[發(fā)明專利]一種建筑太陽能潛力玫瑰圖繪制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011340936.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112580130B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉奕;郝上凱;劉煜;鄭武幸;王晉;邵騰
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 西安凱多思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

1.一種建筑太陽能潛力玫瑰圖繪制方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、獲取數(shù)據(jù)：獲取被評估建筑所在地的氣象數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)為EPW格式；如無法找到對應(yīng)城市，選取地理位置接近城市的氣象數(shù)據(jù)；

步驟2、確定評估時段：包括全年、采暖季、5月～9月或11月～次年3月；

步驟3、建立被評估三維模型：

(1)根據(jù)被測試建筑及周邊遮擋建筑外圍護結(jié)構(gòu)尺寸構(gòu)建被測試建筑外表面模型；周邊遮擋建筑外表面模型其中：洞口以墻面代替；

(2)將被測試建筑作為一個編組，周圍遮擋建筑作為一個編組；

步驟4、模擬計算：

(1)運行Ladybug軟件，調(diào)用OpenWeatherFile電池組讀取氣象數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)為epw格式數(shù)據(jù)，包括經(jīng)緯度、地理位置、干球溫度、露點溫度、相對濕度、風速、風向、直射輻射、散射輻射、地表水平輻射、水平紅外輻射、法向直射照度、散射水平照度、地表水平照度、天空遮蔽總量、氣壓和模型年份；

(2)通過GenCumulativeSkyMtx電池組啟動Radiance軟件的gendaymtx功能，計算全年每小時的輻射天空模型；

(3)利用SelectSkyMtx電池組生成特定的輻射天空模型；

(4)調(diào)用AnalysisPeriod電池組將模擬時間段設(shè)定為評估時段；

(5)利用Radiation?Analysis電池組計算輸入物體在評估時段內(nèi)接收到的太陽輻射；將被測試建筑外表面模型設(shè)置為輸入物體連接至geometry，并將周邊遮擋建筑外表面模型連接至context，通過OrientationStudyParameters電池組設(shè)定旋轉(zhuǎn)軸心、評估時段與步長；雙擊Boolean?toggle開啟運算；

(6)設(shè)置panel面板讀取totalRadiation，即得到被計算物體在評估時段內(nèi)處于不同朝向時的總太陽輻射；

步驟5、數(shù)據(jù)處理，生成玫瑰圖：

(1)右鍵點擊panel，選擇copy?data?only將數(shù)據(jù)復(fù)制到excel中，得到一列原始數(shù)據(jù)；搜索原始數(shù)據(jù)分別對應(yīng)被測試建筑不同朝向獲得的太陽輻射；

具體對應(yīng)規(guī)律如下：

原始數(shù)據(jù)中首個數(shù)據(jù)為南向，之后從上至下每個數(shù)據(jù)以設(shè)定的步長為間隔，對應(yīng)朝向逆時針旋轉(zhuǎn)，分別為南向-南偏東-東-北偏東-北-北偏西-西-南偏西-南，最后一個數(shù)據(jù)為南向，與第一個數(shù)據(jù)重合；

(2)重新排列數(shù)據(jù)：在原始數(shù)據(jù)一側(cè)單元格將朝向用數(shù)值表示，定義南向為0，東向為-90，北向為180，西向為90；由第一個數(shù)據(jù)即南向至北向之間的第n個數(shù)據(jù)的朝向?qū)?yīng)的數(shù)值為0-步長*n；由第180/步長+1個數(shù)據(jù)即北向至第360/步長+1個數(shù)據(jù)之間的第n個數(shù)據(jù)的朝向?qū)?yīng)的數(shù)值為180-步長*n；

原始數(shù)據(jù)由上至下對應(yīng)朝向的數(shù)值為0→0-步長*n→-90→0-步長*n→180→180-步長*n→90→180-步長*n→0；刪除最后一組數(shù)據(jù)，并以朝向?qū)?yīng)的數(shù)值一列為基準從小到大重新排列數(shù)據(jù)，并擴展到整個表格，即得到一組由上至下的對應(yīng)朝向為由北向起始的；

(3)把模擬結(jié)果分為10個等級，在雷達途中用由內(nèi)至外的10個圓環(huán)代表；定義雷達圖中的前兩個等級為壓縮量N，即各個角度總輻射量中相同的一部分；每組數(shù)據(jù)中的最小值Rmin為最小總輻射量，最大值Rmax為最大總輻射量，通過以下公式將每個角度的總輻射量換算成輻射等級：

每組數(shù)據(jù)中各角度輻射等級計算公式為：

其中：r為相對輻射等級；R為總輻射量；Rmax為最大總輻射量；Rmin為最小總輻射量；

(4)將角度在北向至東向與北至西向范圍內(nèi)的等級替換為0，包括北向但不包括東向、西向；

(5)利用excel中雷達圖的功能生成建筑太陽能潛力玫瑰圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑太陽能潛力玫瑰圖繪制方法，其特征在于：所述步驟3當無需考慮周邊遮擋建筑的影響時，選擇不建立周邊遮擋建筑外表面模型，context端無需連接任何物體。