[發明專利]一種無損、可視化、圖形化民居建筑熱環境特性的評估方法

在審

• 申請號: 202110065324.3
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112903110A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 石楊;周波
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G06Q10/06
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;李輝

本發明公開了一種無損、可視化、圖形化民居建筑熱環境特性的評估方法，通過對民居建筑的外表面進行紅外熱成像拍照，實時獲取民居建筑的紅外熱成像圖形，然后，根據實時獲取的紅外熱成像圖形的圖形分辨率提取每個像素點對應的溫度數據和坐標數據，并基于各個像素點的溫度數據對坐標數據進行圖形繪制，獲取紅外熱成像圖形對應的高分辨率三維溫度圖形數據。本發明為無損、無破壞的評估方式，可實現對民居建筑的高分辨三維圖形化熱環境分析，能夠準確對民居建筑的任意位置或任意區域的溫度數據實現精準分析，并方便后續的數據處理和分析。

技術領域

本發明涉及傳統民居建筑熱舒適性研究領域，特別是涉及一種無損、可視化、圖形化民居建筑熱環境特性的評估方法。

背景技術

傳統四川民居建筑具有因地制宜、就地取材的特點，深入揭示傳統四川民居建筑的綜合熱環境特性對充分發揚傳統四川民居建筑的優勢，指導當代四川鄉村建筑具有重要意義。目前，對民居建筑綜合熱環境特性的傳統評估方法，主要是利用熱流計、熱箱等對民居建筑內部和外圍溫度進行逐點測量，通過統計上述數據來評估民居建筑的綜合熱環境特性。然而，上述方法存在耗時長、測量點位有限、難以對所測量的四川民居建筑的綜合熱環境特性進行實時整體評價、其評估準確性嚴重受制于所設定測量位點數量的影響等問題。此外，測量點位還受到建筑布局的較大影響，一些特殊區域，例如室內架空區域、屋頂、房梁等，難以進行布點和實時監測，而這些區域往往又顯著影響室內熱環境，對室內熱舒適性的影響也較大。

此外，傳統的方法通常只能以數據表格和溫度曲線的方式描述民居的熱環境特性，難以對民居建筑的綜合熱環境特性進行可視化展示，且不能實現對室內和外圍結構中的任意位置或任意區域的溫度進行準確觀測，難以實時描述出四川民居建筑的綜合熱環境特性，尤其是難以實現對四川民居建筑的高分辨熱環境分析。另外，傳統的方法難以實現無損檢測，這對于具有歷史價值的四川民居建筑而言，研究評估其熱環境特性則更為困難。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種無損、可視化、圖形化，且可便捷、高效評估四川民居建筑熱環境特性的新方法。

本發明的技術方案如下：

一種無損、可視化、圖形化民居建筑熱環境特性的評估方法，包括以下步驟：

S1、對民居建筑的外表面進行紅外熱成像拍照，實時獲取民居建筑的紅外熱成像圖形；

S2、根據實時獲取的紅外熱成像圖形的圖形分辨率提取每個像素點對應的溫度數據和坐標數據；

S3、基于各個像素點的溫度數據對坐標數據進行圖形繪制，獲取紅外熱成像圖形對應的高分辨率三維溫度圖形數據。

上述技術方案的工作原理如下：

本發明采用紅外熱成像拍照的方式獲取民居建筑的溫度和坐標數據，為無損、無破壞的評估方式，可實現對民居建筑的高分辨三維圖形化熱環境分析，能夠準確對民居建筑的任意位置或任意區域的溫度數據實現精準分析，并方便后續的數據處理和分析。

在進一步的技術方案中，步驟S1中，對民居建筑的外表面進行紅外熱成像拍照，其紅外發射率為0.9。

在進一步的技術方案中，步驟S2中，紅外熱成像圖形的圖形分辨率為240X180，可使得任意位點的溫度均可精確給出。

在進一步的技術方案中，步驟S3中，在獲取到紅外熱成像圖形對應的高分辨率三維溫度圖形數據后，將三維溫度圖形中的溫度值與溫度對應的顏色進行關聯性匹配，建立溫度-顏色標尺，其圖形顏色與其溫度數值高度匹配，利用圖形高低和圖形顏色兩個要素形象、直觀、量化的顯示民居建筑的熱環境特性。

在進一步的技術方案中，還包括以下步驟：

S4、獲取到高分辨率三維溫度圖形數據后，再進行后續數據處理和分析。

本發明的有益效果是：