[發明專利]一種局部微氣候與舒適度優化的建筑形態評價方法

有效

• 申請號: 202310386935.7
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116432285B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 王鵬;詹兆平;王路;賈玲;王飛
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/05;G06Q10/0637;G06Q50/08;G06F111/10
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 朱芳斌

1.一種局部微氣候與舒適度優化的建筑形態評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：基于具體現實研究區域，采用歷史氣象數據分析與實際氣象指標觀測相結合方法，獲取研究區域氣象數據；

步驟S2：獲取研究區域建筑矢量數據，結合區域建筑形態特點，建立建筑模型，運用地理信息技術和建筑模型構建手段，開展建筑形態指標分析；

步驟S3：基于實際氣候數據與研究區模型，運用微氣候與舒適度數值模擬技術開展微氣候與舒適度模擬，得出PMV和MRT舒適度評價指標；

步驟S4：建筑形態指標對微氣候與舒適度的影響分析，得出建筑形態與微氣候和舒適度之間的定量關系；

步驟S5：從建筑形態角度，基于建筑形態指標和關系分析，提出改善微氣候與舒適度的建筑形態優化設計方法。

2.根據權利要求1所述的一種局部微氣候與舒適度優化的建筑形態評價方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

歷史氣象數據通過Rhino和Grosshopper處理CSWD典型氣象文件獲得，實際氣象指標觀測運用溫濕度檢測儀和風向風速監測記錄儀檢測記錄研究區溫度、濕度、風速以及風向。

3.根據權利要求1所述的一種局部微氣候與舒適度優化的建筑形態評價方法，其特征在于，步驟S2具體為：

(1)根據實際需求選取研究區域，運用BIGEMAP軟件獲取研究區域建筑矢量數據，結合地理信息技術和模型構建軟件進行三維模型構建；

(2)根據建筑形態學以及微氣候與舒適度相關研究，選取三維形狀指數、三維分形尺寸、形狀系數、加權平均高度和建筑表面覆蓋率建筑形態指標，并運用地理信息技術，在研究區域模型構建的基礎上進行指標量化；

以下為所選取的各建筑形態指標的計算公式：

①三維形狀指數建筑表面積除以最大緊湊球體的最小表面積：

式中，S_building為網格上的建筑物表面；S_sphere為等效體積球體表面；BS_i為建筑投影面積；n為建筑數量；BH_i為建筑高度；L_i為建筑屋頂周長；v為網格上的建筑物體積；

②三維分形尺寸城市緊湊型形態的測量：

logN(r)＝-Dlogr+c?(2)

式中，N(r)代表非空箱數量；r代表比例；D代表3D分形維數；c代表常數；

③形狀系數建筑外表面與內體積之比：

式中，S_e代表建筑總外表面；V代表建筑總體積；

④加權平均高度建筑高度集中趨勢的測量：

式中，A_i和h_i代表占地面積和建筑高度i；

⑤建筑表面覆蓋率建筑的外表皮表面積與地面表面積之比：

式中，S_e代表建筑總外表面；S代表研究區域面積；

⑥天空視域因子表面形態開放性的定量描述。

4.根據權利要求1所述的一種局部微氣候與舒適度優化的建筑形態評價方法，其特征在于，步驟S3具體如下：

步驟S31：運用ENVI-met開展數值模擬，剖析建筑形態—微氣候與舒適度之間的關系；

步驟S32：在ENVI-met軟件中完成建模、參數設置、運算和結果分析，得到研究區域空氣溫度、相對濕度以及風向風速的分布；

步驟S33：結合MRT客觀舒適度指標來綜合評價人群熱舒適度；

步驟S34：輸入微氣候模擬結果，使用ENVI-met中的“BIO-met”模塊計算PMV和MRT。