[發(fā)明專利]一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310386935.7
• 申請(qǐng)日: 2023-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116432285B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬;詹兆平;王路;賈玲;王飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): 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(wù)所(普通合伙) 11818
• 代理人: 朱芳斌

本發(fā)明公開(kāi)了一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法，分析擬建或現(xiàn)有建筑的建筑形態(tài)對(duì)微氣候與舒適度的影響，能在建筑設(shè)計(jì)階段和建筑改造階段，基于局部微氣候與舒適度優(yōu)化，從建筑形態(tài)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)角度提供指導(dǎo)。相較于考慮建筑群空間布局對(duì)微氣候與舒適度的影響，從更微觀的角度剖析建筑對(duì)微氣候與舒適度的影響關(guān)系，提出更具有實(shí)際應(yīng)用意義的方法優(yōu)化局部微氣候與舒適度。本發(fā)明采用上述的一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法，分析擬建或現(xiàn)有建筑的建筑形態(tài)對(duì)微氣候與舒適度的影響，能在建筑設(shè)計(jì)階段和建筑改造階段，基于局部微氣候與舒適度優(yōu)化，從建筑形態(tài)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)角度提供指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

在全球氣候變化的大背景下，地區(qū)局部微氣候與人群舒適度受到越來(lái)越多的關(guān)注。快速的城市化導(dǎo)致了土地利用模式的深刻變化，這影響了區(qū)域尺度上的微氣候和舒適度。建筑是建成環(huán)境的重要組成部分，在城市微氣候調(diào)節(jié)中起著重要的作用，并顯著影響人群舒適度。

目前眾多研究探討了影響微氣候與舒適度的建成環(huán)境因素，包括建筑、土地利用、綠化、水體等。但在建筑對(duì)微氣候與舒適度的影響研究中，大多只關(guān)注建筑的空間布局要素，指標(biāo)包括街道峽谷高寬比(H/W)、建筑密度等，缺少對(duì)更多建筑形態(tài)屬性的研究。由于城市建成環(huán)境已經(jīng)客觀存在，考慮建筑群空間布局對(duì)微氣候與舒適度的影響，優(yōu)化調(diào)整難度較大，在實(shí)際應(yīng)用中局限性較大。如何從更微觀的角度剖析建筑對(duì)微氣候與舒適度的影響關(guān)系，提出更具有實(shí)際應(yīng)用意義的方法優(yōu)化局部微氣候與舒適度，已成為該領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法，分析擬建或現(xiàn)有建筑的建筑形態(tài)對(duì)微氣候與舒適度的影響，能在建筑設(shè)計(jì)階段和建筑改造階段，基于局部微氣候與舒適度優(yōu)化，從建筑形態(tài)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)角度提供指導(dǎo)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種局部微氣候與舒適度優(yōu)化的建筑形態(tài)評(píng)價(jià)方法,包括以下步驟：

步驟S1：基于具體現(xiàn)實(shí)研究區(qū)域，采用歷史氣象數(shù)據(jù)分析與實(shí)際氣象指標(biāo)觀測(cè)相結(jié)合方法，獲取研究區(qū)域氣象數(shù)據(jù)；

步驟S2：獲取研究區(qū)域建筑矢量數(shù)據(jù)，結(jié)合區(qū)域建筑形態(tài)特點(diǎn)，建立建筑模型，運(yùn)用地理信息技術(shù)和建筑模型構(gòu)建手段，開(kāi)展建筑形態(tài)指標(biāo)分析；

步驟S3：基于實(shí)際氣候數(shù)據(jù)與研究區(qū)模型，運(yùn)用微氣候與舒適度數(shù)值模擬技術(shù)開(kāi)展微氣候與舒適度模擬，得出PMV和MRT舒適度評(píng)價(jià)指標(biāo)；

步驟S4：建筑形態(tài)指標(biāo)對(duì)微氣候與舒適度的影響分析，得出建筑形態(tài)與微氣候和舒適度之間的定量關(guān)系；

步驟S5：從建筑形態(tài)角度，基于建筑形態(tài)指標(biāo)和關(guān)系分析，提出改善微氣候與舒適度的建筑形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

優(yōu)選的，步驟S1具體包括：

氣象數(shù)據(jù)主要包括當(dāng)?shù)乜諝鉁囟取⑾鄬?duì)濕度、風(fēng)速以及風(fēng)向等；歷史氣象數(shù)據(jù)通過(guò)Rhino和Grosshopper處理CSWD(Chinese?Standard?Weather?Data)典型氣象文件(.epw)獲得。實(shí)際氣象指標(biāo)觀測(cè)運(yùn)用溫濕度檢測(cè)儀和風(fēng)向風(fēng)速監(jiān)測(cè)記錄儀檢測(cè)記錄研究區(qū)溫度、濕度、風(fēng)速以及風(fēng)向等，數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)間隔為1小時(shí)。

優(yōu)選的，步驟S2具體為：

根據(jù)實(shí)際需求選取研究區(qū)域，運(yùn)用BIGEMAP軟件獲取研究區(qū)域建筑矢量數(shù)據(jù)，結(jié)合地理信息技術(shù)(ArcGIS)和模型構(gòu)建軟件(Rhino、Sketchup)進(jìn)行三維模型構(gòu)建。

根據(jù)建筑形態(tài)學(xué)以及微氣候與舒適度相關(guān)研究，選取三維形狀指數(shù)(3DSI)、三維分形尺寸(3Df)、形狀系數(shù)(SC)、加權(quán)平均高度(WAH)和建筑表面覆蓋率(BSCR)等建筑形態(tài)指標(biāo)，并運(yùn)用地理信息技術(shù)，在研究區(qū)域模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上進(jìn)行指標(biāo)量化。