本發(fā)明涉及城市熱環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，為建筑場地設(shè)計提供科學(xué)的思路與方法，具體為一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

微氣候環(huán)境包括了溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、日照等指標(biāo)，這些指標(biāo)與地區(qū)氣候參數(shù)有較大的差異，如氣象資料中的風(fēng)向是在平坦的場地中測得的不受周邊物體遮擋所形成的風(fēng)向及風(fēng)速。而實際微氣候環(huán)境下，局部地區(qū)由于地形，周邊建筑等環(huán)境的影響，形成了諸如由峽谷效應(yīng)導(dǎo)致的風(fēng)速加強或減弱，由上風(fēng)向遮擋所造成的下風(fēng)向無風(fēng)區(qū)，或渦旋區(qū)。在溫度方面，由于城市人群在各種生產(chǎn)成活過程中產(chǎn)生了大量的碳排放，建筑及地表硬質(zhì)鋪裝與水體、綠地等環(huán)境要素對日照輻射的吸收率不同，散濕量不同，都能導(dǎo)致城市中小區(qū)域微氣候的熱濕環(huán)境差異，據(jù)測試資料顯示夏季瀝青路面的溫度可能比綠地及水面附近的溫度高出20度以上，此外生產(chǎn)生活中的污染物，噪音等均對場地的微氣候環(huán)境均產(chǎn)生了較大的影響。綜上所述，為獲得對建筑設(shè)計起指導(dǎo)作用的微氣候環(huán)境，人們通過建立建筑模型，模擬太陽軌跡，模擬風(fēng)向走動，畫風(fēng)場圖等方式，來了解建筑的微氣候環(huán)境以指導(dǎo)設(shè)計。但是這種方法耗時耗力，操作難度高，因此應(yīng)用推廣較差。20世紀90年代，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，通過計算機軟件來進行建筑與場地微氣候環(huán)境的模擬得到了發(fā)展與應(yīng)用。人們可以通過各種計算機軟件所營造出的模擬環(huán)境來虛擬風(fēng)、光等動態(tài)變化，例如風(fēng)環(huán)境模擬，一般僅針對特定條件下進行模擬，如采用夏季10％大風(fēng)下的風(fēng)環(huán)境進行模擬，這樣的模擬結(jié)果并不能反應(yīng)全年的風(fēng)環(huán)境情況，即使做了四個季節(jié)的風(fēng)環(huán)境模擬，但是在實際應(yīng)用中也很難判斷最佳的風(fēng)環(huán)境條件。此外場地微氣候環(huán)境包括了日照、溫度、濕度等因素的影響，單一的對某個因素進行分析，并不能全面的分析微氣候環(huán)境的好壞。如在冬季講究避風(fēng)，但是避風(fēng)的情況下，可能往往缺少日照，因此避風(fēng)的環(huán)境不一定是好的微氣候環(huán)境。微氣候環(huán)境受多種因素的影響，這些因素在場地各個位置有不同的組合，這樣或多或少能組合成微氣候環(huán)境較好的區(qū)域，和微氣候環(huán)境較差的區(qū)域。也就是說只有綜合的考慮微氣候環(huán)境指標(biāo)，才可以比較清楚的了解場地微氣候環(huán)境的優(yōu)劣，便于建筑師進行建筑場地設(shè)計。鑒于上述提到的問題，本發(fā)明設(shè)計一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法及系統(tǒng)，以解決上述提到的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的目前采用計算機模擬技術(shù)來分析場地微氣候環(huán)境的方法，在應(yīng)用中也有其局限性，單一的對某個因素進行分析，并不能全面的分析微氣候環(huán)境的好壞的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計系統(tǒng)，包括：matlab模擬軟件分析單元、ecotect模擬軟件分析單元、cfd模擬軟件分析單元、微氣候指標(biāo)建立單元、微氣候綜合指標(biāo)生成單元、微氣候綜合指標(biāo)選取單元和建筑場地設(shè)計布局單元；

所述matlab模擬軟件分析單元包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)整合單元、指標(biāo)評價分析單元、評價指標(biāo)圖生成單元、評價指標(biāo)圖輸出單元和存儲單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)整合單元將處理后的數(shù)據(jù)進行整合得出微氣候綜合指標(biāo)，所述指標(biāo)評價分析單元分析微氣候綜合指標(biāo)，所述評價指標(biāo)圖生成產(chǎn)單元包括評價指標(biāo)圖制作單元，所述評價指標(biāo)圖生成單元通過評價指標(biāo)圖制作單元將微氣候綜合指標(biāo)制作成圖表并進行生成，所述評價指標(biāo)圖輸出單元輸出評價指標(biāo)圖生成單元生成的微氣候綜合指標(biāo)圖表，所述存儲單元存儲評價指標(biāo)圖輸出單元輸出的微氣候綜合指標(biāo)圖表；

所述ecotect模擬軟件分析單元包括日照陰影數(shù)據(jù)采集單元、日照陰影數(shù)據(jù)分析單元、日照陰影指標(biāo)生成單元和日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元，所述日照陰影數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的日照陰影進行數(shù)據(jù)的采集，所述日照陰影數(shù)據(jù)分析單元對采集的日照陰影數(shù)據(jù)進行分析，所述日照陰影指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，所述日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元；

所述cfd模擬軟件分析單元包括風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元、風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元、風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元、風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的風(fēng)環(huán)境主導(dǎo)風(fēng)向和平均風(fēng)速進行數(shù)據(jù)的采集，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元對采集的風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)進行分析，所述風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元；

所述微氣候指標(biāo)建立單元根據(jù)外界環(huán)境的影響建立微氣候指標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元；

所述微氣候綜合指標(biāo)生成單元根據(jù)微氣候指標(biāo)建立單元建立的微氣候指標(biāo)和評價指標(biāo)圖生成單元生成的模擬微氣候評價指標(biāo)生成微氣候綜合指標(biāo)得分；

所述微氣候綜合指標(biāo)選取單元根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)生成單元生產(chǎn)的微氣候綜合指標(biāo)得分進行選??；

所述建筑場地設(shè)計布局單元根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)選取單元選取的微氣候綜合指標(biāo)得分較高的區(qū)域進行建筑場地的設(shè)計布局。

優(yōu)選的，所述微氣候指標(biāo)包括日照參數(shù)、陰影參數(shù)、通風(fēng)參數(shù)和避風(fēng)參數(shù)。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)整合單元采用網(wǎng)格統(tǒng)一劃分的方式將日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元和風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進行整合。

優(yōu)選的，所述建筑場地設(shè)計布局單元包括景觀場地設(shè)計布局和活動場地設(shè)計布局。

一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法，該種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法具體步驟如下：

s1：微氣候指標(biāo)建立單元根據(jù)外界環(huán)境的影響建立微氣候指標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元；

s2：風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的風(fēng)環(huán)境主導(dǎo)風(fēng)向和平均風(fēng)速進行數(shù)據(jù)的采集，風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元對采集的風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)進行分析，風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元，根據(jù)cfd模擬軟件分析風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)；

s3：日照陰影數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的日照陰影進行數(shù)據(jù)的采集，日照陰影數(shù)據(jù)分析單元對采集的日照陰影數(shù)據(jù)進行分析，日照陰影指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元，根據(jù)ecotect模擬軟件分析日照陰影指標(biāo)；

s4：matlab模擬軟件評價分析風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)和日照陰影指標(biāo)值得出模擬微氣候評價指標(biāo)，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整合單元將處理后的數(shù)據(jù)進行整合得出微氣候綜合指標(biāo)，指標(biāo)評價分析單元分析微氣候綜合指標(biāo)，評價指標(biāo)圖生成產(chǎn)單元包括評價指標(biāo)圖制作單元，評價指標(biāo)圖生成單元通過評價指標(biāo)圖制作單元將微氣候綜合指標(biāo)制作成圖表并進行生成，評價指標(biāo)圖輸出單元輸出評價指標(biāo)圖生成單元生成的微氣候綜合指標(biāo)圖表，存儲單元存儲評價指標(biāo)圖輸出單元輸出的微氣候綜合指標(biāo)圖表；

s5：微氣候綜合指標(biāo)生成單元根據(jù)微氣候指標(biāo)建立單元建立的微氣候指標(biāo)和評價指標(biāo)圖生成單元生成的模擬微氣候評價指標(biāo)生成微氣候綜合指標(biāo)得分；

s6：微氣候綜合指標(biāo)選取單元根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)生成單元生產(chǎn)的微氣候綜合指標(biāo)得分進行選取，建筑場地設(shè)計布局單元根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)選取單元選取的微氣候綜合指標(biāo)得分較高的區(qū)域進行建筑場地的設(shè)計布局，根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)的優(yōu)劣，指導(dǎo)建筑場地設(shè)計布局。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法及系統(tǒng)，用于評價建筑場地的微氣候環(huán)境，指導(dǎo)建筑場地設(shè)計，使建筑場地設(shè)計可以更有效，更準(zhǔn)確的考慮微氣候環(huán)境，首先根據(jù)建筑氣候相關(guān)理論，建立評價分析場地微氣候好壞的指標(biāo)體系，再利用cfd模擬軟件和ecotect模擬軟件分析出建筑場地各季節(jié)典型情況下的風(fēng)環(huán)境及日照情況，然后將各種模擬結(jié)果導(dǎo)入matlab模擬軟件進行處理，將指標(biāo)體系得分與模擬分析結(jié)果進行得分處理，生成微氣候評價指標(biāo)圖，該指標(biāo)可以清晰的反應(yīng)建筑場地微氣候環(huán)境的優(yōu)劣，使建筑師可以直觀的在設(shè)計中參考場地微氣候環(huán)境，使建筑與環(huán)境設(shè)計更趨科學(xué)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本發(fā)明工作流程圖。

圖中：1matlab模擬軟件分析單元、2ecotect模擬軟件分析單元、3cfd模擬軟件分析單元、4微氣候指標(biāo)建立單元、5微氣候綜合指標(biāo)生成單元、6微氣候綜合指標(biāo)選取單元、7建筑場地設(shè)計布局單元。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計系統(tǒng)，包括：matlab模擬軟件分析單元1、ecotect模擬軟件分析單元2、cfd模擬軟件分析單元3、微氣候指標(biāo)建立單元4、微氣候綜合指標(biāo)生成單元5、微氣候綜合指標(biāo)選取單元6和建筑場地設(shè)計布局單元7；

所述matlab模擬軟件分析單元1包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)整合單元、指標(biāo)評價分析單元、評價指標(biāo)圖生成單元、評價指標(biāo)圖輸出單元和存儲單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)整合單元將處理后的數(shù)據(jù)進行整合得出微氣候綜合指標(biāo)，所述指標(biāo)評價分析單元分析微氣候綜合指標(biāo)，所述評價指標(biāo)圖生成產(chǎn)單元包括評價指標(biāo)圖制作單元，所述評價指標(biāo)圖生成單元通過評價指標(biāo)圖制作單元將微氣候綜合指標(biāo)制作成圖表并進行生成，所述評價指標(biāo)圖輸出單元輸出評價指標(biāo)圖生成單元生成的微氣候綜合指標(biāo)圖表，所述存儲單元存儲評價指標(biāo)圖輸出單元輸出的微氣候綜合指標(biāo)圖表；

所述ecotect模擬軟件分析單元2包括日照陰影數(shù)據(jù)采集單元、日照陰影數(shù)據(jù)分析單元、日照陰影指標(biāo)生成單元和日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元，所述日照陰影數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的日照陰影進行數(shù)據(jù)的采集，所述日照陰影數(shù)據(jù)分析單元對采集的日照陰影數(shù)據(jù)進行分析，所述日照陰影指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，所述日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1；

所述cfd模擬軟件分析單元3包括風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元、風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元、風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元、風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的風(fēng)環(huán)境主導(dǎo)風(fēng)向和平均風(fēng)速進行數(shù)據(jù)的采集，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元對采集的風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)進行分析，所述風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，所述風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1；

所述微氣候指標(biāo)建立單元4根據(jù)外界環(huán)境的影響建立微氣候指標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1；

所述微氣候綜合指標(biāo)生成單元5根據(jù)微氣候指標(biāo)建立單元4建立的微氣候指標(biāo)和評價指標(biāo)圖生成單元生成的模擬微氣候評價指標(biāo)生成微氣候綜合指標(biāo)得分；

所述微氣候綜合指標(biāo)選取單元6根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)生成單元5生產(chǎn)的微氣候綜合指標(biāo)得分進行選?。?/p>

所述建筑場地設(shè)計布局單元7根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)選取單元6選取的微氣候綜合指標(biāo)得分較高的區(qū)域進行建筑場地的設(shè)計布局。

其中，所述微氣候指標(biāo)包括日照參數(shù)、陰影參數(shù)、通風(fēng)參數(shù)和避風(fēng)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)整合單元采用網(wǎng)格統(tǒng)一劃分的方式將日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元和風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進行整合，所述建筑場地設(shè)計布局單元7包括景觀場地設(shè)計布局和活動場地設(shè)計布局。

一種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法，該種基于微氣候分析的建筑場地設(shè)計方法具體步驟如下：

s1：微氣候指標(biāo)建立單元4根據(jù)外界環(huán)境的影響建立微氣候指標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1；

s2：風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的風(fēng)環(huán)境主導(dǎo)風(fēng)向和平均風(fēng)速進行數(shù)據(jù)的采集，風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)分析單元對采集的風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)進行分析，風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1，根據(jù)cfd模擬軟件分析風(fēng)速/風(fēng)向指標(biāo)；

s3：日照陰影數(shù)據(jù)采集單元對四個季節(jié)的日照陰影進行數(shù)據(jù)的采集，日照陰影數(shù)據(jù)分析單元對采集的日照陰影數(shù)據(jù)進行分析，日照陰影指標(biāo)生成單元生成數(shù)據(jù)分析后的指標(biāo)，日照陰影數(shù)據(jù)導(dǎo)入單元將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絤atlab模擬軟件分析單元1，根據(jù)ecotect模擬軟件分析日照陰影指標(biāo)；

s4：matlab模擬軟件評價分析風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)和日照陰影指標(biāo)值得出模擬微氣候評價指標(biāo)，數(shù)據(jù)采集單元采集導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整合單元將處理后的數(shù)據(jù)進行整合得出微氣候綜合指標(biāo)，指標(biāo)評價分析單元分析微氣候綜合指標(biāo)，評價指標(biāo)圖生成產(chǎn)單元包括評價指標(biāo)圖制作單元，評價指標(biāo)圖生成單元通過評價指標(biāo)圖制作單元將微氣候綜合指標(biāo)制作成圖表并進行生成，評價指標(biāo)圖輸出單元輸出評價指標(biāo)圖生成單元生成的微氣候綜合指標(biāo)圖表，存儲單元存儲評價指標(biāo)圖輸出單元輸出的微氣候綜合指標(biāo)圖表；

s5：微氣候綜合指標(biāo)生成單元5根據(jù)微氣候指標(biāo)建立單元4建立的微氣候指標(biāo)和評價指標(biāo)圖生成單元生成的模擬微氣候評價指標(biāo)生成微氣候綜合指標(biāo)得分；

s6：微氣候綜合指標(biāo)選取單元6根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)生成單元5生產(chǎn)的微氣候綜合指標(biāo)得分進行選取，建筑場地設(shè)計布局單元7根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)選取單元6選取的微氣候綜合指標(biāo)得分較高的區(qū)域進行建筑場地的設(shè)計布局，根據(jù)微氣候綜合指標(biāo)的優(yōu)劣，指導(dǎo)建筑場地設(shè)計布局。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。