[发明专利]一种严寒地区庭院布局优化设计方法

摘要

本发明公开了一种严寒地区庭院布局优化设计方法，包括以下步骤：步骤1：建立严寒地区村镇庭院布局的基准几何模型及设计方案对比组；步骤2：设定严寒地区村镇庭院微气候模拟的边界条件；步骤3：实施严寒地区村镇庭院微气候模拟分析，并构建指标评分网格图；步骤4：采集严寒地区村镇居民的庭院行为路径及区域，并绘制行为轨迹网格图；步骤5：叠合微气候指标评分网格图和村镇居民行为轨迹网格图，形成评估区域叠合图；步骤6：评估重合区域的微气候指标性能。本发明所提出的设计方法更具有针对性和可实施性，可提高解决严寒地区村镇庭院微气候环境问题的效率，为庭院布局设计提供了更多的可能性。

主权项

1.一种严寒地区庭院布局优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立严寒地区村镇庭院布局的基准几何模型及设计方案对比组；根据严寒地区村镇庭院的调研统计结果，建立庭院布局的基准几何模型，模型应包括以下实体要素：主房、仓房、绿化、围墙、辅助用房；以基准几何模型作为基准，采用单因素控制变量法从两个维度生成系列村镇庭院布局设计方案，一个维度是建筑尺度、绿化配置、围墙类型的因素相同，庭院布局形式作为变量；另一个维度是布局形式相同，建筑尺度、围墙类型及高度或绿化配置作为变量；在每个对比组中均以单一元素为变量进行分析；步骤2：设定严寒地区村镇庭院微气候模拟的边界条件；根据庭院所在区域的典型年气象数据资料，并参考实际测试测结果，设定寒地庭院冬季微气候环境模拟时的初始风速、风向、空气温度、相对湿度、太阳辐射的气象环境参数作为边界条件；步骤3：实施严寒地区村镇庭院微气候模拟分析，并构建微气候指标评分网格图；依据步骤1建立的村镇庭院布局设计方案对比组和步骤2设定的微气候环境模拟边界条件，运用相关模拟分析软件进行村镇庭院微气候环境模拟分析；根据模拟结果分别输出村镇庭院的日照分布图、风速分布图、温度分布图；根据严寒地区村镇庭院的一般尺度，将庭院划分成2m×2m尺寸的网格体系，依据相关标准和使用者的舒适性评价，将微气候指标的模拟数据分别划分为5个等级，每个等级赋予相应的分数，从而构建庭院微气候指标的评分网格图；步骤4：采集严寒地区村镇居民的庭院行为路径及区域，并绘制行为轨迹网格图；严寒地区村镇居民的日常行为轨迹与气候条件息息相关，运用GIS数据采集仪对居民冬季在庭院中的行为轨迹进行采集，从而提取居民的庭院行为规律，同样将庭院划分成2m×2m尺寸的网格体系，绘制对比组中各设计方案的居民庭院行为轨迹网格图；步骤5：叠合微气候指标评分网格图和村镇居民行为轨迹网格图，形成评估区域叠合图；为了直观的体现微气候环境对村镇居民庭院活动的影响，将步骤4绘制的村镇居民庭院行为轨迹网格图与步骤3构建的微气候指标评分网格图相叠合，重点评估重合的区域，即村镇居民经常活动或行走的区域；步骤6：评估重合区域的微气候环境性能；对步骤5形成的评估区域叠合图进行微气候环境性能综合评估；由于微气候各项指标对村镇居民的影响程度不同，且居民对不同指标的需求也有所差异，首先采用MCE多标准评价方法确定微气候各项指标的权重；其次，计算出日照、风速、空气温度指标的评分网格图叠加后各网格的加权总分，总分越高，表示微气候环境性能越好，从而评估得出较优的庭院布局设计方案；若一次参加评估的设计方案均达不到要求，则重复步骤3、步骤5和步骤6，直到得出较优的设计方案。