[发明专利]风环境模拟的微气候建筑选址设计方法

说明书

本发明提供了一种风环境模拟的微气候建筑选址设计方法，其特征在于，包括如下步骤：获取目标地块的气候数据、水文数据和地形数据。根据气候数据、水文数据和地形数据建立目标地块的物理模型。将物理模型进行网格划分并离散成计算网格模型。构建CA模型对计算网格模型进行迭代计算，从而得到目标的物理变量。将目标地块划分为多个地块单元，从而得到每个地块单元的单元物理变量。通过大数据算法对单元物理变量与微气候建筑选址设计所需的环境变量进行匹配，从而得到单元物理变量与环境变量的匹配度，再根据匹配度的高低从而得到每个地块单元的地块评分，进一步根据地块评分的高低从建筑库中选择适宜每个地块单元布置的建筑。

技术领域

本发明涉及计算数值模拟分析方法，具体涉及风环境模拟的微气候建筑选址设计方法，属于选址规划设计领域。

背景技术

生态建筑学它使人们对生态环境与建筑生态的认识提高到了一个新的水平,它是立足于生态学原理上的建筑规划设计理论和方法。所谓生态建筑就是根据当地的自然环境运用生态学,建筑技术科学的基本原理,现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力。以满足人们生活、工作所需的舒适环境、使人,建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。关于建筑选址的动态过程以及外界环境因子和建筑选址之间的关系，是建筑选址生态学发展过程中的重要问题，引起了生态学家们的广泛关注。地区生态较为稀疏，多呈斑块状分布，且时空变化幅度较大，生态系统极为重要，加之人类活动的干扰，生态特征对于该地区生态环境的稳定意义重大，可以起到保持水土的作用。生活,工作所需的舒适环境,使人,建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统

影响建筑分布格局和动态的因素有很多，其间的相互作用关系十分复杂。关于放牧对建筑的生态格局影响的研究相对较多，而关于在较长时间序列下各环境因素对建筑的生态格局的影响的研究较少。

通常的建筑选址设计由设计师的根据设计经验来选择建筑位置和种类，所造建筑与地块的匹配度不高，建筑格局缺乏生态性。本发明将采用CA模型法进行评估，CA模型法提供了集成马尔可夫链和CA功能于一体的CA模型。更具特色的是，CA模型可运用多标准评价和多目标决策支持系统定义土地利用类型间转移的规则。CA模型在应用马尔可夫链在对未来土地利用数量结构准确预测的基础上，通过领域关系分析加强了空间格局的模拟能力。因此能够有效地对土地利用结构数量及空间分布进行预测。本发明进一步采用除趋势对应分析和典范对应分析两种排序方法对建筑选址特征与各因子的相关性进行分析，选择适宜地块建造的建筑，旨在为微气候建筑选址设计提供理论依据。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种风环境模拟的微气候建筑选址设计方法，用于选择适宜目标地块建造的建筑，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获取目标地块的气候数据；

步骤S2，获取目标地块的水文数据；

步骤S3，获取目标地块的地形数据，该地形数据包含至少两个细节层次；

步骤S4，将地形数据及水文数据导入建模软件从而建立目标地块的物理模型并且根据气候数据及水文数据设置物理模型的初始物理条件和边界；

步骤S5，将物理模型进行网格划分并离散成计算网格模型；

步骤S6，将计算网格模型导入流体计算数值仿真软件，通过构建CA模型对计算网格模型进行迭代计算，从而得到目标地块的物理变量；

步骤S7，将目标地块划分为多个地块单元，从而根据目标地块的物理变量得到每个地块单元的单元物理变量；