[发明专利]面向建筑碳减排的城市灰绿空间紧凑形态优化方法及系统

说明书

本发明公开一种面向建筑碳减排的城市灰绿空间紧凑形态优化方法及系统，涉及建筑环境优化技术领域，该方法包括确定待优化范围内各目标建筑体缓冲距离范围内邻居建筑体和绿地形态；基于各所述目标建筑体缓冲距离范围内邻居建筑体和绿地形态，计算各所述目标建筑体的运行能耗碳排放、城市绿度空间紧凑性指数和城市灰度空间紧凑性指数，采用地理探测器识别出碳排放存在显著差异的城市灰度空间紧凑性指数类，以及碳排放存在显著差异的城市绿度空间紧凑性指数类，以确定目标建筑体的优化方向。本发明降低了待优化建筑的碳排放。

技术领域

本发明涉及建筑环境优化技术领域，特别是涉及一种面向建筑碳减排的城市灰绿空间紧凑形态优化方法及系统。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市碳排放在不断地增加，城市建筑能源消耗产生的碳排放是其重要组成部分。研究表明城市的灰绿空间形态会影响城市的微气候环境。城市紧凑形态影响当地的热环境、风环境和空气质量从而影响城市微气候，紧凑城市能够有效的遏制城市无序蔓延保护土地，并且能够降低交通运输产生的碳排放，但过于紧凑的城市容易造成交通拥挤还会加剧城市热岛效应导致建筑的制冷能源需求增加，同时还会使空气流通变差造成空气污染。绿地作为城市区域内最主要的近自然生态空间，可以通过蒸腾作用对建筑体周围的空气进行降温和加湿，以此来影响建筑体周围的微气候。用户为适应微气候环境的变化必然会改变用能习惯，用电量增加影响建筑运行能耗碳排放。因此，城市灰绿空间形态和结构的优化是实施建筑能耗碳减排的有效路径。在之前的研究中，很少就实现建筑能耗碳减排的最优城市灰绿空间紧凑形态的分析，这必然会影响建筑碳减排目标的实现。因此，有必要对识别建筑运行能耗碳排放下的最优城市灰绿空间紧凑形态，用来规划灰绿空间紧凑形态降低建筑运行能耗碳排放，实现城市的可持续发展，创造良好的人居环境。为了深入研究城市灰绿空间紧凑形态对建筑运行能耗碳排放的影响，如何精确确定建筑运行能耗碳排放下最优的灰绿空间紧凑形态成为本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向建筑碳减排的城市灰绿空间紧凑形态优化方法及系统，降低了待优化建筑的碳排放。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种面向建筑碳减排的城市灰绿空间紧凑形态优化方法，包括：

确定待优化范围内各目标建筑体缓冲距离范围内邻居建筑体和绿地形态；

基于各所述目标建筑体缓冲距离范围内邻居建筑体和绿地形态，计算各所述目标建筑体的运行能耗碳排放、城市绿度空间紧凑性指数和城市灰度空间紧凑性指数；

采用自然断点法将各目标建筑体的城市灰度空间紧凑性指数分为K1类；

采用自然断点法将各目标建筑体的城市绿度空间紧凑性指数分为K2类；

基于K类城市灰度空间紧凑性指数，采用地理探测器确定各类城市灰度空间紧凑性指数对应的运行能耗碳排放是否存在显著差异，将存在显著差异的城市灰度空间紧凑性指数类记为第m1类和第m2类；所述第m1类对应的目标建筑体的碳排放平均值小于第m2类对应的目标建筑体的碳排放平均值；

基于K类城市绿度空间紧凑性指数，采用地理探测器确定各类城市绿度空间紧凑性指数对应的运行能耗碳排放是否存在显著差异，将存在显著差异的城市绿度空间紧凑性指数类记为第m3类和第m4类；所述第m3类对应的目标建筑体的碳排放平均值小于第m4类对应的目标建筑体的碳排放平均值；

将第m2类对应的目标建筑和第m4类对应的目标建筑为待优化的目标建筑体；

对第m2类对应的目标建筑的邻居建筑体和绿地形态进行优化，直到第m2类对应的目标建筑的城市灰度空间紧凑性指数平均值达到第m1类对应的城市灰度空间紧凑性指数平均值；

对第m4类对应的目标建筑的邻居建筑体和绿地形态进行优化，直到第m4类对应的目标建筑的城市绿度空间紧凑性指数平均值达到第m3类对应的城市绿度空间紧凑性指数平均值。