CN110704925A - 建筑得热量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑得热量计算方法，包括：依据建模软件建立建筑场地、建筑结构及周边现有建筑的建筑模型；根据棒影图原理及建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线；根据建筑模型以及阴影曲线计算待检测建筑表面的日照时数及日照面积；根据待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算待检测建筑的全年得热量。通过本发明的技术方案，对建筑的全年得热量计算方式简便、快速。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种建筑得热量计算方法。
背景技术
当前的日照分析主要以日照时数为主要指标，进行一系列分析。日照分析的主要对象——建筑物一般处于一个复杂的地理场景中，该场景包含大量的地形、地物要素。这些要素都是存在于真实世界中的三维实体，共同构成了一个真三维的日照分析场景。在实际分析过程中，地形要素以及建筑周边的现有建筑物都对日照光线产生遮挡。因此要在现实世界中进行精确的日照分析模拟，必须考虑场景中众多三维实体的遮挡因素。根据棒影图关系原理可以计算出日照时数值和某地区相应的太阳辐射强度可计算出建筑得热量，但目前没有简便算法去计算建筑得热量。
现有Sketch Up建模软件中自带地理属性，可以逐时呈现建筑阴影遮挡关系，但是仍不能计算出某段时间内阴影的面积和遮挡时数。
发明内容
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种建筑得热量计算方法，通过对建筑进行建模，根据棒影图原理构建阴影曲线，进而确定待检测建筑的日照时间和日照面积，再根据待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算建筑的全年得热量，计算简便、快速。
为实现上述目的，本发明提供了一种建筑得热量计算方法，包括：依据建模软件建立建筑场地、建筑结构及周边现有建筑的建筑模型；根据棒影图原理及所述建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线；根据所述建筑模型以及所述阴影曲线计算所述待检测建筑表面的日照时数及日照面积；根据所述待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算所述待检测建筑的全年得热量。
在上述技术方案中，优选地，建筑得热量计算方法还包括：根据所述待检测建筑与所述周边现有建筑之间的遮挡关系，指导所述待检测建筑的开窗设计方式。
在上述技术方案中，优选地，建筑得热量计算方法还包括：根据所述待检测建筑的全年得热量以及所述待检测建筑的开窗设计方式，指导所述待检测建筑的整体设计方式。
在上述技术方案中，优选地，所述根据棒影图原理及所述建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线具体包括：根据所述待检测建筑所在地的地理纬度，确定一天内每一时刻的太阳高度角；根据每一时刻太阳高度角在所述建筑模型上画出所述待检测建筑的全天各个时刻的阴影边界点；将每一时刻的所有阴影边界点连接构成所述阴影曲线。
在上述技术方案中，优选地，所述根据所述建筑模型以及所述阴影曲线计算所述待检测建筑表面的日照时数及日照面积具体包括：根据所述建筑模型确定所述阴影曲线构成的日照区域；计算所述待检测建筑的所述日照区域的面积；计算所述待检测建筑的受日照的日照时数。
在上述技术方案中，优选地，所述根据所述待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算所述待检测建筑的全年得热量具体包括：根据计算公式Q＝I·t·s计算所述待检测建筑的得热量，其中，Q为建筑得热量，I为太阳辐射强度，t为日照时间，s为建筑得热面积。
在上述技术方案中，优选地，所述建模软件为Sketch Up软件。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过对建筑进行建模，根据棒影图原理构建阴影曲线，进而确定待检测建筑的日照时间和日照面积，再根据待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算建筑的全年得热量，计算简便、快速。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的建筑得热量计算方法的流程示意图；
图2为本发明一种实施例公开的棒影图计算原理示意图；
图3为本发明一种实施例公开的棒影日照示意图；
图4为本发明一种实施例公开的建筑得热量计算方法原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种建筑得热量计算方法，包括：依据建模软件建立建筑场地、建筑结构及周边现有建筑的建筑模型；根据棒影图原理及建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线；根据建筑模型以及阴影曲线计算待检测建筑表面的日照时数及日照面积；根据待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算待检测建筑的全年得热量。
在该实施例中，优选地，基于Sketch Up软件，在Sketch Up软件中建立场地、初期建筑方案建筑结构及周边现有建筑模型。根据棒影图原理计算全年阴影时数及相应建筑面积，而后根据棒影曲线图计算获得建筑日照时数及相应日照面积，所得日照时数及面积一方面可以结合建筑之间的遮挡关系，指导后建建筑开窗设计，另一方面结合当地太阳辐射强度，累计出建筑全年太阳得热量。
在上述实施例中，优选地，建筑得热量计算方法还包括：根据待检测建筑与周边现有建筑之间的遮挡关系，指导待检测建筑的开窗设计方式。
在上述实施例中，优选地，建筑得热量计算方法还包括：根据待检测建筑的全年得热量以及待检测建筑的开窗设计方式，指导待检测建筑的整体设计方式。
在上述实施例中，优选地，根据棒影图原理及建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线具体包括：根据待检测建筑所在地的地理纬度，确定一天内每一时刻的太阳高度角；根据每一时刻太阳高度角在建筑模型上画出待检测建筑的全天各个时刻的阴影边界点；将每一时刻的所有阴影边界点连接构成阴影曲线。
具体地，棒影图计算原理，是根据天球上太阳的周日视运动绘制棒和棒影关系的轨迹图，从而作为计算的基础。棒影图表示地球表面某观测点上一个单位长度的垂直棒和在阳光下棒影端点的移动轨迹。
如图2所示，选定地理纬度之后，可计算出一天内对应时间的棒影的长度和范围。设在地面上0点立一任意高度的垂直棒，在已知某时刻的太阳方位角和高度角的情况下，太阳照射棒的顶端在地面上的投影长度的计算公式为：
L＝H·cot(hs)
其中，H为建筑物高度，hs为太阳高度角，L为日影长度。
如图3所示，棒影日照图，即把区域内每天受日照遮挡时间相当的点连接起来，绘成阴影曲线，可以用来指明任何地方的日影时间多少。画出建筑全天棒影日照图，同理可以画出建筑全天各个时间的阴影区，从而推算出建筑当日的日照时间。
在上述实施例中，优选地，根据建筑模型以及阴影曲线计算待检测建筑表面的日照时数及日照面积具体包括：根据建筑模型确定阴影曲线构成的日照区域；计算待检测建筑的日照区域的面积；计算待检测建筑的受日照的日照时数。
如图4所示，在上述实施例中，优选地，根据待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算待检测建筑的全年得热量具体包括：建筑表面得到的热量主要来自于太阳传递的热量，日照时间内建筑直接接受太阳辐射、传导、对流的得热量Q的计算公式为Q＝I·t·s
其中，Q为建筑得热量，I为太阳辐射强度，t为日照时间，s为建筑得热面积。根据待检测建筑的全年日照时间和对应的日照面积，能够根据该公式简单、快速地计算出待检测建筑的全年太阳得热量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种建筑得热量计算方法，其特征在于，包括：
依据建模软件建立建筑场地、建筑结构及周边现有建筑的建筑模型；
根据棒影图原理及所述建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线；
根据所述建筑模型以及所述阴影曲线计算所述待检测建筑表面的日照时数及日照面积；
根据所述待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算所述待检测建筑的全年得热量。
2.根据权利要求1所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，还包括：
根据所述待检测建筑与所述周边现有建筑之间的遮挡关系，指导所述待检测建筑的开窗设计方式。
3.根据权利要求2所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，还包括：
根据所述待检测建筑的全年得热量以及所述待检测建筑的开窗设计方式，指导所述待检测建筑的整体设计方式。
4.根据权利要求1所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，所述根据棒影图原理及所述建筑模型绘制待检测建筑表面的阴影曲线具体包括：
根据所述待检测建筑所在地的地理纬度，确定一天内每一时刻的太阳高度角；
根据每一时刻太阳高度角在所述建筑模型上画出所述待检测建筑的全天各个时刻的阴影边界点；
将每一时刻的所有阴影边界点连接构成所述阴影曲线。
5.根据权利要求1所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，所述根据所述建筑模型以及所述阴影曲线计算所述待检测建筑表面的日照时数及日照面积具体包括：
根据所述建筑模型确定所述阴影曲线构成的日照区域；
计算所述待检测建筑的所述日照区域的面积；
计算所述待检测建筑的受日照的日照时数。
6.根据权利要求1所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，所述根据所述待检测建筑所在地的太阳辐照强度计算所述待检测建筑的全年得热量具体包括：
根据计算公式Q＝I·t·s计算所述待检测建筑的得热量，其中，Q为建筑得热量，I为太阳辐射强度，t为日照时间，s为建筑得热面积。
7.根据权利要求1所述的建筑得热量计算方法，其特征在于，所述建模软件为SketchUp软件。
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|---|---|---|---|---|
| CN117633408A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-03-01 | 华南理工大学 | 一种大型公共建筑光电围护结构光热物理性能计算方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007052029A (ja) * | 2006-09-20 | 2007-03-01 | Asahi Kasei Homes Kk | 住宅用日照シュミレーション方法 |
| WO2012023028A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-23 | National University Of Singapore | A building facade system |
| CN103593530A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-19 | 中国建筑东北设计研究院有限公司 | 一种采用数字模拟进行节能建筑设计的综合方法 |
| CN106886670A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 面向城市绿地规划的日照阴影分析方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007052029A (ja) * | 2006-09-20 | 2007-03-01 | Asahi Kasei Homes Kk | 住宅用日照シュミレーション方法 |
| WO2012023028A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-23 | National University Of Singapore | A building facade system |
| CN103593530A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-19 | 中国建筑东北设计研究院有限公司 | 一种采用数字模拟进行节能建筑设计的综合方法 |
| CN106886670A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 面向城市绿地规划的日照阴影分析方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117633408A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-03-01 | 华南理工大学 | 一种大型公共建筑光电围护结构光热物理性能计算方法 |
| CN117633408B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-06-11 | 华南理工大学 | 一种大型公共建筑光电围护结构光热物理性能计算方法 |
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