CN111931280B - 基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，包括如下步骤：步骤S10，将建筑总平面布置图栅格化；步骤S20，判断各栅格单元的中心点是否在某个建筑轮廓线内，若不在，则执行步骤S30；步骤S30，计算该栅格单元的中心点与每个建筑轮廓线的最小距离；步骤S40，判断该点是否在建筑轮廓线上，若在，执行步骤S51；步骤S51，将该点与其它建筑轮廓线之间的最小距离Di与两个建筑类别之间的最小防火间距D相比，如果Di＜D，则不满足防火间距的规范，标记为b，若Di≥D，则满足防火间距的规范，标记为c。本发明能够快速判断建筑防火间距的合规性，进而辅助设计人员对不满足建筑防火间距的建筑总平面做出调整，提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑设计技术领域，尤其是一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法。
背景技术
建筑总平面布置的一个很重要的部分是建筑防火距离及消防通道设计，为了防止火势向邻近建筑蔓延以及节约用地等因素的考虑，《建筑设计防火规范(局部修订)》GB50016-2014(2018年版)中规定了不同类型的民用建筑之间的防火间距，以及消防车道与相应建筑的距离要求。
目前通用的设计方法，是依靠设计人员根据不同类型建筑之间的间距要求，在设计过程中通过计算机辅助设计软件(包括并不限于AutoCAD,SketchUP,Rhinoceros等)量取两个建筑轮廓之间的最近点，从而判断建筑之间是否符合间距要求；再通过对每个建筑轮廓进行偏移操作，得出可以布置消防车道的范围。这种方法对于建筑数量较多的总平面，比如居住区和产业园等，以及建筑轮廓复杂的项目，检查工作量大，需要人工判断并穷举所有楼之间的间距，检查结果严重依赖设计人员的素质和技能水平，容易导致错漏。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，以快速判断建筑防火间距的合规性，进而辅助设计人员对不满足建筑防火间距的建筑总平面做出调整，提升工作效率。
本发明提供了一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10，输入预设的建筑总平面布置图，将该建筑总平面布置图栅格化，栅格单元设置成边长为C的正方形；
步骤S20，提取栅格单元中心点和建筑轮廓线的坐标，判断该栅格单元的中心点是否在某个建筑轮廓线内，若该点在建筑轮廓线内，则标记为a，重复计算下一个栅格单元，若该点不在建筑轮廓线内，则执行步骤S30；
步骤S30，计算该栅格单元的中心点与每个建筑轮廓线的最小距离，所有的最小距离中最小的值记为D0，对应建筑的防火类型记为T0，其它建筑的最小距离和防火类型记为Di，Ti(i＝1,2,…)；
步骤S40，比较D0和C/2之间的大小，若D0≤C/2，则判定该栅格单元在建筑轮廓线上，执行步骤S51；
步骤S51，根据规范查得T0和Ti(i＝1,2,…)两个建筑类别之间的最小防火间距D，如果Di＜D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离不满足防火间距的规范，标记为b，若Di≥D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离满足防火间距的规范，标记为c；
步骤S61，返回步骤S30重复计算下一个栅格单元。
进一步地，所述步骤S30和步骤S40之间还包括步骤S31，根据规范查得所有建筑类别之间防火间距最大的距离Dmax，删除大于Dmax的Di。
进一步地，在所述步骤S30中，计算栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离的方法如下：
将建筑轮廓线等分为k个点，计算每个点与栅格单元中心点的具体分别为l1，l2，…lk，栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离l＝min(l1，l2，…lk)。
进一步地，在所述步骤S40中，若D0＞C/2，则判定该栅格在建筑轮廓线外，执行S52；
步骤S52，根据规范查得消防通道和救援场地与建筑之间的最小间距m,若D0≤m,则判断该栅格单元不宜布置消防车道和救援场地，标记为d，若D0＞m，则判断该栅格单元可布置消防车道和救援场地，标记为e；
步骤S62,返回步骤S20重复计算下一个栅格单元。
进一步地，还包括步骤S70，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为e的栅格单元形成e区域，根据规范查得消防通道的最小宽度为n，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道。
进一步地，在所述步骤S70中，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道的方法包括如下步骤：
步骤S71，计算e区域的外轮廓线；
步骤S72，提取e区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元标记为f，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元；
步骤S73，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为f的栅格单元形成f区域，剩余的标记为e的栅格单元形成e1区域，重新计算e1区域的外轮廓线；
步骤S74，提取f区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e1区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元重新标记为e，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元，最后得到最终可布置消防通道的区域e2＝e1区域+重新标记为e的区域。
进一步地，在所述步骤S71中，计算e区域的外轮廓线的方法为：将e区域视为赋值为1的栅格单元，除e区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e区域的外轮廓线；
在步骤步骤S73中，计算e1区域的外轮廓线的方法为：将e1区域视为赋值为1的栅格单元，除e1区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e1区域的外轮廓线。
本发明的有益效果体现在：本申请可采用上述方法计算出建筑轮廓线上不满足防火间距的点，并将其标注出来，可以即时对建筑防火间距的合规性作出判断，设计人员可以参照建筑轮廓线上标注出来的不满足防火间距的点来对建筑总平面布局进行设计调整，相比现有技术通过人工判断并穷举所有建筑之间的间距，本申请大大提升了设计人员的工作效率。
附图说明
图1为本发明一实施例中的总体流程图；
图2为本发明一实施例中删除e区域中宽度小于n的狭窄通道的流程图；
图3为本发明一实施例中步骤S52后生成的总平面布置图；
图4为本发明一实施例中步骤S73后生成的总平面布置图；
图5为本发明一实施例中步骤S74后生成的总平面布置图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。
如图1-图5所示，本发明一实施例提供了一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，包括如下步骤：
步骤S10，输入预设的建筑总平面布置图，将该建筑总平面布置图栅格化，栅格单元设置成边长为C的正方形；
步骤S20，提取栅格单元中心点和建筑轮廓线的坐标，判断该栅格单元的中心点是否在某个建筑轮廓线内，若该点在建筑轮廓线内，则标记为a，重复计算下一个栅格单元，若该点不在建筑轮廓线内，则执行步骤S30；
判断栅格单元的中心点是否在建筑轮廓线内有多种现有算法，如引射线法，通过该点引一条射线穿过多边形，如果交点数为奇数，则该点在多边形内，具体可参照相关算法资料：王润科,张彦丽.判断点与多边形位置关系的算法综述[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2006(06):32-35+41.)
步骤S30，计算该栅格单元的中心点与每个建筑轮廓线的最小距离，所有的最小距离中最小的值记为D0，对应建筑的防火类型记为T0，其它建筑的最小距离和防火类型记为Di，Ti(i＝1,2,…)；
在本步骤中，一种计算栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离的方法具体如下：将建筑轮廓线等分为k个点，计算每个点与栅格单元中心点的具体分别为l1，l2，…lk，栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离l＝min(l1，l2，…lk)。
步骤S40，比较D0和C/2之间的大小，若D0≤C/2，则判定该栅格单元在建筑轮廓线上，执行步骤S51；
步骤S51，根据规范查得T0和Ti(i＝1,2,…)两个建筑类别之间的最小防火间距D，如果Di＜D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离不满足防火间距的规范，标记为b，若Di≥D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离满足防火间距的规范，标记为c；
需要说明的是，《建筑设计防火规范(局部修订)》GB50016-2014(2018年版)中的表5.2.2对各种类别的民用建筑之间的防火距离进行的规定，具体如下：
表5.2.2民用建筑之间的防火间距(m)
通过上表，即可查得T0和Ti(i＝1,2,…)两个建筑类别之间的最小防火间距D。
步骤S61，返回步骤S30重复计算下一个栅格单元。
作为一种优选的方案，所述步骤S30和步骤S40之间还包括步骤S31，根据规范查得所有建筑类别之间防火间距最大的距离Dmax，删除大于Dmax的Di。通过《建筑设计防火规范(局部修订)》GB50016-2014(2018年版)中的表5.2.2可知，Dmax＝14m。采用该步骤，只计算栅格单元的中心点距离小于Dmax的建筑，而不用计算栅格单元的中心点距离大于或等于Dmax的建筑，减少了计算量。
本申请可采用上述方法计算出建筑轮廓线上不满足防火间距的点，并将其标注出来，可以即时对建筑防火间距的合规性作出判断，设计人员可以参照建筑轮廓线上标注出来的不满足防火间距的点来对建筑总平面布局进行设计调整，相比现有技术通过人工判断并穷举所有建筑之间的间距，本申请大大提升了设计人员的工作效率。
一种优选的实施例，在所述步骤S40中，若D0＞C/2，则判定该栅格在建筑轮廓线外，执行S52；
步骤S52，根据规范查得消防通道和救援场地与建筑之间的最小间距m(m＝5m),若D0≤m,则判断该栅格单元不宜布置消防车道和救援场地，标记为d，若D0＞m，则判断该栅格单元可布置消防车道和救援场地，标记为e；
步骤S62,返回步骤S20重复计算下一个栅格单元。
根据《建筑设计防火规范(局部修订)》GB50016-2014(2018年版)的规定，消防通道和救援场地与建筑之间的最小间距不小于5m，因而，步骤S52中标记为d的区域不宜布置消防车道和救援场地(如图3所示的d区域)，而标记为e的区域可布置消防车道和救援场地(如图3所示的e区域)，将可布置消防车道和救援场地标记出来，在进行建筑总平面设计时，设计人员可以此作为参考布置消防车道和救援场地。
更进一步地，本实施例还包括步骤S70，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为e的栅格单元形成e区域，根据规范查得消防通道的最小宽度为n，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道。
具体地，如图2所示，在所述步骤S70中，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道的方法包括如下步骤：
步骤S71，计算e区域的外轮廓线；
在步骤S71中，具体计算e区域的外轮廓线的方法为：将e区域视为赋值为1的栅格单元，除e区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e区域的外轮廓线；
步骤S72，提取e区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元标记为f，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元；
步骤S73，参照图4，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为f的栅格单元形成f区域，剩余的标记为e的栅格单元形成e1区域，重新计算e1区域的外轮廓线；
同样地，在步骤步骤S73中，具体计算e1区域的外轮廓线的方法为：将e1区域视为赋值为1的栅格单元，除e1区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e1区域的外轮廓线；
步骤S74，参照图5，提取f区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e1区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元重新标记为e，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元，最后得到最终可布置消防通道的区域e2＝e1区域+重新标记为e的区域。
采用上述步骤，即可将e区域中宽度小于n的狭窄通道删除，即如图5中所示剩余的f区域，得到最终可布置消防通道的区域e2，从而在进行建筑总平面设计时，为消防车道的布置提供更加准确的验证和参考。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (5)
1.一种基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10，输入预设的建筑总平面布置图，将该建筑总平面布置图栅格化，栅格单元设置成边长为C的正方形；
步骤S20，提取栅格单元中心点和建筑轮廓线的坐标，判断该栅格单元的中心点是否在某个建筑轮廓线内，若该点不在建筑轮廓线内，则执行步骤S30，若该点在建筑轮廓线内，则标记为a，重复计算下一个栅格单元；
步骤S30，计算该栅格单元的中心点与每个建筑轮廓线的最小距离，计算栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离的方法如下：将建筑轮廓线等分为k个点，计算每个点与栅格单元中心点的具体分别为l1，l2，…lk，栅格单元的中心点与建筑轮廓线的最小距离l＝min(l1，l2，…lk)，所有的最小距离中最小的值记为D0，对应建筑的防火类型记为T0，其它建筑的最小距离和防火类型记为Di，Ti(i＝1,2,…)；
步骤S40，比较D0和C/2之间的大小，若D0≤C/2，则判定该栅格单元在建筑轮廓线上，执行步骤S51；
步骤S51，根据规范查得T0和Ti(i＝1,2,…)两个建筑类别之间的最小防火间距D，如果Di＜D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离不满足防火间距的规范，标记为b，若Di≥D，则判断此栅格单元与其它建筑之间的距离满足防火间距的规范，标记为c；
步骤S61，返回步骤S20重复计算下一个栅格单元；
在所述步骤S40中，若D0＞C/2，则判定该栅格在建筑轮廓线外，执行S52；
步骤S52，根据规范查得消防通道和救援场地与建筑之间的最小间距m,若D0≤m,则判断该栅格单元不宜布置消防车道和救援场地，标记为d，若D0＞m，则判断该栅格单元可布置消防车道和救援场地，标记为e；
步骤S62,返回步骤S20重复计算下一个栅格单元。
2.根据权利要求1所述的基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，所述步骤S30和步骤S40之间还包括步骤S31，根据规范查得所有建筑类别之间防火间距最大的距离Dmax，删除大于Dmax的Di。
3.根据权利要求1所述的基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，
还包括步骤S70，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为e的栅格单元形成e区域，根据规范查得消防通道的最小宽度为n，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道。
4.根据权利要求3所述的基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，
在所述步骤S70中，删除e区域中宽度小于n的狭窄通道的方法包括如下步骤：
步骤S71，计算e区域的外轮廓线；
步骤S72，提取e区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元标记为f，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元；
步骤S73，所有的栅格单元计算完毕后，所有标记为f的栅格单元形成f区域，剩余的标记为e的栅格单元形成e1区域，重新计算e1区域的外轮廓线；
步骤S74，提取f区域内的栅格单元中心点的坐标，计算该栅格单元与e1区域的外轮廓线之间的最小距离，若该最小距离小于n/2，则将该栅格单元重新标记为e，并重复计算下一个栅格单元，若该最小距离大于或等于n/2，则直接重复计算下一个栅格单元，所有的栅格单元计算完成后，最后得到最终可布置消防通道的区域e2＝e1区域+重新标记为e的区域。
5.根据权利要求4所述的基于建筑防火要求的建筑总平面设计的优化方法，其特征在于，
在所述步骤S71中，计算e区域的外轮廓线的方法为：将e区域视为赋值为1的栅格单元，除e区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e区域的外轮廓线；
在步骤步骤S73中，计算e1区域的外轮廓线的方法为：将e1区域视为赋值为1的栅格单元，除e1区域以外的其它区域为赋值为0的栅格单元，计算格栅上值为0.5的等值线，该等值线即为e1区域的外轮廓线。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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