非线性建筑的雨水流向测量方法及装置的制造方法_4

文档序号:9563420阅读:来源:国知局
块30可获取顶面子区域5和顶面子区域6之间的共边,以及获取顶面子区域5和顶面子区域8之间的共边,根据两条边,所述第一处理模块40即可知道从顶面子区域5指向顶面子区域6,以及顶面子区域5指向顶面子区域8的两个箭头分别表示:所述顶面子区域5到所述顶面子区域6的雨水流向,以及所述顶面子区域5到所述顶面子区域8的雨水流向。
[0094]本实施例提出的非线性建筑的雨水流向测量装置,先将非线性建筑模型中的建筑顶面进行网格化细分,以将所述建筑顶面划分为多个顶面子区域,获取各个多边形顶面子区域中各个顶点在所述建筑模型的Z轴方向上的坐标值,并获取Z轴方向坐标值最小的顶点,再根据各个顶面子区域中形成所述坐标值最小的顶点的两条边,分别获取与每条边相邻的第一顶面子区域和第二顶面子区域,最后将各个顶面子区域的雨水流至所述第一顶面子区域和第二顶面子区域的方向作为雨水在每个顶面子区域中的流向,而不仅仅是通过单向流算法和多向流算法测量雨水的流向,本发明将各个顶面子区域的雨水流至所述第一顶面子区域和第二顶面子区域的方向作为雨水的流向,提高了雨水流向测量的准确性。
[0095]进一步地,为了提高非线性建筑的雨水流向测量的灵活性,基于第一实施例提出本发明非线性建筑的雨水流向测量装置的第二实施例,在本实施例中,参照图7,所述雨水流向测量装置还包括:
[0096]第一计算模块50,用于计算雨水在流动至各个顶面子区域之前流过的所述建筑顶面区域的水平投影面积;
[0097]在本实施例中,在得到各个顶面子区域后,所述第一计算模块50可先根据所述Rh1n软件以及所述Grasshopper插件自编程序,提取每个顶面子区域中的四个顶点,并将提取的四个顶点输入预设的C#程序中,实现对顶面子区域累计流量比值的测量,由于建顶面在汇流雨水量测量时,需先划分汇水分区,然而非线性建筑顶面的复杂性,使得法仅凭观察就找出分水线,雨水集流路径模拟虽可以观察到雨水的流经路径,但基于粒子系统的生成程序,仍无法较准确的确定分水线位置。因此先将非线性建筑顶面进行网格化细分,从而将非线性问题转化为线性问题,其运算逻辑是先计算出每个顶面子区域的雨水在流动过程中雨水分配情况,然后将各个顶面子区域上流经的雨水量相加,得到的就是各个顶面子区域上累计雨水量,而由于顶面子区域上流经的雨水是受降雨条件影响的不定值,但流经每个顶面子区域的雨水量是与顶面子区域的水平投影面积成正比的,因此本实施例,以顶面子区域的投影面积作为初始雨水量,雨水量分配问题就转化为了面积分配问题,即计算每个顶面子区域流过雨水对应的累计投影面积。而所述第一计算模块50对所述每个顶面子区域流过雨水对应的累计投影面积的计算方式优选通过以下方式实现:获取顶面子区域的最陡坡向;根据顶面子区域的最陡坡向的水平投影线划分顶面子区域的水平投影区域,得到所述顶面子区域划分出来的区域;将划分的区域分给雨水流向的各个顶面子区域;最后,统计每个顶面子区域中得到的水平投影面积,具体的实施方式在下文中详述。
[0098]第二处理模块60,用于将各个水平投影面积除以所述建筑顶面的总水平投影面积,作为各个顶面子区域的雨水量与所述建筑顶面的总雨水量的比值;
[0099]第二计算模块70,用于根据预设的雨水量计算公式计算雨水量;
[0100]相乘模块80,用于分别将各个顶面子区域的比值与测量的所述雨水量进行相乘,以得到各个顶面子区域的累计雨水量。
[0101]在本实施例中,所述第二处理模块60将每个顶面子区域的雨水量与所述非线性建筑总雨水量的比值问题,通过每个顶面子区域的累计投影面积与所述非线性建筑对应的总水平投影面积的比值来获得,最后所述相乘模块80将所述比值与预设的雨水量计算公式对应的雨水量进行相乘,得到每个顶面子区域的累计雨水量,而所述预设的雨水量计算公式为:qy= q jWF/lOOO ;
[0102]式中,qy—设计雨水流量(L/s) ;qj—设计降雨强度(L/s -ha) ; Φ 一径流系数;F—汇水面积(m2)。
[0103]而所述设计降雨强度的计算公式为:q = lBTAid+ClgP)/(t+b)n;
[0104]式中,q—暴雨设计强度;t一降雨历时;P—设计重现期;A1,C,n,b—表示待定参数,其中,所述t一降雨历时可预设为5分钟。
[0105]本实施例先计算每个顶面子区域流过雨水对应的累计投影面积,并将每个顶面子区域的累计投影面积除以所述非线性建筑对应的总水平投影面积,作为每个顶面子区域的雨水量与所述非线性建筑总雨水量的比值,最后将所述比值与预设的雨水量计算公式对应的雨水量进行相乘,得到每个顶面子区域的累计雨水量,提高了雨水量测量的准确性。
[0106]可以理解的是,由于雨水流向是确定的,那么在获取到各个顶面子区域的4个顶点、四个点中的最低点、以及每个顶面子区域上的雨水流向(即平面的最陡坡向)时,将这三个数据输入到一个流量分配计算程序中,就可以得到每个顶面子区域的流量值。
[0107]进一步地,为了提高非线性建筑的雨水流向测量的准确性,基于第二实施例提出本发明非线性建筑的雨水流向测量装置的第三实施例,在本实施例中,参照图8,所述第一计算模块50包括:
[0108]获取单元51,用于获取各个顶面子区域的最陡坡向;
[0109]第一处理单元52,用于根据顶面子区域的最陡坡向的水平投影线,将所述顶面子区域的水平投影区域分割为第一水平投影区域和第二水平投影区域;
[0110]在本实施例中,所述获取单元51先依次获取各个顶面子区域的最陡坡向,并在最陡坡向获取成功时,所述获取单元51获取顶面子区域的水平投影区域,以及获取最陡坡向在水平方向上的水平投影线,然后所述第一处理单元52根据顶面子区域的最陡坡向在水平方向上的水平投影线将所述顶面子区域的水平投影区域分割为第一水平投影区域和第二水平投影区域,所述分割可为平均的二等分,也可为不均等的划分,将划分后的第一水平投影区域依次分给雨水流向的第一顶面子区域,将划分后的第二水平投影区域依次分给雨水流向的第二顶面子区域。
[0111]第二处理单元53,用于获取相邻所述顶面子区域叠加至所述顶面子区域的水平投影面积,并将所述水平投影面积叠加至所述顶面子区域顶面相邻的第一顶面子区域和所述第二顶面子区域;
[0112]叠加单元54,用于对与所述第一水平投影区域相邻的第一顶面子区域对应的水平投影面积叠加为所述第一水平投影区域的面积,对与所述第二水平投影区域相邻的第二顶面子区域对应的投影面积叠加为所述第二水平投影区域的面积。
[0113]在本实施例中,所述第二处理单元53获取相邻所述顶面子区域叠加至所述顶面子区域的水平投影面积,并将所述水平投影面积叠加至所述顶面子区域顶面相邻的第一顶面子区域和所述第二顶面子区域,并且所述叠加单元54将与所述第一水平投影区域相邻的第一顶面子区域对应的水平投影面积叠加为所述第一水平投影区域的面积,对与所述第二水平投影区域相邻的第二顶面子区域对应的投影面积叠加为所述第二水平投影区域的面积,以测量雨水在流动至各个顶面子区域之前流过的所述建筑顶面区域的水平投影面积,
[0114]为更好理解本实施例,参照图5,在获取到所述坐标值最小的顶点后,获取经过所述坐标值最小的顶点的最陡坡向所在直线与顶面子区域5的另一个交点,根据所述坐标值最小的顶点与所述交点确定最陡坡向的水平投影线,然后,再获取所述顶面子区域5的水平投影区域,根据所述最陡坡向的水平投影线,即可将所述顶面子区域5的水平投影区域进行划分,划分为第一水平投影区域a和第二水平投影区域b,然后,将划分好的第一水平投影区域分配给第一顶面子区域6,将划分好的第二水平投影区域分配给第二顶面子区域8,可以得知,a区区域分给顶面子区域6,b区区域分给顶面子区域8,此时,若顶面子区域6和顶面子区域8不仅有从顶面子区域5流进的雨水,也有降下来的雨水,将降下雨水的对应的区域设置为1,
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