日照模拟分析方法、装置及计算机可读存储介质与流程

文档序号:16091015发布日期:2018-11-27 23:01阅读:273来源:国知局

本申请涉及日照分析领域,尤其涉及一种日照模拟分析方法、日照模拟分析装置及计算机可读存储介质。



背景技术:

日照对人的生理和心理健康有着重要的影响,因此日照环境成为了人居环境质量中最为重要的要素之一。良好的日照环境不仅有助于为人们创造舒适卫生的生活条件,同时也可使生活于此的人心情舒畅。

目前,日照分析普遍采用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)制图平台开发的二维分析软件(例如AutoCAD软件),这些软件存在很多局限性,例如,日照模拟过程与方案设计或方案调整的过程相脱节,每次方案调整都需要重复“设计方案模型导入--模拟设置--模拟计算(—原因分析)—方案调整”这些步骤,效率低下。



技术实现要素:

本申请提供一种日照模拟分析方法、日照模拟分析装置及计算机可读存储介质,可用以提高日照模拟分析的效率。

本申请第一方面提供一种日照模拟分析方法,包括:

获取目标城市在模拟时间段内的气候数据;

基于获取的所述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数,其中,所述日照分析参数与所述日照时数的计算相关,所述目标建筑模型为拟建或已建于所述目标城市的待分析建筑的模型,所述分析点为底层窗台面;

实时显示日照分析界面,其中,所述日照分析界面包括:所述目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的所述目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数;

当所述日照分析参数被调整时,返回执行所述基于所述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数的步骤以及所述实时显示日照分析界面的步骤。

本申请第二方面提供一种日照模拟分析装置,包括:

太阳轨迹分析模块,用于获取目标城市在模拟时间段内的气候数据;

日照模拟计算模块,用于基于所述太阳轨迹分析模块获取的所述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数,其中,所述日照分析参数与所述日照时数的计算相关,所述目标建筑模型为拟建或已建于所述目标城市的待分析建筑的模型,所述分析点为底层窗台面;

日照模拟结果显示模块,用于实时显示日照分析界面,其中,所述日照分析界面包括:所述目标建筑模型的三维图,以及最近一次所述日照模拟计算模块计算得到的所述目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数;

其中,所述日照模拟计算模块和所述日照模拟结果显示模块在所述日照分析参数被调整时再次触发。

本申请第三方面提供一种日照模拟分析装置,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述本申请第一方面提供的日照模拟分析方法。

本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述本申请第一方面提供的日照模拟分析方法。

由上可见,本申请方案获取目标城市在模拟时间段内的气候数据,并基于获取的气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,之后实时显示日照分析界面,由于该日照分析界面包括目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的该目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,因此,相对于传统的二维分析软件,本申请显示的日照分析界面可方便相关人员更形象地查看目标建筑模型的日照时数。此外,在日照分析参数被调整时,本申请基于调整后的日照分析参数重新进行日照时数的计算和显示,相关人员在对同一方案进行调整时,只需调整日照分析参数,即可实现了调整-实时分析显示,这有效提高了日照模拟分析的效率。

附图说明

图1为本申请提供的日照模拟分析方法一个实施例流程示意图;

图2为本申请提供的日照模拟分析方法另一个实施例流程示意图;

图3为本申请提供的日照模拟分析装置一个实施例结构示意图;

图4为本申请提供的日照模拟分析装置另一个实施例结构示意图;

图5为本申请提供的日照模拟分析装置再一个实施例结构示意图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,本申请实施例提供的一种日照模拟分析方法包括:

步骤101、获取目标城市在模拟时间段内的气候数据;

通常,上述气候数据包含可用以表征太阳位置的数据,例如,上述气候数据可以包括:太阳高度角和太阳方位角。上述目标城市可以由用户基于要分析的建筑所在的城市进行指定,例如,如果要分析的建筑所在的城市为深圳,那么将目标城市设定为深圳。

可选的,步骤101具体可以表现为:基于导入的气象文件和设定的模拟时间段获取目标城市的气候数据。在本实施例中,用户可以导入气象文件(例如EPW格式文件的气象文件),之后基于基于导入的气象文件和设定的模拟时间段获取目标城市的气候数据。气候数据。

上述模拟时间段是指进行模拟分析的时间段,例如:上述模拟时间段可以设为:大寒日的8:00-16:00或者冬至日的9:00-15:00。上述模拟时间段可以根据日照标准要求自动设置,或者,也可以由用户手动设定,此处不做限定。

步骤102、基于获取的上述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数;

其中,上述日照分析参数与上述日照时数的计算相关,例如,上述日照分析参数可包括但不限于如下一项或多项:建筑朝向、建筑高度、建筑位置。

上述目标建筑模型为拟建或已建于上述目标城市的待分析建筑的模型,上述分析点为底层窗台面。在《城市居住区规划设计规范》中原则规定了“日照时间的计算起点”为“底层窗台面”,是指“距室内地坪0.9米高的外墙位置”。

在步骤102,基于步骤101获取到的气候数据和当前设定的日照分析参数,即可计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。进一步,用户还可以对建筑朝向、采样时间间隔、模拟分析的网格大小等进行设定。其中,上述建筑朝向是指待分析建筑(即上述目标建筑模型)的朝向(例如朝南)。

上述建筑朝向可基于上述目标建筑模型的朝向自动设定,或者,也可以由用户手动设定,此处不做限定。

上述采样时间间隔是指在日照分析的连续时间采样计算中,上一次采样计算时刻和下一次采样计算时刻的间隔。例如,设置上述模拟时间段为大寒日的8:00-16:00,采样时间间隔为5分钟,则采样计算时刻即分别为大寒日的8:05、8:10、8:15、……、15:55、16:00。

上述模拟分析的网格大小用以约束底层窗台面上用以进行模拟分析的采样点的数量。

需要说明的是,本申请实施例中关于气象文件的导入、建筑朝向、模拟时间段和采样时间间隔等的设定都可以通过预设的接口实现。并且,在针对调整日照分析参数后的目标建筑模型再次进行模拟分析时,上述气象文件不需要重新导入,且上述建筑朝向、上述采样时间间隔以及上述模拟分析的网格大小也不需要被重新设定。具体的,关于日照时数的计算过程可以参照已有技术实现,此处不做限定。

步骤103、实时显示日照分析界面;

其中,上述日照分析界面包括:上述目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。

在步骤103中,基于步骤102每次计算得到的日照时数(即日照分析结果)实时显示日照分析界面。该日照分析界面以三维形式显示上述目标建筑模型,并且还显示最近一次计算得到的上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。具体的,上述日照时数可以以等时线的方式呈现。

在本申请实施例中,当上述日照分析参数被调整时,返回执行上述步骤102和上述步骤103。故用户可以在上述日照分析界面的基础上调整上述日照分析参数,使得上述日照时数被实时重算,并通过上述日照分析界面实时呈现。

在实际应用中,目标建筑周边可能会存在一些建筑会对目标建筑形成遮挡,从而影响目标建筑的日照时数。因此,在步骤102之前,本申请实施例还可以包括如下步骤:基于选取的目标建筑模型,从位于上述目标建筑模型所在区域范围内的其它建筑模型中自动确定出上述目标建筑模型的遮挡建筑模型,其中,上述遮挡建筑模型为对上述目标建筑模型形成遮挡的建筑模型。步骤102具体为:基于获取的上述气候数据、当前设定的日照分析参数以及自动确定出的目标建筑模型的遮挡建筑模型,计算上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。当然,在其它实施例中,也可以手动从已建立好的建模模型数据库中该目标建筑模型的遮挡建筑模型,此处不做限定。

由上可见,本申请实施例获取目标城市在模拟时间段内的气候数据,并基于获取的气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,之后实时显示日照分析界面,由于该日照分析界面包括目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的该目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,因此,相对于传统的二维分析软件,本申请显示的日照分析界面可方便相关人员更形象地查看目标建筑模型的日照时数。此外,在日照分析参数被调整时,本申请基于调整后的日照分析参数重新进行日照时数的计算和显示,相关人员在对同一方案进行调整时,只需调整日照分析参数,即可实现了调整-实时分析显示,这有效提高了日照模拟分析的效率。

下面以另一实施例对本申请提供的另一种日照模拟分析方法进行说明,在本申请实施例中,当目标建筑模型不满足日照标准时,对不满足日照标准的目标建筑模型进行阴影遮挡分析,以便于相关人员(例如建筑设计者)可根据阴影遮挡分析的结果有方向性地调整目标建筑模型的日照分析参数。

如图2所示,本申请实施例中的日照模拟分析方法包括:

步骤201、获取目标城市在模拟时间段内的气候数据;

通常,上述气候数据包含可用以表征太阳位置的数据,例如,上述气候数据可以包括:太阳高度角和太阳方位角。上述目标城市可以由用户基于要分析的建筑所在的城市进行指定,例如,如果要分析的建筑所在的城市为深圳,那么将目标城市设定为深圳。

具体的,步骤201可以参照图1所示实施例中步骤101的描述,此处不再赘述。

步骤202、基于获取的上述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数;

具体的,步骤202可以参照图1所示实施例中步骤102的描述,此处不再赘述。

步骤203、若上述目标建筑模型不满足上述日照标准,则对上述目标建筑模型的目标分析点进行阴影遮挡分析;

在建筑设计中,为了保证室内环境的卫生条件,必须确定一个衡量日照效果的最低限度的指标,作为设计的依据,这个指标就是日照标准。通过将最近一次计算得到的上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数与预设的日照标准进行比较,即可判断出上述目标建筑模型是否满足日照标准。

当满足日照标准时,此时可以认为该目标建筑模型的设计是合理的,进一步可以存储该目标建筑模型的设计方案,以便后续根据该目标建筑模型施工。当上述目标建筑模型不满足上述日照标准时,建筑设计者可以重新调整该目标建筑模型的日照分析参数,以使得该目标建筑模型能够满足上述日照标准。为了使得建筑设计者有方向性地调整目标建筑模型的日照分析参数,在步骤203中,对上述目标建筑模型的目标分析点进行阴影遮挡分析。其中,上述目标分析点为不满足上述日照标准的分析点。

具体的,可以采用已有的阴影遮挡分析方法对上述目标建筑模型的目标分析点进行阴影遮挡分析,得到阴影遮挡分析的结果(例如阴影遮挡分析图)。

步骤204、实时显示日照分析界面;

其中,上述日照分析界面包括:上述目标建筑模型的三维图、最近一次计算得到的上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数以及步骤203得到的阴影遮挡分析的结果。

在步骤204中,基于步骤202每次计算得到的日照时数(即日照分析结果)实时显示日照分析界面(若存在不满足日照标准的目标建筑模型,则还基于步骤203得到的阴影遮挡分析的结果实时显示日照分析界面)。该日照分析界面以三维形式显示上述目标建筑模型,同时还显示最近一次计算得到的上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。具体的,上述日照时数可以以等时线的方式呈现。

在本申请实施例中,当上述日照分析参数被调整时,返回执行上述步骤202、步骤203以及后续相关步骤。故用户可以在上述日照分析界面的基础上调整上述日照分析参数,使得上述日照时数被实时重算,并通过上述日照分析界面实时呈现。

在实际应用中,目标建筑周边可能会存在一些建筑会对目标建筑形成遮挡,从而影响目标建筑的日照时数。因此,在步骤202之前,本申请实施例还可以包括如下步骤:基于选取的目标建筑模型,从位于上述目标建筑模型所在区域范围内的其它建筑模型中自动确定出上述目标建筑模型的遮挡建筑模型,其中,上述遮挡建筑模型为对上述目标建筑模型形成遮挡的建筑模型。步骤202具体为:基于获取的上述气候数据、当前设定的日照分析参数以及自动确定出的目标建筑模型的遮挡建筑模型,计算上述目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。当然,在其它实施例中,也可以手动从已建立好的建模模型数据库中该目标建筑模型的遮挡建筑模型,此处不做限定。

由上可见,本申请实施例获取目标城市在模拟时间段内的气候数据,并基于获取的气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,之后实时显示日照分析界面,由于该日照分析界面包括目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的该目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,因此,相对于传统的二维分析软件,本申请显示的日照分析界面可方便相关人员更形象地查看目标建筑模型的日照时数。此外,在日照分析参数被调整时,本申请基于调整后的日照分析参数重新进行日照时数的计算和显示,相关人员在对同一方案进行调整时,只需调整日照分析参数,即可实现了调整-实时分析显示,这有效提高了日照模拟分析的效率。进一步,当计算出目标建筑模型各分析点在模拟时间段内的日照时数之后,若目标建筑模型不满足日照标准,则对不满足日照标准的目标建筑模型进行阴影遮挡分析,以便于相关人员(例如建筑设计者)可根据阴影遮挡分析的结果有方向性地调整目标建筑模型的日照分析参数(例如目标建筑模型和/或遮挡建筑模型的位置、朝向、高度等。)。

图3为本申请实施例提供一种日照模拟分析装置。如图3所示,该日照模拟分析装置包括:

太阳轨迹分析模块301,用于获取目标城市在模拟时间段内的气候数据;

日照模拟计算模块302,用于基于太阳轨迹分析模块301获取的所述气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数,其中,所述日照分析参数与所述日照时数的计算相关,所述目标建筑模型为拟建或已建于所述目标城市的待分析建筑的模型,所述分析点为底层窗台面;

日照模拟结果显示模块303,用于实时显示日照分析界面,其中,所述日照分析界面包括:所述目标建筑模型的三维图,以及最近一次所述日照模拟计算模块计算得到的所述目标建筑模型各分析点在所述模拟时间段内的日照时数;

其中,日照模拟计算模块302和日照模拟结果显示模块303在上述日照分析参数被调整时再次触发。

可选的,在图3所示的日照模拟分析装置的基础上,如图4所示,本申请实施例中的日照模拟分析装置还包括:

阴影遮挡分析模块304,用于当上述目标建筑模型不满足上述日照标准时,对上述目标建筑模型的目标分析点进行阴影遮挡分析,其中,上述目标分析点为不满足所述日照标准的分析点;

日照模拟结果显示模块303还用于:在上述日照分析界面显示上述阴影遮挡分析的结果。

可选的,太阳轨迹分析模块301具体用于:基于导入的气象文件和设定的模拟时间段,获取目标城市在模拟时间段的气候数据。

可选的,本申请实施例中的日照模拟分析装置还包括:遮挡模型确定单元,用于在日照模拟计算模块302触发之前,基于选取的目标建筑模型,从位于所述目标建筑模型所在区域范围内的其它建筑模型中自动确定出所述目标建筑模型的遮挡建筑模型,其中,所述遮挡建筑模型为对所述目标建筑模型形成遮挡的建筑模型。日照模拟计算模块302具体用于:基于太阳轨迹分析模块301获取的气候数据、当前设定的日照分析参数以及上述遮挡模型确定单元自动确定出的目标建筑模型的遮挡建筑模型,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数。

需要说明的是,图3或图4所示的日照模拟分析装置可用于实现上述图1所示实施例提供的日照模拟分析方法。在图3或图4示例的日照模拟分析装置中,各功能模块的划分仅是举例说明,实际应用中可以根据需要,例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑,而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将移动终端的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。而且,在实际应用中,本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现,也可以由相应的硬件执行相应的软件完成。本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则,以下不再赘述。

由上可见,本申请实施例中的日照模拟分析装置获取目标城市在模拟时间段内的气候数据,并基于获取的气候数据和当前设定的日照分析参数,计算目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,之后实时显示日照分析界面,由于该日照分析界面包括目标建筑模型的三维图,以及最近一次计算得到的该目标建筑模型各分析点在上述模拟时间段内的日照时数,因此,相对于传统的二维分析软件,本申请显示的日照分析界面可方便相关人员更形象地查看目标建筑模型的日照时数。此外,在日照分析参数被调整时,本申请基于调整后的日照分析参数重新进行日照时数的计算和显示,相关人员在对同一方案进行调整时,只需调整日照分析参数,即可实现了调整-实时分析显示,这有效提高了日照模拟分析的效率。

本申请实施例提供另一种日照模拟分析装置,请参阅图5,该日照模拟分析装置包括:

存储器51、处理器52及存储在存储器51上并可在处理器52上运行的计算机程序,处理器52执行该计算机程序时,实现前述图1所示方法实施例中描述的日照模拟分析方法。

进一步的,该日照模拟分析装置还包括:

至少一个输入设备53以及至少一个输出设备54。

上述存储器51、处理器52、输入设备53以及输出设备54,通过总线55连接。

其中,输入设备53和输出设备54具体可为天线。

存储器51可以是高速随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)存储器,也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器51用于存储一组可执行程序代码,处理器52与存储器51耦合。

进一步的,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的日照模拟分析装置中,该计算机可读存储介质可以是前述图5所示实施例中的存储器。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法实施例中描述的日照模拟分析方法。进一步的,该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本申请所提供的日照模拟分析方法、日照模拟分析装置及计算机可读存储介质的描述,对于本领域的技术人员,依据本申请实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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