[发明专利]一种针对建筑多环境性能指标模拟的参数化模型构建方法

说明书

本发明公开了一种针对建筑多环境性能指标模拟的参数化模型构建方法，方法步骤包括：对导入的建筑模型进行分析获得图元构件，再将图元构件放置到对应的图元构件图层上；将对应的图层名称耦合到图元构件中创建为建筑图元构件；针对各性能模拟机制的需求来提取建筑模型的建筑信息，并筛选和创建出用于性能模拟的建筑图元构件，并归置到内置图层上；创建模拟数据输出端口用于将包含建筑信息和内置图层上的建筑图元构件的模拟数据输出至各性能模拟机制的参数输入端。参数化模型构建方法能够建立参数化模型满足多种模拟机制对模型的输入要求，对于建筑设计过程中建筑性能的分析和优化具有重要的基础性意义。

技术领域

本发明涉及一种参数化模型构建方法，尤其是一种针对建筑多环境性能指标模拟的参数化模型构建方法。

背景技术

19世纪工业化时代以来，伴随物质文明的高速发展，人类社会发展与环境之间的矛盾日趋激烈。为了应对日益恶化的地球环境所产生的各种生态危机，全球发展可持续性的议题在20世纪逐渐展开。建筑作为全球能耗将近40％的来源毋庸置疑成为当下应对全球发展问题中的重要研究对象。建筑学界开始重新审视建筑设计过程中对于建筑形式的考量，性能需求作为一项核心议程被引入至建筑设计的环节中，其意义在于从设计本身进行能耗控制。

建筑性能模拟技术则可追溯至20世纪60年代中期针对建筑环境控制系统的动态模拟方法研究。石油危机后，建筑性能模拟受到广泛重视，各国纷纷研发了性能模拟软件，如美国的BLAST、DOE，欧洲的ESP-r，日本的HASP以及我国的DeST。1997年，Marsh基于建筑设计前期需要，研发了建筑性能预测平台——“Conecpt”。Ecotect、Fluent、EnergyPlus、eQUEST等建筑性能仿真工具相继被推出，进一步丰富了设计者展开建筑性能模拟的技术手段。据美国能源部统计显示，全世界有400余种建筑模拟技术工具，这些工具在单体建筑设计、改造，绿色建筑标识上得到了广泛的应用。建筑性能模拟技术在广泛推行的同时，一些弊端也逐渐显现。首先是效率问题，模拟精度与模拟时间成正比，高精度模拟往往耗时巨大，而简化模拟过程又会降低模拟精度。其次大部分性能模拟软件只针对风、光、热其中的一项性能指标，性能模拟通常只能针对建筑部分的环境进行讨论，无法形成整体直观的建筑性能表现。

为了解决建筑的多环境性能指标模拟，学界尝试应用基于数据实测与调查的统计学方法来展开建筑环境性能动态模拟的预测和研究，尝试以基于实测数据的线性回归模型来代替传统模拟软件。但是，限于实测过程在时间与财物方面的巨大消耗，实测数据不能完全代替模拟数据。同时，风、光、热环境对建筑能耗水平和室内物理性能的影响是非线性的，线性回归数据处理方法在分析多环境影响下的能耗和环境性能问题时存在局限。面对非线性环境影响下的建筑能耗和环境性能预测问题，既有模拟分析方法亟待优化与改善。

在此背景下，整合多种性能模拟分析过程的研究方法日渐受到关注。不同的性能模拟软件基于不同的模拟机制展开，对于模型的输入具有不同的要求。既有研究通常通过构建不同的模型用于性能模拟，再将多种性能指标的模拟结果进行单向叠加，而无法实现高效并行的运算方式，“一模多算”成为解决这一问题的重要突破方式。

发明内容

发明目的：提供一种针对建筑多环境性能指标模拟的参数化模型构建方法，能够建立参数化模型满足多种模拟机制对模型的输入要求，对于建筑设计过程中建筑性能的分析和优化具有重要的基础性意义。

技术方案：本发明所述的一种针对建筑多环境性能指标模拟的参数化模型构建方法，包括如下步骤：

步骤1，导入建筑模型，并对导入的建筑模型进行分析，获得该建筑模型的每一个图元构件，再将各个图元构件放置到对应的图元构件图层上；

步骤2，对建筑模型的每一个图元构件进行重新定义，将对应的图层名称耦合到图元构件中创建为建筑图元构件；