[发明专利]一种中观尺度下缓解热岛效应的优化城市形态设计方法

摘要

本发明公开了一种中观尺度下缓解热岛效应的优化城市形态设计方法，本方法由如下步骤和阶段组成首先整理待设计区域矢量图，通过输入模块录入设计区域信息；启动优化模块1并关联SVF评测模块，进行地块容量布局方案的自动生成与优化，生成多种最低热岛强度的地块容量布局方案；选择一种作为初始条件输入建筑形态生成模块，针对某个容量分布格局方案设定的每个地块容量，自动生成满足容量要求，具有多种类型特征的建筑群体块形态集合；启动优化模块2并关联SVF评测模块，以建筑群体块形态集合为形态选择集，最后产生出若干基于最优用地容量布局的，具有最低热岛强度的建筑体块形态方案并输出。本发明为设计人员提供了具有科学依据的城市形态方案。

主权项

一种中观尺度下缓解热岛效应的优化城市形态设计方法，其特征在于，该方法使用计算机作为计算与设计工具，该计算机包括输入模块、优化模块1、优化模块2、建筑形态生成模块、SVF评测模块以及输出模块，其工作过程包括以下步骤：1）整理待规划设计区域的矢量图，包括地块、周边建筑、道路信息，通过输入模块录入设计区域相关信息，包括地块信息plots(j)、开发总量FAR、周边建筑信息surbui(i)，设定计算范围Area，并设定计算精度，包括SVF投影向量的精度sunvecs, 地面SVF观测点精度SVFpts；2）启动优化模块1，并关联SVF评测模块，进行地块容量布局方案的自动生成与优化，优化机制采取遗传算法，以每个生成的形态个体的SVF数值为适应度，适应度越高，个体越优秀，遗传算子采取标准的杂交算子与突变算子，之后产生出若干个具有最低热岛强度的地块容量布局方案，输出结果(CMfar0)；3）选择步骤2）中的一种地块容量布局方案，作为初始条件，输入建筑形态生成模块，运行建筑形态生成模块，针对某个容量分布格局方案设定的每个地块容量，采取多解式的平行搜索，自动生成满足容量要求，具有多种类型特征的建筑群体块形态集合(CMbui (j)(id))；将最优容量布局方案输入该模块；设定进化参数，包括总代数Generation2,每一代个体数population2，存活率sv2,突变率mu2；程序开始自动进行多解式的平行搜索，搜索机制采取遗传算法，适应度为个体形态的容积率与目标容积率之间的差值，适应度数值越低，个体越优秀，满足输出条件的适度阈值为0‑0.05；遗传算子采取标准的杂交算子与突变算子以确保找出每个地块上满足设定容量要求的多种类型的建筑形态方案；4）启动优化模块2，并关联SVF评测模块，以步骤3）产生的建筑群体块形态集合(CMbui (j)(id))为本优化模块的形态选择集，进行建筑体块形态层面的自动生成与优化，优化机制采取遗传算法，以每个生成的形态个体的SVF数值为适应度，适应度越高，个体越优秀，遗传算子采取标准的杂交算子与突变算子，最后产生出若干基于最优用地容量布局的，最优的建筑体块形态方案（CMarr0）；5）将步骤4）中生成的最优建筑体块形态方案输出结果（CMarr0）传递给输出模块，通过常用设计软件图形平台进行输出，输出内容为：3d建筑体块形态模型，直接作为设计人员后续深化工作的基础；平均SVF数值。