一种绿色建筑的分析与设计方法

摘要

本发明提供一种绿色建筑的分析与设计方法，它通过计算机辅助设计与多物理模型分析，为绿色建筑设计提供一系列前期设计条件，并通过加权计算分析，得出绿色建筑的优化设计条件，本发明以建筑外环境、气候条件以及当地的各种可再生能源条件为基础，通过建立日照分析模型、建立风场数学模型、建立噪音物理模型、热导效应分析模型、建立室内采光物理分析模型和建立资源分析模型等，输入降雨量、日照辐射强度、风速、风向、地质勘察等基础数据，得到可利用的可再生资源种类及其规模。根据资源分析模型计算结果，得出地热资源利用、可再生资源利用的可行性，在此基础上进行绿色建筑的建筑形体最终设计，为绿色建筑设计提供边界条件指导。

主权项

一种绿色建筑的分析与设计方法，其特征是：它通过计算机辅助设计与多物理模型分析，为绿色建筑设计提供一系列前期设计条件，并通过加权计算分析，得出绿色建筑的最优设计条件，具体包括如下步骤：1)建立日照分析模型：通过导入气象条件参数，设定临界值，分析规划及周边范围的日照状况，通过布尔运算，确定被设计建筑最佳的日照获取形体，及建筑最佳朝向；其中，气象条件参数包括建筑当地的年太阳日照方位与高度角、日照时间和日照强度；临界值为规划范围内建筑日照小时数；建筑最佳的日照获取形体即是通过日照分析模型计算产生，并满足规范要求的建筑形体；2)以步骤1)获得的建筑形体为设计对象，通过建立风场数学模型，以规范中对建筑风环境的要求为限定值，分析并修下绿色建筑形体；其中，风环境的分析内容主要针对强风区域、静风区域和边界风压强度；3)通过建立噪音物理模型，分析建筑场地内的噪音分布，结合规范中的指标要求，确定建筑功能分布与围护结构隔音指标要求；其中：噪音分布需综合考虑人员活动区域与垂直方向两个方面；建筑功能中对噪音敏感的分区应设置在噪音值较低的区域；围护结构隔音指标主要集中在与噪音直接冲突的方向上；4)以步骤2)中建筑形体及步骤3)中功能分布为依据，建立热导效应分析模型，按照规范要求输入条件限值后，修下功能分布与建筑围护结构，得到最后的建筑形体及其内部的功能区域；其中：条件限值按照目前热岛效应允许值进行选定；此时得到的建筑形体与既有的功能区域的划分存在相关性，但当两者产生矛盾时，以建筑形体为主要因素；5)以步骤4)中的建筑形体为基础，结合项目任务书中的指标要求，划分建筑内部功能区域，并通过建立室内采光物理分析模型，得出外窗技术指标，并形成初步的建筑外形；外窗技术指标包括：外窗的尺寸、安装位置和遮阳措施；6)结合步骤4)中的功能分区，步骤5)中的建筑外形，建立室内通风物理模型，以步骤2)中的计算结果为基本参数，分析在自然状况下室内风环境的组织，并对室内空间进行修下；其中，步骤2)中的计算结果为步骤5)中的外窗风压；修正内容为室内过渡区域、连通区域和通风井方面的设计；7)通过建立资源分析模型，输入降雨量、日照辐射强度、风速、风向和地质勘察基础数据，得到可利用的可再生资源种类及其规模；其中，降雨量的大小影响到非传统水源中雨水的收集利用，对设计的直接影响是建筑及周边的汇水面积；日照辐射强度及内容1)中的结果，确定太阳能利用的量；风速、风向与内容2)的分析结果结合，对风力资源的合理利用进行可行性分析，地质勘察除常规的地质数据外，还需要对土壤的热响应和蓄热能力进行检测，计算后得出地热资源利用的可行性；8)以步骤4)中建筑形体为建筑第二红线(第一建筑红线为规划建筑红线)、步骤1)中建筑的最佳朝向、步骤3)中的功能分布、步骤4)中的围护结构形式、步骤7)中的可再生资源利用可行性为基础，进行绿色建筑的建筑形体最终设计。