一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法，通过对民居建筑的外表面进行红外热成像拍照，实时获取民居建筑的红外热成像图形，然后，根据实时获取的红外热成像图形的图形分辨率提取每个像素点对应的温度数据和坐标数据，并基于各个像素点的温度数据对坐标数据进行图形绘制，获取红外热成像图形对应的高分辨率三维温度图形数据。本发明专利技术为无损、无破坏的评估方式，可实现对民居建筑的高分辨三维图形化热环境分析，能够准确对民居建筑的任意位置或任意区域的温度数据实现精准分析，并方便后续的数据处理和分析。并方便后续的数据处理和分析。并方便后续的数据处理和分析。

【技术实现步骤摘要】
一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法


[0001]本专利技术涉及传统民居建筑热舒适性研究领域，特别是涉及一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法。

技术介绍

[0002]传统四川民居建筑具有因地制宜、就地取材的特点，深入揭示传统四川民居建筑的综合热环境特性对充分发扬传统四川民居建筑的优势，指导当代四川乡村建筑具有重要意义。目前，对民居建筑综合热环境特性的传统评估方法，主要是利用热流计、热箱等对民居建筑内部和外围温度进行逐点测量，通过统计上述数据来评估民居建筑的综合热环境特性。然而，上述方法存在耗时长、测量点位有限、难以对所测量的四川民居建筑的综合热环境特性进行实时整体评价、其评估准确性严重受制于所设定测量位点数量的影响等问题。此外，测量点位还受到建筑布局的较大影响，一些特殊区域，例如室内架空区域、屋顶、房梁等，难以进行布点和实时监测，而这些区域往往又显著影响室内热环境，对室内热舒适性的影响也较大。
[0003]此外，传统的方法通常只能以数据表格和温度曲线的方式描述民居的热环境特性，难以对民居建筑的综合热环境特性进行可视化展示，且不能实现对室内和外围结构中的任意位置或任意区域的温度进行准确观测，难以实时描述出四川民居建筑的综合热环境特性，尤其是难以实现对四川民居建筑的高分辨热环境分析。另外，传统的方法难以实现无损检测，这对于具有历史价值的四川民居建筑而言，研究评估其热环境特性则更为困难。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种无损、可视化、图形化，且可便捷、高效评估四川民居建筑热环境特性的新方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法，包括以下步骤：
[0007]S1、对民居建筑的外表面进行红外热成像拍照，实时获取民居建筑的红外热成像图形；
[0008]S2、根据实时获取的红外热成像图形的图形分辨率提取每个像素点对应的温度数据和坐标数据；
[0009]S3、基于各个像素点的温度数据对坐标数据进行图形绘制，获取红外热成像图形对应的高分辨率三维温度图形数据。
[0010]上述技术方案的工作原理如下：
[0011]本专利技术采用红外热成像拍照的方式获取民居建筑的温度和坐标数据，为无损、无破坏的评估方式，可实现对民居建筑的高分辨三维图形化热环境分析，能够准确对民居建筑的任意位置或任意区域的温度数据实现精准分析，并方便后续的数据处理和分析。
[0012]在进一步的技术方案中，步骤S1中，对民居建筑的外表面进行红外热成像拍照，其
红外发射率为0.9。
[0013]在进一步的技术方案中，步骤S2中，红外热成像图形的图形分辨率为240X180，可使得任意位点的温度均可精确给出。
[0014]在进一步的技术方案中，步骤S3中，在获取到红外热成像图形对应的高分辨率三维温度图形数据后，将三维温度图形中的温度值与温度对应的颜色进行关联性匹配，建立温度
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颜色标尺，其图形颜色与其温度数值高度匹配，利用图形高低和图形颜色两个要素形象、直观、量化的显示民居建筑的热环境特性。
[0015]在进一步的技术方案中，还包括以下步骤：
[0016]S4、获取到高分辨率三维温度图形数据后，再进行后续数据处理和分析。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术为无损评估方法，可对民居建筑进行实时数据获取再进行后续分析；
[0019]2、本专利技术可实现对民居建筑的高分辨三维图形化热环境分析，能够准确对民居建筑的任意位置或任意区域的温度数据实现精准分析；
[0020]3、本专利技术可对民居建筑任意局部构建结构进行细致量化的热环境特性分析，也可对建筑结构复杂的民居建筑群落整体进行准确量化的热环境特性分析。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1所述五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼热环境特性评估分析结果图；
[0022]图2是本专利技术实施例2所述五凤溪四川民居建筑的抱厦顶热环境特性评估分析结果图；
[0023]图3是本专利技术实施例3所述连川四川民居建筑热环境特性评估分析结果图；
[0024]图4是本专利技术实施例4所述川江村四川民居建筑竹编夹泥墙热环境特性评估分析结果图；
[0025]图5是本专利技术实施例5所述毛浴镇四川民居建筑内部热环境特性评估分析结果图；
[0026]图6是本专利技术实施例6所述梨园坝村四川民居热环境特性评估分析结果图；
[0027]图7是本专利技术实施例7所述福宝镇四川民居群组热环境特性评估分析结果图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步说明。
[0029]实施例1：
[0030]对五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼进行热环境特性评估分析：
[0031]设定红外热成像仪参数，调节红外发射率为0.9，分辨率为240X180，对建筑外表面进行红外热成像拍照，利用红外成像软件获取其红外热成像图，随后，利用FLIR Tools+软件采集红外热成像图片中每个像素点对应的温度数据和坐标数据，其分辨率为240
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180。之后，利用Matlab软件将红外热成像图转换为高精度三维温度图形数据，该高精度三维温度图形以每一像素点对应的温度为Z坐标，每一像素点对应的坐标数据为X坐标和Y坐标，并构建温度
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颜色标尺，随着温度由低到高，所对应颜色由蓝色逐渐过渡到红色，基于温度
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颜色标尺对高精度三维温度图形进行颜色区分，高温区域为红色，低温区域为蓝色。图1中a为
五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼的数码照片，b为五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼的红外热成像图，c为b中所选框图区域的高分辨三维温度数据图形。
[0032]如图1中b所示，五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼的红外热成像图清晰的展示了该阁楼结构各个细节区域的温度高低，可视化展示了其整体热环境特性。此外，图中的低温区域为两面坡屋顶与墙体所形成的三角形阁楼区域，其温度最低呈蓝色，而屋檐、屋顶为高温区域呈红色，阁楼下方的墙体区域其温度介于高温区域和低温区域之间。三角形阁楼区域中，穿斗式木质骨架的温度较阁楼的墙体区域稍高。图1中b直观、量化地展示了五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼的热环境特性。
[0033]如图1中c所示，更为形象、精确的展示了五凤溪四川民居建筑典型的穿斗式木结构阁楼的热环境特性。图中显著突出的隆起结构对应于高温的屋檐区域，而图中稍微隆起且相互连通的图形结构对应于阁楼的木质骨架结构，相互连通的隆起结构之间的平台区域则对应于三角形阁楼区域温度最低的墙体结构，上述结构与图1中b显示的红外热成像图高度匹配，且直接通过对照温度
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颜色标尺，可快速、直观、量化的判断高温和低温区域。同时，该高分辨三维温度数据图形能准确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对民居建筑的外表面进行红外热成像拍照，实时获取民居建筑的红外热成像图形；S2、根据实时获取的红外热成像图形的图形分辨率提取每个像素点对应的温度数据和坐标数据；S3、基于各个像素点的温度数据对坐标数据进行图形绘制，获取红外热成像图形对应的高分辨率三维温度图形数据。2.根据权利要求1所述的一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的评估方法，其特征在于，步骤S1中，对民居建筑的外表面进行红外热成像拍照，其红外发射率为0.9。3.根据权利要求1所述的一种无损、可视化、图形化民居建筑热环境特性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石杨，周波，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：