【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通风效率计算领域，特别是涉及一种城市空间的通风效率计算方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、城市通风研究一直以来是设计和研究人员关注的重点领域，良好的城市通风条件对于改善城市热岛效应，优化空气质量均具有重要意义。对于城市通风的量化研究，首先需要探讨合理有效的城市空间通风评价方法，包括风场环境的预测以及通风效能的评价两个方面。
2、对于风场环境的预测，实验法和计算机数值模拟是目前常用的两种方法。其中，实验法是风环境研究领域的传统方法，包括室内风洞实验和室外实测两种。实验法以真实的实测数据分析城市形态的影响，具有较高的可靠性，但该方法受到实验条件的限制，研究成本较高。随着计算机技术的进步，计算流体力学(cfd)数值模拟技术越来越多的为研究人员广泛采用。同实地测量和风洞试验相比，cfd模拟技术不受实验条件的限制，操作方便，而且模拟结果可以提供流场内各个位置上基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)的分布情况，可有效进行室外空间通风效能的分析。
3、目前用于城市空间通风条件的评价指标已较为丰富。其中风速(比)和污染物浓度分布是现有研究中常用的两种分析指标。它们在建筑群风廊，迎风面密度，渗透性能等方面均有广泛运用，目前绿色建筑评价标准也采用风速及风速比进行室外风场环境的评价。近20年来，研究人员将一些室内通风评价参数逐渐引入室外进行城市空间的通风效能分析，并发展了多种评价指标，比如换气次数(air change per hour,ach)、空气龄(age of theair)、污染物吹扫率(purg
4、在现有技术中，利用空气龄进行城市空间的通风效能分析，仍存在一些缺陷，空气龄(age ofair)最初用于室内环境的通风条件分析，它是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间，反映了室内空气的新鲜程度，后被发展引入城市空间通风分析，指城市空间外部新鲜空气质点自空间边界至到达城市空间某点所经历的时间，该参数相较于传统上采用风速条件进行空间的通风效率评价，可以考虑局部空间气流的回旋状态的影响，评价结果更为客观有效，但此类基于污染物浓度计算的评价参数均受到空间体积的影响较大，在城市空间的通风效率评价上存在一定的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种城市空间的通风效率计算方法、系统、设备及介质，通过对空气龄的计算参数进行处理，可以克服现有技术中空间体积的影响，提高了通风效率计算的准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种城市空间的通风效率计算方法包括：
4、对城市空间进行划分，确定城市空间的边界；
5、提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵；所述数据矩阵包括建筑的角点坐标，建筑编号，空间角点坐标，空间编号和空间高度；
6、采用流体动力学基于城市空间和城市空间的边界计算所述城市空间在特定风向条件下的风速矢量数据；
7、采用cfd软件的传质方程基于城市空间和所述风速矢量数据计算所述城市空间的污染物浓度分布数据；
8、基于所述数据矩阵和所述污染物浓度分布数据构建所述城市空间的污染物浓度数据矩阵；
9、根据污染物浓度数据矩阵，利用城市空间标准化空气龄计算模型，计算城市空间的空气龄；
10、根据城市空间的空气龄确定城市空间的通风效率计算结果。
11、可选地，对城市空间进行划分，确定城市空间的边界，具体包括：
12、采用autocad对城市空间进行划分，确定城市空间的边界。
13、可选地，提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵，具体包括：
14、利用autocad软件导出城市空间的dxf文件；
15、利用语言程序编写脚本程序逐行读取所述dxf文件，提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵。
16、可选地，采用流体动力学基于城市空间和城市空间的边界计算所述城市空间在特定风向条件下的风速矢量数据，具体包括：
17、对所述城市空间进行网格划分，生成网格文件；
18、将所述网格文件导入cfd软件，基于城市空间的边界进行流体动力学仿真，并调用湍流计算模型计算城市空间中各网格点对应的风速矢量，得到所述城市空间在特定风向条件下的风速矢量数据。
19、可选地，采用cfd软件的传质方程基于城市空间和所述风速矢量数据计算所述城市空间的污染物浓度分布数据，具体包括：
20、对所述城市空间进行网格划分，得到网格化的城市空间；
21、在网格化的城市空间中均匀释放设定强度的污染物；
22、采用cfd软件的传质方程基于所述风速矢量数据计算网格化的城市空间中各个网格的污染物浓度；
23、根据网格化的城市空间中每个网格的污染物浓度，确定城市空间的污染物浓度分布数据。
24、可选地，基于所述数据矩阵和所述污染物浓度分布数据构建所述城市空间的污染物浓度数据矩阵，具体包括：
25、采用matlab网格函数和多边形区域内外判断函数基于所述数据矩阵，建立城市空间的空间点阵；
26、采用matlab差值函数scatteredinterpolant基于所述污染物浓度分布数据，建立空间的污染物浓度点阵；
27、将所述城市空间的空间点阵和所述空间的污染物浓度点阵一一对应，构建所述城市空间的污染物浓度数据矩阵。
28、可选地，所述城市空间标准化空气龄计算模型为：
29、
30、其中，mmanor为城市空间的空气龄，vi为城市空间第i个网格的体积，ci为城市空间第i个网格的污染物浓度，n为网格个数，m为空气密度，vol为城市空间的空间体积，sc为设定强度的污染物的释放强度，volnor为标准化空间体积。
31、一种城市空间的通风效率计算系统，所述城市空间的通风效率计算系统应用于上述所述的城市空间的通风效率计算方法，所述城市空间的通风效率计算系统包括：
32、划分模块，用于对城市空间进行划分，确定城市空间的边界；
33、数据矩阵确定模块，用于提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵；所述数据矩阵包括建筑的角点坐标，建筑编号，空间角点坐标，空间编号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，所述城市空间的通风效率计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，对城市空间进行划分，确定城市空间的边界，具体包括：
3.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵，具体包括：
4.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，采用流体动力学基于城市空间和城市空间的边界计算所述城市空间在特定风向条件下的风速矢量数据，具体包括：
5.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，采用CFD软件的传质方程基于城市空间和所述风速矢量数据计算所述城市空间的污染物浓度分布数据，具体包括：
6.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，基于所述数据矩阵和所述污染物浓度分布数据构建所述城市空间的污染物浓度数据矩阵，具体包括：
7.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，所述城市空间标
8.一种城市空间的通风效率计算系统，其特征在于，所述城市空间的通风效率计算系统应用于所述权利要求1-7中任意一项所述的城市空间的通风效率计算方法，所述城市空间的通风效率计算系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以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如权利要求1至7中任一项所述的城市空间的通风效率计算方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的城市空间的通风效率计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，所述城市空间的通风效率计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，对城市空间进行划分，确定城市空间的边界，具体包括：
3.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，提取城市空间中的建筑以及平面几何坐标信息，建立城市空间的建筑及空间的数据矩阵，具体包括：
4.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，采用流体动力学基于城市空间和城市空间的边界计算所述城市空间在特定风向条件下的风速矢量数据，具体包括：
5.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方法，其特征在于，采用cfd软件的传质方程基于城市空间和所述风速矢量数据计算所述城市空间的污染物浓度分布数据，具体包括：
6.根据权利要求1所述的城市空间的通风效率计算方...
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