住宅小区舒适度研究及应用实例

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1、2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项

2、填写）：A我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：重庆师范大学参赛队员(打印并签名)：1.朱巧2.向庄源3.徐威娜指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：2012年7月15日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：住宅小区舒适度研究及应用实例摘要：住宅小区的舒适度包含建

3、筑强度指标、人口居住指标、地理环境指标等各个方面，本文结合重庆师范大学师大苑这个实例，主要考虑采光、绿化、容积率以及周边设施布局这四个方面来对住宅小区舒适度进行评价。1.（采光）选取重庆秋分这一天作为研究点，通过模拟，以地面空间为立体坐标系统，分为有无相邻建筑物阻挡两种情况和建筑受到太阳光运动角度变化产生的不同受光面积四个阶段考虑。结合LINGO和MATLAB软件给出每一时刻建筑物在有相邻建筑影响下的受光面积与无相邻建筑影响下的受光面积的比值，忽略光强即热效应对采光程度的影响，以此作为采光率对小区采光做出评判。2.（绿化）从植被固碳释氧、降温

4、增湿、滞尘杀菌三个方面，来评价小区绿化的效能。利用计算常用绿化植物光合作用的净日同化量和叶面积指数，进而推算出常用绿化植物的净日固碳量，结合主要植物的固碳释氧量以及居民呼吸排放的二氧化碳量定量评价小区植被的释氧能力，并给出四种绿地类型的植物配置优化结构作为参考改进；通过模拟分析，用焓变、热能计算出植被降温对空调负荷量降低的比重，侧面描述出植被降温增湿的能力；再通过数据分析得到植被还具有滞尘杀菌的功能。3.（容积率）利用卫星图分析并计算出师大苑各类别建筑用地面积，进一步分析得到容积率、人口平均建筑面积、人口平均绿地面积等指数。4.（周边环境）在

5、对周边环境的设施布局的规划上，多是通过思维进行艺术创造的复杂过程，评价界限并不分明，无法用经典数学模型评判优劣，因此运用模糊数学理论给出了周边环境的设施布局的综合评价。关键词：采光率、固碳释氧、空调负荷量、焓变、容积率、模糊数学一、问题重述：一个住宅小区就是一个社会的缩影，是一个“微型社会”。一个完整的住宅小区是由住宅、公共服务设施、绿地、建筑小品、道路交通设施、市政工程设施等实体和空间经过综合规划而形成的。并且随着城镇居民收入的提高，居民的住房条件也在不断改善，2004年我国城市居民人均住宅建筑面积达到24.94平方米,与2000年相比增加

6、了4.63平方米1，因此，系统定量地描述出对住宅小区舒适度的评价在房产开发、提高居民生活水平以及推进城市化发展都有着巨大的作用。居住小区作为城市最重要的组成单元，应注重住宅建筑的采光率，提高绿地植被的固碳释氧的效益，充分发挥绿地植被降温增湿的、滞尘杀菌的能力，规划小区的容积率和周边设施布局，为小区综合发展作出贡献。本文从房屋采光、绿化效益（植被固碳释氧、降温增湿、滞尘杀菌）、容积率以及周边设施布局这四个主要方面来设计评价体系。二、模型的假设1．忽略光强变化、热能吸收对房屋采光面积的影响。2．选取秋分这一天，假定太阳光为平行光，太阳运动轨迹平面

7、与地面平面夹角恒为50℃，以地面平面为坐标xoy平面，房屋地面的几何中心为原点，以垂直地面向上为z轴，建筑物简化为立方体只考虑四个侧面的受光面积，分为五个阶段按每一时刻分析有相邻建筑物阻挡的受光面积与无相邻建筑物阻挡的受光面积之比。3.因日出时经过重庆的光线与赤道线的夹角小于10-5弧度，因此可认为日出时太阳位于重庆的正东方。4.假定小区植被的平均固碳能力为一般植物的光合作用固碳量，植物晚上暗呼吸消耗量按照白天同化量的20%计算。用植物日净固碳量、叶面积指数来评价植被固碳释氧的空气净化能力。5.用叶面积指数来定义绿量，用点触法计算叶面积指数时

8、，当天顶角为57.5°时,假设叶片随机分布和叶倾角椭圆分布,则冠层叶片的倾角对消光系数K的影响最小,此时采用32.5°倾角刺入冠层。6.对周边设施布局只考虑四个方面