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高等学校科学研究优秀成果奖 科学技术进步奖

'高等学校科学研究优秀成果奖 科学技术进步奖 '
学科 代码与名称 2302025 计算机辅助技术 学科评审组 代码与名称 140 计算机 成果登记号 360-15-20720351 高等学校科学研究优秀成果奖高等学校科学研究优秀成果奖 科学技术进步奖科学技术进步奖 推推 荐荐 书书 项 目 名 称: 一种对建筑、城市空间进行精确测量的激光 动态分析方法 第一完成单位: 同济大学 通 信 地 址: 上海市四平路 1239号 电 话: 021-65983332 邮 政 编 码: 200092 推 荐 时 间: 2015-08-12 0 1 9 0 G A1 1 2 高等学校科学技术进步奖推荐书 ((2015 年度)年度) 一、项目基本情况一、项目基本情况 学科评审组: 计算机 奖励类别: 技术开发 项目 名称 中文名 一种对建筑、城市空间进行精确测量的激光动态分析方法 英文名 A Precise Measurement of Particle Dynamic Analysis in Architectural and Urban Space 主要完成人 杨丽,项秉仁,张冠增,王玉良 主要完成单位 同济大学,牡丹江市新阳房地产开发有限责任公司 推荐单位(盖章) 同济大学 项目名称可否公布 是 项目密级 非密 定密日期 保密期限(年) 定密审查机构 主 题 词 城市空间;精确测量;动态分析; 学科分类 名称 1 计算机辅助技术 代码 2302025 2 建筑技术 代码 3101120 所属国民经济行业 信息传输、计算机服务和软件业 所属科学技术领域 计算机辅助技术 任务来源 A1-国家科技攻关计划;A2-863 计划;A3-973 计划;A4-其它计划;I-其他; 具体计划、基金的名称和编号:(限 300 字) 高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室(同济大学)建设计划;国家自然科学基金资助《水 环境对建筑空间环境影响的数字化关键技术研究》(项目批准号:51378365);“十二五”国家科技支 撑计划《城镇群高密度空间效能优化关键技术研究》(课题编号:2012BAJ15B03)。 发明专利(项) 授权: 2 申请: 4 其他知识产权/标准(项) 项目起止时间 起始: 2006-01-01 完成: 2012-12-31 教育部科技发展中心制 3 二、项目简介二、项目简介 本项目属于计算机辅助技术和建筑节能技术交叉学科的成果, 随着人们生活水平的不断提高, 人们 对居住区居住环境的要求也从“居者有其屋”升级为“居者优其屋” ,在以往的居住区规划中,设计师 过分注重于总平面的功能分区是否合理、平面布置是否优美、空间关系是否丰富,而居住区内风环境 的研究由于看不见,摸不着,或是缺乏必要的研究手段而很少提及,造成居住区内建筑能耗加大,舒适 性下降等现象。 本项目为获得国家发明专利技术的应用,针对目前城市居住区建筑能耗大、舒适性差等问题,重点 依托高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室建设计划、国家自然基金、国家“十二五”国家科 技支撑计划等项目通过多部门,产、学、研协同攻关和全方位的集成示范,形成了涵盖建筑测量、城 市空间分析、风环境模拟技术等在内的创新性、集成性成果,突破了 PDA 测试技术,建筑、城市空 间精确测量技术以及激光动态分析方法的关键技术瓶颈。项目主要创新成果如下: (1)在 PDA 测量系统技术方面,首次创新地提出了采用由氩离子激光器,发出混合激光束经由光束 分离器和发射透镜组成的入射光学系统, 通过光束分离器将激光发出的激光光束分成两束或者多束光, 再通过聚焦透镜入射到流场中形成多束光相交的测量控制体。引进接收光学系统,得到粒子的速度。 提高了空间测量的准确性,很好的解决了空间测量问题。 (2) 在 PDA 激光动态分析技术方面,首次创新地提出了通过建立建筑、城市空间的模拟结构,按 照比例将其缩小在固定的流场内,再通过向流场内吹入模拟的自然风来模拟城市空间周围环境状况。 成功解决了靠经验来实施城市建筑空间风环境设计现状。 (3) 在粒子图像测速技术方面,首次创新地提出了采用通过建筑、城市空间与粒子图像测速测试能 快速、可靠、精确地提供建筑自身的空间环境及城市空间内建筑与建筑之间相互关系的相关数据。这 项技术解决了我国现阶段城市规划中的好多问题。 项目已获授权发明专利 2 项, 出版专著 1 部, 发表国内外重要学术论文 20 余篇, 其中 SCI 检索 3 篇, SSCI 检索 1 篇,EI 检索 6 篇。该技术通过将蓝、绿、紫三色光的交点集中在一个 0.2mm 的交点上, 将入射光学系统和接受光学系统安装在距离实验流场 1000mm 的、 水平高度 1000mm、 相距 300mm 的 位置,提高实验和实际准确率。 经中国科学院上海查新咨询中心查新检索, 2014 年 7 月 10 日出具的编号为 20142934 的查新报告 结论为:项目的研发具有新颖性。该项目综合技术达到了国内领先及国际先进水平。 项目成果已成功用于黑龙江省牡丹江、安徽省马鞍山、芜湖等多项大型高端居住区中,其中,在牡 丹江绿洲春城项目中实现直接经济效益 17000 多万元,节支 7640 万元。随着其继续推广应用,将产 生更大的经济与社会效益,项目成果促进了建筑城市空间环境设计技术的发展。也为我国今后提高人 居节能环境提供了科学的技术支撑,具有广阔的应用前景。 4 三、三、主要主要科技创新科技创新 1.主要科技创新(限 5 页) 随着社会的进步,人类生活质量的提高,人们对建筑的环境节能提出了更高的要求。 我们的建筑是存在于复杂的环境中的,面临着各种各样的挑战,除了建筑本身结构的稳定 性外,还要考虑外力因素对建筑以及建筑周围的节能影响,其中风力(流体风场影响)就 是建筑领域中一直被关注的。数据的准确性影响到了风力对于建筑节能影响的客观估计, 以此决定了对建筑周边的风力分析能力。再加上时代的变迁,建筑已逐渐突破了“方盒子” 的概念,转而向流线美形式突破,从二维的曲面到三维不规则的曲面,风力的节能影响就 显得越难以预测,传统的方法在这里就显得越来越繁琐、复杂。因此通过对建筑、城市空 间进行精确测量来对整个建筑、城市空间进行有效的节能分析是非常必要的。传统的测绘 通过大地测量、摄影测量地图制图的工序,获取各种类型的地图和数据。传统的模拟测图 系统和解析测图系统已经无法满足综合性的基本空间信息生产的要求。数字摄影测量系统, 是继模拟测图系统和解析测图系统之后,全新的高自动化的摄影测量系统,它可以针对不 同用户的多种需求为其提供相应的节能解决方案。 发明人在高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室、国家自然科学基金资助《水 环境对建筑空间环境影响的数字化关键技术研究》 (项目批准号:51378365) 、 “十二五”国 家科技支撑计划《城镇群高密度空间效能优化关键技术研究》 (课题编号:2012BAJ15B03) 的资助下,以城乡和谐发展与资源高效利用为导向,以高密度人居环境生态与节能为研究 对象,研究方向紧紧围绕城镇密集区发展预测和动态监控技术、城市建筑群生态化模拟集 成技术、既有建筑/历史建筑诊断与生态改建技术,开展高密度人居环境生
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