(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111401466.9 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 张利　邓慧姝　谢祺旭　梅笑寒　 庞凌波　叶扬　 (74)专利代理 机构 北京攀腾 专利代理事务所 (普通合伙) 11374 代理人 彭蓉 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) (54)发明名称 一种基于建成空间人因数据的图解设计方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于建成空间人因数据的 图解设计方法。 所述方法包括以下步骤： 对建成 空间进行领域分割； 归纳建成空间拓扑关系； 赋 予各部分空间基础时长； 绘制人因量谱图[线框]； 将实测收集的人因数据X填充进人因量谱 图[线框]， 形成人因量谱图[填充.X]； 使用人因量谱图 进行设计方案比选、 优化。 本发明所述方法， 相较 以定性为主的城市及建筑传统设计方法， 具有更 高的精准度， 以及更严谨的由实证数据向空间设 计方案转化的过程， 可更有效地满足人对建成空 间的实际需求， 使建成空间的更新改造更好地为 人服务。 权利要求书3页 说明书6页 附图6页 CN 114036623 A 2022.02.11 CN 114036623 A 1.一种基于建成空间人因数据的图解设计方法， 其特 征在于， 包括下述 步骤： 1)对建成空间进行 领域分割； 2)归纳建成空间拓扑关系； 3)赋予各部分空间基础时长； 4)绘制人因量谱图[线 框]； 5)将实测收集的人因数据填充 进人因量谱图[线 框]， 形成人因量谱图[填充.X]； 6)使用人因量谱图进行设计方案比选、 优化。 2.根据权利要求1所述的图解设计方法， 其中包括： 1)对建成空间进行领域分割， 包括依据基本的建筑空间关系， 将建筑平面划分为多个 连续的领域； 2)归纳建成空间拓扑关系， 包括依据平面各部分空间的关系， 将领域分割后各空间的 基础时长所对应的矩形以线段和/或倒角折线相连； 3)赋予各部分空间基础时长， 包括依据领域形式， 分别对线状空间和面状空间赋予基 础时长； 4)绘制人因量谱图[线框]， 包括对应步骤2的拓扑空间关系， 以矩形线框表达每一空间领 域的基础时长； 5)将实测收集的人因数据X填充进人因量谱图[线框]， 形成人因量谱图[填充.X]， 包括填充人 因问题的量化指标， 将实测收集的人因数据X表示在人因量谱图[线框]中， 其中人因数据X包括 心率、 皮电、 脑电、 肌电、 眼动、 肢体姿态、 停留时长、 注视时长； 6)使用人因量谱图进行设计方案比选、 优化， 包括对建成空间或建筑设计方案绘制人 因量谱图， 可直观反映不同空间形态设计所具备 的不同人因属 性， 协助针对客观可测的空 间品质所开展的精准评估， 指导设计者与决策者对具体空间设计进行精准优化。 3.根据权利要求1或2所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤1中： 所述领域存在两种形式： 线状空间和面状空间， 分别对应以通行为主的空间， 和以休闲 活动为主的空间； 当面状空间M中包含面状空间N时， 则对面状空间M基于面状空间N进行分 解， 将分解后的以通行为主的空间视为线状空间， 将能够 休闲活动的空间仍视为 面状空间。 4.根据权利要求1或2所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤2中： 以实线表示慢行可达， 以虚线表示仅车行可达； 所述线段将仅代表连接关系， 无距离信 息。 5.根据权利要求1或2所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤3中： 线状空间的基础时长tl为移动距离dl和速度v的比值； 面状空间的基础时长tp则按照人 在该空间的休闲 活动类型， 选择相应的参 考时长。 6.根据权利要求1或2所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤4中： 根据领域形式， 线状空间的基础时长tl与面状空间的基础时长tp以矩形面积Sl和Sp表 示； 其中： (a)对一线状空间： Sl＝k·tl＝k·([D/d0+1/2]·d0)·1/v 式中， Sl——线状空间对应的矩形面积 D——实际距离权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114036623 A 2d0——单位距离 v——该空间对应的参 考步速 k——比例系数； 其中， 单位距离d0、 比例系数k可根据具体案例确定； 由于在同一条路线上人的行进方向有前后之别， 因而制图将遵循左手原则， 使得基础 时长tl与前进方向路线左侧的面积Sl始终对应； (b)对一面状空间， 通过极坐标计算将其基础时长转 化为一矩形的面积Sp， 有： Sp＝k·tp＝Lp·Hp 式中， Sp——面状空间对应的矩形面积 tp——该面状空间对应的基础时长 k——比例系数 Lp——矩形的长度 Hp——矩形的高度 以极坐标计算方法， 将面状空间转 化， 以求得矩形相应的长度Lp和高度Hp。 7.根据权利要求6所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤4(b)中进一 步包括： 设面状空间的外接矩形一组对边与主要人流方向平行， 以外接矩形的中心为极点O， 向 主要人流方向的顺时针90 °方向引射线为极轴Ox； 以极点O为端点、 以θ( θ＝360 °/n， n∈N*) 为角度引射线， 将原 面状空间划分为n个类扇形区域； 每条射线与面状空间外轮廓线的交点 为Mi(i＝1， 2， 3， 4. ..n)， 其中极轴上的交点 为M1； 取 因此， 矩形长为 式中， Lp——矩形的长度 ρi——每个类扇形区域的最长侧边长度 d0——单位距离 矩形高为 式中， Hp——矩形的高度 ρi——每个类扇形区域的最长侧边长度 d0——单位距离 k——比例系数。 8.根据权利要求1或2所述的图解设计方法， 其中在所述 步骤5中： 实测时长以填充矩形面积表示； 其 他人因数据以填充颜色灰度表示。 9.一种权利要求1 ‑8任一项所述的基于建成空间体验人因数据的图解设计方法的应 用， 其中所述图解设计方法用于建筑设计， 从而能够比较所述建筑方案不同空间的实测体权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114036623 A 3