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龙图腾网获悉中南建筑设计院股份有限公司申请的专利一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115146359B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210837059.0，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法是由张慎;王义凡;孟凡凯;程明;辜文飞设计研发完成，并于2022-07-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法，基于建筑参数化BIM模型和CFD实现，包括：将已有的屋顶曲面造型和排水设施参数化；提取建筑屋面整体建筑模型，设置CFD模拟分析需要的边界条件，开展基于CFD风驱雨算法的整体建筑屋面风和雨耦合模拟计算；进行单位时间积水量可视化分析，提取屋面积雨量数据文件；进行雨水径流分析，统计单位时间内排水量；复核屋面排水设施是否达到排水要求，如果不是，则修改屋面曲面造型和排水设施参数，如果是就结束模拟试验。本发明考虑了风驱雨和屋面雨水动态径流对屋面排水设施影响，更加精细化和直观地可视化呈现排水口位置排水量，为大跨空间建筑的排水设施复核提供数字化技术依据。

本发明授权一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑风雨耦合作用的大跨屋面排水性能计算方法，其特征在于，包括： S1：基于建筑类BIM软件开展大跨复杂建筑屋顶曲面造型设计和排水设施方案确定，建立统计分析排水量的BIM模型； S2：利用BIM软件信息平台创建的大跨屋面建筑几何模型，以及收集的建筑场地历史气象气候和规范给定的降雨信息资料，开展基于CFD风驱雨算法的屋盖建筑外立面风雨耦合模拟计算； S3：利用CFD后处理软件进行给定降雨事件中大跨屋面建筑积水量可视化分析，批量提取积雨数据文件至BIM模型平台； S4：在BIM模型平台中开展整体或局部建筑屋面雨水径流动态分析，基于BIM模型统计给定降雨事件中排水口位置排水量； S5：根据给定降雨事件中排水口位置排水量参数化修改屋面曲面造型和排水设施参数，继续进行步骤S1～步骤S4的迭代计算，最终确定复核计算排水口位置的排水设施是否满足排水要求，并关联协同BIM模型协同修改； 步骤S4包括： 将CFD风驱雨计算得到的大跨建筑屋面测点空间坐标位置及雨滴粒径捕获率数据以特定格式导出为文本，在BIM模型平台中读取该文本中的数据，使用代码建模的方式生成若干个测点的三维模型，且每个测点均携带其自身的雨滴捕获率数据； 在真实屋面表面进行雨水径流分析计算，将各测点视作屋面上的雨水点，对每个雨水点进行径流分析，并且将所有有效计算结果的雨水点连接成曲线，以完成径流分析，得到径流曲线； 对每个雨水点进行径流分析，并且将所有有效计算结果的雨水点连接成曲线，以完成径流分析，得到径流曲线，包括： 记初始雨水点为Pt1，找到Pt1在屋面曲面S上的最近雨水点Pt2及Pt2在曲面S上的法向量N，以Pt2为原点、N为Z轴建立平面P1，求P1平面X轴方向与世界坐标Z轴负方向在P1平面上的角度，然后将P1平面按照求得的角度进行旋转得到新平面P2，这时候P2平面的X轴方向是沿着曲面S向下的，用来模拟Pt1仅受重力作用时在曲面S上的移动方向，接着将Pt2按照该移动方向进行移动，移动的长度设置为变量Sp，移动后的雨水点为Pt3，将上述操作视为一次循环； 将Pt3与Pt2的Z坐标进行对比，如果Pt3更小，证明Pt3雨水点的确是在重力作用下向下移动，则Pt2为此次循环的有效结果，否则此次循环无效，最后将有效结果Pt2赋值给Pt1，进行下一次循环计算； 在所有雨水点进行径流分析之后，分别应用变量Sp与St来控制雨水流速和循环计算次数，并且将所有有效计算结果的雨水点连接成曲线，以完成径流分析，得到径流曲线。

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