Research on the spatial form of village streets based on microcliamate. Taking Shaanxi Guanzhong rural area as examples

The energy consumption of rural residential buildings has increased year by year with the improvement of living standards. However, compared with urban buildings, the rural areas pay less attention to building energy efficiency, and the phenomenon of resource waste is serious. The living conditions of villages have improved along with the development of the countryside. It is not only necessary to reduce the indoor energy consumption of the residential houses, but also puts forward higher requirements for the outdoor microclimate comfort. A good external space environment of the village is helpful to improve the indoor environment of the dwellings, while the outdoor comfort and microclimate are closely related to the spatial form of the group. From the perspective of spatial form of village streets, the paper aims to improve the outdoor microclimate in Shaanxi Guanzhong village, building an automatic optimization model based on parameterized platform. Through automatic optimization simulation, the ideal spatial form of village streets in Guanzhong are obtained. The correlation between microclimate and spatial form is analyzed by using the data generated by the simulation. Finally, the design strategy of spatial form of village streets in Shaanxi Guanzhong is summarized according to the research results. First of all, by summarizing the previous research results, the general influence mechanism of outdoor space form on microclimate is obtained, and the relationship between the microclimate indicator and the spatial form indicator is established. The paper sorts out the spatial morphological factors affecting microclimate from two levels - the settlement unit level and the street canyon level：building density, floor area ratio, angle, open space ratio, height to width ratio, sky visibility, height scattered index, depth scattered index. The corresponding spatial form indicators are respectively proposed to provide data support for subsequent quantitative research. Secondly, through field research, the typical spatial form of village streets in Guanzhong is extracted, and the accuracy of the software model is verified through field microclimate tests. The research choose Grasshopper parametric platform to establish parameter synergy between spatial form generation and microclimate evaluation, taking summer UTCI, winter UTCI, and winter sunshine duration as the optimization targets, using genetic algorithms to generate ideal spatial form of village streets in Shaanxi Guanzhong village. Finally, the simulation results generated by the automatic optimization are analyzed, and the design methods of the spatial form of village streets in Shaanxi Guanzhong village are summarized. Through the correlation research of spatial indicator and microclimate indicator to understand the relationship between them, we can get the dominant factors that affect the microclimate of street space; Based on the research results, the paper systematically put forward the design strategy of the street space in Shaanxi Guanzhong village in terms of scale control, street direction, open space layout, street spatial scale and combination method.

Il consumo energetico degli edifici residenziali rurali è aumentato di anno in anno con il miglioramento degli standard di vita. Tuttavia, rispetto agli edifici urbani, le aree rurali prestano meno attenzione all'efficienza energetica degli edifici e il fenomeno dello spreco di risorse è grave. Le condizioni di vita dei villaggi sono migliorate insieme allo sviluppo delle campagne. Non è solo necessario ridurre il consumo energetico interno delle case residenziali, ma pone anche requisiti più elevati per il comfort del microclima esterno. Un buon ambiente spaziale esterno del villaggio è utile per migliorare l'ambiente interno delle abitazioni, mentre il comfort esterno e il microclima sono strettamente legati alla forma spaziale del gruppo. Dal punto di vista della forma spaziale delle strade del villaggio, il documento mira a migliorare il microclima esterno nel villaggio di Shaanxi Guanzhong, costruendo un modello di ottimizzazione automatico basato su una piattaforma parametrizzata. Attraverso la simulazione di ottimizzazione automatica, si ottiene la forma spaziale ideale delle strade del villaggio di Guanzhong. La correlazione tra microclima e forma spaziale viene analizzata utilizzando i dati generati dalla simulazione. Infine, la strategia di progettazione della forma spaziale delle strade del villaggio nello Shaanxi Guanzhong è riassunta in base ai risultati della ricerca. Innanzitutto, riassumendo i risultati della ricerca precedente, si ottiene il meccanismo generale di influenza della forma dello spazio esterno sul microclima e si stabilisce la relazione tra l'indicatore del microclima e l'indicatore della forma spaziale. Il documento ordina i fattori morfologici spaziali che influenzano il microclima da due livelli: il livello dell'unità di insediamento e il livello del canyon stradale: densità dell'edificio, rapporto tra superficie, angolo, rapporto spazio aperto, rapporto altezza / larghezza, visibilità del cielo, indice di dispersione dell'altezza, profondità indice sparso. I corrispondenti indicatori di forma spaziale sono proposti rispettivamente per fornire supporto dati per la successiva ricerca quantitativa. In secondo luogo, attraverso la ricerca sul campo, viene estratta la forma spaziale tipica delle strade del villaggio di Guanzhong e l'accuratezza del modello software viene verificata attraverso test sul campo del microclima. La ricerca ha scelto la piattaforma parametrica Grasshopper per stabilire una sinergia di parametri tra la generazione della forma spaziale e la valutazione del microclima, prendendo come obiettivi di ottimizzazione l'UTCI estivo, l'UTCI invernale e la durata del sole invernale, utilizzando algoritmi genetici per generare la forma spaziale ideale delle strade del villaggio nel villaggio di Shaanxi Guanzhong. Infine, vengono analizzati i risultati della simulazione generati dall'ottimizzazione automatica e vengono riassunti i metodi di progettazione della forma spaziale delle strade del villaggio nel villaggio di Shaanxi Guanzhong. Attraverso la ricerca di correlazione tra indicatore spaziale e indicatore di microclima per comprendere la relazione tra loro, possiamo ottenere i fattori dominanti che influenzano il microclima dello spazio stradale; Sulla base dei risultati della ricerca, il documento ha presentato sistematicamente la strategia di progettazione dello spazio stradale nel villaggio di Shaanxi Guanzhong in termini di controllo della scala, direzione della strada, layout dello spazio aperto, scala spaziale della strada e metodo di combinazione.