Dreidimensionale Ermittlung des thermischen Komforts mit detaillierter Berechnung der Strahlungstemperaturen auf Basis von Messdaten aus Drohnenbefliegungen

Eine neue Methode und Prozesskette zur Evaluierung des thermischen Komforts bzw. der Wärmebelastung in urbanem Gebiet wird formuliert und anhand einer Fallstudie in einem städtischen Quartier erprobt. Die Methode berücksichtigt insbesondere die Signifikanz aller relevanten Strahlungseinflüsse in Bezug auf das Hitzeempfinden. Zur möglichst exakten Bestimmung derselben werden anhand von Drohnenbefliegungen radiometrische Messungen vorgenommen. Die ermittelten Daten werden in ein detailliertes 3D-Stadtmodell übertragen und auf Basis eines Monte-Carlo Samplingalgorithmus unter Berücksichtigung der humanen Topologie ausgewertet. Die so errechneten lokalen mittleren Strahlungstemperaturen werden für die Erstellung von hochaufgelösten thermischen Komfortkarten und zur Identifizierung und Beurteilung lokaler Hotspots und relevanter Einflussgrößen herangezogen.

Urban thermal comfort maps based on a three-dimensional sampling algorithm and UAV-based radiometric measurements
A new methodology and workflow to assess outdoor thermal comfort and thermal stress in urban areas is developed. The new methodology is applied to a case of an urban quarter in the city of Graz. The method recognizes the significance of detailed and accurate spatially resolved determination of mean radiant temperatures taking into account all relevant radiative components. The method relies on 3D-data acquired from drone (unmanned aerial vehicles UAV) flights, pre-existing city models and a Monte-Carlo ray-tracing algorithm using directional sampling curves based on a 3D-model with human topology. The detailed three-dimensionally determined mean radiation temperatures are used to calculate thermal comfort level maps using UTCI and PMV calculation.