手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

性能导向的建筑方案阶段参数化设计优化策略与算法研究

李紫微

  国内外研究表明,方案设计初期的设计决策对建筑性能(日照、采光、通风、能耗等)影响巨大。为了将参数化设计方法与性能目标统一,本研究探讨了参数化性能优化方法在办公建筑和住区设计中的应用,对优化策略与算法进行了研究,提出性能导向的参数化设计流程。具体工作如下: 首先,对参数化设计方法的应用情况、建筑形态生成方法和性能优化设计研究情况进行调研。 第二,研究办公建筑形体和表皮参数如何影响建筑采光、通风、热舒适等单一目标性能及整体能耗指标,并提出办公建筑的参数化性能优化方法。以3个办公楼为例,针对制约其性能的短板进行模拟并提出改善措施,为性能优化算法的研究、提高优化设计方案在形体和表皮方面的多样性积累经验。 第三,以住区设计为例,依据传统设计流程,应用绿色建筑性能模拟软件对方案进行优化。反思传统流程存在“模拟滞后于设计”的缺陷,因此提出了“从户型出发”的住区设计优化新流程,并依据新流程对住区重新进行设计优化。 第四,论文进行了参数化性能优化插件算法研究:(1)建筑能耗算法准确度研究:设计标准办公建筑案例,比较MEESG和DesignBuilder算法计算建筑能耗的准确度。(2)自遮挡模型照明能耗预测模型的建立及双中庭采光研究:研究自遮挡建筑中,受遮挡区域采光DA值随楼层、进深、窗墙比的变化规律;研究矩形建筑双中庭的间距、位置、面积分配对于平面采光DA值的影响。(3)不同形体表面风压分布规律研究:设计4种标准形体,计算不同风向下形体表面风压,分析表面风压分布规律。 最后,提出性能导向的参数化设计流程,并选取常用的建筑设计三维建模软件作为平台,提出嵌入式性能模拟插件的正向计算和反向优化的界面流程。 论文主要成果为:(1)办公建筑参数化性能优化方法;(2)住区优化设计新流程;(3)对比了MEESG和DesignBuilder计算结果的相对偏差和偏差方向性;(4)研究了建筑自遮挡部分照明能耗预测模型建立方法,及矩形双中庭间距、位置、面积分配对平面DA值分布的影响;(5)不同体型建筑表面风压分布规律;(6)提出了性能导向的参数化设计流程。……   
[关键词]:方案阶段;性能导向;参数化设计;能耗预测模型
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:清华大学2014年