基于参数化平台的建筑方案阶段采光设计研究

发布时间：2022-10-20 12:15

　　本文以参数化设计平台为研究基础,以建筑天然采光为研究对象,针对设计人员在建筑方案设计阶段对建筑性能模拟优化的需求,总结出建筑采光设计参数化模拟优化流程。然后借助具体模型或案例,分析了该流程在解决顶部采光、侧面采光和混合采光等不同采光形式时的应用情况。具体研究内容有以下两部分。首先,提出了基于参数化设计平台的一般性方案在设计阶段的建筑性能模拟优化流程。在具体策略方面,分析整理变量和目标函数的选取和输入;然后借助Grasshopper及建筑性能模拟插件和优化插件,实现设计初始参数与性能模拟软件的相互关联,并以模拟数据为基础,选择计算精度高、耗时短的算法进行方案优化。其次,验证了一般性建筑采光性能的参数化模拟优化流程在多种建筑类型中的应用。本文按照采光形式选取不同建筑类型做为研究的实例,阐述建筑采光性能模拟优化流程的具体应用;针对几何参数、材质与构造以及运行三方面的变量,阐释变量选取和输入的关键节点;以设计目的为导向,对性能评价指标进行组合,构成目标函数。本文将针对动态采光性能的参数化设计,在不同采光形式和多种使用要求的建筑空间采光优化应用方面进行研究,该内容在国内研究较少。同时,本文在Rh... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 设计方案初期的建筑性能优化设计
        1.1.2 设计方案初期的建筑参数化设计
        1.1.3 智能优化算法在建筑性能设计的应用
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 建筑采光性能优化设计研究
        1.2.2 建筑参数化优化设计研究
    1.3 研究对象、内容及意义
        1.3.1 研究对象
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究意义
        1.3.4 创新点
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第2章 参数化优化计算平台的生成
    2.1 建筑性能参数化优化设计思路
        2.1.1 建筑性能优化设计目标
        2.1.2 建筑性能优化设计要素
        2.1.3 建筑性能优化设计一般性流程
    2.2 建筑光性能参数化优化初始变量
        2.2.1 几何变量
        2.2.2 材质与构造变量
        2.2.3 建筑运行变量
    2.3 建筑光性能参数化优化目标函数
        2.3.1 建筑光性能目标函数概述
        2.3.2 评价指标
    2.4 建筑光性能参数化优化工具
        2.4.1 模拟软件
        2.4.2 优化算法
        2.4.3 建筑设计模拟与优化整合平台
第3章 侧面采光建筑参数化设计
    3.1 侧面采光建筑模型
        3.1.1 模型选取
        3.1.2 参数选取
    3.2 变量输入
        3.2.1 几何变量
        3.2.2 材质与构造变量
        3.2.3 运行变量
        3.2.4 约束条件
    3.3 参数设置
        3.3.1 目标函数设置
        3.3.2 模拟参数设置
        3.3.3 优化参数设置
    3.4 Pareto最优解
    3.5 本章小结
第4章 顶部采光建筑参数化设计
    4.1 顶部采光建筑案例
        4.1.1 案例选取
        4.1.2 参数选取
    4.2 变量输入
        4.2.1 几何变量
        4.2.2 材质与构造变量
        4.2.3 运行变量
    4.3 参数设置
        4.3.1 目标参数设置
        4.3.2 模拟参数设置
        4.3.3 优化参数设置
    4.4 Pareto最优解
    4.5 本章小结
第5章 混合采光建筑参数化设计
    5.1 混合采光建筑案例
        5.1.1 案例选取
        5.1.2 参数选取
    5.2 变量输入与参数设置
        5.2.1 变量输入
        5.2.2 目标函数设置
        5.2.3 模拟参数设置
        5.2.4 优化参数设置
    5.3 Pareto最优解可视化
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
作者简介及攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于参数化的天然采光评价指标的对比研究——以沈阳地区典型办公空间为例[J]. 山如黛,席明明,严云波,夏晓东.  建筑科学. 2016(12)
[2]国际上天然采光研究热点分析[J]. 吴蔚.  照明工程学报. 2016(04)
[3]基于遗传算法的绿色建筑优化设计[J]. 李涛,林尧林,杨薇.  建筑节能. 2016(06)
[4]数字技术辅助绿色建筑方案设计研究[J]. 翟炳博,徐卫国.  城市建筑. 2015(31)
[5]性能化建筑方案优化设计的概念、目标和技术[J]. 杨文杰.  南方建筑. 2013(01)
[6]全年动态天然采光模拟软件DAYSIM[J]. 吴蔚,刘坤鹏.  照明工程学报. 2012(03)
[7]浅析可取代采光系数的新天然采光评价参数[J]. 吴蔚,刘坤鹏.  照明工程学报. 2012(02)
[8]天然光光环境模拟软件的对比研究[J]. 罗涛,燕达,赵建平,王书晓.  建筑科学. 2011(10)
[9]基于功能与环境关系评价的生成式计算机辅助建筑设计方法研究[J]. 苏剑鸣,梅小妹.  南方建筑. 2011(01)
[10]面向建筑方案的节能设计研究——设计流程和工具[J]. 夏春海,朱颖心.  建筑科学. 2009(06)

硕士论文
[1]严寒地区低能耗多层办公建筑形态设计参数模拟研究[D]. 张冉.哈尔滨工业大学 2014
[2]自然采光在现代建筑中的优化设计策略[D]. 王哲.天津大学 2014
[3]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[D]. 李紫微.清华大学 2014
[4]OpenFOAM中稳态大气边界层风洞的开发研究[D]. 张洪华.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于建筑适应性的参数化设计方法研究[D]. 潘望.华南理工大学 2012
[6]基于Grasshopper的绿色建筑技术分析方法应用研究[D]. 申杰.华南理工大学 2012
[7]重庆地区工业厂房天窗采光与能耗研究[D]. 王宁.重庆大学 2011
[8]方案阶段建筑节能参数化设计方法研究[D]. 余琼.清华大学 2011



本文编号：3694484