基于优化技术的外遮阳形式设计

发布时间：2017-03-28 11:09

  本文关键词：基于优化技术的外遮阳形式设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：遮阳设计作为建筑设计的一个重要手段,不仅对建筑节能,改善室内光环境和热环境有着重要的意义,也是建筑立面设计的重要组成部分,如何将遮阳技术与建筑艺术结合起来是遮阳设计的重要课题。而随着当代数字化建筑技术的发展和普及,出现了越来越多的解决方案。其中“性能驱动形式”的生成设计方法通过参数化建模、计算机物理环境模拟和数据优化算法的结合,能够快速、高效地为建筑师提供大量备选方案。本设计就采用了性能驱动形式的生成设计方法,重点探索参数化遮阳形式的多种可能性。本次设计研究过程分为三个部分：第一部分为参数化选型,通过收集大量的参数化外遮阳形式设计案例,提炼出了两种遮阳类型的生成策略,并在此基础上进行参数选择和变量控制,最终得到了基于两种遮阳类型的十三种形式生成方法,利用参数化建模手段在不同建筑形体上实现；第二部为优化设计部分,将Rhino的Grasshopper平台、DIVA日照分析软件和Galapagos遗传算法软件结合,为参数化设计和基于物理模拟分析的形式优化搭建了流程和框架,并完成了三十余组遮阳形式优化实验；第三部分为总结和反思,结合对实验现象和建模过程的观察与总结,分析了不同遮阳类型优化成果的节能效果和形式差异,提出本次设计研究的不足之处和未来可能的发展方向。
【关键词】：外遮阳 节能问题 优化技术 形式设计 性能驱动形式
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU226
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 研究背景7
• 1.2 研究内容7-8
• 1.2.1 研究对象7-8
• 1.2.2 研究范围8
• 1.3 研究的目的与意义8
• 1.3.1 研究的目的8
• 1.3.2 研究的意义8
• 1.4 研究方法8-9
• 1.5 论文框架9
• 1.6 参数化遮阳设计案例研究9-13
• 第二章 外遮阳构件设计的自动优化流程13-23
• 2.1 思路框架13-14
• 2.2 相关软件介绍14-15
• 2.2.1 Rhino与grasshopper14
• 2.2.2 Diva14-15
• 2.2.3 Galapagos15
• 2.3 参数化建模15-19
• 2.3.1 基础模型的确定15-16
• 2.3.2 基础模型网格线提取和立面网格划分16-17
• 2.3.3 参数化遮阳形体设计17-19
• 2.4 遮阳效果优化目标19-20
• 2.5 遮阳构件自动优化20-23
• 第三章 单元式遮阳设计与优化23-53
• 3.1 设计实验一：深度变化的矩形单元综合遮阳23-28
• 3.2 设计实验二：深度变化的六边形单元综合遮阳28-32
• 3.3 设计实验三：旋转变形的单元式遮阳32-36
• 3.4 设计实验四：基于菱形网格的三角形遮阳36-41
• 3.5 设计实验五：基于矩形网格的三角形遮阳41-44
• 3.6 设计实验六：朝向变化的矩形单元综合遮阳44-49
• 3.7 设计实验七：曲线放样的矩形单元综合遮阳49-53
• 第四章 线式遮阳设计与优化53-89
• 4.1 设计实验一：深度变化的水平、垂直遮阳板55-62
• 4.2 设计实验二：深度变化的综合遮阳62-65
• 4.3 设计实验三：深度变化的水平、垂直挡板65-72
• 4.4 设计实验四：宽度变形的水平、垂直遮阳板72-79
• 4.5 设计实验五：深度、宽度双向变形的水平遮阳板79-82
• 4.6 设计实验六：扭转变形的水平、垂直遮阳板82-89
• 第五章 总结89-90
• 5.1 成果与总结89
• 5.2 不足与展望89-90
• 致谢90-91
• 主要参考文献91-92
• 插图及附表清单92-94

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