【摘 要】
：
近年来,在建筑方案设计的早期阶段进行性能设计逐渐成为建筑领域重要的研究课题之一。然而,建筑性能设计面临着方案变化频繁、多个性能目标存在冲突、循环试错过程需要大量时间等问题,建筑师凭借自身经验手动进行多目标性能优化效率较低。代理模型与智能优化算法的组合是进行建筑性能优化设计的常见方法,但由于专业壁垒等原因,直接通过智能优化算法实现的设计流程对设计师来说操作难度较大,且交互性不足。为解决上述问题,本研
论文部分内容阅读
近年来,在建筑方案设计的早期阶段进行性能设计逐渐成为建筑领域重要的研究课题之一。然而,建筑性能设计面临着方案变化频繁、多个性能目标存在冲突、循环试错过程需要大量时间等问题,建筑师凭借自身经验手动进行多目标性能优化效率较低。代理模型与智能优化算法的组合是进行建筑性能优化设计的常见方法,但由于专业壁垒等原因,直接通过智能优化算法实现的设计流程对设计师来说操作难度较大,且交互性不足。为解决上述问题,本研究建立了一个基于灵敏度多目标决策的建筑性能设计专家系统,为建筑师进行建筑性能设计提供了工具。本研究主要的研究内容包括:（1）建立专家系统的知识库。（2）提出了一种基于灵敏度的多准则决策算法SADM,用于搭建专家系统的手动优化系统。该算法使用灵敏度矩阵构造层次分析法（AHP）中的重要度特征向量,通过AHP运算得到能够使当前方案实现性能提升的设计变量排序。（3）将SADM算法与遗传算法（GA）结合,并提出了一种使用目标期望值代替主观权重加权的适应度函数计算方法,从而构造了一种用于多目标建筑性能优化的算法SAGA,用于专家系统的自动优化系统的搭建。（4）在Grasshopper平台中将SADM和SAGA封装并构建完整的专家系统插件。通过两个手动优化案例、一个自动优化案例介绍了该专家系统的工作流程。本研究以天津（寒冷地区）某地一办公建筑为例,利用本研究所建立的专家系统对其建筑能耗、采光、眩光这三项性能指标进行优化设计:（1）对于手动优化系统:邀请了 30位建筑设计专业人士分别在有无SADM建议的情况下对同一初始设计案例进行手动优化。结果表明,当有SADM提供的设计修改建议时,建筑师得到性能达标方案的速度提升了 311.48%以上。证明该系统能够大幅提升设计师修改方案性能的效率,验证了 SADM算法的有效性。（2）对于自动优化系统:使用核心算法SAGA与对比算法GA优化同一个设计方案。SAGA算法在收敛速度、最优解集规模、多样性和有效性上都表现出了更好的性能:在有限的迭代次数中能够提供更多不同的设计方案。该结果证明了自动优化系统能够高效地处理建筑性能多目标优化问题。
其他文献
背景左心室血栓（left ventricular thrombus,LVT）是一种严重的临床并发症,主要见于急性前壁心肌梗死、左心室射血分数小于40%的患者。近年来,随着经皮冠状动脉介入治疗的广泛开展,逆转心室重构以及强力抗血栓药物的广泛应用,这一并发症的发生率已经逐渐下降。LVT的临床危害主要在于心源性的血栓脱落,其沿着动脉血流的方向运行,导致周围动脉及重要脏器（脾、肾脏、脑）栓塞,有较高的致残
近年来随着我国经济的快速发展,我国的建筑同样朝着更大更复杂的结构形式发展,但在一定程度上增加了结构的危险系数。结构损坏甚至坍塌往往是由微小损伤发展而来,若在损伤刚出现时就能及时发现并采取相应措施加固补救,对于建筑安全性,保障人民生命财产安全具有重要意义。目前关于结构损伤识别的研究众多,但多集中于一维梁式结构或者采用的智能算法计算效率不高,具有一定的局限性。本文提出了一种基于小波分析和粒子群算法的结
针对某海洋钻井平台TDS系列中8SA顶驱在大修拆解中提环销轴转动、箱体提环销孔存在偏磨、扩大成椭圆型的现象，通过分析造成原因；总结顶驱箱体销孔修理前，取出提环销的办法；分析比较箱体销孔两种常规修复方法的优缺点，给出顶驱下箱体销孔的修理办法。最后，从设计角度出发，探讨性地提出从根本上消除顶驱箱体销孔偏磨的方法，并加以论证，部分方法已经投入实践运用，旨在为今后类似设备的升级改造提供借鉴意义。
截止2021年,根据国家统计局第七次人口普查公布的数据,我国农村人口现约5亿,村镇住宅的保有量和增长量巨大。在“十三五”期间,住房和城乡建设部发布《“十三五”装配式建筑行动方案》和《装配式建筑产业基地管理办法》等多个文件,为推广装配式建筑在村镇发展奠定了一定基础,全国已累计建造装配式农房10万余户。在“十四五”规划中,全国人大代表梅世文提出要在乡村振兴中重视推行装配式建筑的建议,装配式建筑被认为是
随着社会经济的发展,人们对室外热环境的舒适度要求在逐步提升,室外热舒适研究对于城市设计规划以及提升居民生活质量具有重要意义。本研究从人体客观生理参数的角度深入探讨室外人体热舒适。从2019年12月到2020年12月,对天津市校园公共空间进行跨度一年的室外实验研究,获得人体生理参数、微气候参数、主观热反应等数据信息。实验获得的各项室外微环境参数范围覆盖了天津地区全年环境参数变化范围的80%以上,共计
作为建筑物能量系统的重要组成部分,空调系统的能耗也对建筑物能耗产生较大影响。空调系统包含金属、塑料等材料,其寿命（10-20年）往往小于建筑寿命。因此,在建筑的整个生命周期中,空调系统产生的资源能源消耗、环境影响比较可观。生命周期评价（Life Cycle Assessment,LCA）的理论与方法为建筑可持续性研究带来了更广阔的视角和更全面的思考方式。建筑信息化模型（BIM）能为建筑内各专业提供
高校教学楼作为校园建筑的重要组成部分,具有存量多、人口密度大、使用强度高等特点。然而,设计和管理方式滞后,已经无法满足教室内多变的用能需求。通常,各教室人员分布情况的复杂性和随机性会导致设计预期与实际运行之间的建筑性能差距,获取准确的教学楼人流量信息对其系统的节能设计、优化改造、负荷校准和制定运维策略有着重要意义,并可以进一步挖掘节能潜力。因此,本文展开了从高校教学楼内获取实时人数,并建立人流量预
预制混凝土管组合方柱-钢梁隔板贯通式节点综合了钢材和混凝土两种材料的优势,是一种具有广泛应用前景的RCS节点形式。在一般的RCS节点中,钢筋混凝土柱的自重限制了装配式RCS结构的运输和吊装,节点区域的焊接量限制了进一步的推广。因此本文提出一种预制混凝土管组合方柱-钢梁隔板贯通式节点,柱采用离心工艺预制混凝土管后浇核心区域混凝土组成组合柱,节点区域采用钢套箍和隔板贯通与钢梁连接。本文设计并进行了3个
博物馆是文化传承的重要载体,对博物馆内文物藏品的保护是文化建设的重要组成部分。光照是博物馆展陈过程中对文物造成损伤的主要因素,而不科学的展陈照明往往会对文物造成不可逆转的光化学损伤,研究博物馆照明对文物的损伤具有重要意义。博物馆照明数量指标是文物有效保护的基础,目前国内外照明数量标准存在不统一、欠缺精确性和针对性、多年未曾更新等问题。因此以建立多参量组合下的数学计算公式为基础,为博物馆展陈照明提出
受干扰机对雷达脉冲重复频率、波束扫描周期测量精度影响，密集假目标干扰在回波中的慢时间分布与目标不同。针对该差异，提出一种慢时间维的密集假目标干扰主瓣匿影（MLB）算法，该算法与副瓣匿影（SLB）具有一定相似性，区别在于SLB是利用辅助通道回波，对主通道回波沿快时间进行选通，而所提MLB算法是利用主通道内的多个脉冲重复周期回波，对各距离单元回波沿慢时间进行选通。仿真与实测数据表明，所提方法可行、有效