基于遗传算法的遮阳百叶系统多目标优化研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmaozhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着经济的发展与城市更新建设,办公建筑的数量在逐步增加,人们对建筑综合性能的要求也在不断提高。在绿色可持续设计理念的指导下,办公建筑要求满足室内良好的光热环境的同时实现节能。多目标优化方法可以高效地得出合理的设计方案,在建筑设计阶段及节能改造中有着重要的意义。本文首先阐述了办公建筑外遮阳百叶系统多目标优化的相关理论,选取了建筑全年综合能耗、有效日光照度百分比UDI100-2000以及室内热舒适PMV作为建筑性能的评价指标。其次,对广州地区气象条件进行了可视化分析,得出了在当地气候特征下的办公建筑进行外遮阳设计的必要性。然后,在Grasshopper平台上对办公建筑进行参数化建模,并利用Ladybug&Honeybee气象及建筑性能分析插件联合Energy Plus、Daysim、Radiance对办公建筑标准间模型进行建筑能耗及光热性能分析。接着运用正交试验法研究了百叶系统各参量对三个建筑性能指标影响程度及趋势,并选取其中有显著影响的百叶系统参量作为多目标优化设计的优化变量。最后以百叶到玻璃的距离、百叶宽度及间距和偏转角度为优化变量,以建筑综合能耗、有效日光照度百分比UDI100-2000和室内热舒适PMV值为优化目标,在Octopus多目标优化平台中设置HypE Reduction与HypE Mutation算法机制搭建了多目标遗传算法优化模型。经过90代优化运算得到Pareto前沿解集,验证了解集的收敛性和分布性能,并对非支配解集赋予7种权重,得到10种外遮阳百叶设计控制策略,通过与初始建筑模型进行全年逐月、典型气象日逐时的建筑综合能耗和光热性能对比分析,证明了基于遗传算法的外遮阳百叶系统优化设计的合理性以及在建筑节能、自然采光和室内热舒适性能的显著提升作用。本研究在Grasshopper参数化平台设计了一种基于遗传算法的多目标优化策略,将建筑模型的建立、建筑性能模拟分析以及多目标优化运算集成在同一平台,避免了传统平台之间数据交互的失误以及重复建模,为办公建筑性能模拟和外遮阳百叶系统的设计优化提供了新的思路和理论参考。
其他文献
本论文以高职物流集港作业教学为切入点,以建构主义抛锚式教学法为指导理论,利用虚拟现实技术,突破传统教学方法,在沉浸式的学习情境中,以具体的问题的任务引导学生自主学习,以教学理论结合数字新媒体技术解决长期困扰物流教学的难点和痛点。物流集港作业是物流专业国际货代教学中比较核心的内容,涉及知识范围较广,业务流程复杂。传统物流集港作业教学由于成本和安全性的限制,无法让学生到现场参与实操学习。虚拟现实技术应
为了解决分立式器件传感器传感部位距离工件的实际工作部位较远,无法及时、精准测量工件和机械零部件(如刀具、模具和轴承等)工作时所承受压力的问题,本文采用磁控溅射的技术制备基于锰铜(Cu84Mn12Ni4)材料的压阻薄膜传感器。研究沉积工艺如基底偏压、基底温度及沉积气压对于薄膜的组织结构和压阻性能的影响;然后探究薄膜的厚度及热处理时间对于薄膜的组织结构和压阻性能的影响;最后探究锰铜薄膜中Mn元素与Ni
熔炼环节是铝型材生产中能源消耗最大的环节之一,熔铝炉作为铝型材熔铸生产环节的核心设备,是保证铝型材正常生产的关键。生产过程中熔铝炉的异常不仅会影响企业的正常生产,降低产品的合格率,增大企业能源的损耗,还会增加各种污染废气的排放,影响企业效益。但是目前大部分企业的生产现场都仍是依靠传统的阈值设置、人工预警的方式去实现异常的检测,检测到的异常信息往往带有比较大的主观性,并且检查到的信息常常存在滞后性,
近年来,由于遥感传感器技术的不断创新发展,通过航天或航空的方式进行对地观测越来越全面,其中最具代表性的高光谱被动式遥感技术和激光雷达主动式遥感技术的应用已成为重要研究热点。其中,高光谱数据具有丰富的图像信息和光谱信息,不仅能够描绘地物的外观属性而且还可以表征地物的物理属性,由于高光谱数据维度多、数据量大、数据结构复杂,对于分类网络提出较高要求,且仅使用单一的高光谱数据难以实现精确的地物分类。激光雷
连杆裂解技术是在连杆大头内孔切槽并施加载荷,使裂纹迅速扩展至断裂,从而实现连杆盖端与连杆本体快速分离的新技术。其包含了诸多优势,如加工工序较少,对设备的投资费用较低,能够节能节材,得到的连杆质量较好,目前裂解加工是连杆生产的最主要方式。裂解中最关键的就是预制裂解槽和胀断过程,而裂解槽主要通过拉刀拉削、电火花线切割加工和激光加工得到。由于激光切割出的裂解槽窄而尖,容易裂解,且切割效率高、精度高,设备
随着化工行业集聚发展的步伐持续加快,化工园区的数目不断增加,规模化、园区化已成为我国工业化进程的必经阶段。化工产业规模化、园区化在提升行业生产效率的同时,也给其发生事故时的应急调度带来了不少挑战。应急资源调度作为应急救援过程中最重要的环节,一旦处理不好将付出惨痛的代价。因此,为了降低事故带来的损失,对化工园区事故应急资源调度展开深入研究具有重大意义。由于应急调度问题具有复杂性和动态性,采用传统运筹
嵌段共聚物纳米组装体因其在药物控释、催化、涂料及纳米反应器等领域具有巨大应用价值而备受研究人员关注。近年来,聚合诱导自组装(PISA)作为一种制备嵌段共聚物纳米组装体的全新手段,能够在高固含(可达50%)的条件下制备形貌可控的嵌段共聚物纳米组装体。尽管PISA的研究已经取得长足进步,但所制备的组装体的成核链段通常缺乏功能基团,不利于进一步交联或功能化。最常用的对成核链段功能化的策略是将少量功能单体
在全球都在积极进行基础设施建设的大背景下,工程机械的地位愈发重要,而工程机械的重要组成部分—工程机械臂架,在完成高难度作业任务、提高作业效率、及减轻作业人员的劳动强度方面扮演着重要角色。采用液压系统驱动的臂架在实际工作中常出现油缸抖动、运转迟缓、管道堵塞等问题。针对这些问题,目前工程上主要采用现场试验的办法来解决,此方法花费多、耗时长且极大地依赖工程技术人员的经验。而数字化样机技术是一种更加高效的
视力障碍一定程度上制约了人的行动能力,这对视障者职业选择和日常生活产生了深刻的影响。载具是一种可以提高人活动范围和出行效率的工具,本课题尝试提出一种用于视障者驾驶载具的导向辅助产品,目标是辅助视障人士利用载具提高自己的活动能力,对其的身体心理健康、社会关系等产生积极有益的影响。课题探讨视障人士在辅助设备下驾驶代步工具的可能性,为未来辅助视障人士出行产品设计作前瞻性设计研究。通过对相关视障者驾驶载具
在城市公共交通系统里,有地铁、出租车、公交等公共交通设施提供给人们选择,虽然地铁线路不断完善,出租车依旧穿插于城市当中,但公交依然占据着很大的比重,公交因便宜、灵活、多变等优点,仍然是市民出行的首选。近年来,随着政府对城市公交发展的重视以及公交都市的政策实施,如何提高城市公交的调度水平和如何提高乘客的满意度成为了众多学者研究的重点。在高峰时期,公交企业往往会缩短发车时间间隔,同时会对线路加开短线公