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根据第七次人口普查数据显示，我国60岁以上和65岁以上人口数量分别已达人口总数的18.7%和13.5%，已经进入老龄化社会并处于加速阶段。但目前养老建筑的居住环境存在诸多问题，尤其是光环境方面考虑甚少。研究显示，优质的光环境对老年人的生理及心理有积极的作用，但在养老建筑天然采光的研究方面仍存在不足，改善养老建筑的光环境对提升养老建筑的居住品质有重要的意义。
本文首先对研究背景、国内外相关研究现状、研究内容等进行阐述，为后文的研究提供参考。其次对天津市养老建筑进行主客观调研，提取天津市典型养老建筑模型。客观调研分为建筑空间模型测量和室内照度测量。主观调研部分主要针对养老建筑照度舒适度和存在的天然采光问题对老年人进行问卷调研。再次通过Ladybug和Honeybee，进行典型养老建筑动态采光指标DA、UDI100lx-2000lx、ASE和DGP相关数据的模拟计算，基于计算结果对典型养老建筑进行天然采光评价及分析。然后基于动态采光评价，以建筑平面进深、开间、建筑朝向、窗台高度、外窗宽度和外窗高度作为决策变量，借助Octopus平台对天津市养老建筑进行多目标优化研究。多目标优化完成后对实验结果进行收敛性判断、适应性、性能提升性验证，并采用DGP进行二次筛选，得到最优解。相较于天津市典型养老建筑模型，最终的优化结果显示：单外廊南向房间DA平均值提升至66.99%~70.99%；UDI100lx-2000lx平均值提升至74.60%~76.32%；ASE降低至0.43~0.48。单内廊南北向房间DA平均值提升至60.41%~64.60%；UDI100lx-2000lx平均值提升至80.23%~81.08%；ASE降低至0.39~0.46。此外还对其他较为不常见平面形式的养老建筑进行多目标优化研究，并计算出最优解集。最后根据多目标优化解集，提出天津市养老建筑设计策略。单外廊南向养老建筑最优设计的平面长宽比为1.43~1.50，窗台高度为1.0m，朝向为南偏西4°~南偏东6°区间，外窗参数尺寸为1.9m×1.9m~2.0m。单内廊养老建筑最优设计长宽比为1.42~1.51，窗台高度为1.0m，朝向为南偏东11°~南偏东16°，外窗参数尺寸最优为1.8m×1.9m~2.0m。
本文对天津市养老建筑进行多目标优化设计，实现多决策变量下的多评价指标全局优化。此研究方法为养老建筑的天然采光设计提供了新的视角，弥补了养老建筑天然采光设计领域在多目标驱动设计与参数化设计方面存在的不足，为今后养老建筑的设计和改造提供借鉴和参考。
本文首先对研究背景、国内外相关研究现状、研究内容等进行阐述，为后文的研究提供参考。其次对天津市养老建筑进行主客观调研，提取天津市典型养老建筑模型。客观调研分为建筑空间模型测量和室内照度测量。主观调研部分主要针对养老建筑照度舒适度和存在的天然采光问题对老年人进行问卷调研。再次通过Ladybug和Honeybee，进行典型养老建筑动态采光指标DA、UDI100lx-2000lx、ASE和DGP相关数据的模拟计算，基于计算结果对典型养老建筑进行天然采光评价及分析。然后基于动态采光评价，以建筑平面进深、开间、建筑朝向、窗台高度、外窗宽度和外窗高度作为决策变量，借助Octopus平台对天津市养老建筑进行多目标优化研究。多目标优化完成后对实验结果进行收敛性判断、适应性、性能提升性验证，并采用DGP进行二次筛选，得到最优解。相较于天津市典型养老建筑模型，最终的优化结果显示：单外廊南向房间DA平均值提升至66.99%~70.99%；UDI100lx-2000lx平均值提升至74.60%~76.32%；ASE降低至0.43~0.48。单内廊南北向房间DA平均值提升至60.41%~64.60%；UDI100lx-2000lx平均值提升至80.23%~81.08%；ASE降低至0.39~0.46。此外还对其他较为不常见平面形式的养老建筑进行多目标优化研究，并计算出最优解集。最后根据多目标优化解集，提出天津市养老建筑设计策略。单外廊南向养老建筑最优设计的平面长宽比为1.43~1.50，窗台高度为1.0m，朝向为南偏西4°~南偏东6°区间，外窗参数尺寸为1.9m×1.9m~2.0m。单内廊养老建筑最优设计长宽比为1.42~1.51，窗台高度为1.0m，朝向为南偏东11°~南偏东16°，外窗参数尺寸最优为1.8m×1.9m~2.0m。
本文对天津市养老建筑进行多目标优化设计，实现多决策变量下的多评价指标全局优化。此研究方法为养老建筑的天然采光设计提供了新的视角，弥补了养老建筑天然采光设计领域在多目标驱动设计与参数化设计方面存在的不足，为今后养老建筑的设计和改造提供借鉴和参考。