我國(guó)城市室外熱環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻,尤以濕熱地區(qū)問(wèn)題突出。城市住區(qū)是城市的重要組成部分,也是與人們生活關(guān)系最為密切的區(qū)域。為從規(guī)劃設(shè)計(jì)階段著手控制和解決住區(qū)室外熱環(huán)境問(wèn)題,我國(guó)頒布了多部綠色評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。然而,現(xiàn)有的城市住區(qū)性能優(yōu)化側(cè)重于方案評(píng)價(jià)而非設(shè)計(jì),方案的性能優(yōu)化方法和軟件工具并不完善,無(wú)法滿足多目標(biāo)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求。因此,本文以城市住區(qū)室外熱環(huán)境優(yōu)化為出發(fā)點(diǎn),基于參數(shù)化設(shè)計(jì)和多目標(biāo)尋優(yōu)算法,開展城市住區(qū)的綠色優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。首先,論文通過(guò)對(duì)城市住區(qū)設(shè)計(jì)過(guò)程和綠色住區(qū)評(píng)價(jià)體系的研究,提出相應(yīng)的城市住區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,篩選面向方案階段的優(yōu)化目標(biāo)及其性能評(píng)價(jià)指標(biāo)�；趨�(shù)化軟件Rhinoceros&Grasshopper,研究方案的生成規(guī)則與方法,檢驗(yàn)了SPEA2和HpyE進(jìn)化算法插件Octopus的多目標(biāo)優(yōu)化性能。其次,從現(xiàn)有住區(qū)熱島強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題出發(fā),通過(guò)濕熱地區(qū)夏季住區(qū)室外熱環(huán)境測(cè)試,明確住區(qū)熱島強(qiáng)度的定義,為合理指導(dǎo)住區(qū)熱島強(qiáng)度的計(jì)算與設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。提出并驗(yàn)證基于改進(jìn)綠色CTTC模型的住區(qū)熱島強(qiáng)度計(jì)算方法,通過(guò)實(shí)測(cè)獲得改進(jìn)綠色CTTC模型的關(guān)鍵參數(shù):樹木的太陽(yáng)輻射遮擋率... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 城市住區(qū)的綠色設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程
        1.2.2 城市住區(qū)現(xiàn)有綠色評(píng)價(jià)體系
        1.2.3 面向方案階段的設(shè)計(jì)優(yōu)化工具
        1.2.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)與多目標(biāo)優(yōu)化
        1.2.5 住區(qū)室外環(huán)境的快速計(jì)算方法
        1.2.6 總結(jié)與討論
    1.3 本論文的研究工作
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 工作框架
第二章 城市住區(qū)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
    2.1 概述
    2.2 研究背景
    2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
        2.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)階段的界定
        2.3.2 人機(jī)結(jié)合優(yōu)化系統(tǒng)的必要性
        2.3.3 基于參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)描述
    2.4 優(yōu)化目標(biāo)及評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選
        2.4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選
        2.4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法
        2.4.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)與適應(yīng)值的換算
    2.5 優(yōu)化平臺(tái)和模型生成方法的確立
        2.5.1 參數(shù)化軟件平臺(tái)簡(jiǎn)介
        2.5.2 參數(shù)化模型的原理
        2.5.3 住區(qū)模型生成范例
    2.6 智能優(yōu)化算法和計(jì)算插件的選擇
        2.6.1 進(jìn)化算法的發(fā)展現(xiàn)狀
        2.6.2 進(jìn)化尋優(yōu)算法的原理
        2.6.3 參數(shù)化設(shè)計(jì)尋優(yōu)插件
    2.7 本章小結(jié)
第三章 住區(qū)熱島強(qiáng)度定義及空間尺度的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 概述
    3.2 研究現(xiàn)狀
        3.2.1 住區(qū)的內(nèi)部環(huán)境
        3.2.2 住區(qū)周邊的城區(qū)熱環(huán)境
        3.2.3 中尺度氣象條件的影響
        3.2.4 研究不足
    3.3 研究方法
        3.3.1 測(cè)試住區(qū)與時(shí)間
        3.3.2 熱島計(jì)算的基準(zhǔn)溫度選取
        3.3.3 測(cè)點(diǎn)布置
        3.3.4 熱環(huán)境測(cè)試
        3.3.5 熱環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)試
    3.4 實(shí)測(cè)結(jié)果
        3.4.1 測(cè)試日天氣條件
        3.4.2 熱島計(jì)算的基準(zhǔn)溫度
        3.4.3 住區(qū)氣溫
        3.4.4 住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)
        3.4.5 住區(qū)測(cè)點(diǎn)氣溫
    3.5 分析與討論
        3.5.1 城區(qū)熱島強(qiáng)度
        3.5.2 住區(qū)熱島強(qiáng)度
        3.5.3 住區(qū)測(cè)點(diǎn)熱島強(qiáng)度
        3.5.4 熱島空間尺度分級(jí)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于改進(jìn)綠色CTTC模型的住區(qū)熱島強(qiáng)度計(jì)算
    4.1 概述
    4.2 綠色CTTC模型簡(jiǎn)介
    4.3 改進(jìn)綠色CTTC模型
        4.3.1 太陽(yáng)輻射熱擾與熱時(shí)間常數(shù)計(jì)算方法的改進(jìn)
        4.3.2 太陽(yáng)輻射-樹木-氣溫算法的改進(jìn)
        4.3.3 陰影率計(jì)算的確定
    4.4 住區(qū)微氣候測(cè)試方法
        4.4.1 測(cè)試住區(qū)
        4.4.2 測(cè)試方法
        4.4.3 測(cè)試時(shí)間
    4.5 測(cè)試結(jié)果與分析
        4.5.1 城區(qū)微氣候
        4.5.2 住區(qū)微氣候
        4.5.3 樹木對(duì)流換熱率
    4.6 模型性能驗(yàn)證
        4.6.1 住區(qū)氣溫
        4.6.2 住區(qū)熱島強(qiáng)度
    4.7 本章小結(jié)
第五章 住區(qū)遮擋效應(yīng)與建筑表面風(fēng)壓差的計(jì)算
    5.1 概述
    5.2 研究現(xiàn)狀
    5.3 模擬方法及驗(yàn)證
        5.3.1 模擬工況
        5.3.2 模擬參數(shù)的設(shè)置
        5.3.3 模擬方法的驗(yàn)證
    5.4 模擬結(jié)果與分析
        5.4.1 單棟建筑風(fēng)壓差系數(shù)
        5.4.2 住區(qū)風(fēng)壓差系數(shù)
        5.4.3 風(fēng)壓差系數(shù)比
        5.4.4 住區(qū)建筑風(fēng)壓差系數(shù)
    5.5 住區(qū)建筑風(fēng)壓差的計(jì)算方法
        5.5.1 遮擋效應(yīng)表征參數(shù)
        5.5.2 住區(qū)建筑風(fēng)壓差的參數(shù)化模型
    5.6 本章小結(jié)
第六章 綠色住區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)的開發(fā)
    6.1 概述
    6.2 軟件平臺(tái)框架
    6.3 參數(shù)化建模模塊
        6.3.1 模塊功能的設(shè)定
        6.3.2 主要參數(shù)的算法
        6.3.3 模塊程序的編制
        6.3.4 模塊性能的驗(yàn)證
    6.4 方案評(píng)價(jià)計(jì)算模塊
        6.4.1 模塊功能的設(shè)定
        6.4.2 關(guān)鍵參數(shù)的算法
        6.4.3 模塊程序的編制
        6.4.4 模塊性能的驗(yàn)證
    6.5 方案性能優(yōu)化模塊
        6.5.1 模塊功能的設(shè)定
        6.5.2 主要參數(shù)的算法
        6.5.3 模塊程序的編制
        6.5.4 模塊性能的驗(yàn)證
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄一 住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]低碳可持續(xù)性評(píng)價(jià):從單體建筑到街區(qū)尺度——德國(guó)DGNB-NS新建城市街區(qū)評(píng)價(jià)體系對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 石鐵矛,王大嵩,李綏.  沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2015(03)
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[9]基于遙感和GIS的城鎮(zhèn)居住區(qū)綠化與熱島改善效應(yīng)研究[J]. 周紅妹,葛偉強(qiáng),楊何群,柏樺,劉潔,楊燕麗,程蕊.  熱帶氣象學(xué)報(bào). 2013(04)
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博士論文
[1]高維多目標(biāo)進(jìn)化算法及其軟件平臺(tái)研究[D]. 申瑞珉.湘潭大學(xué) 2015
[2]室外微氣候?qū)ㄖ照{(diào)能耗影響的模擬方法研究[D]. 楊小山.華南理工大學(xué) 2012
[3]綠化體系對(duì)濕熱地區(qū)建筑組團(tuán)室外熱環(huán)境影響研究[D]. 陳卓倫.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]廣州地區(qū)圍合式住區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)研究[D]. 張卓鵬.華南理工大學(xué) 2013
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[3]基于Grasshopper的綠色建筑技術(shù)分析方法應(yīng)用研究[D]. 申杰.華南理工大學(xué) 2012
[4]廣州地區(qū)底層架空對(duì)教育建筑組團(tuán)室外熱環(huán)境影響[D]. 陳光.華南理工大學(xué) 2012
[5]方案階段建筑節(jié)能參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 余瓊.清華大學(xué) 2011
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[7]基于集總參數(shù)法的居住區(qū)熱環(huán)境計(jì)算程序開發(fā)[D]. 陳佳明.華南理工大學(xué) 2010
[8]建筑外墻面熱輻射性能對(duì)室外溫度場(chǎng)的影響[D]. 區(qū)燕瓊.華南理工大學(xué) 2010
[9]面向建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的能耗模擬分析——采暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)程序的開發(fā)[D]. 張承.西安建筑科技大學(xué) 2003



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