發(fā)布時間：2017-08-21 07:22

  本文關(guān)鍵詞：基于太陽熱輻射的建筑形體生成研究

  更多相關(guān)文章： 太陽熱輻射 建筑形體 參數(shù)化設(shè)計 特定場地 性能驅(qū)動 優(yōu)化 Octopus 建筑性能模擬

【摘要】：太陽熱輻射是影響建筑熱環(huán)境的重要因素之一。建筑表面一系列復(fù)雜的熱交換活動都是建立在建筑形體初始接收到的太陽熱輻射基礎(chǔ)上的,因此建筑形體對于構(gòu)建舒適建筑熱環(huán)境有著至關(guān)重要的意義。建筑形體設(shè)計中對于太陽熱輻射的考慮一般分為利用和防御兩個方面,即在寒冷地區(qū)注重保暖為目的的采集與利用,炎熱地區(qū)則考慮防熱和回避；夏熱冬冷地區(qū)則更為復(fù)雜,要解決保溫隔熱需求之間的矛盾。傳統(tǒng)設(shè)計工作中先有方案,后有生態(tài)性能模擬分析的被動式、主觀性、憑經(jīng)驗的設(shè)計模式在解決上述問題時難以確�？陀^與高效,而“基于生態(tài)性能的生成系統(tǒng)”設(shè)計方法,在方案初始階段就導(dǎo)入性能分析模塊,利用計算機自動生成優(yōu)化得到環(huán)境性能最佳方案的思路則顯得更加可行。本文首先通過整理使用形體操作策略達到改善建筑生態(tài)性能目的的工程與研究案例,歸納概括獲得三種形體生成方法,分別是扭轉(zhuǎn)生成(Twist)、加法生成(Plus)與減法生成(Minus)。然后使用Rhino平臺上的可視化編程軟件Grasshopper建立相應(yīng)的參數(shù)化模型。再使用DIVA對生成形體進行太陽熱輻射水平分析,最后本著由簡至繁的原理,使用Grasshopper上的智能優(yōu)化算法插件Galapagos和Octopus,針對上述三種生成方法依次進行三組目標生成實驗：首先是單純環(huán)境(SiteA)下的夏季單目標生成,即尋求沒有任何周邊環(huán)境條件下,建筑夏季獲得太陽熱輻射最小的形體；然后改用更為復(fù)雜的城市環(huán)境(SiteB)驗證方法在擁有周邊環(huán)境反射以及復(fù)雜控制約束下的相同目標生成表現(xiàn)；最終加入對冬季得熱的考慮,探尋城市環(huán)境下(SiteB)兼顧夏冬兩季生態(tài)性能,獲得兩季(夏季與冬季)熱輻射差值最小的形體。并用截圖的方式記錄實驗過程與結(jié)果,使用表格呈現(xiàn)優(yōu)化進程并對同生成方法不同目標實驗,同目標不同生成方法實驗的最終結(jié)果加以總結(jié)比對,評估各個生成方法的可行與不足。本文旨在獲得特定地理氣候條件下,針對具體項目功能尺度需求,滿足一定技術(shù)規(guī)范約束,參數(shù)控制富有彈性、設(shè)計成果豐富可變的生成方法,從而對實際設(shè)計工作提出借鑒與參考。
【關(guān)鍵詞】：太陽熱輻射 建筑形體 參數(shù)化設(shè)計 特定場地 性能驅(qū)動 優(yōu)化 Octopus 建筑性能模擬
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU111.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 問題緣起9
• 1.1.1 太陽熱輻射對建筑熱環(huán)境的作用9
• 1.1.2 形體設(shè)計對建筑熱環(huán)境性能的影響9
• 1.1.3 基于生態(tài)性能的建筑生成系統(tǒng)9
• 1.2 研究目標與內(nèi)容9-10
• 1.2.1 基于太陽熱輻射的建筑形體生成方法設(shè)計10
• 1.2.2 生成方法的應(yīng)用和評價10
• 1.3 研究意義10-11
• 1.4 論文框架11-13
• 第二章 相關(guān)綜述13-36
• 2.1 我國太陽熱輻射資源與氣候分區(qū)13-15
• 2.1.1 我國太陽熱輻射資源13
• 2.1.2 我國建筑設(shè)計氣候分區(qū)13-15
• 2.2 熱輻射分析方法與平臺15-20
• 2.2.1 Ecotect和Geco16-17
• 2.2.2 Radiance17-18
• 2.2.3 DIVA18
• 2.2.4 SUNSHINE-V3.018
• 2.2.5 DeST18-19
• 2.2.6 基于參數(shù)化平臺的其他腳本程序19-20
• 2.3 考慮太陽熱輻射影響的建筑形體策略及案例20-25
• 2.3.1 場地策略20-22
• 2.3.2 單體形體策略22-25
• 2.4 優(yōu)化算法25-29
• 2.4.1 單目標優(yōu)化算法25-27
• 2.4.2 多目標優(yōu)化算法27-29
• 2.5 基于太陽熱輻射的建筑形體生成優(yōu)化相關(guān)研究29-36
• 2.5.1 傳統(tǒng)形體生成優(yōu)化研究29
• 2.5.2 計算機輔助形體生成優(yōu)化研究29-36
• 第三章 研究思路與設(shè)計方法概述36-53
• 3.1 研究思路36-37
• 3.1.1 核心思路36
• 3.1.2 問題提煉與基本條件設(shè)定36-37
• 3.2 設(shè)計方法概述37-50
• 3.2.1 生成部分37-40
• 3.2.2 分析部分40-44
• 3.2.3 評價優(yōu)化部分44-50
• 3.3 系列實驗組織思路50-53
• 第四章 基于太陽熱輻射的形體扭轉(zhuǎn)生成方法53-73
• 4.1 實驗概述53
• 4.2 生成方法詳述53-60
• 4.2.1 扭轉(zhuǎn)(twist)生成模塊53-55
• 4.2.2 基地生成模塊55-58
• 4.2.3 可行性分析模塊58-60
• 4.3 形體自影響下的(siteA)夏季單目標生成實驗60-65
• 4.3.1 實驗?zāi)康?/span>60
• 4.3.2 實驗過程詳述60-62
• 4.3.3 實驗記錄與小結(jié)62-65
• 4.4 城市環(huán)境(siteB)夏季單目標生成實驗65-69
• 4.4.1 實驗?zāi)康?/span>65
• 4.4.2 實驗過程詳述65-67
• 4.4.3 實驗記錄與小結(jié)67-69
• 4.5 城市環(huán)境(siteB)夏冬季多目標生成實驗69-72
• 4.5.1 實驗?zāi)康?/span>69
• 4.5.2 實驗過程詳述69-70
• 4.5.3 實驗記錄與小結(jié)70-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第五章 基于太陽熱輻射的形體加法生成方法73-91
• 5.1 實驗概述73
• 5.2 生成方法詳述73-76
• 5.2.1 加法(plus)生成模塊73-74
• 5.2.2 基地生成模塊74
• 5.2.3 可行性分析模塊74-76
• 5.3 形體自影響下的(siteA)夏季單目標生成實驗76-81
• 5.3.1 實驗?zāi)康?/span>76
• 5.3.2 實驗過程詳述76-78
• 5.3.3 實驗記錄與小結(jié)78-81
• 5.4 城市環(huán)境(siteB)夏季單目標生成實驗81-86
• 5.4.1 實驗?zāi)康?/span>81
• 5.4.2 實驗過程詳述81-84
• 5.4.3 實驗記錄與小結(jié)84-86
• 5.5 城市環(huán)境(siteB)夏冬季多目標生成實驗86-89
• 5.5.1 實驗?zāi)康?/span>86
• 5.5.2 實驗過程詳述86-87
• 5.5.3 實驗記錄與小結(jié)87-89
• 5.6 本章小結(jié)89-91
• 第六章 基于太陽熱輻射的形體減法生成方法91-115
• 6.1 實驗概述91
• 6.2 生成方法詳述91-94
• 6.2.1 減法(minus)生成模塊91-93
• 6.2.2 基地生成模塊93
• 6.2.3 可行性分析模塊93-94
• 6.3 形體自影響下的(siteA)夏季單目標生成實驗94-102
• 6.3.1 實驗?zāi)康?/span>94
• 6.3.2 實驗過程詳述94-96
• 6.3.3 實驗記錄與小結(jié)96-102
• 6.4 形體自影響下的(siteA)夏季多目標生成實驗102-106
• 6.4.1 實驗?zāi)康?/span>102
• 6.4.2 實驗過程詳述102-103
• 6.4.3 實驗記錄與小結(jié)103-106
• 6.5 城市環(huán)境(siteB)夏季多目標生成實驗106-110
• 6.5.1 實驗?zāi)康?/span>106
• 6.5.2 實驗過程詳述106-108
• 6.5.3 實驗記錄與小結(jié)108-110
• 6.6 城市環(huán)境(siteB)夏冬季多目標生成實驗110-113
• 6.6.1 實驗?zāi)康?/span>110
• 6.6.2 實驗過程詳述110-111
• 6.6.3 實驗記錄與小結(jié)111-113
• 6.7 本章小結(jié)113-115
• 第七章 總結(jié)與展望115-119
• 7.1 生成方法比對與總結(jié)115-116
• 7.2 生成方法的潛力與不足116-119
• 致謝119-121
• 主要參考文獻121-123
• 插圖和附表清單123-129
• 附錄一 Grasshopper編程代碼129-137
• 附錄二 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄137-138

【相似文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李彤;基于太陽熱輻射的建筑形體生成研究[D];南京大學(xué);2016年

2 張燕青;汽車遮陽產(chǎn)品設(shè)計研究[D];華東理工大學(xué);2014年

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本文編號：711567