基于日照及热辐射影响的建筑设计优化策略分析

基于建筑节能发展现状,以当前绿色建筑评价标准中相对重要的日照时长及热辐射为研究对象,对优化算法原理进行了分析,基于日照和建筑形体分析,提出采用优化算法的建筑设计优化策略,并以武汉某地建筑为例进行了热辐射影响下的优化设计,极大地节省了设计师的时间和精力。     

日照影响下的建筑单体设计——以北钢设计院办公楼项目概念性方案为例

城市规范化建设以来,政府对居住建筑的日照时间有了明确的要求。在居住建筑的日照限制、城市规划部门对建筑的限高、建筑容积率的要求等复杂建筑设计条件语境下,通过日照软件的包络体功能进行推算,求出不同位置可以满足日照要求的建筑最大高度,与建筑设计理念结合进行方案的创作。     

多目标优化在建筑表皮设计中的应用

本文旨在针对建筑表皮变化对其外围护结构日照辐射得热量的影响,以具体的建筑表皮形变方式为例,探究日照导向下的建筑表皮多目标优化设计。研究以瑞士再保险大厦为形体原型,将表皮单元角点挤出作为表皮形变方式,把建筑外围护结构的夏季日照辐射得热量尽可能减小,冬季日照辐射得热量尽可能增大设为优化目标,借助Rhino、Grasshopper等建模平台、Ladybug性能模拟平台,以及Octopus数据处理平台,进行了日照辐射得热量考虑下的建筑表皮多目标优化实验,求得帕累托前沿解集,得到了满足多目标函数的多个建筑表皮形态,归纳和梳理了多目标优化在建筑表皮设计中的应用流程。     

住区规划中日照环境优化设计策略探析

住区规划设计中,满足住宅日照间距的要求常与提高建筑密度、节约用地存在一定的矛盾。本文从规划布局及建筑单体角度出发,通过建筑朝向的适当调整、建筑布局的合理组织及建筑形体的优化调整,提出一些有效而合理的日照环境优化设计策略,既能改善住区日照环境质量,同时又能提高建筑密度,进而达到节约用地的目的。     

炎热山地区域居住建筑间距标准探索

着重对炎热山地环境下影响居住建筑间距的日照、采光、通风、视觉感受等因素进行探讨与分析.通过对四川省攀枝花市和重庆市居住建筑的调研,认为在这种地形及气候条件下,日照和采光已不是居住建筑间距的主要限制因素,而夏季防热和利用山地地形组织自然通风以及住宅私密性的问题在更大程度上影响了间距标准.     

厦门住宅集团总部办公楼

正厦门住宅集团总部办公楼项目位于厦门湖里区,东侧面向湖里公园。这是一个限制颇多的设计。首先,项目用地为不规则的四边形,四角均不是直角,且四角高程有较大差别。大体呈现出西侧低,东侧高的地形特点。在建筑限高40m的条件下,用地极为紧张。其次,项目位于老城区,西侧住宅和南侧小学距用地很近,在日照条件上对建筑形体又造成了极大限制。再次,建筑功能上,需要解决总部和三个分公司的办公、会议、项目展示、餐厅、健身等多种功能,还需要在很拥挤的用地条件下解决大量的停车问题。     

建筑日照设计中主客体分析范围的探讨

由于城市中建筑密度越来越大,进行日照设计时合理、科学的划定日照主、客体分析范围是保证城市规划实施及居民日照权的重要依据。该文提出并探讨了最大范围限值法、建筑三向限值法、南边界矩形法三种主体范围确定方法及建筑阴影外包法、建筑外包系数法、建筑三向限值法、建筑阴影截取法四种客体范围确定方法,并结合济南地区的案例进行软件模拟分析,得出不同主客体确定方法的使用条件及范围。     

呼市地区多层居住区的日照优化设计初探

使用天正建筑,Ecotect等日照环境软件对呼和浩特地区新建多层住宅居住区的日照间距进行了模拟,并引入“日轨图”这一直观的图形工具从规划角度对日照优化的具体措施进行了讨论和研究,以充分利用日照条件,提高建筑室内环境质量。     

基于寒冷地区气候适应性的大空间建筑形体优化设计 ——以辽东湾邮轮码头客运中心为例

通过辽东湾邮轮码头客运中心设计实践,探讨基于寒冷地区气候适应性的大空间建筑形体优化设计方法。在构建参数可控的建筑形体拓扑模型基础上,将大空间建筑的运行能耗和使用满意度作为优化目标,利用Grasshopper参数化平台下Ladybug和Honeybee工具进行模拟计算,利用Galapagos工具进行遗传算法优化,筛选并获取评价指标最优的建筑形体,实现能耗与舒适度的整体提升。上述"模拟—计算—筛选"的形体优化方法,为寒冷地区大空间建筑绿色设计提供新的思路,对我国绿色建筑的发展有着重要意义。     

关于住宅日照标准问题的探讨

建筑内部获得充足日照是保证居室卫生、提高居住舒适度的重要因素,日照标准成为关系居住环境质量的重要控制指标。住宅日照标准受到地理位置、气候条件、生活习惯、卫生要求及用地条件的限制,是目前建筑设计及管理中矛盾最多也是矛盾最集中的问题。该文从日照标准日的选择、有效日照时间带的确定、时间的累计与连续、窗户大小的影响等几个方面对住宅日照标准进行了详细地剖析,指出了现行标准的合理性,同时分析了标准自身的不完善性,对住宅设计及建筑日照标准的制定具有一定的指导意义。     

Entwurf und Ausführungsplanung der Stöbnitztalbrücke

Auf der Neubaustrecke Erfurt – Leipzig/Halle werden zurzeit einige Talbrücken realisiert, die einen neuen, ganzheitlich orientierten Entwurfsansatz verfolgen. Bei diesen integralen bzw. semi‐integralen Bauwerken sind die Überbauten monolithisch mit den Pfeilern und teilweise mit den Widerlagern verbunden. Sie können deshalb schlanker und mit stetigen Übergängen zwischen den Bauteilen ausgeführt werden. Durch den weitgehenden Verzicht auf Lager und Fugen und durch die robuste Bauweise besitzen integrale Bauwerke eine wesentlich längere Lebenserwartung als herkömmliche Talbrücken. Die Scherkondetalbrücke und die Gänsebachtalbrücke wurden bereits in vorherigen Ausgaben beschrieben. In diesem Beitrag wird über den Bau der Stöbnitztalbrücke berichtet, die als Sondervorschlag der ausführenden Baufirma realisiert wird. The Bridge over Stoebnitz Valley – a Bridge without Bearings on High‐Speed Railway Route Erfurt – Leipzig/Halle Currently some large valley bridges are under construction on high‐speed railway route Erfurt‐Leipzig/Halle. These bridges follow a new holistic design philosophy. The superstructures of those integral or semi‐integral bridges are rigidly connected to the abutments and the columns. Therefore, they are more slender than conventional bridges and the bridges are very robust and durable because of the omitting of bearings and dilatation joints. The bridges over Scherkonde valley and over Gaensebach valley were already described in previous issues. In this paper the construction of the bridge crossing Stoebnitz valley is reported. This bridge is being built as an alternate design of the contractor.     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.