建筑矩阵型性能数据预测方法及其评价

建筑室内光环境、风环境、温湿度场等建筑物理环境会对使用者的生活品质产生较大影响,室内物理环境设计显得尤为重要。代理模型是一种有效的建筑性能快速预测方法,可以帮助建筑师在设计初期进行方案筛选或迭代调整,但现有代理模型大多是对能耗、采光系数等“单值型”建筑性能进行计算,而对照度分布、风速场、温湿度场等“矩阵型”数据(即云图)的计算效果并不佳。为解决上述问题,本文提出了一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)的建筑性能预测方法,基于pix2pix算法构建建筑照度、风速场云图的CGAN模型,建立图像至图像间的映射关系,通过输入建筑轮廓图进而生成对应平面的性能数据,从而实现对建筑性能的快速预测,提升建筑初期设计效率。同时,为评估预测结果的准确性,本文建立了基于通道直方图法和灰度值比较法的评价体系,对本文结果进行了相似度验证。结果表明：训练后的建筑CGAN模型可在1 s内快速绘制云图,速度远高于传统仿真软件,且预测结果与仿真计算结果高度吻合,二者相似度可达93.82%(照度)和82.99%(风速场),证明了基于CGAN模型的建筑室内矩阵型数据预测方法的有效性。     

风环境视野下基于AI的高层住宅总图生成方法

针对高层居住区布局的自动生成方法和风速预测技术进行研究,设计主要用于住宅布局自动生成、风环境性能模拟与对比寻优的方法. 根据中国长三角地区居住区数据提取和建筑法规,提出遗传算法的适应度函数和优化目标,建立建筑布局自动生成算法;利用全卷积神经网络 (FCN) 的图像学习特点,构建基于全卷积神经网络的计算流体动力学 (CFD) 代理模型,得到优化布局的风速分布特征. 实验结果表明,所提出方法的误差在有效范围内. 此外,相比传统风环境模拟软件Phoenics,所提出方法能显著降低风环境模拟耗时,并有效避免建筑师个人经验的局限性问题. 该方法可以自动学习方案排布,快速得出特定容积率与地块条件下高层住宅布局的最优解法,为当今快节奏的建筑设计提供人居环境性能方面的指导.     

结合大气散射模型的生成对抗网络去雾算法

为了提高图像去雾的性能, 提出结合大气散射模型生成对抗网络的去雾算法. 算法在pix2pix GAN基础上进行改进, 将网络的生成器改进成双解码器结构,通过双解码器分别生成无雾图像和透射率图, 并结合大气散射模型还原雾图像,以进一步提高图像分解的质量. 在马尔科夫判别器结构中,采用反向学习机制代替随机裁剪机制,以有效降低因采用随机裁剪算法而导致的判断结果不准确的概率. 在原有的损失函数上,加入雾霾损失函数,提高图像转化的质量. 在STOS和NYU数据集上进行消融实验和对比实验. 大量实验表明所提出方法在PSNR和SSIM指标上比原算法Pix2pix GAN有所提高, 且均优于现有去雾算法,复原图像具有清晰度高、噪声低、纹理丰富的优点.     

基于条件生成对抗网络的医学细胞图像生成检测方法

针对现有医学细胞图像生成检测方法在检测中需要大量的有标签数据作为支撑,而细胞在黏附遮挡的情况下数据匮乏,不利于细胞检测精度的提高这一问题,提出了基于条件生成对抗网络的细胞图像生成检测方法。通过Pix2pix网络模型控制生成黏附遮挡的细胞图像,提取损失函数,采用Pix2pix实现图像到图像的转换,并运用正则项误差控制生成对抗网络误差。在此基础上,构建检测网络,包括生成网络结构、判别网络结构和检测网络结构,在生成网络输出端进行目标检测,使图像生成与细胞检测工作在同一个网络中完成。实验表明,与现有模型相比,本文方法在检测精度上有显著提升,达到了90.2%,可以满足医学细胞检测需求。     

微胶囊壁材乳状液稳定性的研究

利用乳化稳定指数法和偏光显微镜研究了5种微胶囊常用壁材乳状液的稳定性.乳化稳定指数法测得乳化稳定性大小为:阿拉伯胶＞变性淀粉＞明胶＞大豆分离蛋白＞羧甲基纤维素.偏光显微镜观察5种壁材所成乳状液液滴的粒径分布为:阿拉伯胶25.4～39.0 pix,变性淀粉25.5～31.1 pix,明胶21～40.2 pix,大豆分离蛋白41.0～136.1 pix,羧甲基纤维素19.3～156.1 pix.液滴的平均粒径越小,分布范围越窄,稳定性就越好,由此可知偏光显微镜的观察结果与乳化稳定指数法的试验结果相符合.     

理想点法在水库水沙优化调度中的应用

建立了基于理想点法的优化方案评价模型,并用此模型评价三峡水库水沙优化调度生成的非劣解方案.实例应用表明,基于理想点法的方案评价模型可操作性强,通用性好,能够很好地解决多目标问题的方案比选.     

对一类强指定验证者签名方案的分析与改进

针对若干强指定验证者签名方案所存在的安全问题,给出了对一类新的高效的基于身份的强指定验证者签名方案的分析,指出该方案不具备强指定验证者签名应有的特性,并针对该方案所存在的缺陷给出了一种伪造攻击,利用该攻击任何第三方即使没有签名者或验证者的私钥也可以生成有效的签名.最后提出了一种新的基于身份的强指定验证者签名方案,并在随机预言机模型中基于双线性Diffie-Hellman假设给出了其形式化的安全性证明,该方案与已有方案相比具有更高的效率,且满足强指定验证者签名的所有性质.     

基于人口老龄化背景下的居住区景观设计初探——以延边州汪清林业局绿美家园小区为例

基于我国人口老龄化发展趋势,对人口老龄化背景下居民对居住区环境的生理需求、心理需求、行为需求展开分析,试图将以人为本和生态理念应用到居住区环境设计中,以应对人口老龄化产生的特殊需求,建设宜居新型居住区.结合吉林省延边朝鲜族自治州汪清林业局绿美家园景观设计的创作实践进行了分析论证,为区域内其他基于老龄化背景的居住区景观设计提供借鉴.     

居住区儿童户外游憩空间安全综合评价体系研究

居住区儿童户外游憩空间给儿童带来的安全隐患已经不容忽视.从设计因素和管理体系两个大方向着手构建安全指标体系,采用基于模糊层次分析法的评价方法建立居住区儿童户外游憩空间安全综合评价体系.它可为不同地区的居住区儿童户外游憩空间提供一个稳健、量化的安全评价方式.     

居住区声环境质量的控制改善与灰色聚类评价

分析了居住区声环境质量的影响因素,包括交通、工业、施工和社会生活等噪声;研究了居住区声环境质量是居住区室外声环境质量和室内声环境质量的综合影响反映;构建了基于居住区室外声环境质量和住宅室内声环境质量影响因子的居住区声环境质量评价指标体系;提出了居住区声环境质量分级控制标准;从规划、技术和管理的等方面提出了居住区声环境质量的控制措施和改善方案;建立了基于灰色聚类分析方法的居住区声环境质量评价模型,并进行了实证评价应用。     

基于生态足迹的建筑项目生态可持续性评价

本文构建了项目全寿命周期生态足迹模型,涵盖全寿命周期消耗的能源、资源、产出的CO2、固体垃圾4个方面的生态足迹,提出了全寿命周期生态足迹空间效益指标,用于评价建筑项目的生态可持续性。研究了严寒地区4种不同结构类型（砖混平房、多层砖混楼房、多层钢混楼房、高层钢混楼房）住宅建筑的生态足迹和生态可持续性。结果表明,相比于平房,体形系数和窗墙比较小的高层住宅楼的生态可持续性高;在层数、体型系数和窗墙比都相同的情况下,钢混结构比砖混结构住宅楼的生态可持续性高;4种结构类型住宅楼中,高层钢混结构的生态可持续性较高,是较适宜推广的建筑结构类型。     

双目标优化与生成对抗网络结合的框架结构阻尼器布置方案智能设计方法

为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化算法进行阻尼器竖向布置,并与逐层逼近法、工程师设计和非减震设计进行对比,结果表明,采用该优化算法得到的阻尼器竖向布置方案能有效降低层间位移角和楼层加速度,提高结构的抗震性能。在确定各楼层的阻尼器数量后,利用训练好的生成对抗网络生成模型,可快速、自动地选择和确定各楼层阻尼器的平面安装位置,生成的平面布置与工程师设计的平面布置在相似性差异度综合评价指标上小于临界值0.1,说明两者相似度较高,且有利于提高原结构的抗扭能力。将双目标优化算法与生成对抗网络相结合,不仅能满足框架结构的减震性能目标,而且可实现阻尼器布置方案的智能设计,提升减震工程设计效率。     

高层居住区景观与消防的协调设计——以杭州金鸿嘉园景观设计为例

由于受土地匮乏的制约,高层住宅将是我国未来城市居住区的必然选择之一。消防功能与景观功能作为高层居住区两个重要的基本功能,它们在土地利用等方面存在着较大的冲突,景观与消防整合设计是高层居住区规划设计的新课题。在分析高层居住区景观与消防矛盾的基础上,提出了景观与消防协调设计的程序、原则,总结出弱化消防车道、复合利用消防操作场地以及加强屋顶花园疏散功能等设计方法,并以杭州金鸿嘉园景观设计加以佐证。     

基于生成对抗网络的对抗防御系统

针对不断更新的对抗攻击,提出一个基于生成对抗网络的防御系统.系统利用生成对抗网络不断生成新的对抗样本,反复训练模型以增强其鲁棒性.具体过程为将预先训练的卷积神经网络和外部GAN(conditional GAN:Pix2Pix)相结合,自动流水线式地推断对抗样本和干净样本之间的转换关系,并合成新的对抗样本.根据分辨得到的...     

高低层建筑联合供热系统的设计方法探讨

本文对现在很多城市中普遍存在的高层与多层建筑联合供热系统提出了一种设计方案。文中提出热源要用高温水设计并指出了混合水泵设置的必要性和计算方法,分析了混合水泵对供热系统耗电量的节省作用。以及该方案设计时应该注意的几个问题。     

以人为本思想在现代医疗建筑设计中的应用

针对现代医疗建筑设计中普遍存在的缺少以人为本思想,系统阐述了以人为本思想的起源以及它在医疗建筑设计中的特点,并结合解放军四零一医院病房楼的方案设计,从功能布局、交通流线、功能配置以及生态节能设计等几方面分析了以人为本思想在医疗建筑设计中的具体应用.这些应用包括停车的空间、交费地点、治疗地点的布置,食品的配送和垃圾的收集,门诊急诊和病房实现最大限度的自然采光与通风,上述设计使病人在医院的整个治疗过程更加便捷、舒适;采用医患分流、洁污分流,使医疗工作流程更加有序;采用医疗街将人流、物流更趋于合理调配;采用了内天井结构设计以提高整个建筑的生态节能水平.     

住宅结构楼面荷载的调查与统计分析

荷载的统计分析是研究住宅结构可靠度的重要基础,对西安和包头地区多层和中高层典型住宅的105个住户、469间房屋的楼面活荷载进行了系统的调查,利用进深板带面积平均荷载法和室面积平均荷载法将其等效为楼面均布荷载;应用数理统计方法,研究了典型住宅结构持久性楼面活荷载和临时性楼面活荷载的统计参数和概率分布;给出了设计基准期50 a和100 a时住宅结构楼面活荷载标准值的建议取值,并与现行荷载规范进行了比较分析.     

一类高层住宅交通枢纽方案设计

交通枢纽设计在一类高层住宅中具有重要地位。违反设计规范的交通枢纽所建成的高层住宅会导致不可估量的损失。文章对目前一类高层住宅交通枢纽计中存在违反规范的问题进行探讨,分析了各种方案存在的问题,对其设计步骤提出建议,并按照横向布置"防烟楼梯间"的方法,提出了合乎规范的一类高层住宅结构交通枢纽空间的设计方案。对比违反规范的三种方案,该方案满足规范要求,便于人员疏散,同时更有利于户型布置。     

居住小区室外空间环境设计与园林造园艺术探讨

普通的城市居住小区,在城市可开发用地越来越紧缺,地块容积率越来越高的情况下,其室外空间环境设计,只能在有限的土地上尽最大可能为居民营造舒适宜人的居住环境。苏州古典园林正是在人口密集和缺乏自然风光的城市中,在有限的空间里,人工创造出可赏、可游、可居的宅园合一的居住环境。由此在进行居住小区的室外空间环境设计时,不妨尝试借鉴苏州古典园林的一些设计手法和理念。