建筑方案阶段绿色性能优化目标的设定方法

建筑方案的设计决策是提高建筑性能的关键,性能目标的选取与设定是建立优化逻辑的前提。各性能指标之间存在的相互作用和相互矛盾,使建筑性能的优化变得极为困难。根据外部气候和场地环境特点,以及建筑内部功能的差异化要求,分析性能目标的选择范围。从优化潜力、可操作性和形态敏感性的角度分析目标的选择优先级,提供优化目标的具体实例并简化多目标,从而探索设计决策的方法。     

寒冷气候区低能耗公共建筑空间性能驱动设计体系建构

寒冷气候区因气候条件严酷,公共建筑的能耗问题尤为严重。现有寒地低能耗公共建筑设计方法的不足导致了设计决策主观化,多项能耗指标难以兼顾,设计过程与评价机制分离等问题,制约了寒地低能耗公共建筑的发展。为此,本文立足于寒冷气候区地域特征,提出引入性能驱动设计理论,从理论、方法和技术层面建立寒冷气候区低能耗公共建筑空间性能驱动设计体系。文章首先剖析了低能耗公共建筑设计中的瓶颈问题,揭示了引入性能驱动设计理论的必要性,阐释了寒地低能耗公共建筑性能驱动设计体系架构。从数形关联、多性能指标优化和设计评价一体化三方面解析了寒冷气候区低能耗公共建筑空间性能驱动设计体系的技术特征。     

气候适应性建筑表皮的仿生设计研究

气候适应性建筑表皮对建筑节能减碳以及室内舒适性的提升均有着积极的作用，因而也成为了近年来的研究热点之一。而自然界中的生物在长期的进化中形成了多种多样的气候适应性策略，这对于提升建筑表皮性能有着极大的参考价值，因此，仿生学能够为气候适应性表皮的设计带来新的切入点。基于仿生学的建筑表皮设计的核心还是在于对自然界中的相关策略进行转化设计，而对自然案例和表皮案例从仿生角度进行分类能够有助于更有效率地寻找相关策略，从形态、结构、材料、行为和系统仿生五个方面进行分类是当前较为全面的一个视角。     

基于“性能驱动”的建筑形态优化方法研究

基于"性能驱动设计"的建筑形态优化方法是立足于当代环境与社会背景下,利用环境性能数据驱动建筑形态优化生成的设计方法,其价值在于处理建筑与环境的互动关系,发展建筑设计结合自然环境的可持续性。文章梳理了性能驱动设计与传统仿生形态设计的比较,传统仿生设计将仿生对象从其复杂的生存环境中分离出来,对其简单地模仿应用易形成局部最优而非全局最优,性能驱动设计不同于仿生设计,其提倡将环境因素作为驱动因素而非对抗性因素,是研究建筑形态优化的系统化全局最优。文章提出性能驱动思维下具体的建筑形态优化模拟建构流程,并以重庆市南岸区消落区停车观景平台建筑设计为例,利用参数化手段分析,得到适应环境的建筑优化形态模拟过程。     

优化算法驱动的建筑生成设计实践研究

技术的发展终将引起行业的变革,通过对优化算法的相关内容及其应用案例的研究为今后的建筑设计实践提供 更多方法,创造更多的可能性。梳理了优化算法的发展脉络,以及优化算法应用于建筑设计的历史演化,总结基于算 法的生成设计平台及其对应插件;结合两个具体案例分析,提出优化算法驱动的建筑生成设计思维和主要过程;面向 新世纪建筑实践要向“数字化”等转型的背景,从设计平台的选取、不同设计阶段优化目标的确定、算法优化的迭代 过程等方面总结了优化算法驱动的建筑生成设计实践的一般流程,并对优化算法的发展前景及其对建筑师的潜在影响 进行了展望。     

编制《内蒙古公共建筑节能设计标准》的几个相关问题

在全国大力推行节能减排的形势下,《内蒙古公共建筑节能设计标准》(DBJ 03-27-2007)顺应建筑节能发展需求,经多方论证现已完善成稿并于2007年11月发布。在编制过程中,笔者主要负责建筑与建筑热工设计部分的编制工作,包括内蒙古公共建筑节能设计气候分区、外围护结构的构造设计、建筑外围护结构热工性能的权衡判断与计算以及外墙平均传热系数的简化计算,对这4个主要问题做了较为切合本地区实际情况的具体规定。     

基于天津地区的被动式超低能耗建筑指标体系研究

针对设计过程与性能优化脱节的现状,本文基于能量平衡原理,利用建筑空间形态与围护结构热工性能之间的关联,通过Matlab软件建立了被动式超低能耗建筑能耗计算模型,得出了天津地区气候条件下的被动式超低能耗建筑指标体系。同时,利用敏感性分析原理得出了各设计指标对能耗结果的影响权重。研究结果表明:天津地区被动式超低能耗建筑在设计方法上应着重关注外窗综合得热系数的选取、新风热回收效率的提升以及外墙传热系数。     

建筑形体光热性能耦合设计——以寒冷地区高校教学楼建筑为例

针对建筑光热性能在形体设计中的重要性与矛盾性,以寒冷地区高校教学楼为例,提出基于参数化设计平台的建筑形体光热性能优化方法;以四种典型建筑形体为原型,探究不同形体在采光与能耗性能共同驱动下的优化设计方案,并由此推导出形体决策以及针对建筑方位、平面形式和教室进深具体参数的设计策略,为建筑形体光热性能优化设计提供方法借鉴,也为高校教学楼建筑设计实践提供指导。     

建筑形体光热性能耦合设计——以寒冷地区高校教学楼建筑为例

针对建筑光热性能在形体设计中的重要性与矛盾性,以寒冷地区高校教学楼为例,提出基于参数化设计平台的 建筑形体光热性能优化方法;以四种典型建筑形体为原型,探究不同形体在采光与能耗性能共同驱动下的优化设计 方案,并由此推导出形体决策以及针对建筑方位、平面形式和教室进深具体参数的设计策略,为建筑形体光热性能优 化设计提供方法借鉴,也为高校教学楼建筑设计实践提供指导。     

数据驱动的图书馆阅览空间光环境提升研究

图书馆阅览空间具有较高的采光性能需求，如何营造适宜的室内采光环境，减少眩光干扰，是建筑采光性能优化的目的。通过相关数据调研、建筑性能模拟、机器学习模型训练、遗传算法优化等一系列数据驱动型设计方法，对阅览空间简化模型的光环境进行多目标优化提升实验，验证了机器学习代理模型预测方法的可行性与预测结果的准确性，同时得出五项设计参数对三项性能指标的非线性影响机制及其采光性能优化策略。表明数据驱动型方法的运用可以高效的辅助建筑师解决阅览空间采光性能优化问题，为建筑师提供可靠的优化解集与优化决策。     

Integration of fire safety and building design

A new framework is presented to facilitate better incorporation of building fire safety performance options into the building design process. Based on the building design process and key design decisions undertaken at each phase, a knowledge set is developed to aid building designers to understand better the effects of design decisions on building fire performance. This also minimizes potential competing objectives in later design phases by sharing necessary concerns in advance. Drawing on the knowledge set, a conceptual building fire safety evaluation tool illustrates how primary building designers and fire safety engineers can quantitatively assess fire safety performance for different solutions. It is shown how building fire safety performance attributes can be arranged by building design phase, how various scenarios can be explored, and how appropriately balanced building design and fire safety design solutions can be identified at different phases of the building design process.     

方案设计阶段建筑性能模拟方法综述

从模拟辅助设计的过程分析、建筑群性能模拟、建筑单体性能模拟和建筑性能评价方法四个方面回顾了建筑方案设计阶段节能设计的研究成果,分析了现有研究方法的不足,指出解决现有问题应首先研究方案设计阶段的特点,其次分析模拟输入参数的可获得性,并在模拟中引入不确定性分析。     

基于天然采光性能的建筑中庭形体设计导则研究

建筑师在进行形体创作时须将良好的技术性能作为重要目标，而直观、形象、非严格定量的设计导则是一种简易有效的辅助手段。然而，运用数字设计方法辅助建筑形体创作中的技术性能问题的既有研究对设计导则的关注较少，不能满足形体创作需求。本研究结合参数化模型、性能模拟等数字方法，以中庭为例、探讨了基于天然采光性能的圆形与方形中庭形体设计导则。研究结果表明，中庭的面积、贯穿层数、平面比例等形体参数对其天然采光性能具有显著影响，故在形体创作中建筑师应结合设计导则将天然采光性能纳入考虑；此外，本研究所采用的技术路线能够揭示建筑的技术性能与其形体特征的关系、是一种有效的设计导则获取方法。     

关于绿色建筑性能模拟优化流程的研究

建筑性能数值模拟计算分析近年来对建筑设计的影响逐渐增强,尤其当下发展日益凸出的绿色建筑,方案设计优化更离不开计算机的数值分析。而目前针对建筑性能模拟优化流程间的分析研究很少,所以在简要介绍建筑性能优化设计的概念基础上,详细分析了各建筑物理性能模拟流程间的关系,从而为建筑性能优化设计流程提供一些参考和指导。     

建筑性能模拟软件在绿色建筑设计不同阶段的应用效果比较

建筑性能模拟软件在绿色建筑设计中承担了重要的作用,在本研究中主要探讨模拟软件使用的不同时期如何影响建筑性能表现和设计策略的选择。基于不同工作方式(不同阶段引入模拟软件)的两个真实设计案例,通过采访建筑师和调研设计过程的文本和资料,分析了两种不同工作方式的设计效果差异。模拟软件在早期介入的方案可以考虑更多与当地气候相适应的被动式的设计策略,而模拟软件在晚期介入的方案更多地考虑用主动技术的方式来实现建筑性能的指标。本研究建议将被动式设计策略引入到绿色建筑评估体系中,以鼓励设计团队在早期设计阶段就采用模拟软件指导设计的工作方式。     

建筑节能的数字化设计程式

数字化设计技术是实现建筑节能设计的关键技术,建筑节能设计关键是面向设计过程、动态平衡与能耗构成分析。在建筑设计方案设计前期,通过数字化技术定量化分析当地气候、地形等因子, 建立“虚拟建筑”模拟建筑物使用情况,实现对建筑设计方案中的关键问题进行科学定量分析,从而达到及时优化设计方案,科学指导节能设计的目的;同时,通过研究探索出基于数字化技术的建筑节能设计程式,以适应在新的时代背景下对建筑节能设计提出的更高要求。     

双层皮玻璃幕墙节能研究综述及探讨

从传热机理研究、与建筑运行模式结合的研究以及全寿命周期分析三方面总结和分析了当前国内外双层皮玻璃幕墙热工性能研究的方法和成果,认为应将双层皮玻璃幕墙的设计纳入建筑设计的全过程,在不同的阶段采用不同的设计方法和工具,以便得到性能优良的双层皮玻璃幕墙。     

Comparison of distribution methods for viscous damping coefficients to buildings

A simple and convenient method often adopted by practising engineers designing supplemental viscous dampers to a building is to calculate damping coefficients of viscous dampers corresponding to a desired added damping ratio. To facilitate the design, various methods for distributing damping coefficients along the height of the building are compared in the study. In the article, two non-repetitive distribution methods are proposed and compared with some often adopted methods and a repetitive simplified sequential search algorithm. Numerical studies of three planar frames in which two are vertically irregular have indicated that all distribution methods may result in similar seismic responses if added damping ratio are the same. Nevertheless, compromising among a few design factors such as the total added damping coefficient, maximum damper force at one storey, total added damper force, control of storey drift and total computational efforts, one of the two proposed methods distributing the damping coefficient only to ‘efficient storeys’ may provide one of the better choices for the practical design of viscous dampers.     

建筑体型和立面设计的基本要求及其设计方法表现

建筑体型和立面设计直接关系到整个建筑功能的发挥和建筑整体外观的和谐。本文对建筑体型和立面设计的关系及影响因素进行了分析,并在此基础上,结合具体实例,对建筑体型和立面设计基本要求和设计表现方法进行了探讨。