既有建筑节能改造保温材料的NSGA-Ⅱ协同设计

保温措施是既有建筑节能改造中最有效的节能措施之一。在墙体节能改造设计中,保温材料种类及其厚度的确定是至关重要的,受到多个目标参数的制约和影响。基于反问题的研究方法,建立数值计算方法与多目标遗传算法NSGA-Ⅱ相结合的优化模型,以单位面积墙体全年总能耗和保温材料成本为目标参数,对成都地区某既有建筑墙体节能改造的保温材料种类与厚度进行了协同设计。结果表明,采用常规的保温厚度,常用的8种保温材料中有6种都不是最优解,但是可以通过改变保温材料的厚度或单价等方法使解向Pareto前沿逼近,以实现单位面积墙体年总能耗最小和改造成本最小之间的平衡。     

组合梁栓钉对高性能混凝土约束收缩效应研究

为探究高性能混凝土在栓钉约束作用下的收缩特征及开裂行为,制作了钢-混凝土组合构件,通过试验研究了不同栓钉因素对高性能混凝土约束收缩应变、约束度及开裂风险的影响规律,运用正交试验方法研究了栓钉直径、间距、高度对高性能混凝土约束收缩的影响,得到了主要敏感因素。结果表明：高性能混凝土较普通混凝土的约束收缩应变发展趋势更为平滑;各栓钉因素对约束收缩的敏感性影响的主次顺序依次为直径、间距、高度;混凝土收缩在组合梁高度方向上呈现出一定的收缩梯度,混凝土约束收缩应变随高度增加而增大,但栓钉高度在30 mm处、间距在75 mm处、直径在150 mm处对高性能混凝土约束收缩几乎没有影响;栓钉对混凝土的约束作用可定义为3个阶段,即约束增强阶段、约束下降阶段和约束稳定阶段;组合梁构件最大开裂风险发生在栓钉的根部,当栓钉间距由150 mm减少到75 mm,直径由13 mm增加到22 mm时,最大开裂风险分别增加了20.03%和36.05%,栓钉高度的改变对最大开裂风险没有影响;采用高性能混凝土以及直径小、高度高的栓钉布置方式可以有效减小混凝土的收缩及开裂风险。     

既有建筑节能改造保温材料的NSGA-Ⅱ协同设计

保温措施是既有建筑节能改造中最有效的节能措施之一。在墙体节能改造设计中,保温材料种类及其厚度的确定是至关重要的,受到多个目标参数的制约和影响。基于反问题的研究方法,建立数值计算方法与多目标遗传算法NSGA-Ⅱ相结合的优化模型,以单位面积墙体全年总能耗和保温材料成本为目标参数,对成都地区某既有建筑墙体节能改造的保温材料种类与厚度进行了协同设计。结果表明,采用常规的保温厚度,常用的8种保温材料中有6种都不是最优解,但是可以通过改变保温材料的厚度或单价等方法使解向Pareto前沿逼近,以实现单位面积墙体年总能耗最小和改造成本最小之间的平衡。