以物理环境性能为导向的参数化建筑设计方法研究

发布时间：2017-07-06 20:14

  本文关键词：以物理环境性能为导向的参数化建筑设计方法研究

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【摘要】：随着计算机科学的不断进步以及计算机辅助建筑设计的迅速发展,参数化设计作为一个新兴的建筑创作方法而受到广泛关注。同时,随着人们对生存品质的不断追求,建筑物理性能作为建筑品质的重要指标,一直为人们所重视。由于参数化设计高效、严谨等特征,在与物理环境性能分析相结合时,能够极大提高设计效率,缩短设计周期,同时提升参数化逻辑的合理性,强化数据分析的严密性。因此,以物理环境性能为导向的参数化建筑设计也逐渐成为参数化建筑设计的重要研究方向。本文从以物理环境性能为导向的参数化建筑设计的既往研究出发,通过阅读大量相关文献, 从参数化设计和物理环境性能两方面,阐述相关理论基础,研究方向,并总结相关技术平台。并基于相关理论的研究,对45个相关实践案例的主要类型、设计方法、设计流程、技术平台等方面进行初步归纳总结。然后,在案例分析的基础上,进行案例参数化设计的模拟实验,并对实验的流程与方法进行分类整理、优劣分析,提出通用的设计流程与方法。设计实验分为两部分,先分别针对物理环境中热环境,光环境,声环境,风环境四个方面,以九个实验案例进行以单一物理环境性能为导向的参数化设计模拟实验,并探索相关设计方法；再在单一物理环境性能为导向的参数化设计模拟实验的研究基础上,以三个案例尝试解决在相关研究中,针对多种物理环境性能之间的矛盾,探索以多种物理环境性能为导向参数化建筑设计的可能性。最后,提出本文以物理环境性能为导向的参数化设计方法研究的创新点与局限性,并对其发展趋势进行展望。
【关键词】：建筑设计方法 参数化设计 建筑物理环境性能 优化设计
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU201.4
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACTS8-18
• 第一章 绪论18-29
• 1.1 研究概述18-20
• 1.1.1 研究背景18-19
• 1.1.2 研究目的与意义19-20
• 1.2 相关研究现状20-26
• 1.2.1 国外相关研究20-21
• 1.2.2 国内相关研究21-24
• 1.2.3 对相关研究的评述与展望24-26
• 1.3 论文研究内容,方法与技术路线26-29
• 1.3.1 研究内容26
• 1.3.2 研究方法26
• 1.3.3 技术路线26-29
• 第二章 相关理论基础与研究方向29-41
• 2.1 相关理论基础29-31
• 2.1.1 参数化建筑设计理论基础29-30
• 2.1.2 建筑物理环境性能的理论基础30-31
• 2.2 相关研究方向31-36
• 2.2.1 参数化设计的研究方向31-34
• 2.2.2 建筑物理环境的研究方向34-36
• 2.3 相关技术平台36-40
• 2.3.1 几何建模平台36-38
• 2.3.2 参数化编程平台38-39
• 2.3.3 建筑物理环境模拟平台39-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第三章 以物理环境性能为导向的参数化建筑设计相关案例研究41-71
• 3.1 案例选择原则与分析方法41-43
• 3.2 案例研究43-57
• 3.2.1 哈萨克斯坦国家图书馆表皮设计43-45
• 3.2.2 于家堡工程指挥中心表皮采光设计45-48
• 3.2.3 芝加哥Aqua Tower阳台设计48-51
• 3.2.4 PAVILION21微型歌剧院降噪设计51-54
• 3.2.5 深圳国际机场T3航站楼54-57
• 3.3 案例汇总分析57-69
• 3.3.1 案例汇总57-66
• 3.3.2 案例统计66-69
• 3.4 本章小结69-71
• 第四章 以单一物理环境性能为导向参数化建筑设计实验71-143
• 4.1 技术平台选择与基本用法介绍71-82
• 4.1.1 几何建模平台——Rhinoceros71-72
• 4.1.2 参数化编程平台——Grasshopper与相关插件72-79
• 4.1.3 建筑物理环境性能模拟平台——Ecotect与Winair479-82
• 4.2 结合热环境性能的设计方法82-96
• 4.2.1 基于太阳辐射量的建筑表皮形态生成82-89
• 4.2.2 模拟太阳射线方向,优化并调整建筑遮阳或建筑形体89-96
• 4.3 结合光环境性能的设计方法96-114
• 4.3.1 基于表皮采光系数的建筑表皮形态生成96-99
• 4.3.2 基于室内采光需求的建筑表皮形态生成99-104
• 4.3.3 通过模拟光线入射和反射路径,对建筑表皮,空间或形体进行优化调整104-114
• 4.4 结合声环境性能的设计方法114-124
• 4.4.1 建筑表皮噪音评价与优化114-117
• 4.4.2 室内音质评价与优化117-124
• 4.5 结合风环境性能的设计方法124-139
• 4.5.1 基于风评价数据的建筑表皮优化生成125-131
• 4.5.2 基于风曲线的建筑形体优化131-139
• 4.6 本章小结139-143
• 第五章 以多种物理环境性能为导向的参数化建筑设计实验143-162
• 5.1 单一优化对象的多目标评价优化方法143-150
• 5.1.1 并列式144-148
• 5.1.2 递进式148-150
• 5.2 多优化对象的多目标评价优化方法150-161
• 5.2.1 实验对象与设计目标151
• 5.2.2 设计思路确定151-153
• 5.2.3 优化设计153-161
• 5.3 本章小结161-162
• 第六章 结论与展望162-165
• 6.1 各章小结162-163
• 6.2 相关研究的创新点163
• 6.3 相关研究的不足与展望163-165
• 参考文献165-168
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果168

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本文编号：527657