基于系統(tǒng)優(yōu)化的高校體育館自然采光和通風節(jié)能設計研究.pdf

1、隨著能源匱乏問題的日益嚴峻，與建筑節(jié)能相關的研究持續(xù)向縱深層面發(fā)展，成為了研究熱點并受到世界范圍內的廣泛關注。目前建筑節(jié)能較多地采用笛卡爾思維方式的研究，即將建筑節(jié)能系統(tǒng)分解成若干要素，只是針對這些要素分別進行研究，而忽視了各要素之間的相關性以及建筑節(jié)能系統(tǒng)的整體性。本文采用系統(tǒng)思維的方式對建筑節(jié)能進行了研究，本著從整體出發(fā)的原則，利用建筑學、系統(tǒng)論和優(yōu)化論的相關理論和方法等對建筑節(jié)能系統(tǒng)進行了構建，并提出了建筑節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)化方法。本文

2、選擇了高校體育館作為研究載體，對建筑節(jié)能系統(tǒng)中自然化技術層級進行了重點研究，旨在探討公共建筑的建筑節(jié)能系統(tǒng)達到整體最優(yōu)的設計觀念和設計方法。
　　由于采用笛卡爾思維對建筑節(jié)能進行研究具有一定的局限性，因此本文首先進行了思維范式的轉換，采用系統(tǒng)思維的方法，借鑒系統(tǒng)論中的相關原理，從建筑設計過程中提取與建筑節(jié)能相關的設計要素構建了建筑節(jié)能系統(tǒng)，并建立了反映系統(tǒng)內在結構的數(shù)學模型。在此基礎上，將多學科設計優(yōu)化的相關理論和方法引入到建筑節(jié)

3、能優(yōu)化設計當中，提出了適合建筑節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化的并行子系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化法。
　　為了理清高校體育館的建筑能耗組成情況及其建筑節(jié)能的方向，本文隨后對高校體育館的本體特征與建筑能耗的關系進行了分析，并利用計算機模擬技術對具有一定代表性的齊齊哈爾某高校體育館的建筑能耗進行分析，明確了高校體育館的建筑節(jié)能重點應在其比賽廳上。
　　在前面兩方面工作的基礎上，本文對高校體育館建筑節(jié)能系統(tǒng)中自然化技術層級所包含的自然采光和自然通風兩個子系統(tǒng)進行了

4、并行優(yōu)化設計。在優(yōu)化設計過程中，采用計算機模擬與針對難以抽象出合適數(shù)學模型的優(yōu)化問題的方案對比法相結合的方法，對自然采光和自然通風兩個子系統(tǒng)的主要優(yōu)化變量進行了定量分析，并求得各自的可行域。以此為依據(jù)，分別針對自然采光和自然通風兩個子系統(tǒng)提出了優(yōu)化設計的基本對策和具體措施。
　　本文最后對高校體育館建筑節(jié)能系統(tǒng)中自然化技術所包含的自然采光和自然通風兩個子系統(tǒng)進行了協(xié)同優(yōu)化設計，求得了協(xié)同優(yōu)化的可行域，并利用計算機模擬的方法進行了實