大空间公共建筑形态的适寒拓扑优化

摘要

针对我国严寒地区大空间公共建筑形态的适应性问题,研究从场地环境和形态设计问题切入,首先通过人机协同的场地环境因子数值模拟方法,对建成区域风环境、光环境、热环境等要素进行全面量化分析,预测建筑与环境的关联影响;其次以寒地气候适应性为主导,提出光、热、风、雪四个适应条件;再次结合工程实践,通过多目标优化算法和参数耦合分析的应用,可以实现建筑参量与环境性能数值模拟分析之间的交互反馈与多向链接;最后应用权重法和Pareto边界法对优化结果进行筛选,形成若干比对方案,为建筑师提供可视化的动态模型,实现了设计过程中的科学判定和优化决策.提出了以数字技术为基础的“模拟—计算—优化”的寒地大空间建筑的形态拓扑优化方法.