建筑性能驱动设计流程研究

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1、硕士学位论文建筑性能驱动设计流程研究THERESEARCHONBUILDINGPERFORMANCEDRIVENDESIGNMETHOD(BPDD)PROCESS曲大刚哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TU242.9学校代码：10213国际图书分类号：727密级：公开建筑学硕士学位论文建筑性能驱动设计流程研究硕士研究生：曲大刚导师：孙澄教授申请学位：建筑学硕士学科：建筑设计及其理论所在单位：建筑学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN242.9U.D.C:621.396.96DissertationfortheMaste

2、rDegreeinArchitectureTHERESEARCHONBUILDINGPERFORMANCEDRIVENDESIGNMETHOD(BPDD)PROCESSCandidate：QuDagangSupervisor：Prof.SunChengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofArchitectureSpeciality：ArchitectureandDesignAffiliation：SchoolofArchitectureDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：Harb

3、inInstituteofTechnology哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文摘要当代，由于建筑设计涉及要素众多，导致建筑师在建筑设计过程中难以同时将各种建筑设计要素统筹耦合于设计当中，造成了建筑设计方案理性因素介入不足的现象。传统的建筑设计方法存在着建筑设计与评价脱离所带来的建筑过程反复，建筑设计准确度不高、设计方案优化与深化不足，建筑设计效率较低的问题。针对这些问题，本文将多学科协同优化设计（MDO）的设计思想引入到建筑设计当中，提出了在方案设计阶段中建筑性能驱动的设计方法、构建出建筑性能驱动设计的流程，尝试实现建筑“设计与评价一体化”的方式解决建筑设计当中所存在的问题。首先，本文

4、对性能、建筑性能的概念进行了论述与概念界定，论述于概括了建筑性能驱动设计的概念、分析了设计的目标解集与实现的软件平台，总结概括了性能驱动设计方法的特征与优势。本文引入遗传算法作为建筑性能设计的使能技术，研究分析了该算法的原理与特征，以该算法为主体架构建筑性能驱动设计的流程；本文还研究了建筑性能中的形态参数、能耗参数与成本参数的构成及其评价函数的建立。基于遗传算法的寻优思想，以建筑性能的形态参数、能耗参数与成本参数作为控制、评价和筛选的条件，提出了建筑性能驱动设计方法的流程，并提出了流程展开图。本文还结合所提出设计方法与设计流程，整合了建筑形态、建筑能耗与建筑成本之间关系，提出采用Par

5、eto非劣解集来权衡三种要素之间的关系。本文的最后一章针对所提出的建筑性能驱动设计方法与流程，结合一个算例具体地说明了建筑性能驱动设计在方案设计中的前期信息整理、设计问题转译、性能自动优化、最终的设计评价与终止条件四个设计阶段与操作，论述了该方法在方案设计阶段的重要细节，并通过算例说明该设计方法的可行性。本文的研究旨在为建筑师进行建筑创作提供一种新的设计思想与方法，尝试实现建筑设计与评价一体化，从而解决现有建筑设计方法准确性不足、设计效率较低、设计过程反复的设计问题。同时，为未来建筑自动化设计领域的研究提供一定基础。关键词：建筑性能驱动；设计流程；遗传算法；设计方法-I-哈尔滨工业大学

6、建筑学硕士学位论文AbstractContemporary,thearchitecturaldesignprocessinvolvedinnumerousdesignelements,leadsthearchitectverydifficulttointegratesimultaneouslyvariousarchitecturaldesignelementsinthearchitecturaldesignprocess,whichcausethearchitecturaldesignlackofrationalfactors.Traditionalarchitecturaldesig

7、nmethodhastheproblemthatarchitecturaldesignprocessisindependentoftheevaluationphase,whichledsbuildingprocessrepeatedly,buildingdesignaccuracylow,thelackofin-depthdesignoptimization,andlowefficiencyofarchitecturaldesign.Aimin