北方寒冷地区建筑外界面结构低能耗优化设计

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1、33卷第11期计算机仿真2016ff11月：：：=========：：：：：：：==========：：：===================；========================文章编号：1006—9348(2016)11—0229-04北方寒冷地区建筑外界面结构低能耗优化设计薛芸。张杰(内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)摘要：对北方寒冷地区建筑外界面结构进行低能耗优化，可降低建筑的使用能耗，达到节能的目的。进行北方寒冷地区建筑外界面结构低能耗优化时。需要获取建筑外界面结构的应变能、最大位移和平均位移性能，将寒地建筑外界面结

2、构低能耗设计多目标优化问题转化为单目标问题，进行求解即可完成低能耗优化，但传统方法利用自由曲面的方法调整低能耗优化的设计参数。获取多种合理低能耗的寒地建筑外界面曲结构，完成低能耗设计，但不能将低能耗设计多目标优化问题转化为单目标问题，需要针对不同的问题计算其最优解，存在耗时长的弊端。提出改进加权系数的寒地建筑外界面结构低能耗技术设计方法。上述方法先根据非线性大位移理论，推导了建筑外界面膜结构结构的几何非线性有限元方程，并充分考虑寒地地理环境．描述建筑外界面结构的应变能、最大位移和平均位移性能，通过加权系数法将寒地建筑外界面结构低能耗设计多日标优化

3、问题转化为单目标问题，并求解，利用其结果完成了对寒地建筑外界面结构低能耗技术设计。仿真结果表明，选用的方法能够创造良好的建筑环境，有效地节约了能源。关键词：寒地建筑；外界面结构；低能耗中圈分类号：TU31I文献标识码：BTheNorthernColdRegionLowEnergyConsumptionBuildingOutsideSurfaceStructureOptimizationDesignXUEYun．ZHANGJie(InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，BaotouofInnerM

4、ongoLia014010，China)ABSTRACT：Itcanreducetheenergyconsumptionofarchitecturalandachievetheenergyconservationaimtomakelowenergyconsumptionoptimizationforarchitecturalsurfacestructureinthenortherncoldregion．Inthispaper，weproposedalowenergyconsumptiontechnologydesignmethodofarchit

5、ecturalsurfacestructure．Firstly，wededucedgeometricallynonlinearfiniteelementequationofarchitecturalsurfacememblRnestructureaccordingtononlinearlargedisplacementtheory．Thenwedescribedthestrainenergy，maximunldisplacementandaveragedisplacementperformanceofarchitecturalsurfacestr

6、ucture，takingfullaccountofgeographicalconditionincoldregion．Themulti-objectiveoptimizationproblemwasconvenedintosimpleobjectiveproblemandsolvedthroughweightingcoefficientmethod．Finally，wetooktheadvantageoftheresultstocompletelowenergyconsumptiontechnologydesignforarchi—teetur

7、alsurfacestructureincoldregion．Thesimulationresultsshowthatthemethodmentionedabovecallcreatefa-vorablebuiltenvironmentandsavetheenergyeffectively．KEYWORDS：Constructionincoldregion；Surfacestructure；lowenergyconsumption1引言寒地位于我国北部地区。对外交流的闭塞和地理位置的偏僻，促使了该地区整体经济发展相对落后，而其建筑技术水平存在一定

8、局限，极大的限制了建筑外界面结构的创新和进步m3

9、。而南部地区的一些先进建筑材料和构造形式．由于造价偏高很难在寒地推广‘4巧1。在这种情