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建筑节能（中英文） 2024年第8期52卷 133-138页

作者：张琪王文新(指导) 白璐陈超希内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室呼和浩特010051

墙体辐射得热量是影响围护结构传热性能的主要因素,基于下垫面反射特性研究代表性城市建筑墙体辐射得热尤为重要。选取哈尔滨、北京和兰州3个城市草地和砖地下垫面,以太阳直接辐射量和天空散射辐射量之和为对照组,探讨了下垫面反射特性... 详细信息

墙体辐射得热量是影响围护结构传热性能的主要因素,基于下垫面反射特性研究代表性城市建筑墙体辐射得热尤为重要。选取哈尔滨、北京和兰州3个城市草地和砖地下垫面,以太阳直接辐射量和天空散射辐射量之和为对照组,探讨了下垫面反射特性对室外空气综合温度、不同城市辐射能、反射辐射能占总辐射能比重及对建筑墙体总辐射能的影响。结果表明:与对照组相比,下垫面反射会对室外空气综合温度和外墙体辐射得热量产生不同程度的影响,3个城市室外空气综合温度增大2.5℃以上的小时数均为4 h,增值范围为0.51~5.23℃;下垫面反射会加剧建筑墙体辐射得热,不论是草地还是砖地,不同下垫面反射辐射占总辐射能的比重由大到小依次为兰州>北京>哈尔滨;夏季砖地的反射辐射比草地分别多77.6 MJ/m^(2)、84.2 MJ/m^(2)和87.6 MJ/m^(2),冬季则分别为23.0 MJ/m^(2)、30.8 MJ/m^(2)和32.4 MJ/m^(2)。对进一步改善建筑周边热环境及合理布局建筑室外下垫面提供理论基础。

关键词：辐射得热量下垫面反射特性建筑围护结构

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线性规划算法在参数化BIM模型优化中的应用

线性规划算法在参数化BIM模型优化中的应用

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作者：胡启阳天津大学

学位级别：硕士

随着建筑优化领域的兴起,人们在建筑的设计过程中使用了越来越多的优化算法,尤其是以遗传算法为代表的现代智能优化算法,它们在建筑的优化的领域发挥了巨大的作用,但是这些算法并不是十全十美的,它们受限于本身随机搜索的性质,运行结果... 详细信息

随着建筑优化领域的兴起,人们在建筑的设计过程中使用了越来越多的优化算法,尤其是以遗传算法为代表的现代智能优化算法,它们在建筑的优化的领域发挥了巨大的作用,但是这些算法并不是十全十美的,它们受限于本身随机搜索的性质,运行结果具有一定的随机性,并不能保证得到真正的最优解。另一方面,这些算法很多都封装在第三方的优化平台,这在BIM技术日益普及的今天增加了额外的建模工作量,不利于信息的流通。考虑到以上问题,本文对线性规划算法在参数化BIM平台上的开发、测试与应用进行了研究。首先介绍了开发对象参数化设计插件Dynamo,用于对比的基于遗传算法的多目标优化插件Optimo,以及微软公司出品的Microsoft Solver Foundation,它为程序的开发提供了计算内核,线性规划相关的算法为程序提供了理论基础。其次,在Microsoft Visual Studio2015平台上进行了基于C#语言的开发工作,利用该语言面向对象编程的特性,将不同的优化元素封装在不同的类中,有利于未来程序的维护和拓展。另外针对不同的优化情况,设计了快速求解模式和逐步求解模式的两种使用方法,前者针对一般意义的纯线性规划,后者可用于进行复杂的建模设置求解工作。通过数学案例的求解,说明了程序的使用方法,验证了计算的正确性。然后,在开发完成程序的基础上,采用三种方法构造了测试函数对程序进行求解时间的测试,第一种方法采用随机生成的矩阵进行测试,后两者与Matlab的线性规划工具包进行对比,结果显示两个程序各有千秋。另一方面,与同平台的遗传算法进行了对比测试,结果显示后者在处理线性约束问题时具有一定的不稳定性,在解的质量上明显劣于本程序。最后,通过办公建筑标准模型的太阳辐射得热量优化案例,说明将线性规划算法应用于建筑的性能优化是切实可行的,并阐述了应用的一般步骤。值得一提的是,该算法的应用需要对研究的问题建立合适的、具体的数学模型,这可能也是本程序应用的局限所在。

关键词：线性规划 BIM 参数化辐射得热量

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百叶遮阳双层皮幕墙散射—散射辐射理论与实验分析

百叶遮阳双层皮幕墙散射—散射辐射理论与实验分析

引用

作者：扶祺高湖南大学

学位级别：硕士

太阳辐射对玻璃幕墙建筑的空调能耗与采光能耗具有重要的影响。遮阳百叶可以避免太阳直射辐射,减小空调能耗,尽可能地使散射辐射进入室内进行采光。然而不可避免的是,进入进入室内的散射辐射也会形成室内得热,影响空调能耗。因此需要建... 详细信息

太阳辐射对玻璃幕墙建筑的空调能耗与采光能耗具有重要的影响。遮阳百叶可以避免太阳直射辐射,减小空调能耗,尽可能地使散射辐射进入室内进行采光。然而不可避免的是,进入进入室内的散射辐射也会形成室内得热,影响空调能耗。因此需要建立一个准确的散射辐射模型来模拟计算进入室内的散射辐射得热量。进入室内的散射辐射包括直射-散射部分与散射-散射辐射两部分,目前对直射-散射过程的研究比较成熟;而对于散射-散射部分,目前学者们通常对这过程近似处理,称之为近似模型。散射-散射近似模型中将散射-散射性能视为定值,未考虑直接透过百叶空隙的辐射等。近似模型中存在上述局限性,并不能准确地模拟出散射-散射过程。因此本文提出了散射-散射积分模型。首先,将散射-散射辐射的入射角划分为四个区域,根据入射角所在的区域对百叶散射-散射性能进行独立求解;通过积分求得遮阳百叶的天空散射-散射透过率、地面散射-散射透过率,根据能量守恒可以得出遮阳百叶散射-散射综合透过率,并研究了各个因素对百叶散射-散射性能的影响。然后,搭建了实验平台,控制单一变量合理安排对比实验。应用积分模型和近似模型分别计算百叶遮阳VDSF系统散射-散射综合透过率,并与实验值进行对比;分析了在不同天气情况与百叶倾角时对模型精度的影响;计算了进入室内的散射-散射辐射引起的得热量。最后,采用散射-散射积分模型、近似模型分别计算了百叶遮阳VDSF系统各层温度,并将模拟结果与实验测量值进行对比,进而研究散射-散射模型对热工温度模拟的影响。研究结果表明进入室内的散射-散射辐射得热量占室内太阳辐射总得热量的主要部分,积分模型比近似模型能更加准确地模拟VDSF系统散射-散射过程,对准确计算建筑室内空调负荷与采光等具有非常重大的意义。

关键词： VDSF 散射-散射积分模型辐射得热量

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