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基于改进NSGA-Ⅱ的新风系统多目标优化控制策略研究

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现代电子技术 2024年第15期47卷 169-177页

作者：刘威郑焕祺周玉成山东建筑大学信息与电气工程学院山东济南250101 山东建筑大学建筑城规学院山东济南250101 国家装饰装修材料质量检验检测中心山东济南250102

针对新风系统运行优化以降低室内甲醛浓度和减少能耗损失的问题,提出一种基于改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的新风系统多目标优化控制策略。首先,采用计算流体力学(CFD)技术构建室内模型并仿真,分析室内甲醛浓度随新风系统送风速度... 详细信息

针对新风系统运行优化以降低室内甲醛浓度和减少能耗损失的问题,提出一种基于改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的新风系统多目标优化控制策略。首先,采用计算流体力学(CFD)技术构建室内模型并仿真,分析室内甲醛浓度随新风系统送风速度及送风时间的变化趋势,并得到优化模型;然后,引入佳点集方法和正态分布交叉算子对NSGA-Ⅱ算法进行改进,并通过测试函数验证改进算法的有效性;最后,使用改进NSGA-Ⅱ算法求解新风系统控制策略优化问题的帕累托前沿,并从中选取4种方案进行分析验证。实验结果表明:改进算法可以有效地求解帕累托前沿,且其求解效率和速度优于原算法,该研究能够帮助决策者选择更多的优化策略,对新风系统的运行控制具有一定的参考价值。

关键词： CFD 甲醛浓度新风系统改进NSGA-Ⅱ 帕累托前沿多目标优化

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刚性与柔性边界条件下压实黄土变形特性研究

应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 568-586页

作者：李哲吕世鑫李聚强刘路路夏晶晶长安大学公路学院陕西西安710064 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

刚性边界与柔性边界是目前在路基施工中所存在的两种主要边界条件,而不同的边界条件对于路基土体的变形、沉降等具有显著的影响.采用三向加载设备,开展了不同压实度的黄土在刚性与柔性边界条件下的室内压缩试验,探讨了不同边界条件对压... 详细信息

刚性边界与柔性边界是目前在路基施工中所存在的两种主要边界条件,而不同的边界条件对于路基土体的变形、沉降等具有显著的影响.采用三向加载设备,开展了不同压实度的黄土在刚性与柔性边界条件下的室内压缩试验,探讨了不同边界条件对压实黄土变形的影响以及引起压实黄土变形存在差异的根本原因.研究结果表明:压实度分别为88%、93%、96%的黄土在刚性和柔性边界条件下的三向受力压缩过程中抗压强度与压实度呈正相关;且当压实度相同时,围压越大,压实度下降得越少.提出了竖向应变与体应变之间的关系式,并推导了竖向应变与侧向应变之间的关系式.

关键词：压实黄土路基工程刚性边界柔性边界变形特性

光热催化百叶型Trombe墙性能的实验探究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 73-79页

作者：顾涛车磊李念思余本东南京工业大学城市建设学院南京210009 中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027

针对Trombe墙存在夏季过热、冬季室内污染物易积累等问题,提出光热催化百叶型Trombe墙新系统,在冬季实现采暖和甲醛净化、夏季实现净化的同时,能将太阳辐射反射到室外,缓解室内过热。光热催化百叶能同时利用光能和热能驱动催化净化反应... 详细信息

针对Trombe墙存在夏季过热、冬季室内污染物易积累等问题,提出光热催化百叶型Trombe墙新系统,在冬季实现采暖和甲醛净化、夏季实现净化的同时,能将太阳辐射反射到室外,缓解室内过热。光热催化百叶能同时利用光能和热能驱动催化净化反应,还可产生协同效应来增强反应效率。首先探究不同比例的光热催化剂对甲醛降解性能的影响,并测试不同甲醛浓度、紫外辐照度和催化温度条件下的甲醛降解性能,揭示太阳辐射作用下的光热协同净化效应;然后搭建光热催化百叶型Trombe墙实验测试系统,探究不同太阳辐照度和百叶翻转角度下光热催化百叶型Trombe墙的热性能和甲醛降解性能。研究结果表明:光热催化剂比例为10%的光热复合催化剂的除醛效率最佳;太阳辐射使得光热复合催化剂的活化能降低了14.46%~31.25%,产生了光热协同效应;光热催化百叶型Trombe墙的采暖效率可达到46.21%,每小时产生的干净空气量(CADR)最大为81.47 m^(3)/h,且墙体的采暖效率和甲醛净化效率均随太阳辐照度和百叶翻转角度的增大而增大。

关键词： Trombe墙百叶采暖净化光热协同催化

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基于数据驱动的声源表面振速稀疏恢复方法

南京大学学报(自然科学) 2024年第3期60卷 523-530页

作者：刘袁刘文强赵瑾瑜胡定玉李永畅安徽建筑大学数理学院安徽省建筑声环境重点实验室上海工程技术大学城市轨道交通学院

准确描述声源结构的表面振速具有重要意义，振速描述的准确性主要依赖于声源表面的测点数，而增加测点数会导致测量成本增加.为了解决这一问题，提出一种基于数据驱动的声源表面振速的稀疏恢复方法 .首先，通过等效源法利用数值仿真获... 详细信息

准确描述声源结构的表面振速具有重要意义，振速描述的准确性主要依赖于声源表面的测点数，而增加测点数会导致测量成本增加.为了解决这一问题，提出一种基于数据驱动的声源表面振速的稀疏恢复方法 .首先，通过等效源法利用数值仿真获得振速的训练样本；然后，通过K-SVD字典训练方法训练出声源表面振速的稀疏基；最后，通过稀疏正则化实现从有限的测量数据中恢复整个声源表面的振速.为了验证方法的有效性，给出了简支板的数值仿真，并在消声室内进行了实验验证.仿真与实验的结果表明，在测量点数较少的情况下，使用数据驱动的声源表面振速稀疏恢复方法相较于常规等效源法的恢复精度更高，且该方法的性能更加稳定，为声源表面振速的测量提供了新的方案.

关键词：声源表面振速振速恢复数据驱动字典训练等效源法

海陆交互相软土固结抗剪强度指标变化规律研究

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森林工程 2024年第4期40卷 218-224页

作者：刘红军何程铃陈锋周志军杨超五邑大学土木建筑学院广东江门529020

以珠三角地区海陆交互相淤泥质软土为研究对象,通过室内直剪试验探究不同固结压力和固结度下抗剪强度及抗剪强度指标的变化规律,提出抗剪强度及对应指标-固结度-固结压力三维Logistic数学模型。研究结果表明,当固结压力P≥200 kPa、固结... 详细信息

以珠三角地区海陆交互相淤泥质软土为研究对象,通过室内直剪试验探究不同固结压力和固结度下抗剪强度及抗剪强度指标的变化规律,提出抗剪强度及对应指标-固结度-固结压力三维Logistic数学模型。研究结果表明,当固结压力P≥200 kPa、固结度U≥40%时,软土黏聚力(c)和内摩擦角(φ)增长较为明显;当U=100%时,各级固结压力作用下的软土抗剪强度(τ)相较于初始状态分别提高了7.89、12.73、13.50、18.20、22.38 kPa;所给出的三维数学模型可直接计算出某一固结压力和固结度下的抗剪强度指标c、φ、τ。研究成果能够更为准确地评价该地区软土地基逐级加载过程中的整体稳定性。

关键词：海陆交互相软土分级加载抗剪强度指标固结度固结压力

基于Octopus优化算法的可变建筑表皮设计研究——以杭州地区办公建筑为例

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建筑与文化 2024年第2期 263-265页

作者：周春艳李钊吉林建筑大学建筑与规划学院

建筑的表皮对于建筑而言就如同皮肤对于人体一样重要,它与外界环境直接接触,进行能量的交换。在节能减排的背景之下,可变建筑表皮愈加受到广大建筑师的青睐,并被广泛地应用到建筑设计当中,不仅是因它具有极佳的动态美学效果,还因其对于... 详细信息

建筑的表皮对于建筑而言就如同皮肤对于人体一样重要,它与外界环境直接接触,进行能量的交换。在节能减排的背景之下,可变建筑表皮愈加受到广大建筑师的青睐,并被广泛地应用到建筑设计当中,不仅是因它具有极佳的动态美学效果,还因其对于室内光热环境的调节功能。本研究以杭州地区办公建筑为例,采用可变表皮,通过参数化设计、Ladybug Tools、Octopus优化算法等工具,对夏季光环境和热环境进行多目标优化设计研究,以提高办公建筑夏季室内舒适度。

关键词：可变建筑表皮 Octopus算法杭州市办公建筑夏季光热环境

北向单侧采光研究生工作室照度优化设计分析——以山东建筑大学某研究生工作室为例

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住宅与房地产 2024年第5期 65-67页

作者：吴楚寒杜悦童山东建筑大学建筑城规学院

优秀的天然采光设计能够创造出舒适高效的工作环境。随着研究生对于运用计算机进行学习的需求不断提高,研究生工作室所需要的光照条件标准也在逐渐提高,由过去普通办公室的要求逐步转向了更符合电子阅览室需求的标准。然而,北向单侧采... 详细信息

优秀的天然采光设计能够创造出舒适高效的工作环境。随着研究生对于运用计算机进行学习的需求不断提高,研究生工作室所需要的光照条件标准也在逐渐提高,由过去普通办公室的要求逐步转向了更符合电子阅览室需求的标准。然而,北向单侧采光的房间很少能够直接接收到太阳光,导致室内的天然采光环境严重不足。以山东建筑大学某北向单侧采光研究生工作室为研究对象,采用DesignBuilder软件建立房间模型,模拟优化改造后的天然采光照度情况,以及达到目标照度所产生的照明能耗。与优化改造前的实测照度数据、推算照明能耗进行对比分析。验证窗墙比、窗户布置方式、玻璃可见光透射率、房间内表面可见光反射比等因素对于提高室内照度、降低照明能耗的效果。研究结果表明,通过合理优化上述因素,室内照度得到显著提升,同时照明能耗得到有效降低。为北向单侧采光研究生工作室等对于照度要求较高的房间的建筑设计提供建议。

关键词：照度天然采光窗墙比可见光透射比

寒冷地区不同立面外开窗对室内空间热舒适度影响趋势研究——以山东建筑大学被动楼为例

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住宅与房地产 2024年第2期 70-72页

作者：王家伟山东建筑大学建筑城规学院

室内热舒适度已成为人们生活状态和工作效率的重要影响因素,外窗的布置会对室内热舒适度的产生重大影响。文章以山东建筑大学被动楼515房间为研究对象,通过控制各立面开窗面积的变化,使用Design Builder对室内全年不舒适时长、外窗得热... 详细信息

室内热舒适度已成为人们生活状态和工作效率的重要影响因素,外窗的布置会对室内热舒适度的产生重大影响。文章以山东建筑大学被动楼515房间为研究对象,通过控制各立面开窗面积的变化,使用Design Builder对室内全年不舒适时长、外窗得热散热量、人体显热量和室内温度等数据进行模拟计算,以横向比较法对比模拟数据,得出不同立面外开窗对同一空间室内舒适度的影响能力,旨在为建筑师和其他相关行业人员设计单一大型空间物理环境提供理论支持。

关键词：外窗面积热舒适度外开窗

平均辐射温度对工业厂房热环境评价指标的影响

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安全与环境学报 2024年第6期24卷 2247-2251页

作者：孟晓静刘启薇贾开发薛鑫鑫西安建筑科技大学资源工程学院西安710055 绿色建筑全国重点实验室西安710055

为探讨辐射作用对室内高温环境评价的影响,研究平均辐射温度对室内高温环境评价指标湿球黑球温度(TWBG)的影响规律。通过现场测试某铸造厂房的空气温度、相对湿度、空气速度及湿球黑球温度,揭示了平均辐射温度与空气温度的差异对室内TWB... 详细信息

为探讨辐射作用对室内高温环境评价的影响,研究平均辐射温度对室内高温环境评价指标湿球黑球温度(TWBG)的影响规律。通过现场测试某铸造厂房的空气温度、相对湿度、空气速度及湿球黑球温度,揭示了平均辐射温度与空气温度的差异对室内TWBG的影响,研究了热环境参数空气温度、平均辐射温度及相对湿度随室内TWBG的变化规律,阐明了环境参数对平均辐射温度的补偿关系。结果表明:平均辐射温度与空气温度的差异会对室内TWBG造成显著影响;随着室内TWBG增大,平均辐射温度与空气温度升高、湿度降低;为保持相同的TWBG,平均辐射温度每升高1℃,可降低空气温度0.2~0.4℃或升高相对湿度1~2百分点进行补偿。研究结果为工业厂房室内环境参数设计及高温环境评价提供一定指导。

关键词：安全卫生工程技术工业厂房平均辐射温度湿球黑球温度