基于太阳辐射利用的寒地建筑组团形态优化设计研究

寒地气候严酷,采暖能耗高,太阳辐射时长短。寒地建筑太阳辐射利用对降低能耗、改善室内热舒适均具有重要意义。建筑形态作为室内外环境交互界面,决定着建筑太阳辐射利用水平。研究旨在基于多目标进化算法,应用建筑信息建模、参数编程和建筑太阳辐射性能模拟工具,探索太阳辐射利用导向下的寒地建筑组团形态优化设计方法,并结合工程项目展开实践。结果表明:形态优化设计可将屋面太阳辐射可利用面积百分比于64.71%显著提高至94.15%,制冷季太阳辐射得热量于423.87kWh/m^2降低至343.28kWh/m^2,并将采暖季太阳辐射得热量于212.19kWh/m^2提高至259.29kWh/m^2;同时,形态优化设计获得了150项建筑组团形态非支配解,可助力设计者权衡采暖、制冷季太阳辐射得热量与屋面太阳辐射可利用面积百分比性能目标。