基于模拟退火算法的日照约束条件下高层建筑优化设计

提出一种基于模拟退火算法的高层建筑高度优化求解的方法.首先,将拟建建筑用地均匀分为若干小格,将这些小格向上拉伸为小柱,基于小柱与被遮挡窗口的位置关系,确定窗口累计日照时间;然后,基于窗口最小日照时间的约束,构建拟建建筑高度最大值的数学模型;最后,基于该数学模型,采用模拟退火算法求解拟建建筑最优高度.实验结果表明,本文方法的数学模型合理,能够准确获得被遮挡窗口的日照累计时间,并在该日照约束条件下,通过退火方式的多次扰动,快速求解拟建建筑高度的最优值.因此所提方法为建筑结构优化设计提供一种有效途径.

多约束交会对接发射窗口的分析和规划

针对交会对接任务对发射窗口的轨道日照角、光学导航测量设备阳光抑制角和轨道共面等多项约束,建立了交会对接发射窗口计算数学模型,给出了交会对接发射窗口计算方法与流程,分析了各种约束对交会对接发射窗口的影响。计算并构建了交会对接任务目标飞行器和追踪飞行器的年度日照发射窗口集合。按照2种任务规划思路分别给出了确定目标飞行器和追踪飞行器年度共面窗口集合的方法,为多约束交会对接年度发射窗口的日窗口和时刻窗口的分析和规划提供了清晰的结果。仿真结果验证了交会对接年度发射窗口集合的正确性和有效性,模型、方法和结果可作为交会对接任务发射窗口分析和规划的依据。

基于日照分析的建筑棒影研究与设计

城市建筑设计过程中,需要对日照棒影长度进行自动精准计算,研究日照分析理论,设计输入预设日照参数,自动获得棒影长度,进而满足建筑日照时间最低约束的要求。该软件核心算法主要依赖于棒影计算模型。首先,根据已知条件获得太阳高度角,然后,通过分析太阳高度角、赤纬角、时角和积日等一系列参数,得到时间切片内,不同的棒影长度;最后,计算判断是否满足建筑日照时间最低约束。该文方法将日照棒影图应用到建筑优化设计中,保证房屋有充足的日照时间,提高房屋的居住舒适度。

鞍山大孤山矿坑居住建筑参数化设计及模型构建

如今建筑设计的方法不断变化,从最初的脑力思考变为电脑辅助,参数化建筑设计应运而生。人类的大规模采矿带来了大量的问题,其占用生态资源,破坏生态环境,严重阻碍了经济可持续发展。探究居住建筑与矿坑之间的关系是解决人地关系的良好途径之一,而参数化建筑设计能以最直接的方式来寻求人与自然和谐共处。为解决这一问题,本文将以鞍山大孤山矿坑为例,探究矿坑居住建筑参数化规划设计及其模型构建原理。

基于遗传算法的建筑容积率优化研究与设计

为了自动确定拟建建筑的容积率,提出一种基于遗传算法的最大容积率计算方法,并设计出一套实用软件。求解拟建建筑最佳容积率,是一个NP问题,遗传算法是一种进化优化算法,能够有效地解决这种NP优化问题。所提方法首先计算太阳高度角;然后,由太阳高度角和其他参数,计算拟建建筑的棒影长度;最后,基于日照约束条件,采用遗传算法自动计算拟建建筑的最佳高度,从而进一步计算最佳容积率。满足日照最低要求计算建筑的最佳高度是软件的核心技术。在建筑申报前计算出该地块的建筑最佳高度,进一步计算日照约束下的最大容积率。在建筑申报前,该系统能够计算出地块建筑最佳容积率,提高了建筑设计的科学性和便捷性,也为建筑行业设计提供一种良好设计方法。

日照间距约束、人口密度与中国城市增长

本文引入建筑日照间距约束视角,基于中国632个县级及以上城市数据探讨了20世纪80年代以来建筑日照间距政策引起的人口密度外生变化,并在此基础上估计了建成区人口密度对城市增长的影响。研究发现较高的地理纬度和旨在保证有效日照时间的城市规划政策显著降低了北方城市的人口密度,进而抑制了城市经济增长和人口规模的扩张。这一结果在使用了夜光数据反映城市增长后仍然是高度稳健的。本研究评估了地理因素和规划政策对城市发展的影响,为理解我国城市空间结构与经济增长的南北差异提供了新的视角。

基于遗传算法建筑高度的优化求解

随着我国经济与现代化技术的发展,高层建筑规模和数量快速的增长,人们对高质量居住环境的要求越来越高.以往涉及有关日照方面的建筑优化设计问题,存在计算规则和方法过于复杂,数据精度无法保证以及操作性差等问题.因此,采取更有效的方法对建筑日照进行分析与建筑高度的优化设计势在必行.遗传算法与传统的优化方法相比较,以生物进化为原型,具有很好的收敛性,计算时间少,鲁棒性高等优点,广泛地应用在建筑优化设计方面.鉴于此,本文提出一种基于遗传算法的日照约束下建筑高度的优化求解方法.该方法首先将有效时间划分若干个时间切片,基于窗口日照分析确定被遮挡窗口的数量,进一步将拟建建筑区域分割为与时间切片等量的方格,并向上拉伸为遮挡小柱,基于小柱棒影和小柱到窗体距离之间的关系,计算窗口日照累计时间;然后,基于窗口最小日照时间的约束,构建拟建建筑高度最佳值的数学模型;最后,针对该数学模型,设计交叉和变异操作,并增加评价操作,求解最佳建筑高度.实验结果表明,所提方法能够自动求解拟建建筑的高度最优值,并能够准确获得被遮挡窗口的日照累计时间.本文方法还可以在建筑申报以前就计算出该地块的建筑最佳高度,从而计算出该地块最大能开发出的建筑面积,为审批人员批准建筑申报提供了依据,为建筑结构优化设计提供一种有效帮助.