热科学与技术

作者：邵腾,郑武幸,张锟

单位：西北工业大学,西北工业大学,西北工业大学

关键词：多目标优化、西北寒冷地区、乡村住宅、建筑节能、设计模式,

基金：教育部人文社会科学研究一般项目“基于价值工程理论的西部寒冷地区乡村住宅设计评价及优化研究”(20YJC760081)；陕西省自然科学基础研究计划项目“基于机器学习和优化算法的居住建筑方案阶段多目标优化设计研究——以西安市为例” (2022JQ-549)；住房和城乡建设部科学技术计划项目“基于多目标协同的寒冷地区农村居住建筑性能优化研究”(2019-K-126)

乡村住宅节能是城乡建设领域实现节能减排的重要途径之一，但在追求能耗降低的同时会出现舒适性降低、投资成本增加等衍生问题，因此需要考虑多目标条件下的建筑设计模式研究。基于MOBO优化软件、NSGA-II优化算法、EnergyPlus模拟引擎和多属性决策方法，建立多目标优化导向的建筑设计模式构建流程及方法。并以西北寒冷地区乡村住宅为例进行应用分析，选择建筑能耗、室内热舒适性和投资成本作为优化目标，建筑形态参数、围护结构参数和室内热环境参数作为优化变量，最终得出兼顾不同目标导向需求的优化设计模式及技术模板。结果表明：全局综合性能最优方案的建筑节能率为54.0%、APPD提升率为57.6%、初投资成本增额182.4元/㎡，与单目标优化得出的解相比，多目标优化能够通过权衡不同目标性能之间的矛盾得出更具可行性的方案，可为西北寒冷地区乡村住宅优化设计提供参考。

来源：2024年第3期

《热科学与技术》期刊编辑部

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