高校图书馆中庭天窗多目标优化设计研究 -——以中国石油大学(华东)古镇口校区西区学习中心为例
王扬
陈大鹏
黄锐聪
华南理工大学建筑学院、华南理工大学建筑设计研究院有限公司、亚热带建筑与城市科学全国重点实验室
摘要：随着我国高等教育的不断发展,高校师生对建筑空间提出了更高的要求.中庭空间是现代图书馆的核心空间,天窗作为中庭空间的顶部围护结构,对改善建筑采光、调节物理环境有着重要作用.以中国石油大学(华东)古镇口校区西区学习中心为案例,基于高校教学周期与图书馆使用行为,采用多目标优化策略,综合考量功能性与健康性空间需求,以标准采光系数占比(sDF)、日光眩光概率(DGP)、有效采光占比(sUDI)、昼夜节律频率(CF)、天窗不利辐射(Rad)为评价指标,探究高校图书馆中庭天窗设计方法.总结了天窗形态变量,构建了一个简化的参数化空间模型.前期开展了合理的预实验,梳理了各项参数的数值特征,形成了非视觉效应性能模拟基础数据.模拟寻优阶段采用了Rhino-Grasshopper参数化平台,借助环境性能模拟插件Ladybug Tools和寻优插件Wallacei进行优化求解.运算阶段共产生1800组数据和314项帕累托最优解.基于多阶段的方案验证机制,筛选阶段提取出适宜且多样的解决方案,明确了各决策变量与优化目标的作用关系.上述方法强调形态参数、行为特点、使用需求的关联,最大程度避免了传统建筑设计方法的主观思维,可以为中庭天窗设计提供参考.
关键词：多目标优化中庭天窗高校图书馆视觉与非视觉效应使用行为
分类号：TU242.3(建筑设计)
资助基金：国家重点研发计划(2020YFC1909903)广东省住房和城乡建设厅科技创新计划项目(2020-K14-015281)
论文发表日期：2025-01-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 23-34 )
英文信息