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空间优化方案精选(九篇)

空间优化方案

第1篇:空间优化方案范文

【关键词】生活体验;材料;建筑

该课程广州大学华软软件学院建筑景观专业的基础必修课,于大二第一学期开设,是该专业学生初次接触设计课程。课程主要目的是为了强化大一所学的专业制图基础,重点理解方案策划与设计的整体流程,并能够把建筑概念通过一定的手法表达出来,包括:手绘、电子虚拟模型、实体比例模型。

课程设置了私密个性化空间、半开放性过渡空间、开放性公共空间三种空间类型,以生活体验来展开空间设计,在每个空间类型下设置多个小题目,让学生们能够有所选择。多样的选择必然导致多样的的结果,两年五个教学班,从教学结果来看,有助于低年级同学对整体设计过程的理解,但每个小题目的的评判标准不一。经过教研组的讨论,确定以“生活体验”为核心,以人为本的建筑设计价值取向。

一、实践教学的设计思想

实践教学的设计思想主要是有五个方面:1、强调课题的灵活性,适应时代变化需求,用不同主题,概括不同建筑空间类型,并用不同的设计策略优化实际建筑空间。体现了建筑设计过程的灵活性、计划性、整体性、前瞻性、艺术性等;2、强调学生的合作和洞察力,对作业分组的要求严格。模拟实际方案设计操作流程,理性地整理思路。培养了学生团队合作和竞争意识和负责的态度;3、强调课程的基础性和衔接性,把大一所学的《制图》、《透视学》等专业基础课,运用到课程中来。同时也为后续的方案设计课程以及毕业设计做准备;如:《建筑综合设计》。学生能整体把握设计的五个完整过程:“策划-方案设计-方案表达-模型制作-方案修改与整理”;4、强调课程的适用性。该课程可面向所有与空间设计有关方向的学生。如:室内设计方向可选用住宅方向;建筑景观方向可选用公共环境方向;其他有美术素养的同学,均可配合空间设计方向的同学,共同完成课程作业;5、强调课程学术交叉性,全面提高学生素质。如:策划过程涉及到现场测量、管理学等方面;设计过程涉及到心理学等方面;方案文本的设计设计到平面设计与传媒设计等方面。

二、教学方法与教学手段

2、强调三维空间的自由组织,适应社会发展 进展中

三、教学内容组织方式与目的

组织方式 目的

选题:选用学生熟悉的建筑景观空间场景,包括学校生活、学习、家庭住宅等。 从学生实际经验出发,通过优缺点分析,整理空间设计的要点。

教学方式:通过不同的主题,针对不同的空间如:私密空间、个性化空间、过渡性空间、公共空间等,借用不同设计策略,指导学生完成整体设计。1-2人完成调查、设计、制作、汇报等过程。 提高学生的三维空间感;提高设计的整体逻辑思维;提高组织和合作的能力;提高学生制图基本功能力;提高快速概念表达能力;提高语言组织能力和现场表达能力等。

拓展方式:组织学生整理展览文件,现场布置展览并回收;组织学生参加相关竞赛,调整方案设计文本。 用展览的方式,提高学生的总结能力以及组织能力,同时进一步优化设计方案。

四、教学条件

国内,以广美为例,强调概念的表达以及材料的综合运用能力。国外则以瑞士苏黎世联邦理工大学为例,强调概念的推敲过程。本课程在本校开设时间较短,在教学过程也参考其他院校的教学方法和思想。基础教材则以拓展学生的视野为主,现阶段采用的教材是:《建筑模型制作》.(英)尼克・邓恩著,费腾译.中国建筑工业出版社.2011。此外,借鉴欧洲顶尖建筑学院基础实践课程的教程,拓展学生思维。具体参考教程有:

1、《欧洲顶尖建筑学院基础实践教程.上下册:瑞士苏黎世联邦理工大学(ETH)建筑学院权威精品教程》.(德)马克・安吉利尔(Mack Angelil).(德)德尔克・黑贝尔(Dirk Hebel)编著.2011年.

2、台湾淡江大学参数化课程参考

3、《建筑空间教学实验.1:触摸边际》.沈康.杨一丁.王铬编著.2011.

五、作业解析

选用住宅设计和半公共空间设计中的两个题目进行探讨,其中“九宫格住宅建筑设计”方案前期分析较好,但深入设计效果一般。而“停”与“亭”景观建筑优化设计”因选址位于学院范围内,学生的兴趣及发现问题能力较强,且能提出新颖的理念进行空间设计。

5.1 “九宫格住宅建筑设计”学生案例分析

以九宫格住宅建筑设计为例,学生以自己家庭为例,用9个3-5米的正方形格子组合(如图),寻找平面布局的可能性,通过分析功能关系,结合自身的生活体验,进行方案设计并制作模型。每个方格代表一个空间,经过组合后,挑选3个以上的组合方式,进行平面布置

该同学的方案是为一对中年夫妻还有他们的18岁大的儿子设计的,夫妻俩都是艺术类专业的教师,生活品味有比较浓的艺术氛围。通过组合三种方格形式,绘制功能气泡图,寻找最合适的平面布局进行空间深化设计。该同学能够清晰的理解住宅空间的功能组织关系,并且能够进行相应的设计,但布局尝试上略显保守。

5.2 “停”与“亭”景观建筑优化设计学生案例分析

在校园内寻找一个“可停留空间”进行“亭”的整体设计通过优缺点分析,提炼设计关键问题,并绘制优化设计方案。该同学的思路来源于深海的贝壳,选址为学院湖边的休息凉亭广场,该生认识到建筑和环境应该是整体统一的,它们是不可分割的。只有两者很好的相互衬托,建筑才是完整的。(如下图)该题的教学进展较为顺利,选址时是校园中风景最好的地方,也是学生最乐意停留的地方。

6、结论

通过教学实践,私密个性化空间、半开放性过渡空间两种空间类型的教学相对适合低年级,而开放性公共空间的教学几乎无进展。原因有三个方面:该课程既然是基础类课程,因此尺度较小,学生相对容易把握;从生活体验上来说,学生更倾向于自己熟悉的环境来进行改造设计,这对教学开展以及作业评分都有很大的帮助。从设计过程上来说,学生扮演了使用者、设计者、评价者三种身份。而开放性广场空间更多是学生穿过的空间,尽管空间现状问题较多,但要提出合理解决方案难度太大,因将此空间类型另作专题设置课程。

参考文献

[1]“建构”的一次尝试――从材料出发进行的“伞”、“门”、“亭”设计,华中建筑,2007(4):134-136

第2篇:空间优化方案范文

关键词:综合大楼; 空调冷源设计; 方案; 因素

Abstract: the air conditioning cold source choice, is installed in the air conditioning system is an important link. It relates to the project investment, to cost operation, whether affect the environment and on the power and other energy consumption problems. And today's environment is also in constant deterioration, to install air conditioning cold source of optimization design and processing to some extent, also slow down the deterioration of the environment, and can save the budget for the enterprise, for countries save resources. This paper, the author will a comprehensive building of the optimization design of the air conditioning cold source briefly in this paper.

Keywords: building complex; Air conditioning cold source design; Project; factors

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

为了改善企业的办公环境,为了让员工的工作条件得到保障,多数企业在办公楼的设计上都会进行空调安装的设计,尤其是一些靠近南方的地区。在空调的安装过程中,我们需要考虑选择何种方案,以及对冷源的设计进行优化,这样一方面可以提高空调冷源的制冷性能,一方面也可以节省企业的预算和对能源的消耗。所以需要有关技术人员,根据楼体的设计和实际的使用情况,来进行研究和探索,以寻找到最合理的优化方案。

一 空调冷源方案的选择原则

1、溴化锂吸收式制冷机

如果当地的供电情况紧张,但是有热电站进行供热或者有供暖锅炉的话,尤其是产生许多废热和余热资源可以利用的时候,应当选择溴化锂吸收式的制冷机。而如果当地的供电情况紧张,但是夏季供应的天然气的价格相对廉价,同时技术条件又允许的话,那么可以选择直燃式的溴化锂吸收式制冷机。不过,直燃式的溴化锂吸收式制冷机与非直燃式的相比具有更多的优点,所以如果在相同的条件之下特别是夏季的天然气价格相对廉价的时候,应该优先选择直燃式的。

2、功能系数原则

按照制冷机的性能系数来选择制冷设备,其顺序应当为:离心式,螺杆式,活塞式,吸收式,旋涡式。

3、考虑用电状况原则

要考虑到建筑全年所使用空调的负荷分布规律以及制冷机自身在低负荷下的调节情况,合理对机型,台数和调节模式进行选择,以此提高制冷系统在低负荷下的运作效率,从而降低能源的总消耗量。而且为了使供电的高峰与低谷的差值得到平衡,如果条件允许,要积极推广蓄冷空调与低温送风或者大温差供水相结合的系统。

4、环境保护与限制原则

要考虑到对大气臭氧层的保护,使用CFC和HCFC来代替制冷机。如今世界面临的三大环保问题中,包括酸雨,臭氧层破坏和温室效应,都和空调中的制冷设备的各种排放物有关系。所以在选择冷源设备的饿时候,要注意验收其工质是否达到了环保的要求。而且对机组的选择要因地制宜,选择风冷机组还是水冷机组,要考虑到环境对其的限制,一般来说,大型的工程选用水冷机组,而小型的工程和缺水地区选用风冷机组。

二 选用空调冷源时需要考虑的因素

1、初次投资与运作费用

对某一个具体的空调系统而言,选择不同的冷源方案和冷源设备,其价格也有所不同,不过单从对比的数字上无法直观的辨别出何种方案具有更好的性价比,通常需要对不同的冷源方案的初次投资额与年运作费用相加,然后进行比较。而在工程的项目设计阶段,对各个方案的初次投资额与年运作费用进行计算是很困难的,这就要建立一个基础的对比方案,将所有方案的价格总数与其进行比较,这样就可以让进行评价的各个方案之间具有可比性,而且很大程度上减少了工程的计算量,使结果的比较直观简便。

2、能效比

空调进行制冷需要消耗很多能源,所以提高使用产品的效率,采用节能的新型产品,是需要我们在实践中去考虑的。空调的制冷系统在建筑能耗之中占有着相当大的比例,虽然在运作费用致中国已经将其计算在内了,但是各种能源的价格也不能完整的反应出对其的消耗情况,同时节能又是我们国家的一个基本国策,所以在我们选择冷源方案的时候,还是要注意使用能减少能耗的产品,将能效比作为一个考虑的因素。

3、能源发展与环境污染

能源是我们国家进行现代化建设的战略重点,一直处于我国优先发展的地位,而进行能源发展的规划,也是可持续发展战略中重要的内容。所以,要选择的设备是可以提高对能源的利用率,而且要对环境保护有利。因为环境污染问题已经越发的严重起来,在世界范围内,都兴起了保护环境的热潮,同时我国也制定了与其相关的国策。因而在选择冷源方案的时候,有无环境污染也是一个重要的评价指标和考虑因素。

4、节省占地面积

我们需要考虑冷源设备的占地面积,尽管在进行初次投资的计算中已经对占地面积进行了价格预算,可是土地的价格涨幅变化很大,所以要节约土地资源,合理的对冷源设备占地面积进行裁剪。而且要考虑到设备的安放是否影响办公楼的正常运转,是否妨碍员工的工作和其他设施的建设。

5、电力调节潜力

由于空调设备对电力的消耗很大,有的时候甚至会造成城市的用电紧张。所以进行冷源方案选择的时候也要考虑到方案对电力的调节潜力。尽量选择新型产品,既可以有效的改进用电紧张的状况,还可以提高自身的制冷效率。

三 空调冷源系统的优化设计

1、设计方案的优化

对各个区域的设计方案进行了优化设计,以此来实现优化的目的。首先,在通讯设备区与生产区,设置冷水供冷式空调末端,对备用模式选择为N+1的模式。其次,塔楼办公层的空调末端系统使用变风量全空气系统,对新风使用集中处理的方式。再者,餐厅区和厨房区由指定的空调机进行定量制冷。然后,员工的活动区域使用全空气系统,小空间内使用排风加风机盘管系统。之后,展览会议室也使用全空气系统,办公区域与小会议室使用变风量空调系统。最后,地下一层的变电所,使用直流式定风量空调系统。

2、空调冷源装机容量的优化

根据现在的建筑平面的具体布置,优化之后的建筑热工的性能以及该办公楼使用的特点与运作规律,采用先进的计算机模拟软件对空调自身的冷源装机容量与空调运行的能耗消耗进行模拟和计算,并且根据该结果对空调的冷源系统提出优化的方案。同时要满足该办公楼日常对空调的使用和以后的发展,对其进行优化。

3、冷源机容量搭配的优化

根据优化设计计算出来的空调日负荷,确定采用4台冷水机组,而且其中三台容量是3341KW的离心式的冷水机组,另外一台容量为1758KW的离心式的冷水机组,相对原来设计的装机容量减少了2286KW。

4、试运行中的优化

在空调系统设置完成之后,进行系统的试运行。在此阶段使用先进的计算机监控软件,对综合楼的各个房间都设置check in 技术,就是对进入房间的人员数量进行计算,从而估算出哪一个房间人员进出量大,哪一个房间人员进出量小,之后对空调的冷源设备进行调控,使得其制冷功效在不同的房间都有不同的应用,即在人经常进出的房间,可以加大制冷效果,而人较少进出的房间,可以减少冷源设备的制冷效果。这样也在某种程度上响应了国家可持续发展战略的号召。

做好空调系统冷源设备的优化工作,并不是一朝一夕就可以完成的,所以需要我们在掌握技术知识的同时,加强实践操作,一方面对冷源方案作出理性选择,一方面积极对安装的设备进行优化,这样才可以更好的使其发挥作用,造福大家。

参考文献

[1]江海斌.崔志坤.某办公楼空调系统工程设计及运行效果分析[J].节能技术.2008(02)

[2]刘珍.张青.李文静.吴立.连续运行冷源系统的优化设计——可靠性及节能问题研究[J].制冷技术.2008(03)

[3]焦永刚.尤占平.郝长生.空调冷热源方案优化系统开发[J].制冷与空调(四川).2009(05)

[4]徐永忠.空调冷热源方案的选择及分析[J].今日科苑.2009(12)

第3篇:空间优化方案范文

一、概念设计阶段的构思草图阶段

概念设计,实际上就是设计者运用图解思考的方式,对设计项目的环境、功能、材料、风格进行综合分析之后,所作的空间总体艺术形象构思设计。设计者通过对多个具象图形空间形象的对比优选决定设计发展的方向;通过抽象几何线平面图形的对比优选决定设计的使用功能;通过从物体、图形的基本形体观察和感知到元素的分辨和提炼,再到联想与应用的过程,决定设计的美学功能。

二、方案设计阶段

图解语言的语法规律与它要表达的专业内容有着直接的关系,就室内快题设计的图解语言来讲,其是由图解词汇“本体”“相互关系”“修饰”组成的。常用的图形思维分析方法主要有关联矩阵坐标法、树形系统图形法、圆方图形分析法,其中圆方图形分析法在室内快题设计中运用最广。关联矩阵坐标法是以二维的数学空间坐标模型作为图形分析基础的,应用于空间类型分类、空间使用功能配置、设计程序控制、设备物品配置等方面;树形系统图形法是以二维空间中点的运动与分立作为图形表象特征的,主要应用于设计系统分类、空间系统分类、概念方案的延伸发展等;圆方图形分析法是以几何图形从圆到方的变化过程对比作为图解思考方法的,是室内平面设计专用的图形分析法。其以“圆圈”的符号罗列出功能空间的位置,无方位的“圆圈”关系组合显示出相临的功能关系,“圆圈”表现出明确的功能分区,在由“圆圈”向“矩形”的过渡中确立了最后的平面形式与空间尺度。在室内快题设计的方案设计阶段,设计概念确立后的方案的深化设计、使用功能的合理设计,主要是在平面图的绘制过程中完成的。在平面功能分析中采用的主要图解语言就是圆方图形分析法,设计师通过绘制不同的平面图进行对比优选决定最佳的功能分区,通过对不同界面的室内空间透视构图的对比优选决定最终的空间造型。功能分区、交通流向、家具摆设、装饰、设备等布局规划,都必须通过绘制大量的草图,经过反复对比才能获得符合功能要求的理想设计方案。

三、手绘施工图设计阶段

在室内快题设计中,设计方案深化之后的施工图阶段是以材料构造体系和空间尺度体系为基础的,施工图的绘制过程,就是方案进一步深化与确定的过程。在施工图设计的阶段,图解思维通过对不同材质构造的对比优选决定适合的搭配比例与结构,通过对不同比例的节点详图的对比优选决定合适的材质尺度。随着计算机图形设计的迅速发展,室内设计的施工图一般都用AutoCAD软件绘制,但计算机图形设计已经处于思维的定型阶段。虽然计算机技术被广泛应用,但是室内空间设计的图形思维仍然建立在徒手画的基础上,在手绘分析和绘制的基础上,再使用计算机才更为精准、有效。尤其是在室内快题设计中,在手中的笔游走之时,不经意间设计灵感已在脑海中出现,再将其快速用手绘表现出来,整个设计的过程便通过图形思考得以逐步完善和深化。

四、手绘空间效果图的表现阶段

第4篇:空间优化方案范文

关键词:飞机维修方案,合理优化,经济效益

 

维修方案是民用航空运营人或用户根据飞机构型、运行环境和维修经验,执行航空器维修大纲、适航和运行规章要求及制造厂建议文件(MPD)而制定的计划维修检查要求。,经济效益。是飞机进行维修工作的依据和标准,是确保飞机持续适航的基本文件。航空公司的维修方案的制定依据要参考多方面的因素(见下图),主要包括MRBR\MPD、CAD\SB\SL等技术文件、民用航空局的有关适航要求以及航空公司的使用经验包括可靠性管理中所提出的建议方案等。

二、航空公司调整和优化维修方案的原因及目地

航空公司在初始使用新机型时是根据预计的使用特点,预计的利用率以维修工程管理能力等进行制定的,因此制定的维修间隔同样比较保守。但随着航空公司维护经验和维修数据的不断提高和积累,维修方案是否科学,不仅关系到飞机的安全与适航,而且直接影响到飞机维修的成本。

三、优化和调整定期工作包带来的经济效益

站在维修方案的角度上来看,影响飞机利用率和维修成本的主要因素是维修项目间隔和工作包的大小和周期。维修周期长需要执行的频率就小;工作包中工作项目多就需要完成的时间要长,人工时也就长。不同的航空公司可根据自身条件和维修能力可以采取不同制定工作包的方法。

目前我国的航空公司的维修方案基本上是遵照飞机制造厂推荐的MPD中的周期来确定维修项目的周期,波音公司的MPD一般一年定期更新三个版本,针对飞机各系统和部件以及飞机区域、结构等维修项目进行,以保证飞机各系统及部件能安全可靠地工作,但国内航空公司自主分析能力还有限,一般不会超出MPD所制定的维修项目的间隔。在737NG的MRB和MPD中,已没有字母检的概念,所有维护项目的检查间隔都直接规定为飞行小时、飞行循环或日历时间。,经济效益。按照检查间隔的不同飞行小时(或飞行循环、日历时间)的要求,在兼顾飞行安全和经济效益的前提下,为方便对方案的控制,除固定的寿命件、CMR、AWL项目外,上航将大部分维护项目(包括系统、区域、结构)的间隔转化到字母检,即定义为P检和C检,其转换后的间隔不超过MRB和MPD规定的间隔。飞行小时、飞行循环、日历时间之间的转化是以上航B737-700/800飞机的平均日利用率和平均航段时间为依据的。

上航737NG机队维修方案P检间隔为400FH。C检间隔,原定义为4000飞行小时或18个月,先到先执行,且需要停场4天。而15P检间隔6000FH,需停场2天。,经济效益。频繁的停场及大量的工卡任务对生产安排造成了的困难同时对经济产生了一定的影响;且随着上航737NG飞机利用率的增加及维修工程管理能力提高,目前的维修方案对上航整个737NG机队已不再适用,怎样合理优化维修方案,减少航空器的集中停场时间,降低维修成本是整个维修工程管理的当务之急。,经济效益。

在总结该机队过去10年的使用和维修经验的基础上,结合Boeing相关维修方案项目的最新对应调整,将737NG机队C检的维修间隔全部按着MPD的检查间隔复原,根据上航目前的平均日利用率和平均航段时间为依据进行转换,重新对维修项目进行组包,将C检的维修间隔重新定义为6000飞行小时或4000FC或24MO。本次并非将原C检工作包内的所有项目均进行延长。而是根据Boeing提供的MPD的建议间隔重组,并经过可靠性的评估延长了部分项目。而对于那些不能延长的维修项目则将其转入与原维修间隔相同的对应字母检或时控项目中。在本次C检维修间隔的延长中,在综合考虑上述因素后,共计延长了210项维修项目,其中:

1C检项目: 190项; 2C检项目: 3项;3C检项目: 2项;

原5C转现4C检项目:1项; 原6C转现5C检项目:1项;

原7C转现5C检项目:5项; 25P转现2C检项目:7项; 36P转现3C检项目:1项;

实施效果和经济效益:

1、 总人工时大量的减少的经济价值:

在未来使用周期16年内,单机节约227.23个MPD维修工时;

以目前上航737NG机队40架飞机计,在上述周期内总机队将节约9089.2个MPD维修工时;若以系数2.5折合实际工时:22723个工时;

以国内现行MRO平均工时费用¥270/实际工时计,737NG总机队将节约实际人工维修费用¥6,135,230;

 

 

 

  原C检 4000FH间隔 现C检 6000FH间隔

第5篇:空间优化方案范文

本文通过分析设计方案在暖通空调设计工作中的重要性,针对设计过程中的经济比较与综合评价问题进行探讨,以期通过本文的阐述避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

【关键字】暖通空调;设计方案;综合评价

暖通空调设计过程中要考虑经济性,在相同的设计要求下,也许我们能够设计出两套甚至更多的方案,这就要求我们来权衡对比这几套方案的经济性。具体就是要比较设备一次性投资、能源价格、占地面积、舒适度等。有些设备如风冷热泵冷热水机组,虽然一次性投资较大,但由于其日常的运行维护成本较低,若常年使用,会摊薄空调设备成本,对大型工厂及商业用比较适合。暖通空调在设计时还要考虑设备的可操作性及可调节性。

一、暖通空调设计方案中的经济比较

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的—个问题。在经济性比较时首先应注意比铰基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比饺,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的—个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。

在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。在实践案例中曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

二、暖通空调设计方案中的多目标综合评价

事物的发展往往遵循从简单到复杂的自然规律。人们慢慢发现,单一地从经济、能耗或环境进行评价并不能完整地反映出被评对象的综合品质。与此同时,综合评价理论的兴起和发展,新的综合评价方法的日益成熟和广泛推广给暖通空调系统的评价注入了新的元素。A.Eltez等采用层次分析法(AHP)对地热区域能量规划的四个候选方案(现存的地热厂、初级方案、中级方案、高级方案)进行了评价分析。评价的目的是选择最大地热利用率的能量系统。整个评价指标分为2个部分:收益(附加的能量输入、能量利用最优化、经济收益、舒适性、产量的增加)和付出(环境付出和经济付出)。最后根据收益/付出得到综合评价值。空调冷热源方案的评价是一个多目标的系统,最终选择的依据应是整体的最优。因此采用了多目标决策的评价方法,通过建立多目标决策模型,利用理想点法,以初投资、运行费、运行管理、环境影响和能耗为评价指标,对某一实际建筑的冷水机组的方案进行综合评价,得到了令人信服的结论。

冷热源方案的选择除了是多目标决策问题之外,还具有不确定性和模糊性,因此将模糊理论引入到方案优选当中,把经济因素(总费用年值),使用特性(冷热源设备的可靠性、安全性、维护管理的方便程度),对建筑的影响(机房面积),社会效益(能耗、CO2排放量和CO、NO、SO2、烟尘的综合污染指数)作为空调冷热源方案的评价目标集,建立了空调冷热源方案优选系统,并编制了优选软件。同样,灰色理论在20世纪80年代由邓聚龙提出后,也被研究者应用到了暖通空调方案的评价上。采用灰色物元分析法,按初投资、年经营费、安全性、环境影响、技术先进性、操作管理等六大指标,建立了空调冷热源优选的评价模型。暖通空调系统作为一个用能系统,人们采用热力经济分析的方法,评价系统单位单价下输出能量的高低。Robert Tozer等在分别评价吸收式空调系统和风机盘管系统性的基础上,采用热力经济分析法评价了四种不同的空调系统(风机盘管系统、CAV系统、置换通风系统、吸收式空调系统)的热力经济性,给出了系统选择的建议。

三、暖通空调系统方案选择时要注意的问题

(1)在评比空调主机方案时,除了一些明显不可行的方案以外,对于一些差别较小的空调主机方案,其细微差别是比较难以看清的。采用价值功能的分析方法,可以数字化、明了、直观地看出其细微差别,并且结合成本与功能以供决策者进行科学的决策。

(2)在各方案的选择中,用户的需求是千变万化的,各项目所在地可以取得利用的资源也是不同的,具有非常明显的动态特性。

(3)在计算各项数据时包括运行费用与初投资的比较、各项资源的取得,应该动态的看各项数据,根据整个周期内费用的波动趋势来合理有效的进行计算。

(4)在计算各方案的功能重要性与功能满意度时,往往是采用主观法、客观法和主客观法三种方法来确定,不管是由专家还是由业主来评判,其结果还是存在“缺乏公信力”的问题,但是由于其涉及到的方面广而复杂,无法统一成一个非常 “公信力”而简单易行的决策方案。

参考文献:

第6篇:空间优化方案范文

——以神农架滑雪场公路选线方案为例

朱罡

(中环国评科技有限公司,北京 100081)

摘要:对环境影响评价中有关替代方案定量评价的原则、程序和方法进行了研究,以神农架滑雪场公路选线方案为例,论证了基于技术可行性条件、经济可行性条件和环境可行性条件下运用GIS空间分析进行替代方案定量评价的可行性。

关键词:环境影响评价;替代方案;定量评价

收稿日期:20130401

作者简介:朱罡(1970—),男,湖北黄冈人,高级工程师,博士,主要从事环境评价与规划方面的研究工作。中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:16749944(2013)05018503

1引言

替代方案是指为实现一定的环境目标,可采取的供比较和选择的方案的集合[1]。替代方案评价是环境影响评价(EIA)的最重要环节,也是EIA作为实施可持续发展的一种有效工具的关键。在项目EIA中,识别期以及后期的选址、设计和实施过程中均应考虑替代方案,可我国环境影响评价技术导则和环境影响评价立法中很少强调替代方案的研究。因而在实际工作中,项目EIA往往只考虑在项目层次上有限范围内的替代方案,而对有关技术、资源利用和生态保护等高层次基本问题的替代方案则很难加以考虑[2]。为此,本文以神农架滑雪场公路选线方案为例,探索基于技术、经济和环境可行性条件下运用GIS空间分析进行替代方案定量评价的方法和思路,以供大家商榷。

2替代方案定量评价研究原则

(1)目标约束性原则。这是替代方案评价过程中始终贯彻的原则,任何方案都不能偏离基本的战略规划目标,或者偏重于经济目标而忽视了环境目标[1]。一般说来,区域环境敏感目标、区域经济目标和区域生态功能目标等均可作为替代方案评价的约束性目标。

(2)可行性原则。是指通过分析各替代方案是否满足技术要求、是否对环境造成不可逆的影响、是否影响区域人类生活质量等,以确保替代方案在技术、社会经济、环境上可行。

(3)全面性原则。应该全面地考虑各个方案可能对生物物理环境和人文环境造成的影响,既要考虑可能的负效应,也要顾及可能的正效应;既要考虑直接效应,也要兼顾间接效应。

(4)整体优化原则。在环境影响评价中,替代方案的比较分析所依据的标准不能仅仅追求单纯的经济效率和经济效益,或单一的经济价值最大化,而是社会效益、经济效益、生态环境效益的协调与整体优化。

(5)代表性原则。由于区域具有不同的组成要素、层次结构和地域差异,为使评价结果更加科学,选取的定量指标应该最能代表区域本身固有的自然属性及其受干扰和破坏的程度,选取的指标能够敏感地响应环境质量的变化。

3基于GIS的替代方案定量评价程序

基于GIS的替代方案定量评价程序就是利用GIS的强大功能,建立替代方案的空间分析模型,采用GIS空间和属性分析方法,对设计方案进行定量比较分析,从而得出或设计出最优替代方案的过程(图1)。

图1环境影响评价中替代方案定量评价程序

4基于GIS的替代方案定量评价方法

4.1选择替代方案相关地区专题

根据替代方案定量评价研究原则,任何替代方案的实施均涉及技术层面的问题,也涉及社会经济、环境的影响,因此要定量评价替代方案,必须选择一些能反映区域特征和技术要求的专题。如反映公路建设技术要求的坡度专题。

4.2对专题进行统一化处理

由于专题数据来源不同,其投影坐标、比例、精度、格式等也不同,为了确保进行GIS分析时的科学性,必须对所有专题进行统一化处理,转换成统一坐标与比例尺、同一精度的栅格数据或矢量数据。

4.3对专题进行等级分类

进行专题等级分类是指按照技术要求、环境影响程度和经济损失大小确立的分级标准,利用GIS进行空间量算从而建立空间分析的基础专题图层。它是空间定量化分析的基础。

4.4建立综合价值评价模型

根据各专题图层的重要性对它们设置价值权重,并运用GIS的空间分析(栅格或矢量),建立替代方案评价所需的技术价值、环境价值、社会经济价值和综合价值评价模型。

4.5替代方案定量评价

将各替代方案与各价值图层进行叠加分析、网络分析、3D分析,及属性统计分析,可以得出各替代方案实施可能带来环境损失、经济损失和技术问题,从而进行替代方案定量评价,实现替代方案最优化。

5实例研究——神农架滑雪场公路选线方案定量评价

5.1设计替代方案简介及分析

神农架滑雪场进场道路是联络滑雪场与209国道的交通运输道路。设计替代方案提供了A、B方案两条方案供比选(图2)。但根据调查,A、B两方案道路施工建设及运营均可能改变珍稀植物-秦岭冷杉种群的生存环境,且对区域关键种黑熊生境破坏较大,为此采用基于GIS空间分析和网络最优路径法得出替代方案,并与A、B方案进行定量评价,确定最优方案。

5.2替代方案定量评价研究

根据前面的分析可知,神农架滑雪场进场道路替代方案就是要解决如何在生态环境破坏最小化、经济投入最小化的最优路径问题。而在GIS中,网络分析中路径分析就可以解决分析最短路径,最优路径的问题。求最短路径就是由用户指定结点序列,求一条经过此结点序列的总长度最小的路径。

第7篇:空间优化方案范文

移动负载均衡移动业务具有时间以及空间的不均衡性特征。空间的不均衡性表现在相同时间不同小区之间的负载差异可能较大,导致部分小区资源紧张引发过载阻塞,而另一部分小区的资源过于空闲、资源利用率低下,难以实现资源的有效配置和利用。随着移动应用的日益丰富以及移动蜂窝日益小型化,移动业务的空间不均衡特征将进一步加剧,给传统静态的小区选择以及静态的切换参数带来了巨大挑战。移动负载均衡的主要目标就是平衡移动业务的空间不均衡性。通过优化蜂窝网络的移动性参数以及切换行为,将过载小区的业务量分流到相对空闲的小区,平衡不同小区之间业务量的差异性,提升系统容量。目前,3GPP的MLB方案同时支持LTE内部(Intra-LTE)以及无线接入技术(RAT)之间(Inter-RAT)的移动负载均衡(两种用户场景)。SONMLB实现的功能架构如图1所示。图1主要包含负载报告、基于切换的负载均衡以及切换重选参数的调整3个功能模块。(1)负载报告负载报告发起负载均衡的源小区和目标小区交换负载水平。其具体方式随下面的不同场景而不同:Intra-LTE场景。通过X2接换,具体信息包括上下行的无线资源利用率、硬件负载指示、传输网络层(TNL)负载指示、可用于负载均衡的容量百分比以及小区相对容量指示(需要保证不同RAT之间相对容量的伸缩比例一致)。Inter-RAT场景。通过S1接换,具体信息包括小区相对容量指示(需要保证不同RAT之间相对容量的伸缩比例一致)以及可用于负载均衡的容量百分比。(2)基于切换行为的负载均衡基于切换行为的负载均衡发起负载均衡的小区向目标小区发起切换流程,目标小区对从源小区切换过来的UE执行负载均衡切换对应的接纳控制。(3)调整切换以及/或者小区重选的参数配置调整切换以及/或者小区重选的参数配置发起负载均衡的小区可以请求目标小区在操作管理维护(OAM)允许范围内改变切换以及/或者小区重选参数,以支持负载均衡的实现[3]。目前MLB方案对邻区资源可用性的考虑只考虑直接邻区,一般而言热点区域的范围会包含一个小区簇,为了防止产生局部拥塞等问题,可以对现有方案进行扩展,例如考虑邻区的邻区等。移动鲁棒性优化当前的2G/3G系统中手动设置切换参数是一个十分费时的工作,不正确的切换参数设置会负面影响用户体验,例如会产生乒乓效应、切换失败和无线链路失败等。

目标小区将该事件通知源小区(通过RLF指示息[4]),从而使源小区调整对应的参数。过早切换该场景中,由于源小区启动切换时机过早,UE虽然能够成功接收到切换命令,但是由于切换时机启动太早,目标小区的无线质量不好,连接会中断。此时UE会在源小区启动连接重建消息,该消息携带目标小区的PCID和目标小区的RNTI等信息。源小区会向目标小区发送RLF指示消息,目标小区接收到该消息后,会检查其设置,从而确定该RLF是由于源小区发送的切换引起。因此目标小区会发送一个切换报告消息,告知源小区此切换为过早切换,源小区据此调整切换参数。过早切换场景。RACH优化空闲状态下的UE接入网络时要首先申请RACH信道接入,RACH信道的设置会直接影响RACH的碰撞概率,从而影响接入和切换时延及上行失步带来的数据重传等,从来影响接入和切换成功率。同时,RACH资源的规划还会影响系统的总容量以及UE接入时产生的上行干扰。总之,RACH参数的优化是成功部署网络的重要因素。影响RACH参数的主要因素有:物理上行共享信道(PUSCH)的上行干扰RACH负荷PUSCH容量RACH优化功能检测一些主要因素,例如RACH负荷干扰、上行干扰等,从而计算并设置合适的RACH参数取值。RACH信道优化的主要目标是:降低UE接入时延、最小化RACH信道上行干扰、减少RACH尝试间的干扰。RACH优化功能将会自动设置与RACH性能相关的几个参数,例如物理随机接入信道(PRACH)配置索引(资源单元分配和格式)、RACH前导拆分、RACH回退参数值、PRACH传输功率控制参数等[5]。2.4节能优化网络能耗在运营商运营支出占据重要比例,且随设备数量的增加而增长迅速。因此,提高运营商网络资源利用率、降低运营商网络能耗具有重要意义。目前,除了常规的提高功放效率和硬件效率外,节能优化方案的主要思路是当业务量降低时,在不降低覆盖和不影响UE的情况下,通过关闭不必要的网元或者资源调整等方式从而达到降低能耗的目的。3GPP已形成的主要小区开启/关断方案包括基于OAM(网络操作、管理、维护)的方案、基于干扰噪声(IOT)的方案、基于UE测量的方案。(1)基于OAM(网络操作、管理、维护)的方案。基础覆盖小区根据OAM的信息配置容量增强小区的低负载周期,容量增强小区在此周期内自动关断,其余时间开启。(2)基于IOT的方案。基础覆盖小区的负载超过一定阈值的时候,会通知部分容量增强小区进行IOT的测量。基础覆盖小区根据反馈的测量结果判断哪些容量增强小区需要开启。(3)基于UE测量的方案,该方案也是目前探讨较多的方案。该方案中每个容量增强小区有3种状态:休眠状态(此时停止射频发射)、探测状态(此时小基站发射参考信号)和激活状态。方案工作流程是:当基础覆盖小区业务量超过某个门限时启动层叠的容量增强小区进入探测状态。容量增强小区进入探测态,下行发送参考信号。基础覆盖小区向UE发送测量请求命令(根据UE的能力和容量增强小区的制式)。UE按照测量请求测量下行的参考信号然后反馈。*基础覆盖小区根据UE测量的情况确定需开启的容量增强小区。另外,除了小区关断方案外,小区内的主要节能方案有调整多播广播单频网(MBSFN)及时分多址(TDD)特殊时隙资源等方案,在3GPP中有详细探讨,详细请参见文献[6],预期ES功能的改进和增强版本将会继续进行更多的讨论。

未来工作

第8篇:空间优化方案范文

关键词:暖通空调;节能;优化;问题;措施

中图分类号:TB657文献标识码: A

暖通空调的应用极大的改善人们的生活品质,给人们创造了一个舒适的工作与生活的环境,同时也产生了大量的能耗,这是与当前所倡导的节能减排理念相悖的。当前建筑设计师的重要任务就是对暖通空调的节能技术进行研究,对节能方案进行科学合理的设计,以达到最大程度上的节能效果。

1对暖通空调工程进行节能优化设计

1.1暖通空调工程节能优化设计

(1)暖通空调的工作原理:暖通空调的功能包括采暖、通风以及空气调节,通过对房间内温度和湿度的控制,达到对环境温度的调控目的。暖通空调的工作原理如下:空气进入处理系统,在引进新风之外,系统会对空气进行冷却处理,之后再进行过滤处理。经过过滤处理后可以将空气中的烟尘、细菌、病毒或是异味等过滤掉,与此同时,加湿设备能够调节房间内的湿度,营造出更为舒适的环境。

(2)暖通空调的供水系统:暖通空调供水系统中的冷冻水管道是循环模式的,因此在不同的组成装置下,变流量系统可以分为两种,分别是相对变流量和真正变流量,而能真正实现变流量系统节能需求的是相对变流量系统。

(3)暖通空调的空气处理单元:暖通空调的空气处理单元主要是对混风进行处理,混风即为新风和部分回风。在热交换器中混风进行热交换,比较冷的冬季里混风吸收能量后温度上升,将暖风送出,在炎热的夏季,就会随着混风温度的降低而送入室内,达到调节室内温度的目的。在排风机的作用下,房间内的空气与新风混合,再次重复循环过程。空气处理单元中的热交换器有着很重要的作用,而在实际运行过程中,热交换器往往处于部分负荷状态,因此对暖通空调工程节能优化设计中要充分考虑到这个问题,以确保热交换器正常运行。

1.2暖通空调工程设计优化的重要性

目前,我国建筑能耗在总能耗中占据很大的比例,而空调工程和采暖工程又占到建筑总能耗的一半左右,因此暖通空调工程的设计是否科学、合理,直接影响到建筑工程的节能指标。如果不进行暖通空调工程的优化设计,将对我国的能源使用带来巨大的消耗,同时也会影响到住宅的舒适程度。因此,相关研究人员有必要树立一种良好的节约能源的意识,通过对暖通空调工程的优化设计,达到节能的目的,进一步推动我国经济的发展。

2暖通空调工程节能设计中存在的问题

2.1设计部门和人员不重视暖通空调工程设计

目前相关设计部门和人员并不能充分认识到暖通空调工程设计的重要性,重视程度不够。又由于建筑工程的设计周期较短,相关设计人员没有充分的时间来展开设计思路,导致在设计中存在一些关键性的技术性问题,无法保证暖通空调工程的设计质量。

2.2规划设计不够严格

暖通系统的设计缺少严格的规划也是节能设计的一大问题。设计方案不符合相关法律规范及节能环保要求,随意性大。在空调系统的选择上不够严谨用心,在无竞争压力的环境之下,设计人员的设计方案缺少提升的空间。在设计方案的选择上缺少科学的比较,使设计方案本应达到的节能效果大打折扣。

2.3对于可再生能源的应用较少选择

可再生能源的空调系统可以大大降低能耗,但实际的设计方案却常常忽略了这一方面,对可再生能源的利用率较低。一方面相关研发部门对可再生能源的发掘力度不足,使暖通空调设计的选择范围受限;另一方面技术的提升速度缓慢,使可再生能源的运用缺少技术支持,能源难以被有效地循环利用,造成能源浪费,影响暖通设计节能功效的实现。

2.4建筑工程的暖通空调工程从业人员施工质量不过关

在建筑工程暖通空调工程的施工过程中,从业人员的素质水平参差不齐,部分从业人员达不到工作要求,一些监理人员甚至没有经过专业的知识培训,对暖通空调工程只是了解一些皮毛,当暖通空调工程出现问题时无法及时查找到原因,给工程带来安全隐患。

2.5设计人员抄袭他人设计,没有按照建筑的实际情况进行设计

一些设计人员在设计过程中并没有对暖通空调工程的具体情况做出实际考察和了解,而仅仅根据自身经验甚至抄袭他人的设计方案,导致在施工过程中,设计方案出现种种问题,不符合设计标准要求。

3加强暖通空调工程节能优化设计的有效措施

3.1暖通空调工程节能优化设计的目标和原则

(1)设计目标:暖通空调工程的优化设计一定要以满足建筑暖通空调正常使用要求为基础,达到工程投资、运行要求以及经济节能等的统一,设计人员可以依据自身经验从风、水及冷热源等系统入手,进行节能设计的优化,使之产生不同的节能效果。

(2)设计原则:在设计阶段,应当严格进行热负荷和冷负荷计算;设计人员应当深入现场调查,根据工程的具体情况综合考虑各种因素;设计人员要有详细的冷热负荷计算书,并详细说明各项节能措施;充分考虑空气的处理和分布,以及设备管道的布置与工程的协调问题等。

3.2暖通空调工程规划设计方案的优化

设计方案的合理性会对暖通空调的节能效果状况产生重要影响,所以必须重视设计方案的优化工作,以保证其合理性。一是设计要符合相关的法律规范,还要符合环保标准要求。二是设计方案要不影响水电气的正常供给,并且要选择能效比较高的暖通空调设备。三要对设计方案进行比较,以保证节能效果达到最佳水平,并且还要考虑到投资成本以及后续的维护成本。

3.3对可再生能源有效利用的优化

在暖通空调的设计时候要以可再生能源为主,减少对资源的浪费,达到节能环保的目的。要强化节能意识,加大对可再生能源的开发力度,提高可再生能源的有效利用率,使可再生能源得到大力推广。在空调设备方面,要积极进行技术革新,采用先进的技术对热量的再回收,从而提高能源的应用率。空调的采暖方式也必须与节能挂钩,空调供暖或是制冷的范围越广,能源的利用率就越高,节能减排的效果就越好。

3.4暖通空调工程控制策略的优化

暖通空调工程中,空气处理机的直接数字控制器基本采用PLD进行控制,因此设计人员应当选用最合适的PLD参数,PLD的系统高,能够使室内温度在较短时间内达到预定值,但是也要合理选择参数,如果过高就会影响到DDC控制器的稳定性。因此应当根据实际工程情况,选择不同的优化控制达到最优的效果。

3.5暖通空调工程控制网络的优化设计

空调工程控制网络应当在满足可扩展性和灵活性的基础上尽量简化和清晰。如果控制网络分级较多、分支较多,则会降低其可靠性,由于Lon Talk总线存在一定的技术风险,因此如果没有特殊要求,尽量选用RS485总线的控制网络,采用手拉手环网的布线方式。

3.6暖通空调工程DDC的优化

DDC控制系统具有不同的处理能力,根据暖通空调工程的具体需要,应当选用具有合适处理能力的DDC,空气处理机、新风机和通风机等采用小型或者中型的DDC就能够满足运行需要。

4结语

总而言之,做好暖通空调工程节能设计的优化工作,对于整个国家的经济发展和满足人们的生活需求具有重要意义,相关设计单位应当加强环保、节能意识,选择最为环保的设计材料,优化设计方案,最大限度地降低能源消耗。

参考文献:

[1]温祥.探讨暖通空调系统环保节能技术的深远影响[J].科技与企业,2012(08).

第9篇:空间优化方案范文

关键词:多学科;设计应用;优化;建筑工程;

1. 多学科优化设计

多学科设计优化 (Multidisciplinary Design Optimization,简称 MDO)是一种通过充分探索和利用工程系统中相互作用的协同机制来设计复杂系统和子系统的方法论。多学科优化设计的中心思想是在复杂系统设计的整个过程中利用分布式计算机网络技术来集成各个学科的知识,应用有效的设计优化策略,组织和管理设计过程。多学科设计应用于建筑设计中,实现了充分开发利用各个学科间相互作用关系达到协同效应,在建筑设计中进行最优化的系统整合。由于实现了多学科的并行设计,节约了设计时间,更增强了设计的效果。

建筑设计环节在建筑工程项目的全寿命周期中占有重要位置,不仅影响着工程下阶段的子项目质量,也影响着建筑的经济、节能等效应。多学科优化设计体现于建筑工程设计的各个环节,在方案设计阶段,涉及到建筑学、环境学、经济学等学科;在施工图设计阶段涉及结构力学、流体力学、暖通等学科。

目前,建设工程设计中存在耗时、低效、费钱等问题,多学科知识在设计中的应用并未得到综合整合、优化,学科间存在沟通、交流障碍。设计中,各学科信息得不到共享,成为主要的阻力之一。根据建筑工程设计多学科优化理论有效改善了工程设计的现状,并经历了独立静态优化、独立动态优化和均衡优化的理论发展过程,使得设计中各个资源优势得到有效发挥,合理设计资源结构的配置。也就是将改变传统将各学科之间的联系仅限于建筑工程设计的具体问题的应用,多学科优化设计重视了各学科间的紧密联系、互相作用、综合效应。不难发现,多学科设计优化将在建筑工程设计各个环节中引起巨大的影响。

2. 多学科优化设计的优势

传统工程项目设计中,先由建筑设计师制定符合业主要求的设计方案,再由工程项目团队成员共同设计完成设计图纸。工程设计团队一般由结构工程师、机械工程师、暖通工程师、电气工程师组成。工程设计团队各工程师在相对独立的环境下工作,在遇到具体问题时,才通过合作交流、信息共享来解决。最后,通过业主与工程师间的信息交流,完成设计整个过程。这种建筑项目设计仅能满足设计的建筑物符合各类标准,达到设计上的合理性、实用性,没有过多的考虑设计过程的系统优化。如在建筑结构设计、建筑机械系统设计、照明系统设计上等都处于各自独立,使得建筑结构的整体效能、各子系统的配合协同程度低。而且,设计过程多有人工操作完成,且各工作人员间信息交流不便,导致设计阶段的耗时长、效率差,影响了整个建筑工程的进度。传统的设计过程和方法不符合现代设计理念,需要经过创新和改变来完善。分析过去设计环节过程中大致存在如下问题:阻隔了设计师间的交流、信息共享存在障碍,工程师将重心较大投入与设计的管理和执行,忽视了信息的自动化和对信息进行的评价。如果能合理分配设计环节,注重设计环节的资源配置,提高设计的效率和效益,提高信息的自动化水平和信息评价结果,才能真正达到建筑设计的目的。

建筑工程设计中多学科优化设计理念还体现于对于设计多套可行性代替方案上。因为设计理念的最优化来自于对多个可行性方案的不断的替换和提高。以往,设计工程师注重于一个可行性方案,忽略了设计目的在于最优化的设计。为此,有必要对设计元素做多方面探索、假设,使其达到功能上最优化。设计工程师在良好可变环境下,寻找替代可行方案的多种几何与非几何参数,实质是在原有的设计方案上进行修改、替换,达到优化的目的。这类优化设计不太费时,因其不需要对设计参数重新定义。通过多个可替代方案的结合,最终确立一种最为优化的方案,确立最终的决策。并且,在设计过程中,引入参数设计分析自动化替代人工分析操作。避免了参与者在重复进行的人工优化整合方案分析中出错,也减少了人工工作量,提高了效率和科学化的方案设计,将多余时间用来评估设计结果和作出科学决策。

建筑工程设计中,MDO技术的具体应用于:1. 设计团队通过建立参数拓扑模型来定义设计空间,选择可变参数以及相关可行域。根据某个参数配置,利用参数化CAD工具,在设计空间中的每个点建立不同的几何模型。2. 进行几何模型设计的多学科综合分析,得出分析结果,通过参数计算出材料、设备的用量、成本。3. 用适于设计空间搜索需要的统计方法来控制新参数配置的选择,最后通过优化器反馈空间最优的位置。MOD技术的应用,改变了工程师以经验为主的参数设计,从协助参数指定和对设计空间的规定方面的角色转变。通过自动化的设备分析设计参数,工程师将重心转移到解读、分析、评价设计结果上,为设计管理与执行腾出时间,更能综合优化设计结果。借助高科技,能减轻设计工程师的工作量,并加强了决策的科学性。

3. 多学科设计优化技术的应用

使用对象化的数字物体用以描述和表现真实世界的建筑构件,称为建筑信息模型。在同一个数据库的管理下,实现参数化建模,动态捕捉和传递建筑信息。参数化的建筑设计模型具有真实世界的行为和属性表现,实现了设计上的智能性、实用性,通过参数化的设计保持了建模在真实世界的反应,其设计的相互性与真实世界差异不大。而且,该操作方便、快捷。当我们需要对设计图纸稍加修改时,系统可以实现自动保留原来资料数据,通过设置各构件的相关参数值,可自动生成构件的空间位置。

参数化建模是让设计工程师从整体、直观上审查设计建筑本身,帮助分析设计上的缺陷,并给出合理、标准的信息模型,设计工程师只需在此基础上通过几何形态的修改来完成工作内容,大大减少了设计工作的重复性。在参数化建模中,应用多学科知识,在建筑设计原有的基础上,具备灵活性,满足人类智能化需要。建模设计一般以建立合适的设计对象树来实现。DOT(Design Object Tree)是设计对象树英文缩写,其中DO为设计对象,每个DO包含参数集、约束集、目标集、方法集。

在建筑工程多学科优化设计中,根据设计过程牵涉的各学科特性及要求,分为若干个子系统。每个子系统能够独立分析求解、并行优化,建立各个子系统的关系,耦合优化,最终达到整体协调效应即设计的最优解。该优化过程不仅缩短了循环设计的时间,并将多种可替代方案进行整合,实现了设计的质量目的和效应目的,提高了工程管理的组织化水平,基于信息化基础设计,可操作性强等。

参考文献:

[1]赵敏.操安喜.崔维成.多学科设计优化方法的比较[J].中国造船.2008