建筑自动化论文提纲

论文题目：居住区建筑布局的两阶段优化与自动化方法研究

摘要：随着城镇化进程的加快和国民经济的发展,城市和建筑物的合理布局问题受到了广泛关注,它不仅彰显着一座城市的特色和魅力,同时也是一个综合性的决策过程,几乎与城市建设发展中所有的活动相关,对城市本身的运行、建设和管理具有重要的指导意义。本文旨在探讨居住区建筑布局的优化与自动化方法,将建筑布局问题转化为计算机模型,为很多难以定量计算的建筑问题决策提供了一个新的思路和方法。首先,对居住区建筑布局的影响因素进行分析。通过文献综述和专家访谈,将影响因素总结归纳为四类:市场因素、企业因素、竞争因素和项目自身因素,以及十个二级指标影响因素。各影响因素通过影响居住区建筑布局的设计要素,进而决定最终的建筑布局方案。其次,构建了两阶段优化的居住区建筑布局优化模型,一阶段是以经济效益最大为优化目标,在满足容积率、建筑密度、高度控制等约束条件下,得到最优的建筑组合;二阶段是以空间布局合理为优化目标,得到最优的空间位置关系,最终获得符合市场、企业、消费者、城市规划等多方面要求的建筑布局方案。然后,探讨了居住区建筑布局的自动化生成方法。先是对优化算法进行对比分析,选择模拟退火算法和PH算法来求解居住区建筑布局优化模型,并通过python软件,实现建筑布局方案的可视化呈现。最后,通过实证研究测试建筑布局优化与自动化方法的准确性和实用性。结果表明,采用该方法建筑布局方案出图速度快,可生成多种方案供设计师选择,节约了设计阶段的时间和人力成本。同时,自动化方法生成的最优方案与实际方案基本一致,土地利用高效,且符合企业和消费者的需求,具有参考价值和指导意义。本文的研究结果在理论方面完善了对居住区建筑布局影响因素的系统研究,在实践方面探讨了建筑布局的优化与自动化方法,为开发商和设计师提供可参考的建筑布局方案,降低设计成本和提高工作效率,使其在此基础上进行创作和优化,让最终方案更具深度和广度。

关键词：居住区;建筑布局;两阶段优化;设计自动化

学科专业：管理科学与工程（工程管理）

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英文摘要

1 绪论

1.1 研究背景与问题的提出

1.1.1 研究背景

1.1.2 问题的提出

1.2 国内外研究综述

1.2.1 城市高层建筑布局的规划与决策研究

1.2.2 基于节能与气候适应性角度的建筑布局优化研究

1.2.3 建筑布局与城市形态间的研究

1.2.4 计算机辅助建筑布局研究

1.2.5 国内外研究现状评述

1.3 研究目的、研究内容、研究方法及主要创新点

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容及技术路线

1.3.3 研究方法

1.3.4 研究意义

1.3.5 主要创新点

1.4 本章小结

2 居住区建筑布局的相关概念与理论基础

2.1 相关概念的界定

2.1.1 城市居住区

2.1.2 建筑布局

2.1.3 设计自动化

2.2 城市设计理论

2.2.1 城市设计的概念和内涵

2.2.2 场所理论

2.2.3 管束性城市设计理论

2.3 定位理论

2.3.1 STP市场定位理论

2.3.2 定位的方法和工具

2.4 灰色系统理论

2.4.1 灰色关联分析理论

2.4.2 灰色预测理论

2.5 最优化理论

2.5.1 最优化的数学模型

2.5.2 相关优化算法

2.6 计算机图形学

2.6.1 计算机图形学概述

2.6.2 三维图形的生成

2.7 本章小结

3 居住区建筑布局的多维影响因素分析

3.1 居住区建筑布局影响因素的确定

3.1.1 文献综述

3.1.2 专家访谈法

3.2 居住区建筑布局的影响因素分析

3.2.1 市场因素

3.2.2 企业因素

3.2.3 竞争因素

3.2.4 项目自身因素

3.3 本章小结

4 居住区建筑布局优化模型的构建

4.1 居住区建筑布局优化模型的描述与参数化

4.2 居住区建筑布局优化模型参数的量化

4.2.1 建筑产品的销售价格P

4.2.2 建筑产品的开间L和进深W

4.2.3 场地要素Ar和建筑间距要素(Ld,Rd,Sd)

4.3 居住区建筑布局优化模型的构建

4.3.1 以经济效益为优化目标的用地配置模型

4.3.2 以布局合理为优化目标的建筑排布模型

4.4 本章小结

5 居住区建筑布局优化算法的选择与实现

5.1 居住区建筑布局优化算法的选择

5.1.1 建筑布局问题的相关优化算法

5.1.2 优化算法确定——模拟退火算法和PH算法

5.2 居住区建筑布局优化算法的实现

5.2.1 模拟退火算法求解用地配置模型

5.2.2 PH算法求解建筑排布模型

5.2.3 居住区建筑布局方案的自动化生成

5.3 本章小结

6 实证研究

6.1 项目与企业概况

6.1.1 项目概况

6.1.2 企业概况

6.2 居住区建筑布局优化模型参数的量化

6.2.1 建筑产品的销售价格P

6.2.2 建筑产品的开间L、进深W

6.2.3 场地要素Ar和建筑间距要素(Ld,Rd,Sd)

6.2.4 已知参数的汇总

6.3 居住区建筑布局优化模型的构建

6.3.1 以经济效益为优化目标的用地配置模型

6.3.2 以布局合理为优化目标的建筑排布模型

6.4 居住区建筑布局方案的自动化生成

6.4.1 居住区建筑布局方案的可视化生成

6.4.2 自动化生成方案与实际方案的对比分析

6.5 本章小结

7 研究结论与展望

7.1 研究结论

7.2 对后续研究的建议

参考文献

A.专家访谈的相关问题

B.建筑布局方案自动化生成的相关函数及代码

C.学位论文数据集

致谢