建筑方案节能设计论文提纲

论文题目：基于遗传算法的绿色建筑节能方案多目标优化

摘要：制定节能方案不仅是控制建筑能耗的重要手段,也是绿色建筑评价的主要内容。对于开发商而言,节能方案的选择与实施还将直接影响其经济效益。因此,研究如何在制定方案时兼顾节能效果、评价得分以及经济效益,显得十分必要。而以往的学术研究,多集中于评价绿色建筑的既定方案可行与否,忽视了将节能效果、评价得分以及经济效益三大目标相结合,对节能方案进行优化。因此,本文作了以下研究:第一,以绿色建筑节能项目为研究对象,分析其全生命周期的经济性。首先,研究如何基于全生命周期的角度,对绿色建筑阶段进行划分。然后,对每一阶段的增量成本效益进行分析,找出其阶段性演变规律。最后,基于增量成本效益构成的分析及测算,建立节能项目的增量综合效益评价模型。第二,基于绿色建筑节能项目的增量综合效益模型,以其增量成本和增量效益为目标函数,并设定一系列约束条件,由此构建了绿色建筑节能项目优化模型。相比于正交试验法,遗传算法是解决组合优化问题更为有效的方法。因此,如何采用该方法进行问题求解也是该部分的研究重点。对于算法所产生的Pareto解域,本文设计了最优解评价指标“节能设计效率”,即单位增量成本所产生的节能效益,以确定最终的实施方案。第三,为验证模型的可靠性,本文以滁州某办公建筑为研究对象进行案例分析。首先,对该办公建筑分别设定基准方案和设计方案,并通过DeST能耗模拟和定额估算,得到每种设计方案与基准方案相比所产生的节能量及增量成本。然后,基于所获取的节能量和增量成本数据,使用遗传算法对节能优化模型进行求解,并采用“节能设计效率”对Pareto最优解域进行选择,以得到最终可实施的最优方案。案例分析结果表明:（1）该模型能够为决策者呈现出最优的节能技术组合,避免了简单的技术堆砌,保证了节能性与经济性;（2）存在多种节能技术组合,其所取得的节能效果和经济效果大致相同,可供决策者根据自身条件进行选择;（3）增量效益与增量成本线性无关;（4）外墙围护是增量成本的主要来源（约占21%～45%）,空调系统是增量效益的主要来源（约占35%～45%）,照明系统既会造成增量成本的大幅度增加（12%～47%）,也会产生更大幅度的增量效益（32%～39%）;（5）基准收益率的选择,会直接影响节能方案的优化结果。由此,该节能优化模型具有一定的可操作性,可以为决策者提供决策参考。

关键词：绿色建筑;节能优化;遗传算法;设计方案;参考方案

学科专业：管理科学与工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究内容和方法

1.3 研究创新点

第二章 国内外研究现状

2.1 绿色建筑研究现状

2.1.1 绿色建筑影响因素

2.1.2 绿色建筑激励机制

2.1.3 绿色建筑经济研究

2.1.4 绿色建筑评价模型研究

2.2 遗传算法及能耗模拟发展现状

2.2.1 目标优化理论及遗传算法

2.2.2 能耗模拟法

2.3 本章小结

第三章 节能方案增量综合效益评价模型

3.1 节能项目增量综合效益构成

3.2 节能项目增量综合效益的测算

3.2.1 增量成本测算

3.2.2 增量经济效益测算

3.2.3 环境效益测算△Sh

3.2.4 社会效益测算△Ss

3.3 增量综合效益模型

3.4 本章小结

第四章 节能优化模型的构建

4.1 模型假设

4.2 多目标函数

4.3 约束函数

4.4 遗传算法求解步骤及参数设定

4.5 本章小结

第五章 案例分析

5.1 工程概况

5.2 参考建筑及其参数的设定

5.3 节能方案设计及能耗模拟

5.3.1 节能方案设计

5.3.2 DeST能耗模拟

5.4 遗传算法求解及结果分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

作者及导师简介

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