基于光热环境的天井空间形态多目标优化研究

摘要

天井空间是我国南方地区传统民居中重要的空间类型，其内光热环境具有复杂的耦合关系，进行单一环境目标的形态优化存在明显不足.提出一个基于光热环境的天井空间形态多目标优化流程框架，通过Grasshopper平台及其插件实现光热模拟及多目标优化，提出有效采光照度(UDI)达标率和通用热气候指数(UTCI)舒适率分别作为工作面光环境和热环境优化指标，采用TOPSIS对多个天井形态解决方案进行量化赋权优先排序.基于杭州气候，编程实现该地区中小型矩形天井空间形态多目标优化，优化形态参数包括天井长、宽、高和挑檐比，并采取优化目标参数范围设置及多目标优化插件参数设置提升整体优化性能.研究结果显示，基于光热环境的多目标优化明显优于单一环境目标优化，研究为基于光热环境的天井空间形态多目标优化提供方法层面的参考，为现代建筑设计中与天井类似的半室外空间环境和形态设计提供参考.

关键词

天井 / 有效采光照度 / 通用热气候指数 / 多目标优化