最新數(shù)學建?；谌照占s束下的樓房建筑空間布局的設計免費下載-wenkub
2023-04-22 02:50:55 本頁面
【正文】 （56）此時的太陽高度角在兩個時間分別為，根據(jù)棒影原理[4] 成三彬. 建筑日照分析及日照約束下最大容積率的計算[D].安徽理工大學,2011. [5] 《民用建筑設計通則》（GB 50352—2005），《住宅建筑規(guī)范》（GB503682005），即由棒高H與投影平面,計算太陽在不同時間段所產(chǎn)生的陰影長度。 00′~40 176。經(jīng)度上每一度對應的是四分鐘。 符號說明：太陽時：時角：太陽赤緯角：斜面與水平面的夾角：架空后斜面與水平面的夾角：太陽高度角：地理緯度：日期（1365） 商品樓的樓間間距：樓房高度 模型的建立與求解（1） 模型的準備（1） 地方時的計算[1] 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青. 一種高精度太陽位置算法[J]. 能源工程,2010,02:4144+48.1]：真太陽時和平太陽時：都由時角定義，而時角是從子午圈量起的，對于地面上不同地理經(jīng)圈的地方，它們的子午圈是不同的，時間也就不同。2）在此僅考慮太陽直射，不考慮商品樓房窗戶反光的影響。因而我們將高度最大化作為目標函數(shù)優(yōu)化模型，通過搜索法使其在保證窗戶采光時間的約束條件下，尋求最優(yōu)高度。注：，無電梯。關鍵字：不等式組，單點日照圓錐，遺傳算法，包絡體 問題重述大同某小區(qū)建筑情況如圖1所示（圖下方為正南方向），在該小區(qū)正南方有一塊空地準備建造商品房二期，由于國家法律規(guī)定，建筑物的采光應保證冬至日午間滿窗日照時間不少于1小時，或者全天有效日照時間累計不少于2小時。這樣，給出了地球上任意一點，就能計算出該點在任意一天中的有效日照時間。通過選擇平面布局優(yōu)化方案，結(jié)合經(jīng)驗建筑師布局經(jīng)驗，通過遺傳算法求得最優(yōu)規(guī)劃建設方案。針對第一題：首先平面布局優(yōu)化方案選擇中精簡樓房復雜度，根據(jù)問題要求不同規(guī)格的樓房數(shù)量列出不等式組，結(jié)合二、三問求解得：面積140平米以上套房為69套，120平米套房72套。然后利用遺傳算法求解待建建筑物的最大容積問題，較詳細的介紹了選擇、交叉、變異等遺傳算子的具體應用，以及不同的運行參數(shù)對結(jié)果的影響，用VC程序?qū)⑺惴ㄔ谟嬎銠C上實現(xiàn)時，程序能夠在很短的時間內(nèi)得到結(jié)果，運行效率較高。二期商品房建造要求：1．面積140平米以上套房66套以上，120平米套房72套以上。 問題分析該問題涉及建筑日照采光及二期商品房建筑要求，根據(jù)題目要求，問題一首先是商品房建設滿足面積140平米以上套房66套以上，120平米套房72套以上，問題二考慮不帶電梯的套房不多于60%來安排樓房地基坐標，問題三考慮建筑物的采光應保證冬至日午間滿窗日照時間不少于1小時，或者全天有效日照時間累計不少于2小時。問題三分析問題三為滿足建筑物的采光時間要求，僅需在太陽距離待建商品房最遠時（冬至日）滿足建筑物采光要求即可，在此將問題簡化，使其滿足全天有效日照時間累計不少于2小時即可，在此為保證時間內(nèi)實現(xiàn)整幢建筑物的高度和其最大容積的最優(yōu)化的約束條件。3）假設樓房走廊、電梯、陽臺等問題的考慮留有樓房寬度約5m，樓房寬度為13m，商品房寬度為10m。因此，以地方子午圈為基準所決定的時間，叫做地方時。對于一般的建筑日照工程，所用的時間不需要十分精確，為了簡便計算，標準時差可以忽略不計，故簡化為： （51）（2） 角度計算[2]方榮生. 太陽能應用技術. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社,1985.2]太陽高度角是太陽相對于地平線的高度角，這是以太陽視盤面的幾何中心和理想地平線所夾的角度。 30′，大同市的地理緯度2 冬至日時間選?。?2月22日，有效日照時間：7時25分23 結(jié)束時間：16時34分37[3]卜毅,建筑日照設計,北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988.[3]3 以北京時間為準，推算出大同的正午前后的“時間”：，由（51）得大同太陽正午直射為北京時間=11:56，=12:56。先近似給出樓房最低高度，由在冬至日時大同市的“正午時間”的太陽高度角得：，，同理再做一層建筑間隔距離30m。設4號樓高度相同為L層且L不大于六層，5,6號樓高度相同為H層。：（初）（3） 問題三的模型建立與求解（1） 問題分析：一是希望所建建筑物的體積能夠達到最大，或者說建筑物的容積越大越好，這樣就會節(jié)約土地，帶來更大的經(jīng)濟效益，二是保證周圍住宅規(guī)定范圍內(nèi)的每個窗體在日照標準日的目采光時間不低于日照標準中的最低時數(shù)，能夠達到科學采光。（2） 單點日照算法附錄1：利用單點算法求得的每個窗體在各個遮擋條上臨界線的高度和每個窗體被各個遮擋條遮擋的時間如表所示：每個窗體在各個遮擋條上臨界線的高度每個窗體被各個遮擋條遮擋的時間給定一組CT的值及求解后每個窗體的有效日照時間JT,如表所示每個窗體的初始有效日照時間及求解后的有效日照時間求解后相應的每個遮擋條的最后高度如表所示：表:求解后每個遮擋條的高度另外給定一組CT的值及求解后每個窗體的有效日照時間刀如表所示表：每個窗體的初始有效日照時間及求解后的有效日照時間求解后相應的每個遮擋條的最后高度如表所示：表：求解后每個遮擋條的高度注：以上各表中用表示遮擋條的高度可阻任意高。3. 適應度函數(shù) 由前面建立的數(shù)學模型知，目標函數(shù)是非負值，故在這里可以將個體的適應度函數(shù)直接取為對應的目標函數(shù)，并且不再對它作其他變換處理。最優(yōu)保存策略 在遺傳算法的運行過程中，通過個體進行交叉、變異等遺傳操作而不斷地產(chǎn)生出新的個體。(2)若當前群體中最佳個體的適應度比總的迄今為止的最好的個體的適應度還要高，則以當前群體中的最佳個體作為新的迄今為止的最好個體。設群體大小為A，個體i的適應度為，則個體i被選中的概率‰為：=比例選擇算子的具體執(zhí)行過程是：(1)先計算出群體中所有個體的適應度總和。5. 雙點交叉算子 子選擇操作后，群體的平均品質(zhì)變優(yōu)，但并沒有新的優(yōu)良個體產(chǎn)生，這樣經(jīng)過若干代選擇操作后，將產(chǎn)生局部優(yōu)化，而并非最優(yōu)解，因此，必須使群體象生物界中的父母代產(chǎn)生子女代那樣產(chǎn)生新的個體，交叉就是實現(xiàn)這一想法的算子，并且不會使群體的個數(shù)增加或減少。例如，設交叉點為3和6，雙點交叉操作的示例如下：父：2 5 2 | 3 7 4 | 8 6…… 子：2 5 1|7 4 6|8 6…… 雙點交叉父：3 8 5 | 7 4 6 | 2 1….. 子：3 8 5|3 7 4|2 1…….在產(chǎn)生子和子的同時，父和父將被取代，通過交叉運算，它使下一代群體中的個體數(shù)不變，且保留了上一代的好的遺傳信息，并且進行改善，使遺傳過程向前發(fā)展。(1)倒位變異是指將個體編碼串中隨機選取的二個基因座之間的基因逆序排列，從而形成一個新的個體。例如：=（2 4 7 8 3 12 6……）=（2 4 7 8 3 12 6……）變異的概率也是根據(jù)具體的問題而定，一般取為O～O．2，本文中交換變異的概率取為0．05。均勻變異的概率一般取為O～O．1，.遺傳算法求得待建建筑物包絡體體積代碼includestruct individual{ std::vectorstd::vectorlongm_Chr_WT。/*選擇概率*/double m_Qs。 int cur_best=pop_size_1。 population[pop_size].m_fitness=population[i].m_fitness。 std::vectorintworseIdxs。 bestIdx=i。 } else if(population[i+1].m_fitness==worseFit)
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