Site-specific Modular Design Optimization for High-rise Residential Buildings
Notice bibliographique
Résumé
Modular design refers to a design approach whereby customized modules or components are assembled to form the layout plan of a building. Previous researches have attempted to optimize the layout plan design of low-rise houses for maximizing the natural daylighting, ventilation performance, and energy efficiency. Engineers have also studied the modular design of high-rise residential buildings to meet site constraints and to optimize site development potentials. However, the previous studies on modular building design were based on empirical trial-and-error approaches, efficient methods for identifying the optimal combination of different modules and components were still lacking in literature. Therefore, this study attempts to develop an innovative approach for optimizing the modular design of high-rise residential buildings, with the aim of maximizing the building energy performance while fulfilling the site constraints and design code requirements. The design optimization problem, including the design variables and objective functions, is properly formulated to guarantee the quality of final optimized deign. Provided a set of well-defined modules and components, evolutionary genetic algorithm (GA) is then utilized for the wide-ranging exploration of the building layout plans, taking into consideration the site conditions and building design requirements. A computer program is developed, coupling the GA optimization and energy modeling, to systematically evaluate the candidate layout plans. The energy simulation results are subsequently used to guide the GA towards finding the optimal design solution. The proposed optimization method is utilized to generate the optimal layout design for a 40-story high-rise residential building, using a set of pre-defined modular flat units. The optimal design maximizes the use of natural ventilation and daylighting to save 30-40% of the energy consumption without compromising the site constraints and design requirements. The findings of this study serve as the decision support basis to enhance modular design of high-rise residential buildings (such as energy conservation in this study), thereby improving the sustainability and cost-effectiveness of the built environment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».