(文/张丰)近些年,建筑学界对于“绿色”“节能”“碳排放”“气候适应性”等相关领域的关注持续增加,使得“建筑性能”一词越来越多地出现在建筑师的视野之中。随着计算机技术的飞速发展,“大数据”“人工智能”等交叉领域的日新月异,业界对“性能优化”的关注和重视与日俱增。现如今,建筑师不仅需要建造实用、坚固、美观的建筑,还需要提供高性能的建筑设计方案,从而应对气候、环境、社会和经济等多方面的挑战。
知名建筑设计师张雪松,在建筑设计优化与技术研发等方面有较高的建树,一直活跃在建筑设计科技前沿。他借助数字力量赋能智慧建筑行业发展的经验,极具借鉴与参考价值。
张雪松深耕智慧建筑、绿色建筑研究领域多年,主导完成的多个建筑项目均实现了整体方案的最优化设计,成为智慧建筑领域的标杆项目,多次荣获国际级建筑奖项,此外,由他创新研发的建筑智能化优化设计工具,也广泛应用于建筑设计领域,帮助建筑师完成建筑性能的大幅度优化,为推动行业智能化、绿色化发展发挥了重要作用。“基于SOM神经网络的建筑优化设计决策支持系统”正是其中最具代表性的技术之一。
凭借自身多年建筑设计优化经验,张雪松将前沿信息技术与智能设计系统相融合,设计研发出的“基于SOM神经网络的建筑优化设计决策支持系统”,打造了一套自动化、智能化的建筑设计优化系统。据了解,“基于SOM神经网络的建筑优化设计决策支持系统”借助SOM神经网络构建建筑优化目标聚类模型,实现了对建筑设计高维数据的解析,能够结合建筑设计要求和建筑功能需求,自动开展各环节的设计优化工作,同时借助自适应算法完成对设计参数的调整,最终输出科学精准的工程设计方案,真正解决了现有技术针对高维、大量非支配设计解可视化难度高,非支配设计解数据特征挖掘难、决策制定过程不直观、无法兼顾建筑优化目标和建筑设计参量协同决策需求的问题,同时有效规避了设计、施工返工情况的发生,不仅实现了建筑性能优化,还进一步解决了建筑项目的材料损耗问题,提高了建筑项目整体的节能降耗水平。
从长期的市场应用反馈来看,“基于SOM神经网络的建筑优化设计决策支持系统”具有高效性、高智能性、高协调性等诸多特点和优势。在该系统的支持下,不同专业的设计工作实现了彼此协同而又互不干扰,一旦设计参数有所调整,系统会及时发出提示,使得建筑设计的各个环节都能获得一致、可靠的信息数据,强化了设计信息的共享性和传递性,能够协调多优化目标之间的关系,加强细节把控,避免了因提升特定优化目标而导致其它目标的减损,全面提高设计方案的可行性,保证了设计方案的精确性和科学性;与此同时,该系统还可以动态模拟整个施工过程,缩短了建筑设计与工程施工之间的差距,使得设计人员可以通过系统模拟结果进行设计方案的优化,显著提高了设计效率、降低了建设成本,使得建筑工程项目的综合效益得到明显提升,进一步推进了建筑行业的智能化、绿色化发展。
目前,建筑行业的绿色、节能、智能化发展已是大势所趋,建筑设计领域发展也将以智能化方向为主。张雪松表示:“作为设计活动的本体——设计师,一方面要保持开放心态,积极融入其中,打破固有思维界面,在更宽广的维度来看待设计问题,运用先进的数字技术拓展设计边界、深度、广度。同时要关注设计的本质,不断完善和改进人类的生存环境,与自然和谐共生。”而他本人也将继续开展关键技术的攻关与研究,推动人工智能、区块链、云计算等前沿技术与建筑业融合发展格局的加速形成,进而推进整个建筑行业的智能化发展。
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