Multicriteria optimization of buildings arrangement based on wind criteria

• Autorzy: Jędrzejuk H. , Klemm K. , Marks W.

Warianty tytułu

PL

Wielokryterialna optymalizacja usytuowania budynków na podstawie kryteriów wiatrowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problem of multicriteria optimization of the location of buildings arrangement based of wind criteria is presented. The problem is formulated in the following manner: in the particular area, the known number of denned buildings are to be located in order to minimize the area characterized by too high or too low wind velocity, and to maximize the area with an acceptable and preferable wind velocity. The turbulence model has been adopted for this study. Calculations have been made use of simulation program FLUENT 6. The forms of the objective function have been analytically found by approximation of the obtained results with polynomials of the second grade. The solution of the problem has been found numerically by applying CAMOS. The point of the set compromises, closest to the ideal point in the nondimensional space of objectives function, has been assumed as a preferable solution.

PL

Przedstawiono zagadnienie optymalizacji wielokryterialnej usytuowania budynków na podstawie kryteriów wiatrowych. Celem pracy jest takie rozmieszczenie budynków o zadanym kształcie, aby obszary w których prędkość wiatru jest zbyt mała lub zbyt duża były minimalne, a obszary w których prędkość wiatru osiąga wielkości pożądane były maksymalne. Zmianę pól prędkości wiatru wywołaną istnieniem budynków wyznaczono metodą symulacyjną na podstawie modelu zaimplementowanego w programie symulacyjnym FLUENT 6. Uzyskane wyniki aproksymowano wielomianami drugiego stopnia co pozwoliło na wyznaczenie ich minimów za pomocą pakietu CAMOS. Jako rozwiązanie preferowane przyjęto punkt zbioru kompromisów najbliższy punktowi idealnemu. Rozważania zilustrowano przykładem optymalizacji usytuowania trzech budynków o kształtach optymalnych.

Słowa kluczowe

EN

multicriteria optymization; arrangement; building; wind criteria

PL

optymizacja wielokryterialna; usytuowanie; budynek; kryteria wiatrowe

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 54, nr 4
• Strony: 751--767
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Jędrzejuk H.

autor

Klemm K.

autor

Marks W.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warszawa, Poland,

Bibliografia

• 1. B. BLOCKEN, S. ROELS, J. CARMELIET, A numerical study of wind nuisance for a high-rise building group, Proc. 2nd International Building Physics Conference, Leuven 2003, 981.
• 2. J. GANDEMER, Wind environment around buildings: aerodynamic concepts, Proc. 4th Int. Conf. on Buildings and Structures, Heathrow, London 1975, pp. 423-432.
• 3. C. L. HWANG, A. S. M. MASUD, Multiple objective decision making - method and applications. A state-of-art.-survey, Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1979.
• 4. H. JĘDRZEJUK, W. MARKS, Evolutional optimization of energy-saving buildings, Arch. of Civil Engineering, 51, 3, 395-413, 2005.
• 5. H. JĘDRZEJUK, The optimization of residential districts [in Polish], Engineering Studies, 54, 2006.
• 6. K. KLEMM, M. JABŁOŃSKI, Effect of windbreak on the wind flow in a small existing urban structure, Proc. Second International Building Physics Conference, Leuven 2003, 973.
• 7. K. KLEMM, M. JABŁOŃSKI, Wind speed at pedestrian level in residential building complex, 21st International Conference on Passive and Low Energy Architecture, Eindhoven, 2004, 311-316.
• 8. K. KLEMM, H. JĘDRZEJUK, W. MARKS, Optymalizacja usytuowania trzech budynków na podstawie kryteriów wiatrowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Nr 229, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 40, 255-262.
• 9. B. E. LAUNDER, D. B. SPALDING, The numerical computation of turbulent flows, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 3, 269-289, 1974.
• 10. W. MARKS, [Ed.], Optimization in physics of construction [in Polish], Studies in Physics of Construction, KILiW PAN, Łódź 2001.
• 11. A. OSYCZKA, Computer Aided Multicriterion Optimization System (CAMOS), International Software Publisher, Kraków 1992.
• 12. E. SIMIU, R. H. SCANLAN, Wind effects on structure, John Wiley & Sons, New York 1986.
• 13. T. STATHOPOULOS, B. A. BASKARAN, Computer simulation of wind environmental conditions around buildings, Engineering Structures, 18, 11, 876-885, 1996.
• 14. T. STATHOPOULOS, R. STORMS, Wind environmental conditions in passages between buildings, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 24, 1, 19-31, 1986.
• 15. J. WIERINGA, Updating the Davenport roughness classification, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 41-44, 357-368, 1992.