查尔默斯的建筑未来研究区正在研究如何通过计算数学建模和计算风和景观,以找到合适的地点来放置建筑。
Carl Lundholm自2015年8月以来一直是数学科学系计算数学专业的博士生。他和他的导师Anders Logg(计算数学教授和Building Futures虚拟城市项目负责人)一起,对重叠网格的有限元方法进行研究。他们与建筑公司CREAM Architects和哥德堡大学合作,研究如何利用这项研究找到合适的地点,在景观中放置建筑。这是在题为“聚落布局的计算设计”的项目中进行的。
什么是重叠网格?
网格是指通过空间离散得到的计算网格。空间离散化意味着一个区域被分割成更小的部分,例如像一个棋盘。在这种情况下,重叠网格意味着围绕每个网格生成一个小网格建筑然后,它被放置到一个围绕景观产生的更大的网格中。
重叠网格的优点是什么?
其想法是通过移动静态景观网格中较小的房屋网格,可以快速、轻松地测试各种沉降配置。这意味着计算成本高的网格生成只需要初始化,而经典的方法是使用单个网格,当建筑移动时需要重新生成。
建筑物的定位标准是什么?
到目前为止,一个场地的适宜性由两个因素决定:周围的风(流量)和从建筑的视野。为了模拟流动,采用了重叠网格上Stokes方程的有限元方法。建筑的视图模型是基于专门为项目创建的视图度量,以及栅格化。对于给定的位置和方向,视图度量产生一个介于0到1之间的值,其中较高的值表示更好的视图。采用FEniCS软件,利用其新的多网格功能实现和计算。图1说明了来自流和视图模型的一些模拟结果。该项目目前面临的主要挑战是如何使软件更健壮、更快。
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