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从建模仿真看数字孪生 被引量：56
1
作者 张霖 陆涵 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期995-1007,共13页
简要回顾建模仿真技术的发展与演变历程,及其在科技进步中所发挥的重要作用。通过数字孪生产生的背景及内涵,揭示其与建模仿真一脉相承的关系。探讨如何借鉴建模仿真理论方法进行数字孪生的构建和评估,从而保证数字孪生的可信。
关键词 建模仿真 数字孪生 可信性 模型构建 模型工程
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地铁施工引起地层和建筑物沉降特征研究 被引量：51
2
作者 漆泰岳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1283-1290,共8页
尽管无建筑物的地层沉降特征已有定论,但有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征还有待深入研究,有建筑物的地层沉降特征比无建筑物更具有理论研究和工程应用价值。为此,以特定地层和浅基础建筑物为研究条件,应用FLAC3D建立三维数值模型... 尽管无建筑物的地层沉降特征已有定论,但有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征还有待深入研究,有建筑物的地层沉降特征比无建筑物更具有理论研究和工程应用价值。为此,以特定地层和浅基础建筑物为研究条件,应用FLAC3D建立三维数值模型,对无或有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征进行对比研究,揭示建筑物与隧道不同空间位置的地层和建筑物的沉降特征,探讨地铁隧道施工引起建筑物沉降的安全控制标准。在此基础上,通过对某工程的实例分析,表明数值模拟与实测结果具有较好的一致性,为地铁隧道施工的安全评价提供了技术支持。 展开更多
关键词 地铁隧道 地层沉降 数值模拟 建筑物沉降
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虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望 被引量：44
3
作者 张希黔 张利 《施工技术》 CAS 北大核心 2001年第8期31-32,共2页
论述在建筑工程施工中应用虚拟仿真技术的意义 ,并结合现实问题展望了虚拟仿真技术的应用前景。
关键词 虚拟现实 计算机仿真 建筑工程施工
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火灾中人员的行为及其模拟计算方法的研究 被引量：35
4
作者 田玉敏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2006年第1期26-30,共5页
在综合分析国内外人员疏散模型和模拟软件发展现状的基础上,研究人员在火灾中的行为理论、计算机模型、模拟原理等,并介绍了目前国际上研究人员行为方面综合功能较强的BuildingEXODUS软件的原理和特点,最后以具体实例说明了BuildingEXO... 在综合分析国内外人员疏散模型和模拟软件发展现状的基础上,研究人员在火灾中的行为理论、计算机模型、模拟原理等,并介绍了目前国际上研究人员行为方面综合功能较强的BuildingEXODUS软件的原理和特点,最后以具体实例说明了BuildingEXODUS软件在人群疏散模拟分析中的具体应用。研究表明,1)在不考虑其他因素的影响下,疏散总时间与人数成正比;2)在火灾等紧急情况下,当某个出口不能通行时,可能会使大量人员在另一个出口处造成“瓶颈”现象,因此,增加备用安全出口很重要;3)疏散时间实际上是一随机变量,会因各种情况的变化而不同,如在很大程度上受人员特性(如年龄等因素)的影响,传统计算方法一般会低估疏散时间而不能作为建筑疏散设计的依据;4)利用计算机模拟软件可以对火灾中各种可能发生的情况进行评价,评价结果比传统方法更科学、可信。火灾中人员行为的研究需要从心理学和社会学角度建立人群中个人行为与社会行为的理论框架,而疏散模拟是一个由多个因素组成的复杂系统,大量人群环境的模拟需要涉及人与人、人与环境间的相互作用。 展开更多
关键词 安全工程 火灾 人员行为 恐慌 计算机模型 模拟原理 building EXODUS软件
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基于CFD模拟的绿色建筑自然通风优化设计研究 被引量：39
5
作者 郭卫宏 刘骁 袁旭 《建筑节能》 CAS 2015年第9期45-52,共8页
自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略,对于节能减排、提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关重要的作用。计算流体动力学(简称CFD)是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,将其运用在绿色建筑设计领域,能够... 自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略,对于节能减排、提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关重要的作用。计算流体动力学(简称CFD)是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,将其运用在绿色建筑设计领域,能够为更精确地预测设计方案的建筑风环境提供依据,建筑师结合建筑技术科学的相关知识与模拟的结果进行分析,进而多方案比选和优化建筑设计方案。从总体布局、建筑形体、围护界面3个层面通过CFD风环境模拟来进行建筑自然通风优化的方法与实例研究,为建筑风环境的优化设计提供思路。 展开更多
关键词 CFD模拟 绿色建筑 自然通风 风环境 建筑设计 方案优化
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地铁开挖对地基沉降影响的数值分析 被引量：28
6
作者 王善勇 唐春安 +1 位作者 王述红 陆培炎 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期887-890,共4页
根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ... 根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ,数值模拟结果再现了隧洞开挖引起的周围岩体的损伤破坏过程 ,得到了隧洞及地基周围岩土的应力变化图 ,塑性区破坏图 ,以及位移矢量图 ,预报了破碎带的未来发展趋势·数值计算结果与采用解析算法的结果进行了对比验证 ,结果与现场观测资料基本吻合· 展开更多
关键词 地铁开挖 地基沉降 数值模拟 建筑物稳定性 有限元法 塑性区 岩体损伤 地下铁道
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不同开挖工序对连拱隧道中墙的影响 被引量：29
7
作者 王胜辉 杜小平 +3 位作者 袁勇 章勇武 杜国平 刘亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1102-1106,共5页
针对筲箕湾连拱隧道的开挖过程进行两种不同工序的模拟计算,计算中墙在两种不同开挖工序下的强度、变形与稳定性,比较不同开挖工序对隧道中墙的影响。结果表明,中墙是连拱隧道最主要的受力构件,非对称开挖容易在中墙上引起较大偏心荷载... 针对筲箕湾连拱隧道的开挖过程进行两种不同工序的模拟计算,计算中墙在两种不同开挖工序下的强度、变形与稳定性,比较不同开挖工序对隧道中墙的影响。结果表明,中墙是连拱隧道最主要的受力构件,非对称开挖容易在中墙上引起较大偏心荷载。根据计算结果来评价开挖工序的优劣,对连拱隧道的开挖过程提出一些建议。 展开更多
关键词 双连拱隧道 中隔墙 非对称开挖 有限元 模拟计算 力学性能
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建筑中人行为模拟研究现状和展望 被引量：26
8
作者 燕达 丰晓航 +5 位作者 王闯 Hong Tianzhen William O’Brien H.Burak Gunay Farhang Tahmasebi Ardeshir Mahdavi 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2015年第10期178-187,共10页
人行为是影响建筑能耗的重要因素,近几年成为建筑能耗模拟领域的研究热点。在过去的几十年中已有大量的相关研究,致力于通过实测建立事件或环境相关的人行为模型,但是,目前的人行为研究中还需要进一步发展,以满足工程实际的需要。本文... 人行为是影响建筑能耗的重要因素,近几年成为建筑能耗模拟领域的研究热点。在过去的几十年中已有大量的相关研究,致力于通过实测建立事件或环境相关的人行为模型,但是,目前的人行为研究中还需要进一步发展,以满足工程实际的需要。本文回顾了人行为研究的研究现状,总结了在研究方法上现存的问题,从数据采集、模型建立、模型验证和软件开发4个从建模到应用的阶段,提出了人行为研究的未来展望。并讨论了人行为研究中尚存在的一些共性问题,例如:在实测中应进一步探讨采样的规模和实验室研究的可行性,建立人行为模型时应明确模型面向的应用层次,合理的数学形式、参数选择的方法、多因素多行为多人的模拟等尚待研究,针对模型的验证应以实际应用为指向确定验证的指标,采取科学有效的验证方法,以及在人行为相关软件的开发中,应定义良好的软件结构和接口,建立统一的描述框架,以相对独立的模块形式实现和模拟软件的交互。希望这些探讨能为将来的人行为研究提供新的思路,以推动人行为和建筑能耗模拟事业的发展。 展开更多
关键词 人行为 建筑模拟 建筑能耗
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分体式家用空调器动态仿真 被引量：14
9
作者 丁国良 张春路 +1 位作者 李灏 陈芝久 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期262-264,共3页
为了解分体式家用空调器的实际动态特性，需要对空调器的动态工作过程进行仿真．提出的动态仿真模型，主要包括４个基本模块：压缩机、高压侧（包括压缩机壳体、冷凝器和输液管）、低压侧（包括蒸发器、吸气管和集液器）和毛细管．按照... 为了解分体式家用空调器的实际动态特性，需要对空调器的动态工作过程进行仿真．提出的动态仿真模型，主要包括４个基本模块：压缩机、高压侧（包括压缩机壳体、冷凝器和输液管）、低压侧（包括蒸发器、吸气管和集液器）和毛细管．按照开机与停机过程的不同，对于高、低压侧的模型分别采用质量引导法与能量引导法．该模型能模拟包括开、停机瞬态过程，压缩机较长时间工作后及高、低压平衡后的完整的实际动态工作过程．计算结果表明，该模型适用于分体式家用空调器的快速动态模拟。 展开更多
关键词 空调器 动态仿真 分体式 仿真 建模 压缩机
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流体机械类课程研究型实验教学方法探索与实践 被引量：23
10
作者 王君 孙卓辉 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期244-248,252,共6页
流体机械具有种类多样、结构复杂和介质高危等特点,流体机械类课程是工科院校的重要课程。分析了现有有关流体机械实验教学中存在的不足,提出设计研究型实验教学方法;根据所设定的综合性实验任务,学生通过研究型学习自行设计实验方案,... 流体机械具有种类多样、结构复杂和介质高危等特点,流体机械类课程是工科院校的重要课程。分析了现有有关流体机械实验教学中存在的不足,提出设计研究型实验教学方法;根据所设定的综合性实验任务,学生通过研究型学习自行设计实验方案,经过比较讨论使之完善,根据实验室条件确定最终可行的实验方案;搭建并组装实验设备,完成实验教学。结合3D打印、虚拟仿真、工作过程模拟,提出一种基于仿真模拟的研究型实验教学方法;阐明了这种实验教学方法的实施步骤。介绍了对指导教师、实验室条件和管理方面的要求。该实验教学方法有助于提高学生的创新能力和解决实际问题能力。 展开更多
关键词 研究型学习 实验教学方法 流体机械 3D打印 虚拟仿真 实验室建设
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用于控制的制冷系统稳态建模与仿真 被引量：3
11
作者 周永明 陈芝久 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期255-258,共4页
为研究各控制参数对制冷系统性能的影响趋势，对制冷系统进行了数学建模和仿真．模型选用时考虑到既要计算速度快，又要有一定精度，因此对换热器采用“分区集总”的建模方法．为验证仿真结果的可靠性，进行了一定的实验验证，结果表明... 为研究各控制参数对制冷系统性能的影响趋势，对制冷系统进行了数学建模和仿真．模型选用时考虑到既要计算速度快，又要有一定精度，因此对换热器采用“分区集总”的建模方法．为验证仿真结果的可靠性，进行了一定的实验验证，结果表明此仿真程序有一定精度。 展开更多
关键词 传热 制冷系统 仿真 多变量控制 节能 建模
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虚拟现实技术用于复杂结构施工研究 被引量：14
12
作者 李国成 王靖涛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期95-99,共5页
研究了如何将虚拟现实技术应用于复杂结构施工的方案设计及技术人员培训。在虚拟环境中清楚地表达出构件及机械设备间相互的空间关系 ,将施工中可能碰到的问题都暴露在虚拟试验阶段 ,避免临时高空处理问题的困难 ,同时在虚拟环境中对施... 研究了如何将虚拟现实技术应用于复杂结构施工的方案设计及技术人员培训。在虚拟环境中清楚地表达出构件及机械设备间相互的空间关系 ,将施工中可能碰到的问题都暴露在虚拟试验阶段 ,避免临时高空处理问题的困难 ,同时在虚拟环境中对施工人员进行培训 。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 计算机仿真 建筑施工 运动模拟
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高层建筑风载的数值模拟 被引量：8
13
作者 苏铭德 唐革风 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期436-442,共7页
本文对高层建筑在不同风向下的流场进行模拟，并将所得的结果与ＣＡＡＲＣ的标准模型实验进行比较。这些比较表明，ＮＳＴＲ程序包是对建筑物的风载进行预测的有效工具。
关键词 数值模拟 高层建筑 湍流 风载
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Midas/GTS在边坡稳定性与地基沉降分析中的应用 被引量：18
14
作者 王珂 李顺群 李珊珊 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期362-365,共4页
为了解决边坡稳定性与地基沉降对建筑物的影响,根据工程地质条件、地基处理方案、桩位布置及其他相关资料,基于Midas/GTS软件建立了某人工地基沉降和稳定性分析的二维施工过程模型.模拟并分析了三种不同施工工况条件下地基沉降的差别,... 为了解决边坡稳定性与地基沉降对建筑物的影响,根据工程地质条件、地基处理方案、桩位布置及其他相关资料,基于Midas/GTS软件建立了某人工地基沉降和稳定性分析的二维施工过程模型.模拟并分析了三种不同施工工况条件下地基沉降的差别,同时对土层的位移场、应力场进行了对比分析,从不同角度对地基的稳定性进行了评估.分析表明:处理后的地基沉降量比较均匀,土层水平位移较小;地基的位移和应力以及桩基的位移均符合相关要求,土坡稳定性安全系数高.因此,该人工地基是安全可靠的.进一步的研究表明,为了增强该场地的安全性,可以采取开挖减压沟等工程措施.本文可以为类似地质条件的地基设计和施工过程控制提供理论参考和工程措施. 展开更多
关键词 地基 桩 应力应变 数值模拟 承载力 侧向变形 建筑物 安全性
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北京若干住宅建筑的热环境分析 被引量：7
15
作者 陈盛 狄洪发 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2001年第3期255-260,共6页
使用集成于 CAD之上的模拟软件 De ST ( Designer's Simulation Toolkit)对北京的若干幢住宅建筑进行了详细的热环境分析 . De ST中的模型使用状态空间法计算房间的冷、热负荷和热特性 .计算中考虑建筑外表面的阴影遮挡 ,最后得到... 使用集成于 CAD之上的模拟软件 De ST ( Designer's Simulation Toolkit)对北京的若干幢住宅建筑进行了详细的热环境分析 . De ST中的模型使用状态空间法计算房间的冷、热负荷和热特性 .计算中考虑建筑外表面的阴影遮挡 ,最后得到的结果是基础室温和冷热负荷 .从结果可以看出建筑设计对于节能的重要性 ,同时不同的围护结构保温和外窗遮阳也对室内热环境有很大影响 .所有计算的建筑保温均好于北京采暖节能住宅的围护结构传热系数限值 ,使其热负荷低于北京节能住宅的采暖耗热量指标 .通过对不同建筑的比较还可以得出建筑的朝向、体形系数、窗墙比、通风方式与建筑能耗之间的关系 .不同房间的冷负荷则根据其所处的楼层和朝向而各有不同 .其中最突出的问题是由于屋顶保温的相对不足 ,使顶层房间的冷负荷大大高于其它楼层的房间 .可见冬季的围护结构传热系数限值无法满足夏季的要求 ,制定这方面的节能标准迫在眉睫 .在北京的热网计量收费改革之后 ,对房间采暖又提出了新的要求 (比如采暖的快速启动 ,以及实现冬季室温可调 ) .最后 ,还分析了夏季自然通风对建筑节能的巨大效果 。 展开更多
关键词 模拟分析 热性能 热环境 住宅建筑
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苏州粉土地层地连墙施工对地层扰动影响研究 被引量：18
16
作者 朱宁 周洋 +2 位作者 刘维 史培新 吴奔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期529-536,共8页
采用三维有限差分软件FLAC3D对地下连续墙施工进行模拟,分析苏州地区粉土地层中地连墙施工对土体扰动及周边建筑物影响。利用UBCSAND硬化规律对外部扰动作用下土体强度逐步发挥的力学特性进行表征,模拟开挖过程中浅层土体变形,并对地连... 采用三维有限差分软件FLAC3D对地下连续墙施工进行模拟,分析苏州地区粉土地层中地连墙施工对土体扰动及周边建筑物影响。利用UBCSAND硬化规律对外部扰动作用下土体强度逐步发挥的力学特性进行表征,模拟开挖过程中浅层土体变形,并对地连墙施工中成槽开挖、钢筋混凝土施工及混凝土硬化进行全过程模拟。计算结果表明,硬化模型较好地反映地连墙施工扰动下浅层土体力学特性;地连墙成槽阶段地层变形随深度的增加而减小,地表以下20 m范围内地层变形显著,而深部土体变形较小;钢筋混凝土浇筑施工对地层变形起到抑制作用;混凝土硬化阶段地层变形趋于稳定。在该基础上采用硬化模型对苏州某基坑地连墙施工进行数值仿真,模拟结果和现场实测吻合较好。 展开更多
关键词 地连墙施工 粉土地层 硬化模型 数值模拟 地层变形 建筑物沉降
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基于MATLAB的飞行仿真 被引量：11
17
作者 张镭 姜洪洲 +1 位作者 齐潘国 李洪人 《计算机仿真》 CSCD 2006年第6期57-61,共5页
该文介绍了一种小型飞机飞行模拟器飞行仿真模型的开发过程。建立了非线性的动力学方程和起落架模型,采用插值方法生成气动系数,利用S imu linkTM中航空工具箱构建环境模型,使用StateflowTM表述逻辑关系。气动数据来源于DATCOM。较为完... 该文介绍了一种小型飞机飞行模拟器飞行仿真模型的开发过程。建立了非线性的动力学方程和起落架模型,采用插值方法生成气动系数,利用S imu linkTM中航空工具箱构建环境模型,使用StateflowTM表述逻辑关系。气动数据来源于DATCOM。较为完整的模型,使得仿真整个飞行的过程,滑跑,起飞,巡航,降落得以实现。进行了飞机起飞和降落阶段的仿真,结果表明模型可用。非线性的数学模型能够比较真实地反映飞机的实际特性。仿真模型开发的成功为模拟器的建立打下了基础。 展开更多
关键词 飞行仿真 航空工具箱 起落架模型 气动系数生成 起飞 降落
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基于FDS的徐州地铁盖下建筑火灾烟气模拟 被引量：14
18
作者 李志明 周然 +1 位作者 周祥 朱国庆 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1104-1106,1110,共4页
以徐州市轨道交通1号线杏山子车辆段项目E地块盖下建筑为背景,在考虑建筑自身已有被动和主动消防设施的前提下,采用数值模拟的方法对改造后项目方案在发生火灾时的火灾蔓延、温度场及烟气流动等现象变化规律进行分析,评估运用库、检修... 以徐州市轨道交通1号线杏山子车辆段项目E地块盖下建筑为背景,在考虑建筑自身已有被动和主动消防设施的前提下,采用数值模拟的方法对改造后项目方案在发生火灾时的火灾蔓延、温度场及烟气流动等现象变化规律进行分析,评估运用库、检修库等盖下建筑的消防安全性。根据模拟结果为该地下建筑提出相关的消防管理建议。 展开更多
关键词 轨道交通 数值模拟 地下建筑 火灾烟气 消防管理
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建筑物对污染物扩散影响的数值与风洞模拟研究 被引量：13
19
作者 郭栋鹏 姚仁太 乔清党 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期16-21,26,共7页
采用k-ε(RNG)与RSM湍流模型对处于方形建筑物不同位置污染源所排放污染物的扩散规律以及建筑物对流场的影响进行模拟,并且与相应的风洞试验结果进行了比较。流场分析结果表明:数值模拟能够较好地模拟建筑物前方迎风侧停滞回流、顶部回... 采用k-ε(RNG)与RSM湍流模型对处于方形建筑物不同位置污染源所排放污染物的扩散规律以及建筑物对流场的影响进行模拟,并且与相应的风洞试验结果进行了比较。流场分析结果表明:数值模拟能够较好地模拟建筑物前方迎风侧停滞回流、顶部回流以及后方空腔区等。浓度场分析结果表明:建筑物前方迎风侧以及顶部回流区污染物扩散的数值模拟结果与风洞试验结果基本相等,而在建筑物后方空腔区污染物的数值模拟结果略高于风洞试验结果。综合分析并与风洞试验结果相比较,RSM模型能够较好地模拟污染物浓度场以及建筑物周围流场的变化规律。 展开更多
关键词 数值模拟 风洞试验 建筑物影响 污染物扩散 流场
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基于建筑性能模拟技术的绿色建筑设计教学实践与思考 被引量：14
20
作者 宗德新 曾旭东 王景阳 《室内设计》 2012年第4期13-17,共5页
可持续发展理论促进了生态城市和绿色建筑的发展,建筑教育需要积极地将相关内容融入原有的教学体系中。建筑性能模拟技术可以为绿色建筑设计提供技术支撑,本文列举了不同类型的建筑性能模拟软件的各自特点与适用范围,介绍了绿色建筑系... 可持续发展理论促进了生态城市和绿色建筑的发展,建筑教育需要积极地将相关内容融入原有的教学体系中。建筑性能模拟技术可以为绿色建筑设计提供技术支撑,本文列举了不同类型的建筑性能模拟软件的各自特点与适用范围,介绍了绿色建筑系列毕业设计课程教学中准备阶段、中期阶段和成果阶段的教学过程,以及在不同阶段运用数字技术的方法,总结了教学中遇到的问题及经验,提出了建立绿色建筑教学体系的思考与展望。 展开更多
关键词 建筑教学 数字技术 性能模拟 绿色建筑 设计
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