目前,我国城市规模发展迅速,高层建筑不断增多,在城市规划管理中,有关日照分析与管理方面的矛盾日益突出。随着我国经济水平与公众生活水准的不断提高,建筑业和城市规划对日照采光日益重视,人们对于居住环境的注重程度也逐渐加强,由于日照问题涉及到城市居住人群的切身利益,涉及建筑日照问题的法律纠纷也日益增多,目前全国各地的建筑项目几乎都要求进行日照分析。 作为2004年国家863重点科研课题,2005年建设部重点科研课题,中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所基于三维图形平台编制了一个符合规范要求,操作简便,计算结果合理可靠的日照分析软件。本课题主要研究了运用遗传算法计算在日照规范的约束下拟建建筑的极限容积,该课题属于遗传算法在组合最优化问题中的应用。文中从日照分析计算和遗传算法的基本原理,到两者如何相结合地应用于本题均作了详细的介绍。并说明了遗传算法中所采用的模型建立方法及编码的方式、初始种群的产生方式、适应度函数的设计及各遗传操作及参数的设计方式。本论文还采用了许多遗传算法的优化方式以提高遗传算法的使用性能,均取得了良好的效果。各部分均提供了简要的程序框架。在论文的最后计算了一个日照分析的实例,证明了该算法在本题的应用上取得了非常好的效果。 通过该课题的成果,在日照分析软件中实现了利用遗传算法,根据现有建筑的底层窗口的形状和位置,对于任意指定的地块范围按照一定的日照约束条件进行计算处理,通过优化与筛选,可以得到满足日照规范约束条件的拟建建筑物的最优体量与形状,使此地块发挥最大的作用,此结果对于辅助规划设计,避免设计中可能产生的日照问题和设计省地型建筑具有较大的实用意义,同时,为规划局审批建筑时,进行日照预评估提供了一个方法。