第43卷第5期 2016年5月 建筑设计 Architectural Design 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
综上所述，ESM 与 RGA的搜 寻性能对 比见表 2。ESM
搜寻机制为逐步搜寻每组设计变数，分析时间随设计解空间
变大而剧增 ；RGA为一种在设计解空间中采取随机多点搜寻
技巧，过程 中透过运算子的进行，在搜寻空问进行跳跃式搜
寻，搜寻的分析次数由遗传参数控制，即使设计解的空间变
大，遗传参数仍维持不变，以致利用 RGA进行运算时，不同
的设计变数增量所需运算时问仍极为相近。使用RGA搜寻时，
若设计变数增量0．1m调整为0．05m，搜寻至最佳解机会虽从
98％ 降至37％，但 RGA (0．05)平均工程造价46693与 ESM
(0．05)最佳解46533差距仅0．34％，且 RGA (0．05)平均工程
造价46693仍低于 ESM (0．1)最佳解47137。故 RGA在小范
围设计空间时，可获得良好效果。
表2 ESM与RGA的搜寻性能
设计 增量 平均工程 最佳解 与最佳解 最佳解 分析 方法 ／m 造价／元 ／兀 差距／％ 比例／％ 时间
O．1 —— 47137 —— —— 1Omin ESM 0．O5 —— 46533 —— —— 192min
O．1 47139 47l37 0．04 98 39s RGA O O5 46693 46533 0．34 37 39s
注：Ⅳ口为l0、尸c为0．9、Pmfl30．1、 ， 为100。
4 结束语
(1)本研究依据传统挡土墙设计与分析程序发展 自动化
设计程式，并按照现行规范，详细估算常时与地震时两种状
况各安全性检查项 目。配筋部份以自动化配筋取代人为配筋，
(上接第19页)
2．3 采光设计
在建筑群的中部 (食堂、办公楼、教学楼三者之间)设
计下沉庭院，可供坡下建筑采光。
入口广场下的游泳池，可通过设计玻璃天窗采光。
外廊下方为坡下教室的走廊，在外廊区域开天窗，辅助
坡下教室走廊采光，天窗可结合休息座椅设计，使功能与景
观融为一体 (图3)。
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图3 采光设计示意
2．4 标识设计
在办公楼处，结合入口设计一个钟楼来统领整个建筑群。
钟楼可以给区域报时，同时也是这群建筑的标志，给人归属
感与识别性 (图4)。
图4 标识设计图
2．5 兼容设计
天体国际教育学校是 由天津体育学院运动与艺术学院投
资建设，且校址又在运动与艺术学院内部，可充分共享学院
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节省人力与时间，也可避免配筋部分过于保守。
(2)本研究透过 ESM对案例进行全域最佳解的搜寻，并
以此最佳解进行设计程序 (原设计解)的检讨。全域最佳解
工程造价较原设计解节省约7．6％～ 8．7％，此现象凸显出传统
设计程序受限于时间与人力，提出的设计解虽可满足安全性
要求，却未致力追求最经济的设计解。
(3)各项外在不利因素 (地下水位、地震及地表超载 )
均会造成挡土墙整体安全系数递减，为符合规范须调大挡土
墙设计尺寸，工程造价也增加。若以单一变因而言，地下水
位对工程造价影响最大、次之为地震因素，最后为地表超载。
(4)遗传算法的搜寻性能与许多因素有关，如 ：族群数、
世代数、交配率、突变率、设计解空间的大小等，此法属于
全域随机搜寻方式，故设计空问大小的影响尤其明显。
参考文献
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