一、多學科設計優(yōu)化在建筑工程設計中的應用

1.多學科的耦合

在正常的情況下，想要將整體性的最優(yōu)解獲得，每一個學科都會是互相獨立的，耦合關系不會存在。那么，就該把系統(tǒng)之中的目標擬定成學科目標中的增函數(shù)。所以，想要將學科與學科之間的耦合實現(xiàn)，一定要開展協(xié)同優(yōu)化。需要利用學科之間由于耦合的關系降低概率的情況，讓最優(yōu)化得到促進。這樣的方式可以利用學科等級的相應優(yōu)化，在對系統(tǒng)級進行協(xié)調的過程中，通過松弛因子將其實現(xiàn)。進行組合優(yōu)化的具體目標就是在能源以及結構的可行解空間當中尋求共同解的空間，因為沖突性是耦合參數(shù)具備的。所以，共同解的空間當中不可以將最優(yōu)解有所展現(xiàn)，只能夠將優(yōu)化解的空間獲取。因此，設計人員一定要按照實際的需要，在總體投資成本以及空間所耗費的運營成本中找尋平衡點。MDO則會將可靠、直觀的可視化替代方案以及數(shù)據(jù)支持找出，從而找尋出較為適合的設計方案。

2.建筑模型的建立

所謂的建筑模型所指的就是建筑的信息模型，是利用對象化的數(shù)字物體進行表現(xiàn)和描述真實世界中的建筑構件。參數(shù)建模方面主要是用行為模型與關系數(shù)據(jù)庫，進行表現(xiàn)和動態(tài)捕捉所需要的建筑信息。由于應用了參數(shù)化技術的建筑模型，會具備著真實的屬性和行為，參數(shù)化模型還能夠智能識別構件之間的規(guī)則以及構件之間的特征。因此，會讓構件保持真實性的關系狀態(tài)。同時在對建筑構件進行管理方面，會將設計中的智能性有效保持，對設計工作中的重復性大大減少。想要讓建筑模型擁有充足的靈活性和柔軟性、對人類的智能參與有所滿足，多學科的產(chǎn)品一般都會將產(chǎn)品設計的對象樹建立健全，其中所包含的設計對象分別包含目標、方法、約束、參數(shù)集合四部分。

3.劃分模塊

按照建筑工程項目作用在設計階段，應該包含到的相關要求以及多個學科特性，要把原系統(tǒng)劃分為幾個子系統(tǒng)。獨立求解這一系列子系統(tǒng)應該放在首位，同時要開展優(yōu)化流程。再分析耦合每個子系統(tǒng)之間的對應關系，在最后進行協(xié)調整體的耦合變量。這樣才可以對每個子系統(tǒng)的目標相應滿足，運用這樣的方式可以獲得總體的最優(yōu)解。

二、在建筑工程設計中應用多學科設計的優(yōu)勢

建筑工程項目在設計的階段，傳統(tǒng)的方式會包含三個階段，設計建議會先提出，再開展詳盡的分析，最后將決策做出。

（1）建筑工程項目的專業(yè)設計是會根據(jù)業(yè)主的相關需求，將對應的設計方法和原則有所確定。

（2）按照建筑工程項目中對施工圖紙的設計，從中取得相應的信息，接著將不同學科的分析模型建立健全。

（3）建筑工程項目的設計人員與工程師，需要明確其能否與建設的理念相對應。

在設計的階段，需要對設計方案嚴格關注，不應該只是分析整體的項目。傳統(tǒng)的設計中，許多的時間都會在執(zhí)行和管理信息中付出較多的時間，可是在評價方面使用的時間較少。可是若對MDO正確利用，工程項目在設計的過程中，就會按照幾個方法開展主要流程：參數(shù)的選擇要按照設計的空間要求進行，接著分析這些參數(shù)，利用參數(shù)化的CAD將對應的幾何模型建立健全。對于設計集合模型階段的多個學科開展綜合性質的分析流程，將結果得出之后，再對材料、設備的成本、用量進行計算。對新參數(shù)配置的選擇方面需要合理控制，最后就可以利用優(yōu)化器將空間最優(yōu)的位置反饋出來。MDO讓工程師不用按照經(jīng)驗來控制每一項參數(shù)，只輔助相應的參數(shù)和規(guī)則就能夠達到效果，從而合理的解析其結果。

三、結語

根據(jù)以上的論述，MDO技術作用在建筑工程技術當中具備著一定的應用優(yōu)勢。對所進行的循環(huán)設計時間合理縮短，讓整體的產(chǎn)品質量優(yōu)化充分實現(xiàn)，有助于開發(fā)出可操作性的高端替代方案。還可以對建筑工程的管理組織機構有所優(yōu)化，顯示出工程當中的變更和沖突。并且還能夠將信息自動化實現(xiàn)，將決策科學性有所提升。在建筑設計過程中對于MDO的應用，對于繁瑣參數(shù)以及拓撲圖有所確定。還有對運算時間的掌握都是相關技術人員需要挑戰(zhàn)的，力求通過MDO技術讓應用分析建筑工程設計的過程更加順暢。

作者：張曉寧 單位：泰安市東方建筑設計有限公司