近日,工作室于佳卉等在《Energy and Buildings》上发表题为“Balancing environmental, social, and economic performance for sustainable industrial building envelopes: A multi-objective optimization approach”的研究论文(DOI:10.1016/j.enbuild.2026.117503。《Energy and Buildings》是建筑工程领域国际著名SCI刊物,在JCR分区CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY中属于Q1,并为中科院二区TOP期刊,2024年影响因子为7.1。

建筑对于实现可持续发展和碳中和至关重要。高性能建筑围护结构设计是可持续建筑的基石,为提高建筑能效提供了一种有效的被动式策略。然而,工业建筑作为全球环境影响的重要来源,却长期被忽视。为填补这一关键空白,本研究提出了一种基于仿真的多目标优化框架,旨在协调环境影响、社会福祉和经济可行性等关键可持续性支柱之间的权衡关系,并将其应用于重庆的一座代表性工厂。通过优化包括建筑围护结构关键形态与材料参数在内的多项设计变量,本研究旨在提升能源效率、室内舒适度及经济效益。研究采用NSGA-II算法生成帕累托前沿,随后运用K均值聚类与AHP-TOPSIS方法筛选分析方案。结果揭示了三种截然不同的设计范式,并为案例研究建筑提出了最终推荐方案。最终推荐方案在舒适度评分上接近最大值(仅牺牲3.59%),而能耗强度(7.72%)和生命周期成本(5.85%)仅比各自的最低值略有增加。本研究提供了一种稳健的数据驱动方法,有助于利益相关者在设计初期做出决策,最终促进可持续性发展。