在数字技术与人工智能高速发展的大环境下，建筑业面临新的技术革命。绿色节能是近年来日益严峻的资源问题、环境问题对建筑业提出的现实要求，而北方住宅节能是我国建筑节能的重中之重。本书针对当前国内住宅建设中方案设计初期性能优化不充分、实际效果与设计目标相背离等现实问题，以北方住宅方案设计阶段绿色性能目标为导向，将住宅绿色节能设计与人工智能技术相结合，发掘参数化数字技术和智能设计在建筑方案设计中的应用潜力，构建了一种以绿色性能目标为导向、人机协同、基于性能模拟数据的设计方法和面向建筑师的技术协同工具平台。
本书首先从建筑的参数化形式生成和性能导向的设计结合机制两方面对相关文献进行综述，分析建筑的性能导向参数化设计研究现状，并探讨已有性能导向设计方法与住宅设计过程的契合度和局限性。然后，梳理绿色性能导向的住宅参数化设计方法和流程，构建了一种基于智能设计平台、人机协同的未来工作模式和逆向的设计流程，流程通过多平台智能绿色设计工具的开发辅助建筑师综合决策。之后，以参数化生成设计方法为基础，基于Grasshopper平台及Python语言编写住宅设计方案自动生成算法。通过案例库特征提取—参数化方案生成—限定条件筛选的算法框架，实现北方住宅标准层设计方案的自动生成;针对已有住宅方案的优化问题，提出性能导向的绿色住宅性能优化方法，基于参数化与遗传算法进行住宅方案与性能的关联优化，并开发了简化的北方住宅标准层设计方案性能一键优化算法。最后，基于以上算法开发了面向建筑师的北方住宅智能绿色设计工具平台“住宅设计节能助手TH Green House Designer”。该平台以绿色低碳为出发点，通过引入人工智能新技术，实现绿色性能导向的住宅设计方案自动生成、人机协同一键绿色节能优化，通过数据可视化技术提供即时、有效、直观的客观量化数据，以在设计前期促进提升住宅节能效果。
本书中的相关研究源于科学技术部“十三五” 国家重点研发计划项目“目标和效果导向的绿色建筑设计新方法及工具” (项目编号:2016YFC0700200)及“北方地区城镇居住建筑绿色设计新方法与技术协同优化” (项目编号:2016YFC0700206)。这些科研项目为本书中的研究提供了重要的资金支持、研究方向指引及数据资源等方面的保障，使得相关研究能够顺利开展并取得一系列成果。希望本书能够为建筑领域的专业人员在性能导向住宅设计方面提供有价值的参考，推动我国北方住宅绿色节能设计的进一步发展。
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