Vylepšení procesu návrhu betonové konstrukce v rané fázi pomocí parametrického modelování a víceúčelové optimalizace

Abstract

Proces navrhování betonových konstrukcí v rané fázi je nejdůležitější fází stavebních projektů, která ovlivňuje efektivitu a kvalitu konečného produktu. Tato fáze je však náročná vzhledem ke složité a proměnlivé povaze návrhových parametrů, jelikož je nutné vyvážit několik protichůdných cílů, jako jsou estetické charakteristiky, konstrukční vlastností a uživatelský komfort. Tato diplomová práce se zabývá aplikací parametrického modelování a víceúčelové optimalizační metody s využitím evolučních genetických algoritmů, pro zlepšení procesu navrhování betonových konstrukcí v rané fázi. Cílem výzkumu je poskytnout praktické poznatky o účinnosti a proveditelnosti využití moderních nástrojů v této fázi a v konečném důsledku přispět k rozvoji efektivních a udržitelných postupů navrhování. Prostřednictvím parametrického modelování a víceúčelové optimalizace nabízí tento výzkum systematický přístup k řešení problémů spojených s počáteční fází navrhování a umožňuje projektantům efektivně zkoumat alternativy návrhu a přijímat informovaná rozhodnutí. Výsledky této práce zdůrazňují potenciální přínosy začlenění parametrického modelování a víceúčelové optimalizaci do raných fází procesu návrhu.

The early-stage design process of concrete structures is a critical phase in construction projects, influencing the efficiency and quality of the final product. However, this phase is challenging due to the complex and variable nature of design parameters, as well as the need to balance multiple conflicting objectives, including visual aesthetics, structural performance, and user comfort. This diploma thesis explores the application of parametric modelling and multi-objective optimization techniques, specifically using evolutionary genetic algorithms, to enhance the early-stage design process of concrete structures. The research aims to provide practical insights into the effectiveness and feasibility of employing modern tools in this phase, ultimately contributing to the advancement of efficient and sustainable design practices. Through the use of parametric modelling and multi-objective optimization, this research offers a systematic approach to addressing the challenges inherent in early-stage design, enabling designers to efficiently explore design alternatives and make informed decisions. The findings of this study have implications for architectural and engineering practices, emphasizing the potential benefits of incorporating parametric modelling and multi-objective optimization in the early stages of the design process.