袁景玉， 王智德， 姚 胜*， 李子晴

(1.河北工业大学建筑与艺术设计学院， 天津 300130； 2.天津理工大学计算机科学与工程学院， 天津 300384)

中国建筑能耗总量呈现持续增长趋势，2016年建筑能源消费占全国能源消费总量的20.62%[1]，建筑围护结构与立面设计对提高室内热舒适[2]、改善采光效果并减少照明能耗具有至关重要的作用[3]，不同遮阳形式的节能效率也各有不同[4]，合理的外遮阳设计可以大大提高室内热环境舒适度并降低空调能耗[5-6]。近年兴起的穿孔板建筑表皮作为玻璃幕墙的外挂遮阳构件，受到建筑师和业主的广泛青睐并被大量采用[7]。在建筑设计中按照室内照度要求来确定合理的外挂金属板，有助于提高建筑采光效率，降低空调[8]与照明能耗[9]。因此，穿孔板建筑表皮构件合理的几何参数对于提高建筑节能效果具有重要的意义。

目前，中外建筑遮阳方案的设计过程大多依赖于采光模拟软件。李令令等[10]使用计算机模拟软件对变电站建筑外遮阳构件的尺寸进行设计；彭余华等[11]利用光模拟计算软件Daylight Visualizer分析了隧道洞口遮阳棚的减光效果；Xu等[12]采用雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes，RANS)模拟和大涡模拟(large-eddy simulations，LES)分析了高层建筑穿孔表皮板材几何尺寸与产生风噪的关系；Kim等[13]与Ooi等[14]的研究表明，遮阳构件的几何参数对其物理性能(如防风防雨等)产生直接的影响，因此在构件的参数设计过程中进行性能分析十分必要。

建筑全性能模拟软件具有的功能模块繁多[15]，建模系统的复杂程度也大大增加[16]。……