Multi-Objective Optimization Design Method for Precast Concrete Sandwich Wall Panels

LI Xin; XIAO Ming; XU Chuanyang; HAN Wenlong; LI Wei; XIAO Yifan; LI Jinyu

doi:10.3724/j.gyjzG25060905

Volume 56 Issue 2

Feb. 2026

Turn off MathJax

Article Contents

Article Navigation > INDUSTRIAL CONSTRUCTION > 2026 > 56(2): 106-118

LI Xin, XIAO Ming, XU Chuanyang, HAN Wenlong, LI Wei, XIAO Yifan, LI Jinyu. Multi-Objective Optimization Design Method for Precast Concrete Sandwich Wall Panels[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(2): 106-118. doi: 10.3724/j.gyjzG25060905

Citation:

LI Xin, XIAO Ming, XU Chuanyang, HAN Wenlong, LI Wei, XIAO Yifan, LI Jinyu. Multi-Objective Optimization Design Method for Precast Concrete Sandwich Wall Panels[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2026, 56(2): 106-118. doi: 10.3724/j.gyjzG25060905

Citation:

PDF( 1217 KB)

Multi-Objective Optimization Design Method for Precast Concrete Sandwich Wall Panels

doi: 10.3724/j.gyjzG25060905

China Institute of Building Standard Design and Research, Beijing 100048, China

Received Date: 2025-06-09
Available Online: 2026-04-11
Publish Date: 2026-02-20

Abstract

Abstract

The precast concrete sandwich wall panel， an envelope structure integrated with decorative， insulation， and structural functions， is widely used in prefabricated buildings. Its design requires comprehensive coordination of multiple objectives， including thermal and mechanical performance， economic feasibility， and ease of processing. Based on the characteristics of typical climate zones， this paper systematically examines the structural parameters of PC sandwich wall panels. By carrying out computational simulations and practical investigations， this paper established the quantitative relationships between panel parameters and their performance. To address the conflicts of multi-objective performance and the lack of decision-making mechanisms in existing design algorithms， this paper proposes an innovative optimization design method based on dynamic weight assignment， which collaboratively achieves optimization of multiple performance and provides scientific guidance for multi-objective optimization design of envelope wall panel.
- precast concrete sandwich wall panel,
- envelope structure,
- integrated design,
- multi-objective optimization

FullText(HTML)

References(38)

References

[1]	中国建筑能耗与碳排放研究报告（2023 年）［J］. 建筑，2024（2）：46-59.
[2]	崔艳秋，荣智健，万立华. 基于多目标优化的围护结构低碳设计研究：以寒冷地区办公建筑为例［J］. 四川建筑科学研究，2023，49（1）：69-78.
[3]	王雪明. 预制混凝土夹芯墙连接件受力性能及墙体热工性能研究［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015.
[4]	张广平，赵辉. 装配式复合外墙板技术性能与经济性应用分析［J］. 城市住宅，2018，25（9）：116-118.
[5]	陈玉霞，闫林君. 混凝土夹心保温墙体的保温层厚度优化［J］. 兰州大学学报（自然科学版），2024，60（5）：705-710.
[6]	胡章桂. 夹芯墙板连接件热工性能研究［D］. 合肥：安徽建筑大学，2020.
[7]	丛茂林，田春雨，李智斌，等. 预制夹心保温墙体中拉结件设计方法［J］. 建筑科学，2018，34（1）：8-13.
[8]	赵金玲，李杰，党伟康. 热惰性指标对围护结构热稳定性量化作用机制［J］. 哈尔滨工业大学学报，2018，50（10）：182-188.
[9]	惠荷. 热惰性指标对建筑围护结构动态传热的影响［D］. 西安：长安大学，2012.
[10]	王晓晖，张辉. 不同环境下四种保温材料的耐久性性能试验研究［J］. 低温工程，2021（2）：83-88.
[11]	北京市住房和城乡建设委员会. 预制混凝土夹心保温外墙板应用技术规程：DB11/T 2128—2023［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2023.
[12]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑结构荷载规范：GB 50009—2012［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
[13]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 民用建筑热工设计规范：GB 50176—2016［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2016.
[14]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 近零能耗建筑技术标准：GB/T 51350—2019［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2019.
[15]	赵金玲，李杰，党伟康. 热惰性指标对围护结构热稳定性量化作用机制［J］. 哈尔滨工业大学学报，2018，50（10）：182-188.
[16]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑防火通用规范：GB 55037—2022［S］. 北京：中国计划出版社，2022.
[17]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑设计防火规范：GB 50016—2014［S］. 北京：中国计划出版社，2014.
[18]	ARTURO A Jr. Standard fire test method for evaluation of fire propagation characteristics of exterior non-load-bearing wall assemblies containing combustible components［R］. San Antonio，Texas，American：Southwest Research Institute，2008.
[19]	李志杰，薛伟辰. 预制夹芯保温墙体板缝抗火性能试验研究［J］. 建筑结构，2012，42（10）：106-109.
[20]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 外墙饰面砖工程施工及验收规程：JGJ 126—2015［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2015.
[21]	朱方之，赵铁军，王鹏刚，等. 混凝土毛细吸水影响因素探讨［J］. 西安建筑科技大学学报（自然科学版），2012，44（5）：627-631.
[22]	李芳，张云鹏，李松凡，等. 清水混凝土保护剂对混凝土吸水率的影响［J］. 河南科学，2018，36（7）：1075-1079.
[23]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 外墙保温复合板通用技术要求：JG/T 480—2015［S］. 北京：中国标准出版社，2016.
[24]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 民用建筑隔声设计规范：GB 50118—2010［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[25]	李蒙正，刘爱宝，张金戈. 居住建筑不同围护结构构件隔声性能的分析［J］. 建筑节能，2019，47（11）：127-130.
[26]	李秉洁，贾忠奎，黄沛增. 真石漆在建筑外围护结构中的耐久性研究［J］. 新型建筑材料，2022，49（04）：1-5.
[27]	王莹，庄梓豪，郑兵，等. 外墙陶瓷砖饰面的耐久性提升［J］. 新型建筑材料，2019，46（12）：132-134.
[28]	李展，原瑞增，吴玉杰，等. 超低能耗建筑外墙外保温系统的可靠性与耐久性研究［J］. 河南科技，2020（16）：85-88.
[29]	王晓晖，张辉. 不同环境下四种保温材料的耐久性性能试验研究［J］. 低温工程，2021（2）：83-88.
[30]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 装配式建筑用墙板技术要求：JG/T 578—2021［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2022.
[31]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑墙板试验方法：GB/T 30100—2013［S］. 北京：中国标准出版社，2014.
[32]	魏忠，马坤，张新胜，等. 工作性能指标量化在透水混凝土制备中的应用［J］. 混凝土，2018（8）：104-106.
[33]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 预拌混凝土：GB/T 14902—2012［S］. 北京：中国标准出版社，2013.
[34]	王冲. 特超强高性能混凝土的制备及其结构与性能研究［D］. 重庆：重庆大学，2005.
[35]	郭康，华新，谢杰，等. 规模化拌合超高性能混凝土流动性研究［J］. 江苏建材，2021（1）：30-32.
[36]	王军强. 低强度自流平混凝土的配制与施工［J］. 施工技术，2011，40（17）：57-59.
[37]	温家馨，黄法礼，王振，等. 混凝土振捣技术研究现状与发展趋势［J］. 硅酸盐通报，2021，40（10）：3326-3336.
[38]	陈晓芳. 高性能饰面清水混凝土及其施工技术的研究［D］. 广州：华南理工大学，2011.