بهینه سازی چند هدفه شاکله پنجره به منظور تامین هم زمان مولفه های آسایش بصری و کارایی انرژی از طریق الگوریتم ژنتیک ( نمونه موردی: کلاس درس ابتدایی در تهران- ایران)

محورهای موضوعی : شهرسازی - معماری

مجید مفیدی شمیرانی ¹ ( استادیار گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران )
فیروزه محمدی ² ( گروه عمران و معماری، موسسه آموزش عالی اوج، قزوین، ایران )

تاریخ دریافت : 1399/11/27 تاریخ پذیرش : 1400/01/12 تاریخ انتشار : 1399/11/01

کلید واژه: شاکله پنجره, عملکرد نور روزو انرژی, الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی چندهدفه,

چکیده مقاله :

حرکت به سوی ساختمان‌های پایدار نیازمند آن است تا تأکید بیشتری بر ارزیابی دقیق عملکرد نور روز و انرژی شود. این امر به خصوص در مورد ساختمان‌های آموزشی دارای اهمیت ویژه است، چرا که تامین میزان نور کافی هم‌زمان با ممانعت از ایجاد خیرگی و نیز کاهش مصرف انرژی در این فضاها چالش بزرگی محسوب می‌شود. در این مقاله به منظور تامین هم زمان مولفه های آسایش بصری( افزایش روشنایی و کاهش خیرگی) و کارایی انرژی( کاهش مصرف انرژی) در ساختمان‌های آموزشی(کلاس درس مدارس ابتدایی) شهر تهران یک کلاس درس به عنوان مدل پایه مدلسازی پارامتریک شد و شبیه سازی پویای عملکرد نور روز و انرژی بر روی آن انجام گرفت. سپس جهت دستیابی به مقادیر بهینه پارامترهای طراحی پنجره فرآیند بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی از طریق الگوریتم ژنتیک و به صورت اتوماتیک در نرم افزار گرسهاپر بصورت چند هدفه صورت گرفت. نتایج حاصل، لزوم تعدیل شرایط با اولویت وزنی به عملکرد نور روز را نشان می دهند. بهترین راه حل پارتو بر اساس کمترین فاصله تا بهینه جهانی عملکرد بهتری را نسبت به مدل پایه نشان می دهد که میزان بهبود شاخص های UDI،DGP وEUI به ترتیب11، 15و 22 درصد است.

چکیده انگلیسی:

Moving towards sustainable buildings requires more emphasis on accurate assessment of daylighting and energy performance. This is particularly important for educational buildings, because providing sufficient light while preventing the glare and reducing energy consumption in these spaces is a major challenge. In this article the main purpose is the optimized design of window configuration in terms of daylighting and energy performance in educational buildings (primary school classroom) in Tehran city to provide integrated visual comfort components (increase illuminance and decrease glare) and energy efficiency (reduced overall energy consumption). In the process of achieving this purpose the basic models of the South classroom were modeled parametricly by Grasshopper and dynamic simulation of daylight and energy was performed on them. Then simulation-based automated optimization process through the Genetic algorithm was accomplished in multi-objective.The results indicated that adjustment of the conditions with a higher weight for daylighting performance is necessary. The best Pareto solution, based on the minimum distance to the global optimum performs better than base model, indicating that improvements in UDI, DGP, and EUI purpose are 11, 15, and 22 percent respectively.