ارزیابی حساسیت متغیرهای معماری ساختمان‌های بلندمرتبه در عملکرد حرارتی و مصرف انرژی در اقلیم‌های گوناگون

Abstract

رشد سریع جمعیت منجر به افزایش نیاز به ساخت ساختمان­های جدید می­شود. با توجه به محدودیت زمین­های شهری، ناگزیر ساختمان­های بلند توسعه پیدا خواهندکرد. متغیرهای زیادی از جمله مشخصات معماری ساختمان بر میزان نیاز انرژی ساختمان و تامین آسایش حرارتی کاربران تاثیر گذارند. در این پژوهش بهینه­سازی متغیرهای معماری به منظور تامین حداقل مصرف انرژی و حداکثر آسایش حرارتی با دو روش تحلیل پارامتریک و الگوریتم ژنتیک در سه اقلیم تهران، بندرعباس و تبریز بررسی شده است. همچنین حساسیت نتایح به­دست آمده نسبت به تراکم بافت شهری ارزیابی شده است. نتایج نشان داده­اند که در روش پارامتریک ساختمانی با فرم مستطیل در جهت گیری جنوبی با 40% سطح پنجره در دو شهر تهران و تبریز مناسب است. از طرف دیگر تنها در شهر بندرعباس تراکم بافت شهری زیاد در هر دو بخش انرژی وآسایش مناسب است و در دو شهر تهران و تبریز تراکم بافت شهری کم به عنوان الگوی شهری برگزیده انتخاب می­شود. متغیرهای معماری: درصد پنجره، ساختار پنجره، فرم ساختمان به ترتیب با 4/15، 9/9 و 8/8 (درصد) بیشترین میزان حساسیت را با استفاده از روش پارامتریک در بخش انرژی نمایش داده­اند. این در حالی­ست که در بخش بهینه­سازی مصرف انرژی، شهرهای تهران، بندرعباس و تبریز به ترتیب با میزان 16، 6 و 23 (درصد) حساسیت در متغیرهای معماری در روش الگوریتم ژنتیک را نشان می­دهند. با بررسی هر دو روش بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک نسبت به پارامتریک در بخش ارزیابی مصرف انرژی و عملکرد حرارتی دارای شاخص حساسیت بالاتر به میزان 9.4 و 23.3 درصد به ترتیب است. از طرف دیگر روش پارامتریک با ایجاد روندی مرحله به مرحله، نتایج تصمیمات طراح را در گام­های نخستین از وضعیت حرارتی و مصرف انرژی به واسطه­ی تغییر در هر یک از متغیر های معماری ساختمان آشکار می­سازد.

Keywords

• طراحی پارامتریک
• الگوریتم ژنتیک
• آسایش حرارتی
• مصرف انرژی
• شاخص حساسیت