(بهینه سازی و تحلیل فرم ساختمان به منظور کاهش بار سرمایش و گرمایش در نمونه موردی شهر تهران)

در طراحی ساختمانهای انرژی کارا، بهینه سازی فرم و تناسبات ساختمان نقش حیاتی در کاهش بارهای سرمایش و گرمایش ایفا می کند. فرم و تناسبات ساختمان به طور عمده بر بارحرارتی ساختمان تاثیرگذار می باشند. نسبت سطح به حجم یکی از شاخص های کلیدی است که به طور مستقیم بر عملکرد حرارتی ساختمان و میزان مصرف انرژی تاثیر می گذارد. این مقاله به تحلیل رابطه میان فرم و تناسبات ساختمان و تاثیر آن بر بارهای سرمایش و گرمایش می پردازد. با استفاده از روشهای شبیه سازی محاسباتی و بهینه سازی الگوریتم ژنتیک ، نمونه هایی از فرمهای مختلف ساختمان مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر نسبت سطح به حجم بر میزان مصرف انرژی را مورد ارزیابی قراردهد. نتایج نشان می دهد که فرمهای فشرده با نسبت های سطح به حجم کمتر در کاهش بارهای سرمایشی و گرمایشی به ویژه در مناطق اقلیمی خاص مانند تهران عملکرد بهتری دارند درحالی که تناسبات کشیده ساختمان با کشیدگی شمالی -جنوبی غیربهینه ترین عملکرد را نسبت به این مساله دارند. همچنین میزان رابطه ی همبستگی نسبت سطح به حجم ساختمان با بارسرمایش و گرمایش مورد ارزیابی قرارگرفت و طبق نتایج نسبت سطح به حجم با بار گرمایشی ساختمان میزان همسبتگی بیشتری نسبت به بار سرمایش دارد. این مطالعه می تواند به عنوان یک راهنمای عملی برای معماران و مهندسان در طراحی ساختمانهای کم مصرف و پایدار در مراحل اولیه طراحی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، سرمایش و گرمایش ، مصرف انرژی ، ساختمان های مسکونی ، طراحی پایدار