تحلیل حساسیت و بهینه سازی پارامترهای هندسی رف نوری ترکیبی در مدارس اقلیم سرد؛ مطالعه موردی شهر تبریز

طراحی مدارس در اقلیم سرد نیازمند تامین نور روز مطلوب و کاهش تلفات حرارتی است. این پژوهش با هدف تحلیل حساسیت و بهینه سازی پارامترهای هندسی رف نوری ترکیبی عمق داخلی، عمق خارجی، زاویه و ارتفاع نصب در یک مدرسه ی ۱۲ کلاسه در تبریز انجام شده است. در مجموع ۱۰ سناریوی طراحی شامل مدل پایه رف داخلی، خارجی، ترکیبی، ترکیب با شیشه Low-E و سناریوهای تحلیل حساسیت تک پارامتری تعریف و با استفاده از شبیه سازی های ۵.۴ Radiance و ۲۳.۱ Energy Plus ارزیابی شدند. تحلیل حساسیت تک متغیره برای تعیین میزان تاثیر هر پارامتر بر شاخص های SDA و ASE مطابق ۱۲-۸۳-IES LM و مصرف انرژی انجام شد. رتبه بندی سناریوها با روش AHP-TOPSIS انجام شد. نتایج نشان داد که عمق داخلی با ضریب حساسیت (SC) برابر ۰.۵۲ بیشترین تاثیر را بر افزایش SDA و زاویه ی رف با SC۰.۶۸ بیشترین تاثیر را بر کاهش ASE دارد. مقادیر بهینه برای کلاس جنوبی عبارتند از عمق داخلی ۷۰ سانتی متر، عمق خارجی ۳۵ سانتی متر، زاویه ۱۲ درجه و ارتفاع نصب ۲ متر. استفاده از این مقادیر همراه با شیشه ی Low-E موجب کاهش مصرف انرژی از ۱۴۸.۳ به ۱۲۰.۱ (W/m².year) و افزایش DA از ۳۵% به ۸۸% شد. سناریوی بهینه با ضریب نزدیکی ۰.۹۱ بالاترین رتبه را در روش TOPSIS کسب کرد. این رویکرد می تواند مبنایی برای طراحی رف های نوری در مدارس اقلیم سرد باشد.

کلیدواژه ها:

رف نوری ، ترکیبی ، تحلیل حساسیت ، نور روز ، مدارس اقلیم سرد