فراتحلیل کاربرد روشهای بهینه سازی در طراحی پوسته ساختمان ها و بهینه سازی مقدار گرمای تلف شده و ضریب انتقال حرارتی

این مقاله به ارائه فراتحلیلی جامع از کاربرد روشهای بهینه سازی در طراحی پوسته ساختمان ها با تمرکز بر کاهش اتلاف انرژی و بهینه سازی ضریب انتقال حرارتی (U-value: Thermal Transmittance) می پردازد. این پژوهش از طریق تحلیل سیستماتیک ۱۰۰ مقاله منتخب منتشر شده در بازه زمانی ۱۹۷۸ تا ۲۰۲۵ به شناسایی الگوها، روندهای تکاملی و چالش های کلیدی در این حوزه می پردازد. یافته ها نشان دهنده غلبه الگوریتم های فراابتکاری مورد استفاده در ۷۸٪ مطالعات است که در میان آنها الگوریتم ژنتیک بیشترین محبوبیت را دارد. رویکرد بهینه سازی چندهدفه که به دنبال ایجاد تعادل هم زمان بین معیارهای متضاد مانند مصرف انرژی، هزینه های چرخه عمر، آسایش حرارتی ساکنین و اثرات زیست محیطی است به یک استاندارد در حال رشد تبدیل شده است. تحلیل اجزای پوسته نشان داد که دیوارها و پنجره ها بیشترین کانون توجه تحقیقات بوده اند، همچنین یک روند نوظهور و حیاتی در نظر گرفتن سناریوهای تغییر اقلیم آینده در فرآیند بهینه سازی است تا از عملکرد بلندمدت تاب آوری ساختمان اطمینان حاصل شود. با وجود پیشرفت های چشمگیر چالش های مهمی از جمله پیچیدگی و هزینه بالای محاسباتی، نیاز به داده های دقیق ورودی، عدم یکپارچگی ابزارهای نرم افزاری و شکاف بین راه حل های بهینه تئوریک و قابلیت اجرای عملی آنها همچنان پابرجا هستند. در نهایت این فراتحلیل با برجسته کردن این شکاف ها، جهت گیری های آتی پژوهشی مانند یکپارچه سازی با مدل سازی اطلاعات ساختمان و دوقلوهای دیجیتال، کاربرد هوش مصنوعی پیشرفته و بهینه سازی تحت عدم قطعیت را پیشنهاد می کند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، پوسته ساختمان ، ضریب انتقال حرارتی ، اتلاف ، بهینه سازی چندهدفه ، طراحی پایدار ، شبیه سازی انرژی