بهینه سازی چندهدفه عملکرد انرژی و آسایش حرارتی ساختمان با در نظر گرفتن اثر جزیره حرارتی شهری (UHI) مطالعه موردی برج زاگرس همدان

پدیده جزیره حرارتی شهری (UHI) یکی از عوامل مهم موثر بر افزایش مصرف انرژی در نواحی شهری به ویژه در اقلیم های سرد و نیمه خشک نظیر همدان است. این پژوهش با هدف بررسی اثر جزیره حرارتی شهری و بهینه سازی همزمان شاخص های عملکرد انرژی و آسایش حرارتی در ساختمان های بلند مرتبه انجام شده است. مطالعه حاضر بر روی برج زاگرس همدان به عنوان مطالعه موردی انجام گردید. مدل پایه ساختمان با نرم افزار Rhino و پلاگین Grasshopper افزونه های Honeybee و EnergyPlus شبیه سازی شد و شاخص های شدت مصرف انرژی (EUI) و شاخص میانگین پیش بینی شده آسایش حرارتی (PMV) به عنوان توابع هدف انتخاب گردیدند. فرآیند بهینه سازی با استفاده از الگوریتم NSGA-II از طریق افزونه Octopus اجرا شد. برای لحاظ اثر جزیره حرارتی، داده های اقلیمی پایه (EPW) با فایل اصلاح شده از طریق (Urban Weather Generator (UWG جایگزین شدند. نتایج نشان داد که در اثر لحاظ پدیده UHI، مقدار EUI ساختمان در حدود ۱۲ تا ۱۵ درصد افزایش یافته و شاخص PMV به طور میانگین ۰.۳ واحد گرم تر شد. همچنین با بهینه سازی پارامترهایی همچون نسبت سطح پنجره به دیوار (R)، عمق سایه بان و ضریب انتقال حرارت مصالح پوسته کاهش ۲۳ درصدی در مصرف انرژی و بهبود ۱۸ درصدی در شاخص آسایش حرارتی حاصل شد. یافته های پژوهش نشان می دهد که استفاده از بهینه سازی چندهدفه در مراحل اولیه طراحی می تواند منجر به تصمیم گیری های دقیق تر در راستای کاهش اثر جزیره حرارتی و افزایش پایداری ساختمان گردد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی چند هدفه ، جزیره حرارتی شهری ، شدت مصرف انرژی ، آسایش حرارتی