توسعه یک چارچوب محاسباتی پیشرفته مبتنی بر BIM پارامتریک برای شبیه سازی و اعتبار سنجی کارایی حرارتی ساختمانهای پیش ساخته

توسعه سریع ساختمانهای پیش ساخته (Precast Prefabricated Buildings) نیازمند رویکردهای طراحی و تحلیلی نوینی است که بتوانند پیچیدگی های هندسی و عملکردی آنها را به طور دقیق مدل سازی و ارزیابی کنند. روش های سنتی مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) اغلب در مدیریت دینامیک تغییرات طراحی و ادغام مستقیم با ابزارهای شبیه سازی انرژی که نیازمند ورودی های محاسباتی دقیق هستند دچار محدودیت می شوند. این پژوهش با هدف توسعه یک چارچوب محاسباتی پیشرفته که BIM پارامتریک را با موتورهای شبیه سازی انرژی پیشرفته ادغام می کند، انجام شده است. این چارچوب امکان ایجاد مدل های هندسی پیچیده و چندلایه ساختمان های پیش ساخته را فراهم آورده و امکان شبیه سازی دقیق بارهای حرارتی، انتقال حرارت و مصرف انرژی را در مراحل اولیه طراحی میسر می سازد. روش پیشنهادی بر پایه استفاده از محیط های محاسبات بصری مانند Grasshopper برای تعریف روابط پارامتریک میان اجزای ساختاری و پارامترهای عملکردی مانند ضریب انتقال حرارت (U-value) استوار است. این چارچوب سپس داده های مورد نیاز برای موتور شبیه سازی EnergyPlus را به صورت خودکار تولید کرده و نتایج را جهت اعتبارسنجی و بهینه سازی به محیط پارامتریک بازگردانی می کند. نتایج تحلیل موردی نشان داد که این رویکرد پارامتریک نه تنها دقت پیش بینی عملکرد انرژی را به طور قابل توجهی نسبت به روش های مرسوم بهبود می بخشد بلکه تکرارپذیری و پاسخگویی به تغییرات طراحی را نیز به شدت افزایش می دهد که این امر برای بهینه سازی کارایی حرارتی در پروژه های ساختمانی پیش ساخته امری حیاتی است.

کلیدواژه ها:

BIM پارامتریک ، کارایی انرژی ساختمان ، ساختمان پیش ساخته ، شبیه سازی انرژی ، Grasshopper ، مدل سازی حرارتی