دفاعیه دکترا: «مدل ارزیابی طرح معماری نمای با پوشش سنگ طبیعی» به منظور پیش بینی عمر مفید آن

«مدل ارزیابی طرح معماری نمای با پوشش سنگ طبیعی» به منظور پیش بینی عمر مفید آن روز یکشنبه، 8 بهمن، 1396 توسط دانشگاه علم و صنعت ایران در شهر تهران استان تهران برگزار می شود.

چکیده ای از پایان نامه:
در دهه‌های اخیر، مطالعات و استانداردهای بین‌المللی متعددی با هدف ارائه روش‌هایی برای ارزیابی دوام ساختمان‌ها به‌علاوه پیش‌بینی عمر مفید آن‌ها مطرح شده است. چرا که پیش‌بینی عمر مفید ساختمان‌ها و اجزا آن‌ها اهمیت فوق‌العاده‌ای برای مفهوم محیط زیست پایدار دارد و استفاده معقولانه‌تر از منابع را ممکن می‌سازد.

از طرفی نمای خارجی به عنوان جزئی از پوسته ساختمان و بیرونی‌ترین لایه آن است که بیشتر در معرض عوامل فرسایش می‌گیرد، بنابراین بیشتر مستعد آسیب است. همچنین مطالعات انجام شده در زمینه عمر مفید نماهای با پوشش سنگ طبیعی نشان می‌دهد که از میان عوامل مؤثر در بروز آسیب‌های مختلف در قطعات سنگی و یا سیستم اتصال سنگ به نما، خطاها و تصمیمات اشتباه مرحله طراحی به طور مستقیم یا غیرمستقیم، تأثیرگذار است. از این رو، این پژوهش یک مدل ارزیابی طرح معماری نماهای با پوشش سنگ طبیعی ارائه می‌کند که می‌تواند به عنوان ابزار پشتیبان به طراح در دستیابی به طرح بهینه نما با حداکثر میزان عمر مفید، یاری رساند.

در این راستا این رساله در چهار گام اصلی تعریف شده است. در گام اول، با هدف دستیابی به تعاریف و مبانی مورد نیاز فرآیند پژوهش، به بررسی متون تخصصی و تحقیقات صورت‌گرفته قبلی پرداخته و با استفاده از راهبرد استدلال منطقی در گام داوری، چارچوب فنی، نظری و مفهومی رساله، استخراج شده است. سپس در گام دوم، به منظور گردآوری داده‌های مورد نیاز پژوهش، از راهبرد تجربی از نوع طرح پس از وقوع و ابزار مشاهده استفاده شده است. در گام سوم تحقیق، با هدف شناسایی متغیرهای اصلی برای مدل پیش‌بینی عمر مفید، ابتدا شاخص عددی فرسایش برای هر نمونه، محاسبه و سپس با استفاده از آزمون‌های آماری، نسبت به تعیین متغیرهایی که رابطه معناداری با متغیر وابسته دارند، اقدام می‌گردد. در گام پایانی پژوهش، با استفاده از مؤلفه‌های تعیین شده در مرحله قبل، مدل نهایی برای پیش‌بینی عمر مفید پوشش سنگ طبیعی نما ارائه می‌شود ودر پایان، اعتبار خروجی‌های مدل پیشنهادی بر اساس شاخص‌های آماری مورد سنجش قرار گرفته و حساسیت، صراحت و دقت آن مورد ارزیابی واقع شده است.

در تحقیق حاضر، داده‌های مربوط به ۵۰۷ نمای با پوشش سنگ طبیعی در دو شهر تهران (ایران) و لیسبون (پرتغال) در دو بخش ۱) مشخصات ساختمان و نمای مربوطه و ۲) نوع و وسعت آسیب‌های پوشش نما، جمع‌آوری شده و سپس شاخص عددی شدت فرسایش ( ) برای هر نمونه، محاسبه گردیده است. با استفاده از برازش منحنی در نمودار پراکندگی و حل معادله منحنی فرسایش مربوطه، نسبت بین عمر مفید تخمینی و عمر مفید مرجع برای تمامی ویژگی‌های مورد مطالعه به دست آمده است. این نسبت به طراحان این امکان را می‌دهد که تأثیر منفی شرایط محیطی و ویژگی‌هایی از پوشش نما که انتخاب آن‌ها در اختیار آن‌ها نیست را با استفاده از ویژگی‌های قابل تغییر، به منظور بهبود عملکرد نما در طول چرخه حیاتش، کنترل نمایند.

از میان کل داده‌های گردآوری شده در این پژوهش، داده‌های حاصل از برداشت ۳۶۵ نمونه دارای پوشش سنگ طبیعی اجرا شده با سیستم مستقیم در دو شهر تهران (۱۶۲ نمونه) و لیسبون (۲۰۳ نمونه) شامل ۸ ویژگی: شهر محل قرارگیری ساختمان، جنس سنگ، رنگ سنگ، ابعاد قطعه سنگ (مساحت آن)، نوع بافت سطح سنگ، محل قرارگیری پوشش سنگی بر روی نما، جهت جغرافیایی نما و سن نما به عنوان داده‌های ورودی مدل نهایی انتخاب گردید و با استفاده از آزمون‌های آماری معنادار بودن رابطه آن‌ها با متغیر وابسته (شدت فرسایش) و همچنین بررسی عدم وجود هم‌خطی بین آن‌ها، مورد سنجش قرار گرفته است.

در مرحله آخر، مدل فازی مبتنی بر سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ANFIS) برای پیش‌بینی عمر مفید نماهای با پوشش سنگ طبیعی اجرا شده با سیستم مستقیم به کار گرفته شد و به منظور بهینه کردن مدل پیشنهادی، از الگوریتم تکاملی تراکم ذرات (PSO) استفاده گردید که بررسی نتایج به دست آمده، نشان از عملکرد بهتر آن نسبت به مدل اولیه دارد.