بهینه سازی فضاهای نیمه باز خانه های آپارتمانی جهت تبدیل به گلخانه خورشیدی با استفاده از الگوریتم ذوب فلزات

بهبود آسایش حرارتی، از جمله مسائل مهمی است که در ساختمان­های امروزی مورد تاکید است. با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژی،  تلاش برای صرفه جویی در ساختمان­های کشور یک ضرورت انکار­ناپذیر است. از طرفی استفاده بهینه از انرژی رایگان خورشیدی، محیطی مطلوب را برای ساکنین ساختمان فراهم می­آورد و از سوی دیگر، سبب کاهش میزان انرژی مصرفی ساختمان در فصول سرد سال خواهد شد. از آنجا که روند کلی ساخت و ساز­های مسکونی در کشور به­سمت توسعه واحدهای آپارتمانی سوق پیدا کرده­است؛ استفاده از راهکارهای اقلیمی که بتواند در چنین بناهایی به عنوان واقعیت موجود شهرسازی کشور مورد استفاده قرار گیرد، نیاز مهمی است که کمتر مورد توجه قرار گرفته­است. استفاده از فضاهای نیمه باز همچون بالکن، مهتابی و ایوان تحت عنوان «فضای نیمه باز» در واحدهای آپارتمانی مورد تاکید مقررات ملی ساختمان ایران است و در اکثر ساختمان­های امروزی وجود دارد. درصورت طراحی هوشمندانه، این دسته از فضاها قابلیت تبدیل به یک گلخانه خورشیدی به عنوان یک سامانه ایستا برای جذب و بهره­برداری از انرژی خورشیدی را فراهم می­کنند.  هدف از این پژوهش، استفاده از هوش مصنوعی و بهینه­سازی الگوریتمی به منظور یافتن ابعاد، فرم مشخصات فنی بهینه فضاهای نیمه باز آپارتمانی در اقلیم گرم و خشک، در جهت تبدیل آن­ها به یک گلخانه خورشیدی برای استفاده در مواقع سرد سال است. روش تحقیق در این پژوهش شبیه­سازی و استدلال منطقی است. از­این­رو با به خدمت گرفتن روش شبیه­سازی فضایی مسکونی در شهر شیراز، پارامترهای فضای نیمه­باز ساختمان (ابعاد فضای نیمه باز، ابعاد پنجره متصل به فضای داخل، نوع فضای نیمه باز، جنس شیشه و تهویه) به منظور ایجاد قابلیت تبدیل به گلخانه خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت  و شرایط بهینه هریک از این پارامترها برای شهر شیراز تعیین شد. نتایج حاکی از آن است که چنین فضایی در حالت بهینه می­تواند تا ۵۴ درصد از مصرف انرژی گرمایشی ساختمان را کاهش دهد. در این میان بهترین پاسخ را فضای نیمه باز مهتابی  با استفاده از پوشش شیشه دوجداره، از خود نشان داد.

Keywords:

بهینه­ سازی چند هدفه , معماری پایدار , الگوریتم ذوب فلزات , صرفه جویی در مصرف انرژی , گلخانه خورشیدی , فضای نیمه باز