کاربرد الگوریتم های تکاملی در طراحی نور روز آپارتمان های اقلیم مرطوب
کاربرد الگوریتم های تکاملی در طراحی نور روز آپارتمان های اقلیم مرطوب
در شهرهای شمال ایران، از جمله رشت و لاهیجان، طراحی نور روز آپارتمان ها با چالش های ویژه ای مواجه است. پوشش غالب ابری، رطوبت بالا و تراکم بافت شهری باعث می شود که توزیع نور طبیعی در فضاهای داخلی نامتوازن باشد و بخش های میانی پلان به روشنایی کافی دسترسی نداشته باشند. الگوریتم های تکاملی، با شبیه سازی فرآیندهای بهینه سازی طبیعی و جستجوی گسترده در فضای طراحی، ابزاری قدرتمند برای یافتن راهکارهای بهینه جهت بهبود نور روز فراهم می کنند.
این الگوریتم ها با تعریف یک تابع هدف که شامل معیارهای روشنایی، یکنواختی نور، آسایش بصری و محدودیت های اقلیمی و معماری است، به دنبال بهترین ترکیب ابعاد و موقعیت بازشوها، شکست پلان و زاویه دهی فضاها می گردند. ورودی الگوریتم شامل داده های هندسی آپارتمان ها، عمق پلان، رنگ و بازتاب سطوح داخلی، و ویژگی های اقلیمی محلی است.
یک نمونه کاربردی در یک مجتمع مسکونی متراکم رشت نشان داد که با اجرای الگوریتم تکاملی، جابه جایی بازشوهای میانی پلان و افزودن نورگیرهای کوچک سقفی می تواند توزیع نور را در اتاق های مرکزی تا ۲۰ درصد بهبود دهد، بدون افزایش سطح پنجره یا ایجاد خیرگی ناخواسته. همچنین، مدل توانست ترکیب های متفاوت پلان و بازشو را تحلیل کند و گزینه ای ارائه دهد که هم روشنایی کافی و یکنواخت داشته باشد و هم مصرف انرژی ناشی از نور مصنوعی را کاهش دهد.
تحلیل تطبیقی با اقلیم خشک و کم باران ایران نشان می دهد که در آن مناطق، الگوریتم ها بیشتر بر کنترل تابش مستقیم و جلوگیری از خیرگی تمرکز دارند، در حالی که در اقلیم مرطوب، هدف اصلی افزایش نفوذ نور پراکنده و کاهش نقاط تاریک است. این تفاوت ها نشان دهنده اهمیت آموزش الگوریتم ها با داده های محلی برای ارائه راهکارهای عملی و موثر است.
در نهایت، استفاده از الگوریتم های تکاملی در طراحی نور روز آپارتمان های اقلیم مرطوب، امکان تولید طرح های نوآورانه و داده محور را فراهم می کند و به طراحان کمک می کند فضاهایی روشن، یکنواخت و خوشایند از نظر بصری ایجاد کنند، ضمن آنکه مصرف انرژی و وابستگی به نور مصنوعی کاهش یابد.