23680

چارچوب جامع مبتني بر سيستم مدل سازي اطلاعات ساختمان به منظور بهينه سازي هزينه هاي انرژي (نهفته و عملياتي) در دوره طراحي مفهومي پروژه هاي ساختماني

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران

96

28/11/1399

دكتر سيد سجاد ميرولد

مهندسي عمران

انرژي يكي از مهم ترين منابعي است كه توسط جوامع مدرن مورد استفاده قرار گرفته و هسته مركزي اقتصاد و فعاليت هاي اجتماعي در جوامع صنعتي است. در ساليان اخير به دليل افزايش جمعيت و رشد اقتصادي و صنعتي جوامع، افزايش چشمگيري در مصرف انرژي در سطح جهاني بوجود آمده است. در اين ميان، ساختمان ها و صنعت ساخت سهم زيادي از مصرف انرژي و انتشار گاز كربن دي اكسيد در جهان را به خود اختصاص داده اند. از سوي ديگر بيش از سه دهه است كه شاهد سير تحولي صنعت ساخت در دنيا از ساختمان هاي سنتي به سمت ساختمان هاي كم انرژي هستيم. اغلب وقتي صحبت از مصرف انرژي ساختمان مي شود منظور ميزاني از انرژي است كه به طور مستقيم در مرحله بهره برداري ساختمان تقاضا مي شود. اين در حالي است كه ساختمان ها علاوه بر انرژي مورد نياز در دوره بهره برداري انرژي زيادي را به طور غير مستقيم در طول چرخه عمر خود مصرف مي كنند كه از اين انرژي تحت عنوان انرژي نهفته نام برده مي شود. به همين دليل با افزايش اهميت ساير مراحل چرخه عمر در كنار فاز بهره برداري نياز به تحليل ساختاري انرژي هاي نهفته و عملياتي و بهينه سازي انرژي نهفته در كنار انرژي عملياتي بيش از پيش احساس مي شود. اما متاسفانه در مطالعات پيشين هيچگاه به اين فرآيند از ديد هزينه اي نگاه نشده است. هدف از اين مطالعه بهينه يابي هزينه انرژي نهفته و عملياتي چرخه عمر ساختمان با كمك گرفتن از سيستم مدل سازي اطلاعات ساختمان است. در اين مطالعه سعي شده تا در راستاي رسيدن به اين هدف، ابتدا چارچوبي جامع پيشنهاد شود و يك مدل بر اساس چارچوب پيشنهادي ارائه شده و در پايان به منظور راستي آزمايي چارچوب پيشنهادي، در يك مطالعه موردي، بهينه يابي هزينه انرژي نهفته و عملياتي بر روي نماي يك ساختمان مسكوني يك طبقه انجام شده است. در اين مطالعه موردي سه مصالح نماي پنل چوبي، صفحات ساخته شده از فيبر سيمان و پنل سراميكي با درصد بازشوهاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفته اند و در پايان كمترين هزينه انرژي را بين سناريو ها به نماي ساخته شده با پنل هاي چوبي با درصد بازشوي 37 درصد براي جبهه هاي شرقي و جنوبي و 20 درصد براي جبهه هاي غربي و شمالي، تعلق داشته است. جواب پارتو براي ساختمان با نماي ساخته شده از پنل چوب سدار و با درصد بازشوي متغير از 20 تا 40 درصد را نشان مي دهد. كه هزينه انرژي عملياتي براي بازه زماني 50 ساله محاسبه شده است كه حداقل هزينه انرژي آن 384،667 دلار آمريكا و حداكثر مقدار آن 431،986 دلار آمريكا برآورد شده است. تابع هدف دوم مسئله بهينه يابي با همان هزينه انرژي نهفته بوده است كه در مقايسه با انرژي عملياتي به طرز قابل توجهي هزينه كمتري داشته است و حداقل هزينه آن 3،130 دلار آمريكا و حداكثر هزينه اين بخش 4،162 دلار آمريكا محاسبه گرديده است. همچنين، جواب پارتو براي نماي طراحي شده از پنل هاي ورقه اي فيبر سيمان نيز محاسبه شده است. در اين حالت، هزينه انرژي عملياتي براي اين پنل ها در بازه 414،319 تا 432،815 دلار آمريكا و هزينه انرژي نهفته نيز در بازه 1،130 تا 1،248 دلار آمريكا برآورد شده است. علاوه بر اين، جواب پارتو و نتيجه بهينه سازي هزينه انرژي براي سناريوي نماي سراميكي محاسبه شده است. كه در اين حالت، هزينه انرژي نهفته براي اين مصالح در بازه 565 تا 588 دلار آمريكا و هزينه انرژي عملياتي بين 425،767 تا 433،431 دلار آمريكا قرار دارد.

1400/03/08

BIM-Based Framework to Optimize Embodied and Operational Energy Cost at The Early Design Stage of Building Projects

2/17/2022 12:00:00 AM

چرخه عمر ساختمان , هزينه انرژي , انرژي نهفته , انرژي عملياتي , مدلسازي اطلاعات ساختمان