28807

طراحي مدرسه ابتدايي پسرانه در تهران با رويكرد بهينه سازي پارامتريك لوور

كارشناسي ارشد

معماري

1399

1402/06/20

دكتر سيد مجيد مفيدي شميراني - دكتر هانيه صنايعيان

معماري و شهرسازي

نور¬روز به دليل تاثيري كه بر آسايش¬بصري، مطلوبيت¬ فضا و علاوه بر آن در كاهش مصرف انرژي دارد همواره مورد توجه بوده¬است كه اين موضوع در كلاس¬هاي درس از اهميت دوچندان برخوردار است. در فضاهايي با عمق زياد تامين نور كافي به آساني ميسر نمي‌شود و فضاهاي نزديك پنجره با مشكل خيرگي رو-به¬رو مي¬شوند، لذا با توجه به اهميت كميت و كيفيت نور روز بر آسايش بصري و در نتيجه عملكرد دانش آموزان، اين پژوهش با هدف پاسخ به اين مسئله شكل گرفت كه چگونه مي¬توان لوور¬هاي جبهه شرقي و جنوبي بنا را به¬گونه¬اي طراحي كرد، كه بهترين دريافت نور با كمترين خيرگي برآورده شود. اين پژوهش با هدف بهينه سازي عملكرد يكي از كارآمدترين و مقرون به صرفه ترين سيستم هاي كنترل نور روز يعني لوورها بر اساس شاخص هاي SDA و DGP صورت گرفته¬است و به طور خاص بر پيكربندي بهينه لوور در نماي جنوبي و شرقي كلاس هاي درس در شهر تهران كه در عرض جغرافيايي 35 درجه قرار گرفته¬است، تمركز دارد.در اين پژوهش، روش تحقيق از نوع كمي و شبيه‌سازي بوده و در غالب جداول و نمودارهايي ارائه گرديده¬است . پس از مطالعه پژوهش¬هاي انجام شده، و رسيدن به پارامتر¬هاي موثر در عملكرد لوور، اتاق مرجع به¬كمك نرم¬افزار راينو و پلاگين گرس¬هاپر مدلسازي شده و شبيه¬سازي شاخص¬هاي SDA و DGP با پلاگين هاني¬بي صورت گرفت. درنهايت بهينه¬سازي ساختار لوورها با پلاگين والاسي صورت گرفته¬است. ابعاد اتاق مرجع متناسب با ابعاد استاندارد كلاس¬هاي درس در نظر گرفته شده¬است. با توجه به بهينه¬سازي¬هاي انجام¬شده و آناليز نتايج، از ميان 1000 راه حل مدلسازي شده (50 نسل 20 نفره) براي هر جبهه بنا، كه شامل مقادير متفاوتSDA و DGP بود تعدادي از جواب هاي جبهه پارتو كه نتايج بهتري نسبت به ساير جواب ها نشان ميداد و همچنين متوازن¬ترين جواب معرفي شد. نتايج نشان مي¬دهد ضريب انعكاس لوورهاي جنوبي غالبا 0.25 و لوور¬هاي شرقي غالبا 0.45 مي¬باشد. فاصله لوور از پنجره نيز غالبا در كمترين حالات ممكن بوده¬ است. ساير پارامترها در تركيب با يك ديگر مقادير متفاوتي را به عنوان جواب هاي بهينه ارائه كرده¬اند.

1402/07/09

The design of a boys' elementary school in Tehran with the Louver parametric optimization approach

9/10/2024 12:00:00 AM

Daylight is always a significant consideration due to its impact on visual comfort, spatial attractiveness, and energy consumption reduction. This matter is doubly important in class-rooms. Providing sufficient daylight in spaces with significant depth can be challenging, and spaces near windows can face glare issues. Therefore, considering the quantity and quality of daylight for visual comfort and, consequently, students' performance, this re-search aims to address how to design the eastern and southern façade louvers in a way that optimally balances the best daylighting with the least glare. This research optimizes the performance of one of the most efficient and cost-effective daylight control systems, louvers, based on SDA and DGP indices, focusing particularly on the optimal configuration of louvers in south and east-facing classrooms in Tehran, located at a latitude of 35 degrees. In this research, a quantitative research method and simulation are employed, and most of the results are presented in tables and diagrams. After studying previous research and identifying influential parameters in louver performance, a reference room is modeled using Rhino software and Grasshopper plugins, and simulations of SDA and DGP indices are per-formed using Honeybee plugins. Finally, the optimization of louver structures is carried out using the Wallacei plugin. The dimensions of the reference room are chosen to match the standard dimensions of classrooms. Based on the optimizations and result analysis, among 1000 modeled solutions (50 generations of 20 individuals each) for each building front, some of the Pareto front solutions showed better results compared to others and were introduced as more balanced solutions. The results indicate that the reflectance coefficient of southern louvers is mostly 0.25, and for eastern louvers, it's mostly 0.45. The distance of the louvers from the window is also mostly at the minimum possible value. Other parameters, in combination with each other, present various optimal values as solutions.

طراحي پارامتريك , آسايش بصري , الگوريتم ژنتيك , بهينه سازي چندهدفه , لوور

Parametric design , visual comfort , genetic algorithm , multi-objective optimization , louver

Narjes Mohtaramnezhad

Dr. Seyed Majid Mofidi Shemirani - Dr.Haniyeh Sanayeian