شماره ركورد
34305
پديد آورنده
پريسا مرويان پور
عنوان
الگوي بهينه زواياي سايه بان ها در نماهاي متعامد در كاربري هاي اداري تهران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
معماري پايدار
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/15
استاد راهنما
دكتر محمد علي خان محمدي - دكتر ندا صحراگرد
استاد مشاور
دكتر عباس تركاشوند
دانشكده
معماري و شهرسازي
چكيده
در سالهاي اخير، افزايش مصرف انرژي در بخش ساختمان، خصوصا ساختمان هاي اداري و الزام به كاهش انتشار گازهاي گلخانهاي، طراحان را به سمت راهكارهاي پسيو در كنترل تابش خورشيد هدايت كرده است. هرچند تحقيقات متعددي عملكرد سايبانهاي لوور را بررسي كردهاند، اما غالباً دامنه محدودي از زوايا و محورهاي چرخش را در نظر گرفته و كمتر به تركيب عملكرد سايهاندازي و بازتاب نور پرداختهاند. در اين مطالعه، رويكردي نوآورانه مبتني بر مدلسازي پارامتريك توسعه يافت كه امكان چرخش با الگوي همگن و سينوسي لوورها در محورهاي چندگانه و تركيب آنها با صفحات بازتابنده را فراهم ميسازد. مدل مبنا با WWR، 30٪ مدلسازي و با استفاده از دادههاي اقليمي واقعي تهران شبيهسازي شد. سناريوهاي مختلف در بستر Ladybug و Honeybee تحليل و شاخصهاي (نور مفيد)UDI،( استقلال تابش خيرهكننده) GA، (انرژي اوليه)Primary Energy ، (اوج بار سرمايش)Cooling Peak load به صورت سالانه محاسبه شدند و در نهايت با بهرهگيري از الگوريتم ژنتيك NSGA-II در افزونه Wallacei فرآيند بهينهسازي چندهدفه اجرا گرديد تا بهترين تعادل ميان اهداف واگرا به دست آيد. نتايج نشان داد كه در جبهههاي جنوبي و شرقي، الگوي سينوسي با عملكرد تركيبي سايهاندازي و بازتابندگي، بهترين نتايج را داشت و به ترتيب در دو نما كاهش حدود 4 و 8 درصدي در انرژي اوليه، 8 و 18 درصدي در اوج بار سرمايش ، 7 و 10 درصدي در شاخص نور مفيدو افزايش حدود2 و1.5 درصدي در بهبود خيرگي نسبت به حالت بدون سايه بان منجر شد. در مقابل، براي جبهه غربي، الگوي همگن و عملكرد صرفاً سايهاندازي نتايج بهتري داشته و توانست حدود 6 درصد از انرژي اوليه و 16 درصد از اوج بار سرمايش را كاهش دهد و 3 درصد به بهبود خيرگي نسبت به حالت بدون سايه بان كمك كند، هرچند حدود 5 درصد نيز از شاخص نور مفيد كاسته است.
يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهد كه بهينهسازي الگوهاي زواياي لوورها بايد متناسب با جهتگيري نما انتخاب شود و راهكارهاي مشابه براي همه جبههها كارايي يكسان ندارند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/15
عنوان به انگليسي
Optimal pattern of shading angles in orthogonal facades in office uses in Tehran
تاريخ بهره برداري
12/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
پريسا مرويان پور
چكيده به لاتين
Growing energy demand in the building sector and the global push to curb greenhouse gas emissions have intensified the need for passive and energy-efficient façades. Shading devices, particularly louvers, are among the most effective passive strategies for reducing cooling loads and improving daylight quality. Yet, many previous studies have investigated only a narrow range of rotation angles with single-axis configurations, rarely addressing combined shading and light-redirecting performance. This research develops a parametric simulation framework that allows both homogeneous and sinusoidal louver rotation patterns across multiple axes, combined with reflective surfaces to enhance daylight penetration.
A reference office model with a 30% window-to-wall ratio (WWR) was created and simulated using real climate data for Tehran. Various shading scenarios were evaluated using Ladybug and Honeybee, and annual metrics including Useful Daylight Illuminance (UDI), Glare Autonomy (GA), Primary Energy, and Cooling Peak Load were calculated. A multi-objective optimization was then performed using the NSGA-II genetic algorithm in Wallacei to identify solutions that increase energy savings, improve daylight availability, and visual comfort.
Results indicate that for the south and east façades, the sinusoidal rotation pattern combined with shading and reflectance yielded the best performance, achieving reductions of 4% and 8% in primary energy, 8% and 18% in cooling peak load, reductions 7% and 10% in UDI, and improvements 2% and 1.5% improvements in glare conditions compared with the unshaded case. In contrast, for the west façade, a homogeneous rotation pattern with shading-only operation performed best, reducing primary energy by 6%, peak cooling load by 16%, and improving glare by 3%, though with a 5% drop in UDI.
These findings highlight the importance of façade-specific optimization, showing that a single shading strategy cannot achieve uniform performance across all orientations. The proposed approach provides a practical, data-driven method to support early-stage façade design that simultaneously reduces energy demand, improves daylight quality, and enhances occupant comfort in office buildings.
كليدواژه هاي فارسي
سايه بان هاي لوور , بهينه سازي مصرف انرژي , نور روز , مدلسازي پارامتريك , زواياي سايبان ها , ساختمان اداري
كليدواژه هاي لاتين
Louver Shading , Energy Optimization , Daylight Performance , Parametric Design , Shading Strategies , Multi-objective Optimization , Office Buildings
Author
Parisa Marvianpour
SuperVisor
Mohammad Ali Khan Mohammadi - Neda Sahragard