22793

طراحي مدرسه شش كلاسه با رويكرد بهينه سازي مصرف انرژي در راستاي افزايش آسايش بصري و حرارتي با نور طبيعي روز )جزيره قشم(

كارشناسي ارشد

معماري فضاهاي آموزشي و فرهنگي

1399/7/29

دكتر محسن فيضي - دكتر مهدي خاكزند

معماري و شهرسازي

مدرسه ها سهم قابل توجهي از مصرف انرژي را به خود اختصاص مي دهند. يكي از راه هاي تامين انرژي مدرسه ها استفاده از منابع تجديدپذير مانند نور طبيعي روز در بخش روشنايي و حرارتي مي باشد، ولي براي استفاده از نور طبيعي بايد به آسايش حرارتي و بصري كه از مهم ترين عوامل در طراحي فضاهاي آموزشي مي باشند، توجه شود. در اين پژوهش با استفاده از الگوريتم ژنتيك چندهدفه مدلي جهت بهينه سازي وموازنه بين كاهش مصرف انرژي و افزايش آسايش حرارتي و بصري ارائه مي شود. ابتدا شش گونه از فرم كلاس هاي درس شبيه سازي شده، سپس با استفاده از فاكتورهاي تاثيرگذار، بهينه سازي صورت گرفته است. فاكتورهاي فوق براي بهينه سازي درنظر گرفته شده است: جهت ساختمان، مصالح شيشه استفاده شده در پنجره، نسبت پنجره به ديوار، عمق سايه-بان، فاصله بين سايه اندازها، تعداد سايه اندازها و زاويۀ سايه. اين شبيه سازي با استفاده از داده هاي جزيره قشم كه از لحاظ اقليمي جزء مناطق گرم و مرطوب حساب مي شود، صورت گرفته است. هر شش كلاس بهينه ترين حالت ممكن خودشان را در مصرف انرژي و آسايش حرارتي و بصري نشان مي دهند. مدل ارائه شده برمبناي الگوريتم ژنتيك مي تواند انرژي مصرفي را كمينه و آسايش حرارتي و بصري را بيشينه كند و بهينه ترين حالت بين آن ها را در اختيار طراحان فضاهاي آموزشي قرار دهد. از بين اين شش مدل كلاس، بهينه ترين حالت ممكن انتخاب شده و براساس آن يك مدرسه ابتدايي شش كلاسه در جزيره قشم طراحي شده است.

1399/09/16

Designing a 6-classroom School with Energy Efficiency Optimization Approach Using Natural Daylight to Increase Visual Comfort and Thermal Comfort (Qeshm Island)

10/20/2020 12:00:00 AM

School buildings account for a significant share of energy consumption. One way to supply energy to school buildings is to use renewable sources for lighting and heating purposes, such as natural daylight. However, to use natural light, attention to thermal and visual comfort should be paid, which are the most critical factors in designing educational buildings. In this research, using a multi-objective genetic algorithm, a model for optimization and trade-off between reducing energy consumption and increasing thermal and visual comfort is presented. First, six types of classroom forms were simulated, then optimization was done using influential factors. The following parameters were considered in the optimization analysis: direction, glass materials, window to wall ratio, shader depth, shader distances, number of shaders, and shader angle. This simulation is based on the data collected from Qeshm Island, which has an extremely hot and humid climate. All six classes show the best possible state in energy consumption and thermal and visual comfort. The proposed model can minimize energy consumption and maximize thermal and visual comfort, and it can provide the most optimal solution for school building designers. From six class models, the most optimal one is selected, and a six-class primary school in Qeshm Island is designed