31904

توپولوژي سايه‌بان‌ هاي عمودي و افقي در ساختمان اداري واقع در شهر تهران

كارشناسي ارشد

مهندسي معماري-پايداري

1401

1403/9/24

دكتر عباس تركاشوند- دكتر هانيه صنايعيان

-

معماري و شهرسازي

امروزه سايهبانها طبق توافقهاي صورتگرفته بهصورت افقي براي جبهههاي شمالي و جنوبي و بهصورت عمودي براي جبهههاي شرقي و غربي با عمق ثابت و فرم محدود به چند فرم شناخته شده طراحي شدهاند . بااينحال، باتوجهبه اينكه حركت خورشيد خطي نيست و بر روي يك مدار كروي شكل حركت ميكند، زاويه تابش و ارتفاع خورشيد در ساعات مختلف روز و فصول مختلف سال تغيير ميكند. اين تغييرات موجب ميشوند كه طراحي سايهبان با عمق و زاويه ثابت براي هر جبهه نتواند پاسخگوي نيازهاي اصلي ساختمان باش د .با درنظرگرفتن اين عوامل، سايهبانهايي كه توانايي تطبيق با تغييرات زاويه تابش و ارتفاع خورشيد را داشته باشن د ضروري به نظر ميرسند و اين بدين معناست كه سايهبان در شكلگيري سهبعدي خود بايد بتواند زاويه و ارتفاع خورشي د را بهعنوان عامل اصلي تأثيرگذار در نظر گرفته و جايگاه دقيق خود را بدون طراحي شده است كه در NSGA-II هيچ محدوديتي پيدا كن د؛ لذا پژوهش روشي بر پايه ي الگوريتمهاي آن سايهبانهاي ثابتي با فرم آزاد يا به زباني ديگر توپولوژي آزاد به دست ميآيند كه جايگاه هر نقطه ي آن در عين وابسته بودن به نقاط همسايه بهصورت آزادانه در فضاي سهبعد ي براي گرفتن بهترين نتيجه در بهبود كيفيت نور و كاهش مصرف انرژي يافت ميشود و طي چهار روش پاسخهاي پيشنهادي به كاربر ارائه ميشود و كاربر حق انتخاب توپولوژي دلخواه را دارد. اين پژوهش بر روي اقليم گرم و خشك (تهران) بهصورت اختصاصي در بازه ي زماني ساليانه و فصلي صورتگرفته و براي اعتبارسنجي آن در سه اقليم اصلي ديگر نيز تست شده و پيشنهادهاي فرمي سايهبان در اين چهار شهر مورد بررسي قابلاستفاده و براي مكانهاي ديگر اقليم قابلتعميم است. در اقليم گرم و خشك فرمي با شيب مثبت متمايل به غرب از تيپ 2 و با تأثير 11.7 ٪ بر شاخص نور و 4.9 ٪ بر شاخص انرژي (بار سرمايش) بهعنوان برترين فرم در اين اقليم انتخاب شده است.

1403/10/30

Thopology Optimization of Shading Devices in Office building in Tehran

12/14/2024 12:00:00 AM

These days, shading devices are usually designed horizontally for the northern and southern sides of buildings and vertically for the eastern and western sides, sticking to a few well-known forms with a fixed depth. But the sun doesn't move in a straight line; it moves in a curved path, and its angle and height(altitude) change throughout the day and different seasons. Because of this, fixed-depth and angle shading devices for each side of a building just can't keep up with what the building actually needs. To solve this, we really need shading devices that can adapt to the changing angles and heights of the sun. This means that in their three-dimensional design, shading devices should be able to adjust based on the sun's position without any restrictions. To tackle this challenge, we designed a method based on NSGA-II algorithms. This method creates fixed shading devices with freeform in another word free topology designs, where each point on the shading device can move freely in three-dimensional space to find the best position for improving light quality and reducing energy use. We offer four proposed designs, and the user can choose their favorite topology. This research was conducted specifically for the hot and dry climate of Tehran on an annual and seasonal basis and has also been validated in three other major climates. The proposed shading devices topology can be used in these four cities and adapted to other similar climates.In the hot and dry climate, the best form is one with a positive slope tilted towards the west from type 2, with an 11.7% improvement in the light index and a 4.9% reduction in the energy index (cooling load).

سايه بان , توپولوژي , الگوريتم , شاخص نور , شاخص انرژي

Shading device , Topology , Algorithm , Light index , Energy index

bahareh behzadi

dr.tarkashvand- dr.sanaieian