استفاده از الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی چندهدفه لوورهای خارجی در ساختمان‌های اداری

Abstract

نور روز همواره یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در طراحی معماران و مهندسین بوده‌است. بهبود آسایش و راحتی فضای داخلی با بهینه‌سازی سطح نور طبیعی، امروزه یکی از موضوعات مهم در بازسازی و بهسازی فضا به ویژه در ساختمان‌های اداری است. کیفیت نور و آسایش بصری در فضاهای اداری رابطه مستفیم با میزان رضایت کارکنان دارد. از سوی دیگر با افزایش مصرف انرژی ضرورت بهینه‌سازی و تلاش برای کاهش مصرف به خصوص در کشورهای در حال توسعه رو به افزایش است و این امر طراحان را به سمت استفاده حداکثری از انرژی‌های تجدیدپذیر سوق داده‌است. انرژی خورشید در میان انرژی‌های تجدیدپذیر، نقش مهمی در تامین نیازهای روشنایی ساختمان‌ها داشته‌است، استفاده بهینه از انرژی و روشنایی خورشید در طول روز نه تنها محیط مطلوبی را برای کاربران فراهم می‌نماید بلکه که سبب کاهش مصرف انرژی به منظور سرمایش و گرمایش محیط می‌گردد. درنتیجه یکی از عوامل مهم برای بهبود بهره‌وری انرژی در ساختمان، کنترل میزان نور ورودی به فضا است و با توجه به این که تنها بخش از ساختمان که به طور مستقیم تابش خورشید را وارد فضا می‌کند پنجره است بنابراین استفاده از لوورها جهت کنترل میزان نفوذ تابش خورشید به داخل فضا امری ضروری است. استفاده از نور روز در گستره وسیعی از شهرهای ایران از جمله شهر تهران به علت موقعیت جغرافیایی مناسب و برخورداری از ساعات آفتابی زیاد در طول سال مورد توجه است. هدف از این پژوهش، کاربرد هوش مصنوعی و برنامه‌ریزی و برنامه‌دهی الگوریتمیک به منظور تخمین تناسبات و مشخصات فنی لوورهای خارجی و پیشنهاد الگویی جهت طراحی بازشوهای جنوبی فضای اداری در جهت بهره‌وری و مصرف هوشمندانه انرژی، و فراهم نمودن سطح نور موردنیاز فضای داخلی است. روش تحقیق در این پژوهش استدلال منطقی است، از این رو با استفاده از شبیه‌سازی فضایی اداری، طراحی پارامتریک لوورها و بهینه‌سازی پارامترها (میزان چرخش، طول، فاصله از پنجره، میزان انعکاس و تعداد لوورها) با استفاده از الگوریتم ژنتیکی به طراحی پنجره جداره جنوب منطبق با شرایط تابش خورشیدی در تهران مورد تحلیل و بررسی قرار گفته‌است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از لوورهای خارجی جهت کنترل و ارتقا کیفیت روشنایی بسیار کارآمد است.