بهینه سازی فرم ساختمان های میان مرتبه بر اساس دریافت تابش خورشیدی نمونه موردی: اقلیم شهر تبریز (Shape Optimization of Mid-Rise Buildings Based on Solar Radiation Case Study: Tabriz Climate)

Abstract

Persian abstract: امروزه مسئله توجه به طراحی اقلیمی با توجه به رویکردهای جامعه جهانی در کنترل مصرف انرژی و ایجاد ساختمان‌های با عملکرد بالا بیش از پیش شده است. طراحی بر پایه اقلیم و استفاده از راهکارهای طراحی پسیو مدت ها است که مورد توجه طراحان و معماران قرار دارد. جهت¬گیری مناسب ساختمان و توده‌یابی مناسب آن یکی از مهم‌ترین مسائل در مراحل اولیه طراحی ساختمان‌های با عملکرد بالا می‌باشد. چراکه می‌تواند مقادیر دریافت تابش خورشیدی و در نتیجه مقادیر مصرف انرژی و آسایش حرارتی محیط داخل را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. امروزه با گسترش نرم افزارهای مختلف مدلسازی انرژی ساختمان و طراحی پارامتریک امکان بررسی حالات مختلف در مدت زمان اندک به وجود آمده است.
تحقیق حاضر تلاش کرده است تا در مراحل اولیه طراحی در اقلیم سرد تبریز اقدام به بهینه سازی فرم دو ساختمان همجوار میان مرتبه نماید. این بهینه‌ سازی بر پایه تابع دریافت تابش خورشیدی بیشتر در محیط شهری مورد نظر انجام شده است. به این منظور پارامترهای فواصل و جهت‌گیری کلی هر کدام از ساختمان‌ها و طبقات آن‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. حالت‌های مختلف توده ساختمان به واسطه طراحی پارامتریک در محیط گرس هاپر مدل سازی شده و به واسطه ابزار لیدی باگ برای بررسی میزان تابش خورشیدی در روز 15 ژانویه مورد ارزیابی قرار گرفته است تا مدل‌های بهینه برای دریافت بیشترین میزان تابش خورشیدی بدست آیند.

English abstract: Designing based on climate has becoming very important due to the approaches of the international communities in controlling energy consumption and climate change. Now designers and architects try to attention to local climate and passive design strategies to rise energy performance of buildings. The determination of building orientation and massing is crucial to reach high performance buildings through early design stages. Since it can greatly affect the amount of solar radiation assess by the buildings and subsequently the amount of energy consumption and thermal comfort. Today, with the expansion of various building energy modeling software and parametric design, it has become possible to study different design scenarios in a short period of time.

The present study has tried to optimize the shape of two adjacent buildings in early stages of de-sign to reach maximum solar radiation in cold climate of Tabriz. For this purpose, distances of buildings and orientation of each floors have been analyzed. The result of this study shows using this method can produce different models to reach maximum solar radiation. So, designer will have a range of selection and can chose on of them by attention to other parameters like view and shape.

Note: Downloadable document available in Persian.