کاهش مصرف انرژی در ساختمان بوسیله بهینه سازی جدار سقف ؛ نمونه موردی: ساختمان مسکونی سه طبقه در شهر شیراز

زمینه و هدف: جداره های ساختمان خارجی ترین پوسته بنا هستند که در معرض مستقیم هوا و تغییرات دما قرار دارند. لذا به لحاظ تبادل حرارت و کنترل مصرف انرژی ساختمان حایز اهمیت می باشند. جدار سقف ساختمان از جنبه تبادل حرارت، نسبت به سایر جداره های بنا از اهمیت بیشتری برخوردار است؛ چراکه به عنوان یک جداره وسیع افقی مساحت و زمان بیشتری را نسبت به سایرجدارها در معرض تابش خورشید و سایرعوامل جوی است؛ و تبادل حرارتی این جداره نسبت به سایر جداره های بنا بیشتر است. این مقاله با هدف کاهش انرژی مصرفی ساختمان در شهر شیراز به وسیله بهینه سازی جداره سقف ساختمان به دنبال پاسخ به این سوال است که: " بهینه ترین حالت آرایش مصالح و بهترین تکنیک غیر فعال سقف در راستای کاهش مصرف انرژی در اقلیم گرم و خشک شیرازکدام است و تا چه اندازه مصرف انرژی را کاهش خواهد داد؟ " روش بررسی: روش تحقیق کمی با استفاده از نرم افزار شبیه ساز انرژی "انرژی پلاس" می باشد. این تحقیق در سال ۱۳۹۸ انجام شده و داده های آب و هوایی شهر شیراز در این بازه زمانی یکساله از سایت انرژی پلاس استخراج شده است. جهت محاسبه انرژی مصرفی بنا، ساختمان انتخابی در نرم افزار انرژی پلاس مدل سازی و جهت پیشنهاد بهینه ترین حالت متغیرهای سقف از الگوریتم ژنتیک استفاده گردید؛ تابع هدف این الگوریتم کمینه سازی مصرف انرژی ساختمان بوده است. یافته ها: در این راستا متغیر های سقف ذیل سه دسته: سیستم غیر فعال انرژی، ویژگی های کالبدی سقف و موقعیت قرارگیری تعریف و روند بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک و نرم افزار انرژی پلاس صورت گرفت. بحث و نتیجه گیری: نهایتا مدل های بهینه آرایش مصالح سقف ساختمان مسکونی سه طبقه در شهر شیراز ارائه شد. محاسبات شبیه ساز انرژی ساختمان و خروجی تابع هدف الگوریتم ژنتیک نشان داد که بهینه ترین آرایش مصالح سقف مصرف انرژی ساختمان را به میزان ۶/۹ درصد کاهش میدهد؛ و تکنیک های بهینه طراحی سیستم غیر فعال انرژی شامل: بام سبز، عایق حرارتی، سقف کاذب، به ترتیب ۱/۹ ، ۴/۱۳و ۶/۱۲ درصد مصرف انرژی ساختمان را کاهش داده اند.

کلیدواژه ها:

مصرف انرژی ، سقف ، بهینه سازی جداره ، الگوریتم ژنتیک ، انرژی پلاس