ارائه معيار بومي براي ارزيابي و بهينه سازي الگوهاي پلان اداري در ارتباط با بهرهوري مطلوب از نورروز

دكتري

نحوه اتلاف و مصرف انرژي در ساختمان‌هاي اداري بويژه بهره‌وري مطلوب از نور روز در آنها، در دو دهه گذشته مورد توجه جدي قرارگرفته‌اند. ازطرفي نحوه طراحي و الگوهاي ساختمان‌هاي اداري و ميزان مطلوبيت روشنايي طبيعي در آنها داراي متغير‌هاي متعددي است كه عملكرد اين اجزاء در يك ساختمان اداري دركشورهاي داراي اقليم گرم و خشك، كه داراي ساعات آفتابي زيادي هستند، كمتر مورد بررسي قرارگرفته است. رويكرد اين رساله بر مبناي شناخت وضع موجود ،شناسايي شرايط و اولويت‌هاي كارمندان در ارتباط با شرايط روشنايي طبيعي و ارائه معيار بومي به منظور ارزيابي و بهينه‌سازي الگوهاي پلان اداري شكل گرفته است. در اين راستا اين پژوهش در 4گام اصلي انجام گرفته است. 1- مطالعه پژوهش‌هاي پيشين با هدف به دست آوردن مدلي جامع در ارتباط با متغيرها و مولفه‌هاي موثر در تعيين شرايط روشنايي طبيعي مطلوب و تعيين الگوهاي اصلي پلان اداري و معيارهاي هندسي مناسب براي توصيف و تحليل آنها 2- انجام مطالعات ميداني به منظور گردآوري داده‌هاي مورد نياز در انجام پژوهش و بومي‌سازي مولفه‌هاي موثر با روش وزن‌دهي و تعيين اولويت‌هاي كارمندان 3- تحليل دادهها با روش شبيه‌سازي الگوريتميك و ارائه الگوهاي بهينه با استفاده از دادههاي به دست آمده از گام‌هاي پيشين و 4- گام داوري نهايي و به منظور تبيين معياري بومي به منظور ارزيابي و بهينه‌سازي الگوهاي پلان اداري. بنابراين پيشينه پژوهش موجود ابتدا به صورت تاريخچه و اهميت موضوع و سپس به شكل سوابق پژوهشي آورده شده است و مطابق با فرضيه پژوهش انواع الگوي طرح‌ريزي فضاي اداري از نظر بهره‌وري مطلوب از نور طبيعي بررسي شده‌اند. درادامه با انتخاب 3 ساختمان اداري در شهر تهران به عنوان نمونه موردي، ضمن آسيب‌شناسي وضع موجود و بررسي اولويت‌هاي اصلي كارمندان، اندازه‌گيري نور طبيعي و مصنوعي در شهر تهران به روش تطبيقي انجام شده است تا متغيرهاي پژوهش شناخته شوند. تحليل اوليه بر روي يافته‌ها، علاوه بر تعيين متغيرهاي پژوهش به ارائه مدل‌ها و راهكارهاي افزايش بهره وري از نورروز با در نظر گرفتن معيارهاي بومي انجاميده است. در اين رساله با توجه به يافته‌هاي منتج از مطالعات كتابخانه‌اي و ميداني وتحليل مقدماتي آنها، معياري براي ارزيابي قابليت هندسي دريافت نورروز(GPD) در پلان‌هاي اداري ارائه شده است. اين معيار بر اساس مقادير روشنايي طبيعي در طول سال، اولويت‌هاي كارمندان در ارتباط با شرايط روشنايي طبيعي و با ارزش‌گذاري لايه‌هاي پلان با توجه به فاصله از جدار پيرامون محاسبه مي‌شود. اين معيار و ساير معيارهاي هندسي مانند فشردگي نسبي(RC) و متوسط فاصله از جداره پيرامون(APD) براي توصيف و ارائه الگوهاي بهينه پلان اداري در فرآيند شبيه‌سازي مورد نظر قرار گرفتند. ‌ با استفاده از نرم افزارهاي تحليلي نورروز مانند ردينس (Radiance) و دي‌سيم (Daysim) مطالعات پارامتريك بر روي متغير‌هاي بدست آمده از تحليل داده‌هاي وضع موجود صورت مي‌پذيرد. به منظور انجام فرآيند مدل‌سازي و شبيه‌سازي به صورت خودكار با هدف بهينه‌سازي الگوها از نرم‌افزار گراس‌هاپر و افزونه‌هاي هاني‌بي (Honey Bee) كه ارتباط گراس‌هاپر را به ردينس و دي‌سيم برقرار مي‌كند، و افزونه اختاپوس (Octopus) كه فرآيند مدل‌سازي را با الگوريتم‌هاي ژنتيك و بهينه‌سازي پارتو منطبق مي‌نمايد، استفاده شده است. ورودي اين نرم‌افزارها داده‌هايي است كه بر مبناي يافته‌هاي گام‌هاي پيشين و با انجام تحليل مقدماتي به دست آمده است. در فرآيند مدل‌سازي براي 7 الگوي اصلي پلان اداري هركدام در حدود 300 تا 400 مدل ساخته شد و از نظر معيارهاي روشنايي sUDI ، ASE و sDA مورد ارزيابي قرارگرفتند. نتايج اين رساله در سه بخش ارائه شده است. ابتدا الگوهاي بهينه با استفاده از بهينه پارتو و همچنين ساير معيارهاي هندسي و روشنايي طبيعي مشخص شدند. مقايسه الگوهاي بهينه نشان‌دهنده مولفههاي موثر مي‌باشد. سه مشخصه كشيدگي، پيش‌آمدگي و عمق به عنوان مولفه‌هاي اصلي متغير مستقل ارزيابي شدند. در مرحله دوم، ارتباط مقادير و معيارهاي هندسي و مرتبط با نورروز اندازه‌گيري شده در هر الگو مورد بررسي قرار گرفتند. تحليل رگرسيون نشان داد كه نوع و شكل الگو به جز دو الگوي آتريوم دار و Yشكل تاثيري بر نورروز دريافتي ندارد و مشخصه‌هاي كشيدگي ، پيش‌آمدگي و عمق بر مقادير روشنايي طبيعي موثر هستند. همچنين نوع و شكل ارتباط هركدام از معيارهاي هندسي با معيارهاي ارزيابي روشنايي طبيعي مشخص گرديد. رابطه معيار GPD با معيارهاي روشنايي در محدوده متوسط 50 تا 80 درصد احتمال معناداري نشان داد. دو معيار RC و APD نيز به عنوان معيارهاي پيشگويي‌كننده مفيد ارزيابي شدند. در مرحله سوم مقادير GPDنقطه اي و DA , UDI براي تمامي نقاط الگوهاي بهينه محاسبه شد. مقايسه مقادير نشان دادند كه GPD نقطه‌اي مي‌تواند توصيف‌گر مناسبي براي تحليل پلان‌ها و ارائه راهكارهايي براي طراحي كارآمدتر فضاهاي داخلي باشد.

190565

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر منصوره طاهباز

معماري

دكتر سيدمجيد مفيدي شميراني