نوسازي پايدار در هتل هاي تهران با استفاده از مدل بهينه سازي الگوريتم ژنتيك

ارشد

چكيده ساختمان ها نوعي سرمايه هستند، بنابراين تخريب باعث هدر رفتن سرمايه و انرژي مي¬باشد. به منظور داشتن ساختمان هاي كم مصرف و داراي استانداردهاي راحتي بالاتر، ساختمان هاي موجود بايد تحت نوسازي قرار گيرند. اهدافي كه نوسازي پايدار را شكل مي دهد شامل حفظ و جلوگيري از هدر رفتن منابع، كاهش ضايعات و پسماندهاي مضر، به حداقل رساندن هزينه چرخه عمر و اطمينان از آسايش ساكنان مي-باشد. فرآيند يافتن راه حل هاي بهينه نوسازي از لحاظ انرژي و هزينه همواره به عنوان يك مشكل اساسي درتحقيقات بوده است. براي اينكه اقدامات نوسازي مؤثر و موفقيت آميز باشد، تأثيرات راه حل¬هاي بهينه نوسازي بايد در مرحله طراحي استراتژي هاي نوسازي، ارزيابي شود. با تلفيق فناوري هاي ذخيره گرماي نهان به طور قابل توجهي به ذخيره حرارتي كمك مي¬شود. با استفاده از مواد تغيير فاز دهنده مي¬توان به اين مهم دست يافت كه گرما در مقادير بيشتري نسبت به مصالح ساختماني معمولي جذب و آزاد ¬¬شود. در اين پايان نامه به ميزان تاثيرگذاري مواد تغيير فاز دهنده بر كاهش بارهاي حرارتي ساختمان هتل واقع در بلواركشاورز جهت انجام نوسازي پايدار پرداخته شده است. در اين بخش با مدل سازي ساختمان هتل در نرم افزار ديزاين بيلدر((DESIGN BUILDER، ابتدا به تعريف متغيرهاي مستقل و متغير وابسته و متغيرزمينه¬اي پرداخته شد. پس از مشخص كردن ضخامت و ويژگي¬هاي پوسته خارجي و محل قرارگيري لايه ها نسبت به هم در ديوار و سقف پشت بام؛ جهت كاهش هدر رفت انرژي در تابستان و زمستان، سه آزمون در نرم افزار ديزاين بيلدر با اجراي مواد تغييرفازدهنده شبيه سازي شد. در آزمون اول ضخامت¬هاي مختلف مواد تغييرفازدهنده در ديوارهاي خارجي واحدهاي اقامتي هتل مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده گرديد در حالت برتر در محدوده ضخامت مورد آزمون يعني در ضخامت 10 سانتي متري مواد تغييرفازدهنده، ميزان انرژي گرمايشي 82/33 درصد و ميزان انرژي سرمايشي 80/24 درصد نسبت به ساختمان پايه كاهش داشته است. همچنين ميزان مصرف گاز شهري 81/33 درصد و در مصرف برق شهري نيز 95/15 درصد كاهش انرژي مشاهده شد. در آزمون دوم ضخامت هاي مختلف مواد تغييرفازدهنده در سقف پشت بام مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده گرديد كه ضخامت 10 سانتي متري مواد تغييرفازدهنده به عنوان حالت برتر در محدوده¬ي مورد آزمون در شبيه¬سازي انجام شده مي¬باشد. در اين آزمون ميزان مصرف انرژي گرمايشي 75/4 درصد و ميزان مصرف سرمايشي 39/7 درصد نسبت به ساختمان پايه كاهش داشته است. همچنين ميزان 53/4 درصد در مصرف برق و 76/4 درصد در مصرف گاز كاهش انرژي مشاهده شد. در آزمون سوم لازم بود تا تغيير ضخامت¬ مواد تغيير فاز دهنده به صورت تلفيقي در پشت بام و ديوارخارجي مورد بررسي قرارگيرد. به اين منظور ميزان بار مصرفي انرژي در محدوده¬ي ضخامتي مورد آزمون يعني ضخامت هاي 1 تا 10 سانتي متري مواد تغييرفاز دهنده به صورت هم زمان هم در سقف و هم در ديوار در مجموع 132حالت متفاوت، توسط الگوريتم ژنتيك بدست آمد. با كمك الگوريتم ژنتيك ضخامت بهينه مواد تغييرفاز دهنده در محدوده¬ي ضخامتي مورد آزمون در سقف و ديوار نيز 10 سانتي متر، بدست آمد. در اين شبيه سازي مشاهده گرديد ميزان مصرف انرژي گرمايشي 20/39 درصد و ميزان مصرف سرمايش 02/33 درصد نسبت به ساختمان پايه كاهش داشته است. با بهينه سازي مصرف انرژي گرمايش و سرمايش ساختمان، تأثيرگذاري زيادي در بخش حامل هاي سوختي گاز و برق شهري انجام گرفت. در اين تحقيق مشخص شد كه در ساختمان فوق با اعمال هم زمان مواد تغيير فازدهنده در سقف و ديوار خارجي مي¬توان در بخش برق حدود 21 درصد و در بخش گاز شهري نيز مقدار 2/39 درصد نسبت به ميزان مصرف حامل هاي سوختي گاز و برق ساختمان پايه كاهش داشت.

209101

دانشگاه علم و صنعت ايران

عمران گرايش مديريت ساخت

دكتر سيد سجاد ميرولد