طراحی مبتنی بر شبیه سازی در تحقیقات تجربی عملکرد ساختمان، مورد مطالعاتی: یک ساختمان اداری در تبریز

شبیه سازی ابزار بسیار مهمی است که سال های متمادی در زمینه های مختلف توسط رایانه و بدون آن بکار گرفته شده است. این پارادایم «طراحی مبتنی برشبیه سازی» نامیده می شود. این پارادایم شامل فرایندی است که در آن شبیه سازی، ابزار اصلی ارزیابی و بررسی است. هدف از این مطالعه کاهش مصرف انرژی یک ساختمان اداری در اقلیم سرد تبریز با استفاده از ابزار شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد انرژی ساختمان در سه مرحله اصلی تکاملی عملکرد انرژی ساختمان یعنی: 1) مرحله طراحی، 2) مرحله ساخت و ساز و 3) مرحله بهره برداری است. دلیل انتخاب این روش افزایش اهمیت مراحل بیان شده بدلیل تغییرات اقلیمی ناشی از گرمایش زمین است. بدین منظور، ابتدا منابع کتابخانه ای و متون مرتبط بررسی و سپس مدل پایه شبیه سازی شد. پس از شبیه سازی مدل پایه، مصرف انرژی کل آن تحلیل شد و 9 آلترناتیو از سه گونه نمای دوپوسته (چند طبقه ای، دالانی و پنجره جعبه ای) با سه عمق حفره مختلف (6. 0 متر، 7. 0 متر و 8. 0 متر) به عنوان راه حل بهینه سازی طراحی به نمای جنوبی افزوده شد. برای دستیابی به بار گرمایش کمتر، میزان انتقال حرارتی دیوارها و سق فها با استفاده از مصالح عایق کاهش یافت. در نهایت، روشنایی، پنجره ها، دمای تنظیم داخلی، تهویه طبیعی و سایبان به عنوان عوامل مرتبط با بهره برداری به طور خودکار تنظیم شدند. بر این اساس، نتایج بهینه سازی با مدل پایه برای انتخاب مدل بهینه مقایسه شدند. این مطالعه نشان داد که بهینه سازی در سه مرحله با افزودن نمای دو پوسته چند طبقه ای با عمق حفره 8. 0 متر و دریچه هایی به ابعاد 2. 23* 4. 0 متر موجب کاهش 6. 55 درصدی مصرف انرژی نسبت به مدل پایه می شود. همچنین با کاهش رسانایی حرارتی به عنوان عامل مرتبط با ساخت، بار گرمایش در دیوارها تا 38 درصد و در سقف ها تا 77 درصد کاهش می یابد. نتیجه می شود که آلترناتیوهای بهینه شده نمای دوپوسته گونه چند طبقه ای به دلیل بار گرمایش و مصرف گاز کمتر، بهترین کارآیی را دراقلیم سرد دارند.