بهینهسازی مصرف انرژی ساختمان با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات تک و چند هدفه و ژنتیک
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
2 کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر، دانشکدۀ مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان
3 استادیار گروه مهندسی سیستمهای انرژی، دانشگاه علم و صنعت تهران
doi
10.22059/ses.2022.90568چکیده
از آنجا که بخش قابل توجهی از انرژی مصرفی در سراسر جهان به مصرف انرژی در ساختمان مربوط میشود، در حال حاضر بهینهسازی انرژی ساختمان با وجود محدودیتها و با توجه به حفظ محیط زیست زمین بسیار حایز اهمیت است. این مقاله به محدودیتهای مهم برای بهینهسازی عملکرد انرژی ساختمان با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات تک و چند هدفه و الگوریتم ژنتیک با نرمافزار شبیهسازی انرژی ساختمان انرژی پلاس و MATLABبه بررسی دادههای آبوهوای مختلف چند شهر ایران با در نظر گرفتن مدل تکاتاقی و تأثیر پارامترهای معماری ساختمان از جمله جهتگیری ساختمان، مشخصات سایهبان، اندازۀ پنجره، و لعاب و مصالح دیوار اعمال و... میپردازد. همچنین در بخش بهینهسازی، تحلیلهای الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات تک و چند هدفه و ژنتیک مصرف برق سالانۀ سرمایش، گرمایش و روشنایی برای درک تعاملات بین توابع هدف و به حداقل رساندن کل تقاضای انرژی سالانۀ ساختمان مورد بررسی قرار گرفته که راهحلهای بهینۀ بهدستآمده به عنوان جبهۀ بهینۀ پارتو در نظر گرفته میشود. نتایج برای مدل این تحقیق، مصرف برق سرمایشی سالانه حدود 8/19 تا 3/33 درصد کاهش و گرمایش و روشنایی سالانه بهترتیب 7/1 تا 8/4 درصد و 5/0 تا 6/2 درصد در مقایسه با مدلهای دیگر افزایش داده شده است که منجر به کاهش بهینۀ 6/1 تا 3/11 درصد از کل تقاضای برق سالانۀ ساختمان میشود. علاوه بر این، استفاده از دو روش یادشده منجر به یک سیستم انرژی، بهینه، کارآمد و افزایش بهرهوری انرژی در مراحل اولیۀ طراحی ساختمان میشود.