تحليل پارامتريك انرژي در مراحل اوليه طراحي ساختمان هاي اداري بلندمرتبه در شهر تهران

Parametric Energy Analysis in Early Stage Design: Case of High-rise Office Buildings in Tehran

مصرف انرژي و آسايش حرارتي در ساختمان هاي اداري با توجه به رشد روزافزون در كلان شهرها و بالتبع آلودگي زيست محيطي اهميت زيادي دارد. طراحي ساختمانهاي با عملكرد بالا امر پيچيده اي است كه بايستي اهداف متعدد و متناقضي مانند حداكثر آسايش در برابر كمترين مصرف انرژي يا حداقل مصرف انرژي با كمترين ميزان توليد كربن را در مراحل اوليه طراحي پوشش دهد. در همين راستا، در اين پژوهش پارامترهاي معماري از جمله فرم، جهت گيري، درصد پنجره، ارتفاع طبقه، نوع شيشه، عايق حرارتي و جرم حرارتي با روش بهينه سازي چند هدفه در ساختمان هاي اداري بلندمرتبه در تهران بررسي شده است. با توجه به نتايج، درصد پنجره، نوع شيشه و فرم ساختمان تاثيرگذارترين پارامترها، جرم حرارتي و عايق حرارتي كم اثرگذارترين آنها بر اهداف پژوهش هستند. همچنين ساختمان هاي با فرم مستطيل و جهت گيري جنوبي با 25% پنجره سه جداره در تمام جهات عملكرد خوبي در شهر تهران دارند.

Nowadays, the high rates of energy consumption of buildings in contemporary societies, as well as in global problematics such as climate change, depletion of natural resources and environmental pollution, is widely recognized. In this context, energy efficiency of buildings has become a crucial aspect of national and international energy policies. Nevertheless, the design of high performance buildings is not a simple assignment, because they represent complex systems that have to fulfill multiple goals, often contradictory such as minimum energy consumption versus maximum thermal comfort, minimum energy consumption versus minimum carbon emissions. The research aims to propose a simulation-based multi-objective optimization method to improve the energy efficiency, comfort and environmental performance of high-rise office buildings in Tehran during the early architectural design process. The parametric project includes 7 design variables including: Building Shape, orientation, WWR, Floor Height, Glass Type, Wall Insulation and Thermal Mass. Among the conclusions, WWR, Glass Type and Building Shape are the most influential design variables and Wall Insulation and Thermal Mass are the least important variables on performance objectives. Also rectangular shape building with southern orientation and 25% WWR Triple-glazing can be considered a good overall choice for high-rise office building in Tehran.