بهینه‌سازی چند هدفه در ساختمان مسکونی مجهز به ماده تغییر فاز دهنده، سقف سبز، نمای سه پوسته و پنجره سه جداره در شرایط آب و هوایی مختلف ایران

امروزه روش‌های فعال و غیرفعال گوناگونی با هدف کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش آلودگی‌ هوا در ساختمان معرفی و مورد استفاده قرار می‌گیرند، اجرای سقف سبز در ساختمان و استفاده توامان از پنل‌‌های فتوولتاییک و مواد تغییر فازدهنده به همراه این سقف و پنجره و نمای سه جداره، عامل کاهش مصرف انرژی تا بیش از 70% می‌باشد، البته انتخاب نوع و نحوه‌ی به‌کارگیری مواد تغییر فازدهنده تابع شرایط آب و هوایی می‌باشد، لذا در این تحقیق برای نخستین مرتبه در ساختمان مجهز به فناوری‌های مذکور، بهینه‌سازی با کمک الگوریتم ژنتیک و با هدف کاهش توامان بار سرمایشی و گرمایشی مورد نیاز ساختمان مسکونی اعمال و برای سه تنوع آب هوایی تکرار شده است و در نتیجه‌ی این اقدام بیشترین میزان صرفه‌جویی انرژی تا 73/7% برای آب و هوای گرم و خشک استپی در عرض جغرافیایی میانی، گرم و خشک کویری و معتدل و مرطوب  بوده، کاهش بار سرمایشی تا 24% و کاهش بار گرمایشی تا 92/2% در آب و هوای گرم و خشک کویری رویت شده از طرفی بر اساس نتایج بهینه‌سازی‌ها کاهش تولید کربن‌دی اکسید نیز حداکثر 60/6 % و در تهران حاصل می‌شود. 

comparative study of simultaneous use of a double or a triple skin facade with phase change materials, green roof, and photovoltaics in residential buildings of iran

nowadays different kind of active and passive methods used in order to reduce energy consumption and air pollution in buildings. simultaneous use of phase-change material (pcm) and green roofs with triple-skin facades (tsf) and triple glazed windows (tgw) in residential buildings equipped with building-integrated photovoltaics (bipv) can lead to 70% annual energy saving. on the other hand, pcm type and applying methods in different climate conditions impacts energy saving in these conditions. so for the first time, in this research multi objective optimization of a residential buildings equipped with above technologies was done by the help of genetic algorithm. reduction of required heating and cooling loads was chosen as optimization’s objectives and three climate conditions of iran was selected. results indicate that maximum energy saving is 73.3%. maximum cooling load reduction is 92.2% which is happened in biome-dry tropical climate conditions. in addition, maximum reduce in co2 emission is 60.6% for tehran.