دفاعیه کارشناسی ارشد (مدیریت ساخت) ادغام مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) شامل جزئیات پوسته خارجی ساختمان و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای کاهش مصرف انرژی مجموعه ساختمان‌ها – م
| تاریخ ارسال: 1401/11/18 |
دانشجو: آقای رامین صمیمی نژاد
استاد راهنما: دکتر امیر مسعود صالحی
زمان: شنبه ۵ آذر ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۲:۰۰
مکان: کرج کلاس ۲۲۹ دانشکده فنی و مهندسی
استاد راهنما: دکتر امیر مسعود صالحی
زمان: شنبه ۵ آذر ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۲:۰۰
مکان: کرج کلاس ۲۲۹ دانشکده فنی و مهندسی
چکیده
برای تحول آینده ساختار شهری و برنامه ریزی انرژی، بخش مدیریت و مهندسی شهر به ابزاری برای حل مسائل مختلف در مقیاس‌های مختلف نیاز دارد. با توجه به افزایش دمای هوا به دلیل شهر نشینی و اثر جزیره گرمایی شهری بر مصرف انرژی ساختمان‌ها و آسایش حرارتی ساکنین، جهت دستیابی به طراحی کارآمد انرژی در جوامع شهری، مرحله طراحی نیاز به اتخاذ رویکردهای مدلسازی انرژی قابل اعتماد دارد. ثابت شده است که دو فناوری مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) را می‌توان به عنوان مکمل یکدیگر در صنعت ساخت‌و‌ساز و طراحی شهری به کار برد. BIM را می‌توان برای ایجاد، مدیریت و به اشتراک‌گذاری داده‌های چرخه عمر تاسیسات عمودی مانند ساختمان‌ها استفاده کرد در حالی که GIS برای ذخیره، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده‌های توصیف‌کننده محیط شهری که به صورت افقی توزیع شده است مورد استفاده قرار می‌گیرد. BIM و GIS از این جهت مشابه هستند که هر دو اطلاعات مکانی را مدل می‌کنند؛ اولی برای مدلسازی فضای داخلی و دومی برای مدلسازی فضای باز استفاده می‌شود و موارد استفاده مشترکی دارند و ادغام اطلاعات این دو حوزه می‌تواند کاربردهای فراوانی به دنبال داشته باشد. توجه به سرانه مصرف انرژی بالای بخش ساختمان و به خصوص برای کاربری خانگی در ایران نسبت به سرانه مصرف در جهان، اهمیت پرداختن به موضوع حاضر را برجسته می‌نماید. بنابراین با هدف ادغام اطلاعات این دو حوزه برای کاهش مصرف انرژی که یکی از کاربردهای ادغام این دو فناوری به شمار می‌رود، این پژوهش کمی انجام شده است.
در ابتدا با تبدیل اطلاعات BIM به بستر GIS از طریق نرم‌افزار‌های Revit به ArcGIS Pro میزان انتقال اطلاعات هندسی و معنایی برای یک ساختمان واقعی با استفاده از فرمت IFC سنجیده شد. اما به علت عدم امکان آنالیز انرژی در نرم افزار ArcGIS Pro به انتقال معکوس اطلاعات روی آورده شد. با در نظر گرفتن انتقال معکوس اطلاعات از GIS به BIM و همچنین استفاده از روش تاگوچی برای سه متغییر نسبت ارتفاع ساختمان‌ها به عرض خیابان‌ها، میزان پوشش گیاهی خیابان‌ها و زاویه ساختمان‌ها با شمال جغرافیایی ۹ سناریو طراحی شده و از نرم افزار Envi Met مقدار دمای هوا و مکان جغرافیایی به بستر BIM منتقل شده و آنالیز انرژی را برای حالت واقعی، خنک‌ترین و گرم‌ترین سناریو در نرم‌افزار Revit انجام گرفت. با مقایسه نتایج دمای هوای مطلق این ۹ سناریو مشخص شد که متغییر افزایش نسبت ارتفاع ساختمان‌ها به عرض خیابان‌ها باعث کاهش دمای محسوس و متغییر افزایش میزان پوشش گیاهی به مقدار کمی باعث کاهش دما و همچنین متغییر چرخش زاویه ساختمان‌ها با شمال جغرافیایی در جهت ساعتگرد باعث افزایش دمای هوای مطلق به میزان بسیار کم خواهد شد. پس از انجام آنالیز انرژی در نرم افزار برجسته حوزه BIM یعنی نرم افزار Revit در نهایت مشخص گردید که برای حالت خنک‌تر نسبت به حالت واقعی ۴۲.۱۳% کاهش مصرف انرژی و برای حالت گرم‌تر نسبت به حالت واقعی میزان ۲.۵۶% افزایش مصرف انرژی بوجود می‌آید.
برای تحول آینده ساختار شهری و برنامه ریزی انرژی، بخش مدیریت و مهندسی شهر به ابزاری برای حل مسائل مختلف در مقیاس‌های مختلف نیاز دارد. با توجه به افزایش دمای هوا به دلیل شهر نشینی و اثر جزیره گرمایی شهری بر مصرف انرژی ساختمان‌ها و آسایش حرارتی ساکنین، جهت دستیابی به طراحی کارآمد انرژی در جوامع شهری، مرحله طراحی نیاز به اتخاذ رویکردهای مدلسازی انرژی قابل اعتماد دارد. ثابت شده است که دو فناوری مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) را می‌توان به عنوان مکمل یکدیگر در صنعت ساخت‌و‌ساز و طراحی شهری به کار برد. BIM را می‌توان برای ایجاد، مدیریت و به اشتراک‌گذاری داده‌های چرخه عمر تاسیسات عمودی مانند ساختمان‌ها استفاده کرد در حالی که GIS برای ذخیره، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده‌های توصیف‌کننده محیط شهری که به صورت افقی توزیع شده است مورد استفاده قرار می‌گیرد. BIM و GIS از این جهت مشابه هستند که هر دو اطلاعات مکانی را مدل می‌کنند؛ اولی برای مدلسازی فضای داخلی و دومی برای مدلسازی فضای باز استفاده می‌شود و موارد استفاده مشترکی دارند و ادغام اطلاعات این دو حوزه می‌تواند کاربردهای فراوانی به دنبال داشته باشد. توجه به سرانه مصرف انرژی بالای بخش ساختمان و به خصوص برای کاربری خانگی در ایران نسبت به سرانه مصرف در جهان، اهمیت پرداختن به موضوع حاضر را برجسته می‌نماید. بنابراین با هدف ادغام اطلاعات این دو حوزه برای کاهش مصرف انرژی که یکی از کاربردهای ادغام این دو فناوری به شمار می‌رود، این پژوهش کمی انجام شده است.
در ابتدا با تبدیل اطلاعات BIM به بستر GIS از طریق نرم‌افزار‌های Revit به ArcGIS Pro میزان انتقال اطلاعات هندسی و معنایی برای یک ساختمان واقعی با استفاده از فرمت IFC سنجیده شد. اما به علت عدم امکان آنالیز انرژی در نرم افزار ArcGIS Pro به انتقال معکوس اطلاعات روی آورده شد. با در نظر گرفتن انتقال معکوس اطلاعات از GIS به BIM و همچنین استفاده از روش تاگوچی برای سه متغییر نسبت ارتفاع ساختمان‌ها به عرض خیابان‌ها، میزان پوشش گیاهی خیابان‌ها و زاویه ساختمان‌ها با شمال جغرافیایی ۹ سناریو طراحی شده و از نرم افزار Envi Met مقدار دمای هوا و مکان جغرافیایی به بستر BIM منتقل شده و آنالیز انرژی را برای حالت واقعی، خنک‌ترین و گرم‌ترین سناریو در نرم‌افزار Revit انجام گرفت. با مقایسه نتایج دمای هوای مطلق این ۹ سناریو مشخص شد که متغییر افزایش نسبت ارتفاع ساختمان‌ها به عرض خیابان‌ها باعث کاهش دمای محسوس و متغییر افزایش میزان پوشش گیاهی به مقدار کمی باعث کاهش دما و همچنین متغییر چرخش زاویه ساختمان‌ها با شمال جغرافیایی در جهت ساعتگرد باعث افزایش دمای هوای مطلق به میزان بسیار کم خواهد شد. پس از انجام آنالیز انرژی در نرم افزار برجسته حوزه BIM یعنی نرم افزار Revit در نهایت مشخص گردید که برای حالت خنک‌تر نسبت به حالت واقعی ۴۲.۱۳% کاهش مصرف انرژی و برای حالت گرم‌تر نسبت به حالت واقعی میزان ۲.۵۶% افزایش مصرف انرژی بوجود می‌آید.
دفعات مشاهده: 546 بار |
دفعات چاپ: 163 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر