تحلیل و بهینه سازی پارامتریک نورگیر سقفی سالن ورزشی اقلیم سرد و کوهستانی ایران بر اساس شاخص های نور روز (نمونه موردی مطالعه: شهر قزوین)
آرشیو
چکیده
ورزشگاه ها و سالن های ورزشی چندمنظوره برای برآورده کردن نیازهای جامعه امری ضروری است. در این پژوهش تلاش شده به منظور تأمین روشنایی مطلوب نور روز در سالن های ورزشی، ضمن بررسی تأثیر نورگیرهای سقفی سالن ورزشی در اقلیم سرد و کوهستانی ایران به تحلیل پارامتریک آن بر اساس شاخص های نور روز نیز پرداخته شود. در پژوهش حاضر، پس از انجام مطالعات پیشین، به بررسی شاخص های روشنایی پرداخته شد و شاخص روشنایی مفید نور روز (UDI 300-3000 Lux) به عنوان معیار اندازه گیری بهره مندی نور روز انتخاب گردید. پس از برداشت مقادیر میدانی با استفاده از دستگاه لوکسمتر، بررسی میزان خطای مقادیر برداشت شده با نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک معادله ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تغییرات CV (RMSE) انجام پذیرفت و از این طریق اعتبارسنجی نرم افزار شبیه ساز مورد سنجش واقع شد. سپس با استفاده از یک رویکرد پارامتریک در نرم افزار راینو و افزونه گرس هاپر مدل تحقیق طراحی گردید و به کمک افزونه های هانی بی و گالاپاگوس و الگوریتم ژنتیک محاسبات تک هدفه تکاملی بهینه سازی بر روی متغیرهای تحقیق انجام پذیرفت. در این پژوهش، طول، عرض و زاویه نورگیرهای سقفی به صورت سقف خرپایی دندانه ای به عنوان متغیر های تحقیق در نظر گرفته شد و از انجام شبیه سازی مدل تحقیق و بهینه سازی محاسبات تک هدفه تکاملی این نتایج استخراج گردید که نورگیرهای سقفی نقش بسیار مؤثری در تأمین روشنایی نور روز سالن های ورزشی دارند و موجب توزیع نور یکنواخت داخل سالن و افزایش آسایش بصری تماشاگران و بازیکنان می شوند. دستیابی به ابعاد بهینه متغیر های تحقیق به روش الگوریتم ژنتیک از نتایج دیگر این پژوهش است. نتایج تحقیق نشان می دهد که در شرایط بهره مندی از ابعاد بهینه به دست آمده برای نورگیرهای سقفی در 83.57 درصد مواقع سال سطح سالن از روشنایی نور روز مناسب بر اساس شاخص روشنایی مفید نور روز (UDI 300-3000 Lux) برخوردار خواهد بود و همچنین خطر خیر گی در این مدت برای تماشاگران و ورزشکاران حداقل است.Parametric analysis and optimization of the roof skylight of a sports hall in a cold and mountainous climate in Iran based on daylight indicators (Case study: Qazvin city)
Multipurpose sports halls and stadiums are essential for meeting community needs. This research aims to provide optimal daylighting in sports halls by examining the impact of roof skylights in the cold and mountainous climate of Iran, using a parametric analysis based on daylight metrics. Following a review of prior studies, daylight indices were evaluated, and the Useful Daylight Illuminance (UDI 300-3000 Lux) was selected as the key performance metric. Field measurements were taken with a lux meter, and the error between measured and simulated results was assessed using Root Mean Square Error (RMSE) and the coefficient of variation CV(RMSE) to validate the simulation software. A parametric approach was then implemented in Rhino and Grasshopper, where the length , width, and angle of sawtooth roof skylights were defined as variables. Using the Honeybee and Galapagos plugins with a single - objective evolutionary genetic algorithm, the model was optimized. Results indicate that roof skylights significantly enhance daylight provision, ensuring uniform light distribution and improving visual comfort for both spectators and athletes. Optimization via the genetic algorithm yielded ideal skylight dimensions, enabling suitable daylight (based on UDI 300-3000 Lux) across 83.57% of the annual occupied hours, while minimizing glare risk throughout the year.
تبلیغات
