کاربرد روش طراحی آزمایش و شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی و تحلیل کارایی انرژی ساختمان

سهم قابل توجه مصرف انرژی ساختمان های کشور که در حدود 40 درصد از کل این میزان است، کاهش مصرف انرژی در این بخش را ضروری می سازد. رویکردها و راهبردهای کاهش مصرف انرژی در ساختمان، در دو بخش اصلی طراحی ساختمان های انرژی کارا و بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های موجود قابل بررسی است. در این مقاله، مدل شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی بارهای گرمایش و سرمایش یک ساختمان بر اساس داده های شبیه سازی عملکرد انرژی ساختمان ساخته شد. متغیرهای ورودی شامل ارتفاع کل، تراکم نسبی، مساحت سطح، مساحت دیوار، مساحت سقف، جهت، مساحت پنجره ها و درصد توزیع پنجره های ساختمان می باشد. متغیرهای خروجی، بارهای گرمایش و سرمایش هستند. داده های شبیه سازی برای آموزش شبکه استفاده شد. با وجود اینکه شبکه عصبی مصنوعی ابزار مناسبی برای برآورد مقادیر خروجی متناظر با مقادیر ورودی است ولی در نشان دادن تاثیر هر یک از متغیرهای ورودی به طور جداگانه محدودیت دارد. به منظور تحلیل تاثیر هر یک از متغیرها، از روش طراحی آزمایش (doe) استفاده می نماییم. نتایج نشان می دهد که ارتفاع کل، تراکم نسبی، مساحت دیوار و مساحت پنجره تاثیر چشمگیری بر کاهش بارهای گرمایش و سرمایش دارند. به علاوه مساحت سطح بر بارهای گرمایش و مساحت سقف بر بارهای سرمایش اثر دارد.