بهینه سازی پوشش سایه درختان بر یک ساختمان در نواحی گرمسیری با استفاده از GIS و روش فراابتکاری ACO (مطالعه موردی: شهر سمنان) (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

سایهی درختان در کاهش جذب پرتوهای خورشید توسط عوارض مختلف شهری به خصوص ساختمان ها نقش مؤثری دارند. در مناطق گرمسیری سایهی درختان به کاهش مصرف انرژی و متعاقب آن، کاهش هزینه ها، افزایش ارزش خانه ها، ایجاد منظر بصری زیبا و حس خوبی و سلامتی کمک می کند. لذا، بیشینه نمودن پوشش سایهی درختان، عنصر مهمی در ایجاد محیط شهری دوست دار محیط زیست است. روشی ساده برای ایجاد سایه فراوان، کاشت درختان متعدد در اطراف ساختمان ها است که به دلیل مشکل کمبود آب در بسیاری از مناطق، غیرعملی است. ضمن آنکه، سایه های اضافی بر سطح بام ساختمان، موجب کاهش پتانسیل استفاده از پانل های خورشیدی بر روی بام با هدف تولید الکتریسیته میشود. بنابراین، لازم است با استفاده از روش هایی، با کاشت تعداد معدودی درخت در نقاطی بهینه، پوشش سایه بیشینه را بر سطح نما و پوشش سایه کمینه را بر سطح بام تأمین نمود. در این پژوهش که در شهر سمنان انجام شده است، پس از استفاده از قابلیتهای GIS، مدلسازی سه بعدی منابع داده و تعریف مسئله بهینهسازی مکانی، از روش فرا-ابتکاری ACO برای یافتن مکان درختان با هدف بهینهسازی پوشش سایه آنها بر روی ساختمانی مسکونی در یک منطقه گرمسیری استفاده شده است. نتایج حاصل نشان میدهد در حالت کلی، نمای جنوبی، سپس نمای شرقی و غربی در الویت کاشت درختان قرار دارند. با کاشت 3 درخت در مکان (های) مناسب در جهتهای فوقالذکر، میتوان به ترتیب 04/36، 46/38 و 7 درصد سایه بر سطح کل نما، درب/پنجرهها و بام ایجاد نمود.