ارائه مدلي جهت بهينه سازي طراحي قاب هاي ساختماني با رويكرد كاهش انرژي نهفته كل

كارشناسي ارشد

حفظ محيط زيست و تامين انرژي دو چالش بزرگ امروز بشر است. در اين بين صنعت ساختمان بزرگترين مصرف كنندۀ منابع طبيعي و ذخاير جهاني انرژي مي‌باشد كه موجب انتشار گاز دي‌اكسيدكربن و آلودگي محيط زيست مي‌گردد. در چرخه عمر ساختمان‌‌ها، انرژي مصرفي به دو دستۀ انرژي‌‌هاي بهره‌برداري و انرژي‌‌هاي نهفته تقسيم مي‌‌شود. انرژي نهفته انرژي ا‌ست كه براي توليد و انتقال مصالح، ساخت، تعمير و نگهداري و تخريب ساختمان مصرف مي‌‌گردد. انرژي بهره‌برداري انرژي ا‌ست كه ساكنين در طول زمان بهره‌برداري از ساختمان مصرف مي‌نمايند. طي تحقيقات گذشته مشخص شده كه انرژي نهفتۀ ساختمان‌ در كشورهاي در حال توسعه دو برابر كشورهاي توسعه يافته است. هرچه بهينه‌‌سازي انرژي بهره‌‌برداري افزايش يابد، سهم انرژي نهفته از كل انرژي چرخه عمر افزايش خواهد يافت. لذا اهميت بهينه‌‌سازي انرژي نهفته بيش از پيش هويدا مي‌گردد. مسئلۀ مهم اين است كه چگونه مي‌توان سازه يك ساختمان را با توجه به انرژي نهفته آن طراحي نمود؟ هدف اين پژوهش ارائه راهكاري است تا بتوان در مراحل مختلف طراحي سازه، به كمترين سطوح انرژي نهفته در اسكلت ساختمان بتني دست يافت. در فصل اول اين پژوهش به كليات مبحث و ساختار پايان‌نامه پرداخته شده و در فصل دوم مباني نظري بحث مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. در فصل سوم، براي دستيابي به اهداف مورد نظر، روش تحقيق شرح داده شده و در فصل چهارم نتايج و تفاسير آنها ارائه شده است. و نهايتا در فصل پنجم نتايج اين پژوهش جمع‌بندي شده و براي تحقيقات آتي پيشنهادهايي ارائه گرديده است. در اين پژوهش، براي محاسبه انرژي نهفته اسكلت بتني، تاثير عوامل مختلف مانند: ابعاد مقطع اعضاي سازه، مصالح مورد استفاده در بتن و نوع فولاد مصرفي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور يك ساختمان با پلان مشخص، در ابعاد مختلف اعضاي خمشي، در 81 مدل جداگانه بوسيلۀ نرم افزار ايتبز طراحي شده و براساس اطلاعات خروجي، سعي شده است تا با ارائۀ راهكارهايي نسبتا ساده در طراحي سازه، كمترين مقدار انرژي نهفته اسكلت بدست ‌آيد. همچنين پس از شناخت و ارائۀ راهكارها، مقادير صرفه‌جويي انرژي متناظر هر راهكار محاسبه و ميزان كاهش مصرف حامل‌هاي انرژي در كل كشور برآورد شده است. نتايج تحقيق حاضر نشان مي‌دهد كه در يك سازۀ بتن‌آرمه مي‌توان با انتخاب مناسب ابعاد اعضا و نسبت فولاد و بتن در مقطع، انرژي نهفته اسكلت ساختمان را كاهش داد. همچنين طرح اختلاط مناسب و استفاده از خاكستربادي و پوزولان‌ها در بتن و استفاده از مصالح فولادي بازيافتي، موجب كاهش قابل توجه مصرف حامل‌هاي انرژي و انرژي نهفته سازه مي‌گردد. كلمات كليدي: انرژي نهفته، طراحي سازه، بهينه‌‌سازي، صرفه جويي در مصرف انرژي

189680

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد مجيد مفيدي شميراني

مهندسي و مديريت ساخت

دكتر محسنعلي شايانفر