Oblikovanje i pozicioniranje objekta primenom numeričke optimizacije u cilju poboljšanja njegovih performansi u kontekstu energetske efikasnosti

Abstract

Zbog svog značajnog uticaja na energetske performanse i cenu gradnje, oblik i položaj objekta predstavjlaju važne faktore u projektovanju zelenih zgrada. Međutim, zbog velikog broja promenljivih i složenosti funkcija cilja optimalno projektovanje energetski efikasnih zgrada spada u teške kombinatorne probleme višekriterijumske optimizacije. Stoga je neophodno opisati konstrukciju i njen položaj u okruženju što je moguće preciznije sa što manje promenljivih. Prikazano istraživanje bilo je usmereno ka iznalaženju podesne metodologije za definisanje geometrije i orijentacije date zgrade, kao i njenih elemenata koji su od značaja za analizu energetske efikasnosti. Kako se osnova zgrade predstavlja zatvorenim poligonom, razmatrani su i ocenjivani različiti vidovi opisivanja geometrije poligona u cilju utvrđivanja mogućih problema kao što su epistaza, do koje dolazi kad jedno rešenje „maskira“ druga, i kodni izomorfizam, što je pojava da se isto rešenje pojavljuje više puta opisano na različite načine. Stoga su upoređena dva vida opisivanja geometrije kako bi se utvrdio njihov uticaj na efikasnost i efektivnost pretrage oblasti definisanosti. U optimizacijski model su pored promenljivih vezanih za geometriju uključene i još neke karakteristike fasadnih zidova, kao što su veličina i tip prozora i nadstrešnice. Matematička formulacija problema zasnovana je na dve funkcije cilja, a to su uticaj na okolinu i ukupni troškovi tokom čitavog životnog ciklusa objekta. Mwtodologija je testirana na studiji slučaja, odnosno na primeru tipskog sprata poslovne zgrade petougaone osnove primenom višekriterijumskog genetskog algoritma.