Geri Dön

A novel framework to evaluate the performance of responsive kinetic shading devices in the early design stages

Tepkisel kinetik gölgeleme araçlarının erken tasarım aşamalarında performans değerlendirmesi için özgün bir yaklaşım

PDF İndir

  1. Tez No: 467927
  2. Yazar: MUSTAFA TEKSOY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İKBAL SEVİL SARIYILDIZ, YRD. DOÇ. DR. ONUR DURSUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mimarlık, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Architecture, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yaşar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Hesaplama araçları, mimari tasarımın erken aşamasında daha iyi çevresel etki sağlayan çok sayıda tasarım alternatifini keşfetmek için büyük bir potansiyel sunmaktadır. Özellikle, tepkisel kinetik gölgeleme araçları aracılığıyla günışığı kontrolünde hesaplama araçlarının işlevi daha da önemlidir; çünkü, kontrol parametrelerinin belirlenmesi dinamik bir problem teşkil eder. Bununla birlikte, konu ilgili literatür eleştirel bir gözle incelendiğinde, tasarım hesaplama araçlarının kullanımında bazı hayati yönlerin ele alındığını görülmüştür. Uzun hesaplama süreleri, birçok tasarım alternatifi ve hava koşullarının gözardı edilmesine neden olmuştur. Bu nedenle, bu çalışmada, tasarım alanını yeterince araştırmayı ve tepkisel kinetik gölgeleme aygıtlarının (TKGA) performansının değerlendirilmesi sorunu araştırıldı. Bu doğrultuda, rasgele seçilen gündüz saatlerinde, kavramsal bir TKGA' nin kontrol parametrelerini, denk-model tekniğine dayalı çok amaçlı optimizasyon uygulayarak bulan yeni bir yaklaşım önerdik. Önerilen yaklaşımın yeterliliğini test etmek için deneysel bir araştırma yapılmıştır. Bu tasarımda, öncül parametrelerin saptanması, rastsal değişken üretimi, simülasyon, veritabanı oluşturma, yapay sinir ağları, optimizasyon ve hipotez testi gibi yöntemler ardısıra kullanılmıştır. Sonuçlar, önerilen yaklaşımı kullanmanın, geleneksel simülasyon tabanlı optimizasyon yöntemlerine kıyasla, çok daha kısa bir zaman zarfında optimum çözüm setine ulaşabildiğini ortaya koymuştur. Dahası, önerilen yaklaşım kullanılarak statik gölgeleme ve TKGA performansları hipotez testi ile kıyaslanmıştır. Oluşturulan deneyde, TKGA, günışığı aydınlatması ve manzaraya bakış metriklerinde optimize edilmiş statik olandan daha iyi performans göstermiştir. Bununla birlikte, iç sıcaklık dikkate alındığında önemli bir fark gözlenmemiştir. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, son kullanıcıya, tepki veren kinetik ve optimize edilmiş statik gölgeleme arasında seçilmiş performans metriklerini resmi bir karşılaştırma yapmasını sağlayan bir çerçeve önermekte olan ilk çalışmadır. Gelecekteki çalışmalar, hava koşulları, tasarım parametreleri ve performans hedefleri arasındaki ilişkilere odaklanacaktır. Kullanılan teknikler arasındaki karmaşık etkileşimler nedeniyle, kullanıcı dostu bir grafik arayüz geliştirilmesi de gündeme gelecektir.

Özet (Çeviri)

Computational tools offer a great potential in the conceptual phase of architectural design, towards exploring numerous design alternatives that provide better environmental impact. Particularly in the domain of solar control with help of kinetic shading devices that respond to its environment, the function of computational tools is even more significant, since the determination of the control parameters introduces a dynamic problem. However, critical review of relevant literature suggests that the utilization of computational tools have failed to address some vital aspects. This has led exclusion of many design alternatives and weather conditions due to the high computational expenses. To this end, the current study aims to investigate the problem of adequately exploring the design space and evaluating the performance of responsive-kinetic shading devices (RKSD). For this purpose, we proposed a novel framework by implementing a surrogate-based technique for multi-objective optimization of control parameters of a conceptual RKSD on randomly sampled daylight hours. To test the adequacy of the proposed framework, an experimental research was designed. In this design, such methods as parameter initiation, variable randomization, simulation, database generation, neural networks, optimization, and hypothesis test were used in combination. Results revealed that using proposed framework one can adequately reach to optimum set of solutions in a fraction of a time when compared to traditional simulation-based optimization methods. More, utilizing proposed framework one can formally compare the performances between static shading and RKSD. In the case of our experimental design, RKSD outperforms the static one in daylighting and view metrics. However, considering indoor temperature no significant differences observed. To the best of our knowledge, the current work is the first to propose a framework, which allows an end user to conduct a formal comparison of selected performance metrics between responsive-kinetic and optimized-static shadings. The further works shall focus on the relationships between the weather conditions, design parameters, and the performance objectives. Due complex interactions among employed techniques, a user-friendly graphical user interface establishment shall also be in the agenda.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    831575

    Forecasting and reinforcement learning strategies for efficient energy exchange in peer-to-peer energy trading game among nano/microgrids: Empirical analysis

    Nano/mikro şebekelerde eşler arası enerji ticaret oyunundaki etkili enerji ticareti için tahmin ve pekiştirmeli öğrenme stratejileri: Ampirik analiz

    RABİA ŞEYMA GÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ ÖZKAN YILDIRIM

  2. Tez No

    139083

    Modelling prefrontal cortex functions by using neural networks

    Korteks işlevlerinin yapay sinir ağları ile modellenmesi

    GÜLAY KAPLAN BÜYÜKAKSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CÜNEYT GÜZELİŞ

    YRD. DOÇ. DR. NESLİHAN ŞENGÖR

  3. Tez No

    546272

    A brain-inspired cognitive architecture for developmental and social human-robot interaction

    Gelişimsel ve sosyal insan-robot etkileşimi için beyin esinli bilişsel mimari

    EVREN DAĞLARLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE GÜNEL

    DOÇ. DR. HATİCE KÖSE

  4. Tez No

    794432

    Propulsion-airframe integration for low-boom supersonic aircraft

    Düşük gürültülü sesüstü hava araçlarında itki-gövde entegrasyonu

    RUMED İMRAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİKE NİKBAY

  5. Tez No

    486577

    A software defined network framework in 5G wireless systems

    5G kablosuz sistemlerde yazılım temelli ağ iskeleti

    GÖKHAN SEÇİNTİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BERK CANBERK

Geri Dön