خلاصه

پشت بام ها در شهرها آخرین ذره فضای آزاد باقی مانده هستند. بنابراین، حداقل در اصل، پتانسیل منحصربه‌فردی برای تولید انرژی تجدیدپذیر ارائه می‌کنند. یک پشت بام معین ممکن است انواع و ترکیبات مختلفی از تاسیسات را در خود جای دهد، که بدیهی است که باید با تاسیساتی که از قبل در پشت بام وجود دارد همزیستی داشته باشند. سؤالاتی که در این پایان نامه به آن می پردازیم این است که چگونه می توان از یک سقف معین به بهترین شکل استفاده کرد و چگونه می توان انتخاب یک راه حل را نسبت به راه حل دیگر تا حد امکان شفاف و منطقی کرد.
این سوالات بیانگر یک مشکل تصمیم گیری چند منظوره و چندمنظوره است: چند منظوره زیرا چندین تاسیسات را می توان به روش های مختلف ترکیب کرد و چند معیاره زیرا کیفیت پیکربندی سقف با معیارهای مختلف (مثلاً اقتصادی، زیست محیطی یا محیطی) قضاوت می شود. زیبایی شناسی) که همواره متضاد هستند.
ما پیکربندی‌های مربوط به بام‌های سبز و تولید انرژی تجدیدپذیر را از طریق پانل‌های فتوولتائیک، پانل‌های حرارتی خورشیدی و توربین‌های بادی کوچک تجزیه و تحلیل می‌کنیم. از میان این تاسیسات، توربین های نصب شده روی پشت بام به طور گسترده ای عجیب ترین در نظر گرفته می شوند، بنابراین ما مطالعه را با بررسی عملکرد فنی-اقتصادی و امکان سنجی قانونی آنها آغاز می کنیم. امکان سنجی به تفصیل برای یک مطالعه موردی خاص، تا مجوز ساختمانی که اعطا شده است، بررسی شده است.
سپس، پانل های فتوولتائیک و توربین های بادی را با هم مقایسه و ترکیب می کنیم. ما نشان می‌دهیم که توربین‌های بادی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند، عمدتاً به دلیل هزینه بالای مطالعه امکان‌سنجی ساختاری، و همچنین هزینه‌های بالای نصب. با این حال، از نظر تولید انرژی، توربین‌های بادی گاهی اوقات به طور مطلوبی با پانل‌های فتوولتائیک مقایسه می‌شوند، زیرا ممکن است تولید انرژی سالانه بالاتر و کاهش بیشتری در انتشار CO2 داشته باشند. اغلب، ترکیبی از فتوولتائیک و باد بهینه است، به ویژه هنگامی که الگوهای مصرف در نظر گرفته می شود، و زمانی که معیارهای زیست محیطی و اقتصادی ارزیابی می شوند.
در نهایت، ما الگوریتمی را توسعه می‌دهیم که پیکربندی‌های پشت بام از جمله چهار تاسیسات مورد بررسی را طراحی و مقایسه می‌کند. الگوریتم تصمیم گیری چند معیاره ما قادر به یافتن پیکربندی های غیر پیش پا افتاده است که عملکرد پایدار سقف را به حداکثر می رساند. ما متوجه شدیم که بهترین پیکربندی ها به ندرت مشهود هستند، زیرا عملکرد آنها به طور قابل توجهی تحت تأثیر مورفولوژی سقف و همچنین اهدافی است که مشکل تصمیم را هدایت می کند.