Geographical Researches

en بهینه‌سازی عملکرد آب آپارتمان‌های مسکونی متداول شهر تهران Water Performance Optimization of Typical Residential Apartments in Tehran جغرافيای شهری Urban Geography پژوهشی اصیل Original Research اهداف: افزایش تصاعدی مصرف آب در مراحل ساخت‌وساز و بهره‌برداری آپارتمان‌های مسکونی در شهر تهران، منجر به شرایط بحرانی مصرف آب در این شهر شده است. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی مشخصات هندسی آپارتمان مسکونی بر مبنای عملکرد آب ساختمان جهت استفاده در برنامه‌ریزی‌های کلان این شهر است. روش‌شناسی: روش پژوهش شامل مدل‌سازی و شبیه‌سازی عملکرد آب و روش تجزیه و تحلیل، مدل‌یابی و بهینه‌سازی است. ابزار شبیه‌سازی، زبان برنامه‌نویسی پایتون و پلاگین لیدی‌باگ‌تولز، تحت محیط بصری گراس‌هاپر بود. در این پژوهش، دو فرآیند بهینه‌سازی انجام شده و تعداد نمونه در هر بهینه‌سازی ۹۰۰۰ مدل در قالب ۳۰۰ نسل بود. یافته‌ها: بر مبنای دو آزمون بهینه‌سازی، این پژوهش تا ۹۸/۵۳% مصرف آب نهفته مصالح، ۷۶/۵۶% مصرف آب ساخت‌وساز، ۲۹/۵۴% مصرف آب عملیاتی و ۵۱/۴۶% مصرف آب تاسیسات مکانیکی را بر مبنای تغییر در پارامترهای پیکربندی فضایی مسکن آپارتمانی به همراه داشت. کشیدگی شرقی-غربی آپارتمان مسکونی در یک مساحت زیربنای مساوی، کاهش مساحت و ارتفاع فضاهای داخلی، جانمایی فضای ارتباط عمودی در جنوب شرقی و جانمایی فضای پذیرایی در غرب با کشیدگی شمالی-جنوبی منجر به بهبود عملکرد آب ساختمان شد. نتیجه‌گیری: مشخصات پیکربندی مسکن آپارتمانی در یک مدل پیچیده و چندوجهی، تاثیر قابل توجهی بر عملکرد آب ساختمان و به تبع آن بر مصرف آب کشور دارد. مدل طراحی مولد پژوهش می‌تواند بیش از ۵۰% مصرف آب آپارتمان‌های مسکونی را از تولید مصالح تا زمان بهره‌برداری کاهش دهند و منجر به توسعه پایدار شود.   Aims: The exponential increase in water consumption during the construction and operation phases of residential apartments in Tehran has led to critical water use conditions in the city. Accordingly, this study aims to optimize the geometrical characteristics of a typical residential apartment based on building water performance to inform urban-scale planning strategies. Methodology: The research method combines building water performance modeling and simulation with regression modeling and optimization analysis. The simulation tools include Python programming and the Ladybug Tools plugin within the Grasshopper visual programming environment. Two optimization processes were conducted, each with 9,000 models generated across 300 generations, resulting in a total of 18,000 simulations. Findings: Based on the dual optimization tests, the study achieved reductions of up to 53.98% in embodied water of construction materials, 56.76% in construction-phase water consumption 54.29% in operational water use, and 46.51% in mechanical systems water demand by altering spatial layout parameters of the apartment. The results indicate that east-west elongation of the residential unit on an equal building footprint, reduction of interior space area and height, placement of the vertical circulation core in the southeast, and positioning the living room on the west side with a north-south elongation significantly improve building water performance. Conclusion: The spatial layout characteristics of residential apartments, in a complex and multidimensional model, have a significant impact on building water performance and, consequently, national water consumption. The proposed generative design model can reduce more than 50% of residential apartment water consumption from material production to the operation phase, thereby contributing to environmental, economic, and social sustainability, as well as promoting sustainable urban development. شبیه‌سازی عملکرد آب, مدل‌یابی عملکرد آب, بهینه‌سازی عملکرد آب, آپارتمان‌ مسکونی, آب نهفته ساختمان, شهر تهران Water Performance Modeling, Water Performance Optimization, Residential Apartment, Building Embodied Water, Tehran 253 265 http://georesearch.ir/browse.php?a_code=A-10-1771-3&slc_lang=en&sid=1 Z.S. Hosseini زکیه‌سادات حسینی 100319475328460018759 100319475328460018759 No Department of Architecture, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه معماری، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران S.M. Mofidi Shemirani سیدمجید مفیدی شمیرانی 100319475328460018760 100319475328460018760 Yes Department of Architecture and Urban Development, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه معماری و شهرسازی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران R. Labib Zadeh راضیه لبیب‌زاده 100319475328460018761 100319475328460018761 No Department of Architecture and Urban Development, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه معماری و شهرسازی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران