في عالم اليوم، حيث تزداد أهمية القضايا البيئية، تكتسب المباني الخضراء (Green Buildings) مكانةً بارزة. يعتبر استخدامها للخوارزميات المتقدمة في تصميمها خطوة ثورية تساهم في تحسين كفاءة الطاقة.

بحث جديد نُشر في arXiv، يعرض منصة مبتكرة تجمع بين نمذجة معلومات المباني (Building Information Modeling - BIM)، وبيانات حساسات التشغيل، وسير عمل المحاكاة المتطورة باستخدام خوارزميات قوية. تعتمد هذه المنصة على معمارية خدمات متعددة الطبقات، مع محاكاة ديناميكية للطاقة وتحسين متعدد الأهداف، مرتبطة عبر نواة عالية الأداء بلغة C++ ونماذج وكيلة قابلة للتكيف.

اختير مبنى مكتبي متوسط الارتفاع كحالة دراسية، حيث تم جمع البيانات من خمسة مناطق تمثل خصائص غلاف المبنى (Building Envelope) وأنماط الإشغال. بعد معالجة البيانات، تبين أن بيانات الحساسات المفقودة كانت تمثل 3.2% من السجلات السنوية. كما تم توحيد جميع المتغيرات باستخدام تقنية التداخل الزمني (15-minute interpolation).

بعد إجراء 40 جولة من تحسين الطاقة، انخفض استهلاك الطاقة السنوي لكل متر مربع بنسبة مذهلة قدرها 29.3%، من 315 كيلوواط ساعي/متر مربع إلى 223 كيلوواط ساعي/متر مربع. كما تم الحد من زيادة تكلفة دورة الحياة بنسبة 3.7%، وتقليل ساعات عدم الراحة إلى أقل من 70 ساعة سنويًا.

تكشف التحليلات المتعلقة بالحلول المثلى على مبدأ باريتو أن قيم U للغلاف تتراوح من 1.05 إلى 1.57 واط/متر مربع كيلفن، وأن معدل التهوية الليلي يتراوح من 2.1 إلى 3.6 ساعة^-1، وكلاهما مرتبط بشكل وثيق بالأداء الطاقي.

تؤكد النتائج أن الإطار الخوارزمي المدمج يوفر قابلية جيدة للتوسع وأداء قويًا، مما يجعله أداة دعم موثوقة لمهندسي التصميم وممارسي الاستدامة، مما يمكّنهم من تقديم مباني ذات كفاءة طاقة عالية تعتمد على البيانات بدقة.