Energy simulation and optimization of LEED building

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2011
Major/Subject
LVI-tekniikka
Mcode
Ene-58
Degree programme
Language
fi
Pages
94
Series
Abstract
The aim of this study is to find out what are the problems and challenges in energy simulation and multicriteria optimization of a real retail store centre. The energy simulation model that is created within this study is used in a part of LEED-sertification (Leadership in Energy and Environmental Design). This model is used as a base case of multicriteria optimization problem where the aim is to minimize building's energy consumption and investment cost using structural and system parameter chances. Simulation is performed with IDA-ICE energy simulation software and its included system models are modified to comply with LEED. Optimization is performed using GenOpt optimization algorithm library with genetic algorithm developed in Aalto University's HVAC-Laboratory. Pareto optimal results from optimization are calculated comparing energy consumption and investment cost. Based on these results decision can be made to invest more money if more points for LEED-sertification are desired.

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää, mitä ongelmia ja haasteita liittyy erään kauppakeskuksen energiamallinnukseen ja monitavoiteoptimointiin. Työssä luotavaa energiamallia tullaan käyttämään osana rakennuksen LEED-sertifiointia (Leadership in Energy and Environmental Design). Mallin pohjalta luodaan optimointiongelma, jossa pyritään minimoimaan rakennuksen energiankulutusta ja lisäinvestointikustannuksia rakenteellisin ja järjestelmien säätöön liittyvin muutoksin. Simulointi suoritetaan IDA-ICE energiasimulointiohjelmalla, jonka sisältämiä järjestelmämalleja on muokattu LEED-sertifikaatin mukaisiksi. Optimointi suoritetaan käyttämällä GenOpt -optimointialgoritmien kirjastoa ja Aalto-yliopiston LVI-tekniikan laboratoriossa kehitettyä geneettistä algoritmia. Optimoinnin tuloksena saadaan pareto-optimaaliset ratkaisut rakennuksen energiankulutuksen ja lisäinvestoinnin suhteen. Näiden perusteella voidaan tehdä päätös lisäinvestoinnin suhteen, kun halutaan saada lisää pisteitä LEED-sertifikaattia varten. Optimoinnin ja simuloinnin yhdistämisessä on tämän työn perusteella vielä ongelmia ja haasteita, joiden takia optimointiprosessin sovellettavuus käytännön työssä saattaa olla hankalaa. Saadut tulokset kuitenkin antavat viitteitä siitä, että haasteiden vähentyessä optimoinnilla saavutetut hyödyt ovat kannattavia ja sovellettavissa käytäntöön.
Description
Supervisor
Sirén, Kai
Thesis advisor
Matilainen, Pellervo
Keywords
multi-objective genetic algorithm, monitavoiteoptimointi, building simulation, geneettinen algoritmi, optimization, rakennussimulointi, LEED, LEED
Other note
Citation