다양한 설계 옵션 간의 상충관계(Trade-off)와 이들이 환경 성능에 미치는 영향을 명확하게 이해함으로써, 설계 목표, 제약 조건 및 가능한 설계 대안 간의 복잡한 관계를 보다 쉽게 분석할 수 있습니다. 이를 통해 더욱 신뢰성 있는 의사결정을 내리고 자신 있게 최적의 설계안을 제안할 수 있습니다.
최적화(Optimisation) 모듈은 다음과 같은 기능을 제공합니다.
- 고급 비용 대비 효과 분석을 위한 다목적 최적화(Multi-objective Optimisation) 도구
- 특정 입력값의 불확실성을 기반으로 시뮬레이션 결과의 신뢰 수준을 평가하는 불확실성 분석(Uncertainty Analysis)
- 주요 시뮬레이션 결과에 가장 큰 또는 가장 작은 영향을 미치는 설계 변수들을 분석하는 민감도 분석(Sensitivity Analysis)
민감도 분석은 일반적으로 사전 단계에서 수행되며, 중요도가 낮은 설계 변수를 식별하여 최적화 분석 대상에서 제외할 수 있도록 도와줍니다.
활용 예시
- 설계 과정의 어느 단계에서든 복잡한 설계 기준을 가장 효과적으로 만족하는 설계안을 찾기 위한 비용 대비 효과 분석 수행
예: 2014년 Dublin CIBSE-ASHRAE Symposium에서 발표된 패시브 건축 설계 최적화 사례 - 설계 초기 단계에서도 가장 경제적인 조명, 글레이징, 구조체, 신재생에너지 및 HVAC 시스템 선택 가능
- 복잡한 HVAC, 자연환기 및 혼합환기 시스템에서도 환경 성능과 열쾌적 성능을 최적으로 조합할 수 있는 제어 전략 도출
주요 기능
- 글레이징 유형 및 면적, 열용량(Thermal Mass), HVAC, 자연환기, 조명 시스템 유형 및 관련 제어 설정 등을 포함한 120개 이상의 설계 변수를 테스트할 수 있습니다.
- 다양한 핵심 성능 지표와 변수 유형 중에서 최대 2개의 설계 목표, 여러 제약 조건 및 최대 10개의 설계 변수를 선택할 수 있습니다.
- 그래프 기반 결과를 통해 분석 이후 설계 목표의 우선순위를 결정할 수 있습니다.
예를 들어 그래프의 빨간 점은 건설 비용과 운영 탄소 배출량의 조합을 최소화하는 최적 해 집합인 “Pareto Front(파레토 프론트)”를 나타냅니다. 이를 통해 비용과 탄소 간의 상충관계를 명확히 확인할 수 있으며, 조명 시스템 선택이 결과에 미치는 영향도 쉽게 분석할 수 있습니다.
또한 그래프를 통해 자연채광 제어 기능이 포함된 형광 조명 시스템이 가장 비용 효율적인 선택임을 빠르게 판단할 수 있습니다.
