Journals / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2017 / Cilt: 22 - Sayı: 3

Energy Performance Classes Prediction of Concrete Buildings with Artificial Intelligence Models

YAPAY ZEKÂ MODELLERİ İLE BETONARME YAPILARA AİT ENERJİ PERFORMANS SINIFLARININ TAHMİNİ

Pages
325–345
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

In cooling classification prediction model, with ANN algorithm and application of parameter optimizations 62% accuracy rate is obtained.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Today, increasingly important energy efficiency and effective use of energy necessitate more conscious and efficient use of the energy and resources are necessary in every area of ​​life.
📊
Key Findings & Data:When considered from this point of view, in recent years, energy performance which is an indicator of energy usage of a system and how effective and efficiently it is consumed takes an important place especially in the construction sector.
💡
Conclusion & Impact:In cooling classification prediction model, with ANN algorithm and application of parameter optimizations 62% accuracy rate is obtained.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Enerji verimliliği · Bina enerji performansı · Yapay Zekâ

Abstract

Today, increasingly important energy efficiency and effective use of energy necessitate more conscious and efficient use of the energy and resources are necessary in every area of ​​life. Especially the construction sector has the most remarkable applications of energy efficiency and various studies on energy area are carried out in many construction activities. When considered from this point of view, in recent years, energy performance which is an indicator of energy usage of a system and how effective and efficiently it is consumed takes an important place especially in the construction sector. In addition to difficulty in calculating of building energy performance, the calculation process requires expertness and calculation takes long time. In this study, an artificial intelligence based model developed for predicting energy classes which represents energy systems' efficiency level. With this aim, Input and output attributes are determined from architecture projects and energy performance certificates of 127 buildings' which are reinforced concrete structures with various qualities, so an original data set generated. In heating class model, multilayer artificial neural networks (ANN), Bayesian classifier, k-nearest neighbor classifier and C4.5 algorithm; for cooling class, only ANN based model was used.In heating classification prediction model the best classification accuracy value 92.126% were achieved by ANN algorithm, 117 of 127 instances correctly classified. In cooling classification prediction model, with ANN algorithm and application of parameter optimizations 62% accuracy rate is obtained.

Özet

Günümüzde giderek önemi artan enerji verimliliği ve etkin enerji kullanımı, hayatın her alanında ihtiyaç duyulan enerji ve kaynaklarının daha bilinçli ve verimli kullanılmasını gerektirmiştir. Özellikle inşaat sektörü enerji verimliliği konusunun en dikkat çeken uygulamalarına sahip alanıdır ve birçok inşai faaliyette enerji konusunda çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Bu açıdan bir sistemin enerjiyi kullanımı ve ne ölçüde etkin/verimli davrandığının göstergesi sayılabilecek performans, özellikle inşaat sektöründe önemli bir konuma gelmiştir. Ancak bina enerji performansının hesaplanma zorluğu, hesaplama işleminin uzmanlık istemesi ve uzun sürmesi enerji verimliliği ve etkin kullanımı konusunda yaşanacak gelişmeleri yavaşlatmaktadır. Bu çalışmada binaların enerji performansını belirleyen enerji sistemlerinin ve mimari özelliklerinin verimlilik seviyesini gösteren enerji sınıflarının yapay zekâ algoritmaları kullanılarak doğru ve kolayca tahmin edilebilmesi için bir sistem geliştirilmiştir. Bu amaçla, betonarme yapıda çeşitli niteliklerdeki 127 binanın mimari proje ve enerji kimlik belgeleriyle girdi ve çıktı nitelikleri belirlenerek özgün bir veri seti oluşturulmuştur. Isıtma sınıfı modelinde çok katmanlı yapay sinir ağı (YSA), Bayes sınıflandırıcı, k-en yakın komşu sınıflandırıcısı ve C4.5 algoritması; soğutma sınıfında ise yalnızca YSA modeli kullanılmıştır. Uygulamalar sonucunda ısıtma sınıfı modelinde 127 veriden 117’sinin doğru sınıflandırılmasıyla en yüksek sınıflandırma doğruluk değeri %92.126 ile YSA’nda gerçekleşmiştir. Soğutma sınıfındaysa YSA modelinin uygulanıp gerekli optimizasyonların gerçekleştirilmesiyle %62’ye varan bir oran elde edilmiştir.

🔖

Cite This Article

YÜCEL, M., NAMLI, E. (2017). Energy Performance Classes Prediction of Concrete Buildings with Artificial Intelligence Models. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 3, 325–345. https://ajindex.com/articles/329921

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (4)

  1. Aditya, L., Mahliaa, TMI., Rismanchi, B., Ng, HM., Hasan, MH., Metselaar, HSC., Murazaf, O. ve Aditiya, HB. (2017) A review on insulation materials for energy conservation in buildings, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 73, 1352-1365. doi: 10.1016/j.rser.2017.02.034. Aydoğmuş, H. Y., Erdal, H. İ., Karakurt, O., Namli, E., Türkan, Y. S., & Erdal, H. (2015). A comparative assessment of bagging ensemble models for modeling concrete slump flow. Computers and Concrete, 16(5), 741-757. doi: 10.12989/cac.2015.16.5.741 Bakar, NNA., Hassan, M.Y., Abdullah, H., Rahman, H.A., Abdullah, M.P. ve Hussin, F., Bandi, M. (2015) Energy efficiency index as an indicator for measuring building energy performance: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 44, 1-11. doi: 10.1016/j.rser.2014.12.018 Chandel, S.S., Sharma, A. ve Marwaha, B.M. (2016) Review of energy efficiency initiatives and regulations for residential buildings in India, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 1443-1458. doi: 10.1016/j.rser.2015.10.060 Chou, J. S., Lin, C. W., Pham, A. D., & Shao, J. Y. (2015). Optimized artificial intelligence models for predicting project award price. Automation in Construction, 54, 106-115. doi: 10.1016/j.autcon.2015.02.006 Chou, J.S., Tsai, C.F., Pham, A.D. ve Lu, Y.H. (2014) Machine learning in concrete strength simulations: multi-nation data analytics, Construction and Building Materials, 73, 771-780. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.09.054 Clarke, J.A., Johnstone, C.M., Kelly, N.J., Strachan, P.A. ve Tuohy, P. (2008) The role of built environment energy efficiency in a sustainable UK energy economy, Energy Policy, 36(12), 4605-4609. doi: 10.1016/j.enpol.2008.09.004 Durmuş, G. ve Önal, S. (2015) Assessment of energy performance of buildings constructed in different regions of Turkey, 2nd International Sustainable Buildings Symposium, Gazi Üniversitesi,
  2. Ankara, Türkiye, 920-924.
  3. Düzgün, B. ve Kömürgöz, G. (2014) Turkey’s energy efficiency assessment: white certificates systems and their applicability in Turkey, Energy Policy, 65(47), 465-474. doi: 10.1016/j.enpol.2013.10.036 Elsland, R., Divrak, C., Fleiter, T. ve Wietschel, M. (2014) Turkey’s strategic energy efficiency plan–an ex anten impact assessment of the residential Sector, Energy Policy, 70 (2), 14-29. doi: 10.1016/j.enpol.2014.03.010 Ercan, T. (2006). Performance Analysis of Desicion Tree Alghorithms on Water-Consumptıon Domain, Yüksek Lisans Tezi, Çankaya Üniversitesi,
  4. Türkiye. Erdal, H. (20