دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 57 12 2026 02 20 Development of an Operational Framework for Smart Management and Energy Flexibility in Net-Zero Energy Buildings توسعه چارچوب عملیاتی مدیریت هوشمند و انعطاف‌پذیری انرژی در ساختمان‌های صفر خالص 1573 1600 6103 10.22060/mej.2026.25615.7956 FA مجتبی معصوم نژاد گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران. 0000-0002-3395-8886 Journal Article 2026 03 05 The transition toward Net-Zero Energy Buildings (NZEBs) necessitates the integration of energy flexibility with smart management systems. However, a literature review reveals a significant gap between theoretical flexibility frameworks and their operational feasibility in real-world contexts, particularly concerning cybersecurity challenges and stakeholder interest conflicts. To bridge this gap, the present study develops an integrated conceptual-operational framework grounded in the philosophical foundations of Critical Realism. This framework is structured into a five-layer architecture (physical, digital, optimization, grid, and policy). For its operationalization, the IDADA method and novel composite indicators, including the Composite Flexibility Index (CFI), the Stakeholder Benefit Index (SBI), and privacy-related metrics, are utilized. For validation, a 10-unit residential complex in a hot and dry climate was simulated using the Design Builder/Energy Plus environment, and the indicators were weighted through a hybrid AHP-Delphi approach.<br><br>The results demonstrate that implementing this framework leads to an 85.7% improvement in the CFI and a 134% surge in the SBI (balancing the interests of residents and the grid). Furthermore, sensitivity analysis via the Monte Carlo method confirmed the high robustness of the model against behavioral and economic uncertainties with a 95% confidence interval. This framework provides a novel pathway for policymakers and engineers to institutionalize grid-interactive buildings. <span lang="FA">گذار به ساختمان‌های با انرژی خالص صفر مستلزم یکپارچه‌سازی انعطاف‌پذیری انرژی با سامانه‌های مدیریت هوشمند است. با این حال، مرور ادبیات نشان می‌دهد میان چارچوب‌های نظری و اجرای عملی آن‌ها، به‌ویژه در مواجهه با چالش‌های امنیت سایبری و تعارض منافع ذی‌نفعان، شکاف قابل‌توجهی وجود دارد. این پژوهش با هدف رفع این شکاف، یک چارچوب یکپارچه مفهومی</span><span lang="FA">–</span><span lang="FA">عملیاتی مبتنی بر واقع‌گرایی انتقادی ارائه می‌کند. چارچوب پیشنهادی در قالب معماری پنج‌لایه شامل لایه‌های فیزیکی، دیجیتال، بهینه‌سازی، شبکه و سیاست‌گذاری سازمان‌دهی شده و برای عملیاتی‌سازی آن از روش شناسایی، تعریف، تحلیل، توسعه و ارزیابی، شاخص ترکیبی انعطاف‌پذیری انرژی، شاخص تعادل منافع و شاخص‌های حفظ حریم خصوصی استفاده شده است. برای اعتبارسنجی، یک مجتمع مسکونی ۱۰ واحدی در اقلیم گرم و خشک با نرم‌افزارهای انرژی‌پلاس و دیزاین‌بیلدر شبیه‌سازی و شاخص‌ها با ترکیب روش تحلیل سلسله‌مراتبی و دلفی وزن‌دهی شدند. نتایج نشان داد اجرای چارچوب، شاخص ترکیبی انعطاف‌پذیری انرژی را 85/7 درصد و شاخص تعادل منافع را ۱۳۴ درصد افزایش می‌دهد. همچنین، تحلیل حساسیت با شبیه‌سازی مونت‌کارلو، پایداری مدل را در برابر عدم‌قطعیت‌های رفتاری و اقتصادی با سطح اطمینان ۹۵ درصد تأیید کرد. افزون بر این، دوره بازگشت سرمایه به هفت سال کاهش یافت و ظرفیت پاسخ‌گویی ساختمان به سیگنال‌های شبکه، بدون افت محسوس آسایش ساکنان، تا ۲۴۰ درصد افزایش یافت. این چارچوب می‌تواند مبنایی برای توسعه ساختمان‌های متعامل با شبکه برق باشد.</span> https://mej.aut.ac.ir/article_6103_56880339cfb8fe04c2d17c6160d0512f.pdf