دانشگاه کاشان مهندسی و مدیریت انرژی 2345-2951 15 4 2026 10 01 Elucidating the Role of Building Materials in Energy Management in Hot and Dry Climates تبیین نقش مصالح در مدیریت انرژی ساختمان در اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: طرح خدمات‌رفاهی دانشگاه‌کاشان) 1 18 115731 10.22052/eem.2026.258559.1171 FA زهرا ستایش خواه پژوهشکده انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0009-0004-1274-8785 جواد دیواندری دانشکده معماری و هنر گروه مهندسی معماری، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0000-0002-5029-7215 قنبرعلی شیخ زاده دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0000-0002-7874-9981 Journal Article 2026 04 19 Energy consumption optimization in buildings, particularly in hot and dry climates, is a key approach to achieving sustainable architecture. This study aims to quantitatively evaluate the impact of passive design strategies on reducing energy use in the welfare service complex of the University of Kashan. The research method is based on modeling and simulating the building’s energy performance, using DesignBuilder software and the EnergyPlus calculation engine. Several parameters—including the initial building form, plinth height, window frames and glazing types, shading device dimensions— were examined based on Iran's National Building Regulations (Part 19) and the thermal material properties of exterior/interior walls and roofs. Input data included local EPW climatic conditions, material thermal transmittances, and space occupancy patterns with annual energy performance simulated in terms of kWh/m² year. The quantitative results indicated that among the initial geometrical configurations, the square form exhibited the optimum performance with an energy consumption of 267.22 kWh/m² year. Furthermore, the integration of combined horizontal and vertical shading devices, with a 100 cm depth, achieved a significant cooling load reduction, lowering the consumption to 189.75 kWh/m² year. Regarding the building envelope, incorporating light-colored stone, with glass wool insulation in exterior walls, and a cool white reflective coating on the roof improved thermal performance by 9.91% and 8.27%, respectively. Ultimately, the concurrent implementation of these passive strategies successfully decreased the annual energy demand from the initial 267.22 kWh/m² year to the optimized 167.81 kWh/m² year, resulting in an overall 37.20% reduction. These findings highlight the vital role of climate-responsive principles in enhancing the energy efficiency of institutional buildings in arid zones. <span dir="RTL" lang="FA">بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها، به‌ویژه در اقلیم‌های گرم و خشک، از مهم‌ترین رویکردهای دستیابی به معماری پایدار به شمار می‌رود. هدف این پژوهش بررسی و تحلیل کمی تأثیر راهکارهای طراحی غیرفعال بر کاهش مصرف انرژی در مجموعه خدمات رفاهی دانشگاه کاشان است. روش تحقیق مبتنی بر مدل‌سازی و شبیه‌سازی عملکرد انرژی ساختمان با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌ساز پایگاه طراحی و موتور محاسباتی انرژی پلاس بوده است. در این پژوهش پارامترهای فرم اولیه، ارتفاع کرسی‌چینی، مصالح قاب و نوع شیشه پنجره‌ها، عمق و زوایای سایبان‌ها بر اساس مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان، مصالح دیوارهای خارجی و داخلی و سقف بام موردبررسی قرار گرفتند. داده‌های ورودی شامل شرایط اقلیمی شهر کاشان (فایل داده‌های آب‌و‌هوایی استاندارد)، مشخصات حرارتی مصالح و الگوی بهره‌برداری فضایی بوده و عملکرد سالانه برحسب کیلووات ساعت بر مترمربع در سال شبیه‌سازی گردید. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که در میان فرم‌های اولیه، فرم مربع با مصرف ۲2/267 کیلووات ساعت بر مترمربع بیشترین کارایی را دارد. همچنین، به‌کارگیری سایبان‌های ترکیبی (افقی و عمودی) با عمق ۱۰۰ سانتی‌متر سهم بسزایی در کاهش بار سرمایشی ایفا کرده و مصرف را به 75/189 کیلووات ساعت بر مترمربع رساند. در بخش پوسته نیز استفاده از ترکیب سنگ روشن و عایق پشم‌شیشه در دیوارهای خارجی و پوشش بازتاب‌دهنده سفید در بام، به ترتیب منجر به بهبود ۹1/۹ و 27/8 درصدی عملکرد حرارتی شدند. درنهایت، اعمال هم‌زمان این تدابیر غیرفعال، مصرف سالانه کل ساختمان را از حالت اولیه (۲2/267 کیلووات ساعت بر مترمربع) به حالت بهینه (81/167 کیلووات ساعت بر مترمربع) کاهش داد که این امر منجر به کاهش کل 2/37 درصدی مصرف انرژی سالانه ساختمان نسبت به حالت مبنا گردید. این دستاورد پتانسیل بالای طراحی اقلیمی را در کاهش وابستگی مجموعه‌های دانشگاهی به سیستم‌های فعال مکانیکی اثبات می‌کند</span><strong style="mso-bidi-font-weight: normal;">.</strong> https://energy.kashanu.ac.ir/article_115731_747c477ba8a0ff067fc3028f3c33a42c.pdf