بهینه‌سازی عملکرد حرارتی جداره‌های خارجی یک ساختمان مسکونی میان‌مرتبه در اقلیم سرد و خشک با بهره‌گیری از نرم‌افزار شبیه‌ساز انرژی (نمونۀ موردی: شهر مشهد)

نویسندگان

مؤسسۀ آموزش عالی خاوران

چکیده

از عواملی که تأثیر بسزایی بر میزان دریافت انرژی خورشیدی توسط ساختمان دارد، جنس مصالح به‌کاررفته در نمای خارجی و بازشوها هستند. هدف کلی در این پژوهش، توجه به اقلیم موجود (مشهد) در انتخاب و نحوۀ به‌کارگیری مصالح درونی دیوار و همچنین ابعاد بازشوها نسبت به نما، با توجه به معیارهای مصرف انرژی، برای رسیدن به الگوی بهینه در طراحی با استفاده از مدل‌سازی یک نمونه ساختمان مسکونی میان‌مرتبه در نرم‌افزار دیزاین بیلدر است. روش تحقیق در پژوهش حاضر از نوع ترکیبی است؛ در مرحلۀ اول جزئیات جداره‌های خارجی با مصالح درونی مختلف از جمله بلوک سفالی، لیکا و AAC و بازۀ 10-50% بازشو نسبت به نما، وارد نرم‌افزار و مورد تحلیل قرار می‌گیرد. در مرحلۀ بعدی از طریق بهینه‌سازی پارامتریک، تمامی حالت‌ها در جداره‌های آفتابگیر بنا به‌طور همزمان بررسی شده و در نهایت امر، بلوک AAC با عایق حرارتی پلی استایرن اکسترودشده به‌عنوان مصالح بهینه در این اقلیم و بازۀ پیشنهادی برای بازشوها نسبت به نما 25ـ30% ارزیابی شده است تا علاوه بر حداقل دسترسی به نور از اتلاف انرژی ساختمان نیز جلوگیری کند.

کلیدواژه‌ها


[1] نصراللهی، فرشاد، ضوابط معماری و شهرسازی کاهش‌دهندۀ مصرف انرژی ساختمان‌ها، نشست کمیتۀ ملی ایران، 1390. [2] خداکرمی، جمال، قبادی، پریسا، «بهینه‌سازی مصرف انرژی در یک ساختمان اداری مجهز به سیستم مدیریت هوشمند»، نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت انرژی، سال ششم، شمارۀ ۲، صفحه 12ـ23، 1395. [3] گرجی مهلبانی، یوسف، یاران، علی، پروردی‌نژاد، سمیرا، اسکندری، منیژه، «ارزیابی معماری همساز با اقلیم در خانه‌های کاشان»، آرمان‌شهر، دورۀ چهارم، شمارۀ 7، صفحه 31ـ40، 1390. [4] لبز، کنت، واتسون، دونالد، طراحی اقلیمی: اصول نظری و اجرایی کاربرد انرژی در ساختمان، ترجمۀ وحید قبادیان و محمد فیض مهدوی، انتشارات دانشگاه تهران، 1392. [5] پوردیهیمی، شهرام، گسیلی، بهرام، «بررسی شناسه‌های حرارتی جداره‌های پوستۀ خارجی بنا؛ مطالعۀ موردی: مناطق روستایی اردبیل»، مسکن و محیط روستا، شمارۀ 150، صفحه 53ـ70، 1394. [6] غفاری جباری، شهلا، غفاری جباری، شیوا، صالح، الهام، «راهکارهای طراحی مسکن در بهینه‌سازی مصرف انرژی شهر تهران»، مجلۀ پژوهش‌های برنامه‌ریزی و سیاستگذاری انرژی، سال یکم، شمارۀ 1، صفحه 115ـ132، 1392. [7] میراحمد، علی، صدر عاملی، مجتبی، «مطالعۀ عددی و شبیه‌سازی عملکرد یک مبدل حرارتی پرشده با مادۀ تغییر فاز برای سامانه تهویۀ مطبوع یک ساختمان مسکونی در مناطق گرم و خشک ایران، نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت انرژی، سال پنجم، شمارۀ ۲، صفحه 42-51 ،1394. [8] باقری، فرشید، مکاری‌زاده، وهاب، «تحلیل اثربخشی سطح نورگذرها در مصرف انرژی و تولید گازهای آلاینده در ساختمان‌های مسکونی کشور»، تازه‌های انرژی، سال اول، شمارۀ 1، صفحه 64ـ67، 1387. [9] معرفت، مهدی، ذوالفقاری، علیرضا، امیدوار، امیر، «طراحی مناسب نما و پوستۀ خارجی ساختمان، روشی مؤثر برای جلوگیری از رخداد میعان در سیستم‌های سرمایش تابشی سقفی»، دورۀ دهم، شمارۀ 26، صفحات3ـ18، نشریه انرژی ایران، 1385. [10] شمس، مجید، خداکرمی، مهناز، «بررسی معماری سنتی همساز با اقلیم سرد – مطالعۀ موردی: شهر سنندج»، فصلنامه جغرافیایی آمایش محیط، شمارۀ 10، صفحه 91ـ114، 1389. [11] محمد، شقایق، «مطالعۀ رفتار حرارتی مصالح رایج در ساخت دیوار؛ مطالعه موردی ساختمان‌های مسکونی شهر تهران»، هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی، دورۀ هجدهم، شمارۀ 1، صفحه 69ـ78، 1392. [12] ابراهیم‌پور، عبدالسلام، کریمی واحد، یوسف، «روش‌های مناسب بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان دانشگاهی در تبریز»، نشریه علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، دورۀ دوازدهم، شمارۀ 4، صفحه 91ـ104، 1391. [13] مصلحی، حامد، عبداللهی ریزی، رعنا، ذوالفقاری، علیرضا، ابراهیمی ناغانی، پیمان، طراحی و محاسبۀ بار تأسیسات مکانیکی در دیزاین بیلدر، تهران، انتشارات نوآور، 1395. [14] شعیبی، هدی، ترکاشوند، عباس، «ارائۀ راهکارهای معمارانه جهت کاهش مصرف انرژی در طراحی ساختمان»، چهارمین همایش ملی سلامت، محیط‌زیست و توسعۀ پایدار، بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرعباس، 1393. [15] خردمندی، حسنا، حسینی، باقر، «بررسی تأثیر ابعاد و فرم پنجره بر میزان مصرف انرژی در فضاهای آموزشی»، دومین کنگره بین‌المللی سازه، معماری و توسعه شهری، تبریز، دبیرخانۀ دائمی کنگره بین‌المللی سازه، معماری و توسعۀ شهری، 1393. [16] فیاض، ریما، «سطح بهینۀ پنجرۀ ساختمان‌های مسکونی در اردبیل و تهران»، دوفصلنامه معماری و شهرسازی، شمارۀ 10، صفحه 105ـ119، تهران، 1392. [17] رحیم‌زاده هلق، علی، برادر برجسته‌باف، یسنا، «شبیه‌سازی میزان تأثیر ابعاد پنجره‌های خارجی ساختمان بر بارهای سرمایش و گرمایش»، دومین کنفرانس بین‌المللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، 1391. [18] مغربی، مجتبی، «جایگزین کردن مصالح سبک و ارزان به جای آجر»، دهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی عمران، 1382. [19] حسینی، حسین، «اثرات عایق‌سازی حرارتی جداره‌های ساختمانی ساخته شده با مصالح جدید در کاهش مصرف سوخت»، اولین همایش منطقه‌ای عمران و معماری، 1390. [20] ذوالفقاری، علیرضا، سعادتی‌نسب، مهران، نوروزی جاجرم، الهه، «ارزیابی میزان تأثیر نمای خارجی ساختمان بر مصرف انرژی سالانه در اقلیم‌های مختلف ایران»، نشریه انرژی ایران، دورۀ هفدهم، شمارۀ 4، صفحه 69ـ80، 1393.