بهره‌وری کمی و کیفی از نور روز با استفاده از فیبر نوری در مسکن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس‌ارشد، مهندسی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشیار، مهندسی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 استادیار، مهندسی معماری منظر، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

وضعیت غم‌انگیز ساختمان‌های مدرن این است که از عناصر طبیعی مانند هوای آزاد، نور خورشید و آسمان دور هستند. این در حالی است که می‌توان به راحتی از نور خورشید برای روشنایی در مکان‌هایی که در روز نیاز به نور دارند، استفاده کرد. این پژوهش در چهار مرحله انجام گرفته است. در بخش اول از طریق روش تحلیل محتوا با جمع‌آوری اطلاعات از مرور ادبیات درباره رویکرد بهینه از نور روز در منابع داخلی و خارجی، چهارچوبی مقدماتی برای ارزیابی بهترین راهکار‌های افزایش بهره‌وری از نور روز تدوین شد. در مرحله دوم و سوم برای بهره‌گیری از نور روز در فضاهای داخلی مسکن، روش شبیه‌سازی گزینه‌های موجود انتخاب گردید و در مرحله چهارم با انجام تحلیل‌ها، انتخاب سیستم جایگزین صورت پذیرفته و با استفاده از سیستم‌های انتقال نور روز و به کمک نرم‌افزار دایالوکس مقایسه‌ای با حالت روشنایی مصنوعی انجام شده است. ﻧﺘﺎﻳﺞ شبیه‌سازی نشان‌ می‌دهد که استفاده از این سیستم، مصرف توان الکتریکی را برای این فضاها از 388.2 به 6 وات بر ساعت رسانده که کاهش قابل‌توجهی بوده است. یافته‌ها نشان می‌دهد فیبر نوری می‌تواند جایگزینی برای نور طبیعی در فضاهای داخلی مسکن بوده و نور طبیعی را به درون پلان‌های عمیق در طبقات مختلف وارد نماید و بهره‌وری ساختمان را ارتقا دهد و در نهایت موجب کاهش حجم و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و صرفه‌جویی در مصرف انرژی گردد.

کلیدواژه‌ها


[1] E. Shiravi, H. Sadeghi, M. E. Sayadzade, and A. sadeghi, Evaluation and utilization of sunlight by using optical fiber in the building lighting system, 3rd International conference of IEA Technology and Energy Managment, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran, 2017. (in Persian)
[2] M. S. Mayhoub, Innovative daylighting systems, Energy and Buildings, No. 80, pp. 394–405, 2014.
[3] M. Gholipour, F. Mehdizadeh, and M. Faizi, Investigating solutions to improve the efficiency of skylight lighting in dense textures and deep plan buildings, second International conference of Research in Science and Technology, Istanbul-Turkey, 2016. (in Persian)
[4] R. P. Leslie, Capturing the daylight dividend in building: why and how, Journal of Building & Environment, No. 38, pp. 381–385, 2003.
[5]   A. Freewan, Interactions between louvers and ceiling geometry for maximum daylighting performance, Journal of Renewable Energy, No. 34, pp. 223–232, 2009.
[6]   M. Ghasemi, and H. Samet, Solar lighting system using fiber optics, Sixth Conference on National Building Regulations, Permanent Secretariat for National Building Regulations, 2016. (in Persian)
[7]   D. Jenkins, and M. Newborough, An approach for estimating the carbon emissions associated with office lighting with a daylight contribution, Applied Energy, No. 84, pp. 608–622, 2007.
[8]   S. Altomonte, Daylight for Energy Savings and Psycho-Physiological Well-Being in Sustainable Built Environments, Journal of Sustainable Development, pp. 3-16, 2008.
[9]   S. Vardoulakis, and C. Dimitroulopoulou, J. Thornes, Impact of climate change on the domestic indoor environment and associated health risks in the UK, Environment International, No. 85, pp. 299-313, 2015.
[11] R. M. Lucas, and A. Ponsonby, Ultraviolet Radiation and Health: Friend and Foe, The Mechanical Journal of Australia, Tehran University, Iran, No. 177, pp. 594-598, 2002.
[12] J. Choi, The Study of Relationship Between Patients' Recovery and Indoor Daylight Environment of Patient Rooms in Healthcare Facilities, ISES Asia-Pacific Conference, 2004.
[13] M. S. Mayhoub, Hybrid Lighting Systems: Performance, Application and Evaluation, PHD Thesis, University of Liverpool, 2011.
[14] S. Taravati, and J. Hosseinpoor, Investigating the effect of natural light control tools of traditional Iranian architecture on people's quality of life, CIVILICA, 2016. (in Persian)
[15] Z. Barzegar, and SH. Heidari, Investigating the effect of solar radiation on building bodies on energy consumption of the home sector, Honar-ha-ye-ziba Memaei-va-Shahrsazi, Tehran University, Iran, No. 18, pp. 45-56, 2013. (in Persian)
[16] M. Kazemzade, and V. Ghobadian, Atrium and Daylight Performance in Office Buildings: Effect of Atrium's Roof Shape on Daylight Reception, Journal of Architect, Urban Design & Urban Planning, No. 15, 2016. (in Persian)
[17] A. Iraji, Design of Saba office complex using innovative daylight systems, MSc Thesis, Tehran University, 2015. (in Persian)
[18] Z. Ghiabaklou, Fundamentals of Physics Building 5 (Daylight), Tehran, 2016. (in Persian)
[19] H. J. Han, and S. H. Lim, Fiber optic solar lighting: Functional competitiveness and potential, Solar Energy, Tehran University, Iran, No. 94, pp. 86-101, 2013.
[20] M. Fox, Optical Properties of Solids, Oxford University Press, USA, 2002.
[21] N. Baker, and K. Steemers, J. Thornes, Energy and Environment in Architecture. A technical design guide, E & FN SPON, London, 2000.
[22] https://www.dialux.com/en-GB/. Accessed 24 July 2018.
[23] http://daysim.ning.com. Accessed 7 June 2018.
[24] https://lambdares.com/. Accessed 26 Semtember 2019.
[25] https://radiance-online.org//. Accessed 6 November 2019.
[26]   M. Gholamian, Design of a residential complex with an optimized facade approach to increase the optimal efficiency of daylight, MSc Thesis, Iran University of Science & Technology, 2018. (in Persian)
[27] J. Benya., L. Heschong, N. Miller, N. Clanton, Lighting Design Considerations. In: Advanced Lighting Guidelines, 2001.
[28]   C. Kandilli, and K. Ulgen, Review and modeling the systems of transmission concentrated solar energy via optical fibers, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 13, No. 1, pp. 67-84, 2009.
[29]   H. Kalhor, Lighting Engineering, 2018. (in Persian)