بررسی رفتار حرارتی نماها باهدف تعیین گزینه مطلوب از نظر مصرف انرژی (مورد مطالعه: ساختمان اداری در اقلیم تهران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا گروه معماری، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران

2 استادیار گروه معماری، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران

چکیده

در اقلیم گرم و خشک، حفظ ساختمان از دریافت نور و انرژی گرمایی خورشید، از اقدامات اولیه بهینه‌سازی مصرف انرژی و ایجاد آسایش حرارتی ساکنان است. تحقیق حاضر که به روش شبیه‌سازی نرم‌افزاری انجام پذیرفته است، باهدف تعیین مناسب‌ترین نما ازنظر میزان مصرف انرژی، به بررسی رفتار حرارتی نماهای یک ساختمان اداری در اقلیم شهر تهران می‌پردازد. در راستای دستیابی به بهترین گزینه، رفتار حرارتی چهار نمای «تک پوسته با سایبان ثابت»، «دوپوسته شیشه‌ای»، «دوپوسته با سایبان متحرک» و «نمای متحرک» در دو جبهه شمالی و جنوبی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. یافته‌های حاصل از محاسبات نشان می‌دهند، میزان مصرف سالانه انرژی شامل: سرمایش، گرمایش و الکتریکی روشنایی، در جبهه جنوبی کمتر از جبهه شمالی است. همچنین با فرض ثابت بودن سایر شرایط، عملکرد سایبان‌های «متحرک» بهتر از سایبان‌های «ثابت» است. در رابطه با نوع نماها نیز، «نمای متحرک» باقابلیت تنظیم اجزای تشکیل‌دهنده خود مانند جهت چرخش، میزان باز و بسته شدن، عملکرد مناسبی در کاهش میزان انرژی مصرفی ساختمان نسبت به سایر نما‌ها دارد. به‌طوری‌که این نما با توانایی کاهش 3/42٪ میزان انرژی مصرفی ساختمان نسبت به نمای تک پوسته معمولی، مطلوب‌ترین نما، در این تحقیق ارزیابی می‌گردد. در این نوع نماها با بهره‌گیری از طراحی هوشمند، بخشی از نما به‌عنوان سایبان در نظر گرفته می‌شود که با کنترل میزان نور و انرژی دریافتی از خورشید و جلوگیری از هدر رفت نور و انرژی، بار سرمایشی و گرمایشی ساختمان را کاهش داده و آسایش محیطی کاربران را فراهم ‌می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


[1]   S. Burton, M. Sala, Energy Efficient Office Refurbishment, Earthscan, London. 2001.
[2] Lombard, L. P. Ortiz, J. Pout, C. A Review on Buildings Energy Consumption Information, Energy and Buildings Journal, Vol. 40, No. 3, pp. 394-398, 2008.
[3] NRC. National Research Council of the National Academies, The National Academies Press, Washington D. C. 2005.
[4] W. M. C. Lam, Perception and Lighting as Formgiver for Architecture, New York:Van Nostrand Reinhold, pp. 79-83, 1992.
[5] Energy Efficiency Organization Report, Performance of Electricity and Energy Sector, Ministry of Energy, Accessed 8 September 2016; https://isn.moe.gov.ir. (In Persian)
[6] R. Hoseggen, B.J. Wachenfeldt, S.O. Hanssen, Building simulation as an assisting tool in decision making. Case study: With or without a double skin façade, Energy and buildings Journal. Vol. 40, No. 5, pp. 821-827, 2006.
[7] S. E. Selkowitz, Integrating Advanced Facades into High Performance Buildings, In 7th International Glass Processing Days. Tampere, Finland, June 18-21, 2001.
[8] A. Ghanbaran, A. Hosseinpour, Assessment of thermal behavior of double skin façade in the climate of Tehran, Sustainable Architecture and Urban Development Journal, Vol. 1, No. 2, pp. 43–53, 2013. (In Persian).
 [9] M. Taraz, K. Taqizade, M. Azizi Ghohroudi, Introducing an Innovative Variable Building Layers System, Naghshjahan Scientific-Research Journal, Vol. 2, No. 5, pp. 55-64, 2015. (In Persian)
[10] M. Rasooli,Y. Shahbazi, M.R. Matini, Horizontal and Vertical Movable Drop-Down Shades Performance in Double Skin Facade of Office Buildings; Evaluation and Parametric Simulation, Naghshjahan Scientific-Research Journal, Vol. 9, No. 2, pp. 135-144, 2019. (In Persian)
[11] R. Moosavi, F.Gheybi, Office Buildings Glass Facades Excitation under Hot and Dry Climates: A Numerical and Experimental Study. Iranian Journal of Energy, Vol. 20, No. 4, pp. 5-25, 2018. (In Persian)
[12] M. Salehi, N. Nasrolahi, J. Khodakarami, Evaluation to implement dual skin façades in hot and arid climate with regards to energy conservation, The first international convention for the latest in energy conservation, Dec. 2011.(In Persian)
[13] S. Rostamzad, M. Feizi, H. Sanaieian, M. Khakzand, Parametric Design of a Kinetic Facade for the Improvement of Daylight Performance and Visual Comfort Case Study: An Office Space in Tehran. Journal of Architecture and Urban Planning, Vol. 13, No. 31, pp. 85–100, 2021. (In Persian)
 [14] H. Poirazis, Double Skin Façades for Office Buildings. Report No EBD-R-04/3Lund University. 2004.
[15] F. Nasrollahi, M. Hadianpour, Investigation of thermal performance of double-walled shells of buildings to reduce overheating of these shells, Master Thesis, Faculty of Engineering, Ilam University, 2013. (In Persian)
[16] W. Ding, H. Yuji, Y. Tokiyoshi, Natural ventilation performance of a double skin façade with a solar chimney. Energy and buildings Journal. Vol. 37, No. 11, pp. 411-418, 2005.
[17] J. L. M. Hensen, M. Bartak, D. Frantisek, Modeling and simulation of a double-skin facade system, ASHRAE Transactions, Vol. 108, No. 2, pp. 1251-1259, 2002.
 [18] National Building Regulations of Iran, Topic 19, Energy Saving, Ministry of Roads, Housing and Urban Development, Deputy Minister of Housing and Construction. 2014. (In Persian)
[19] V.Vahhabi; M. Mahdavi Nia. The Effect of Physical Properties of Window Coverings on Thermal Performance of Residential Buildings in Tehran, Iranian Journal of Architecture and Urban Planning, Vol. 92, No. 1, pp. 75-90. 2018. (In Persian)
[20] Sh.Heidari, M. Jahani Nogh, Thermal compatibility in architecture The first step in saving energy consumption, Tehran: University of Tehran Press, 2014. (In Persian)