جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

سنجش تأثیر فرم کالبدی و جهت‌گیری بلوک‌های شهری بر عملکرد حرارتی پوسته خارجی ساختمان‌های بلندمرتبه

نوع مقاله : مقاله های برگرفته از رساله و پایان نامه

نویسندگان
1 گروه معماری، واحد بین المللی کیش، دانشگاه آزاد اسلامی، جزیره کیش، ایران
2 استادیار گروه هنر و معماری، دانشکده هنر و معماری واحد یادگار امام(ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران
10.22034/jgeoq.2025.551672.4346
چکیده
ساختمان‌های مسکونی یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان مصرف انرژی در بخش ساختمان هستند، از این‌رو با ارائه راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی، ارتقای کارایی و اصلاح الگوی بهره‌برداری می‌توان با کاهش میزان مصرف انرژی، نیازهای حرارتی ساکنین را تامین نمود. در پژوهش حاضر با توجه به موضوع پوسته های ساختمان به دلیل اهمیت آن بعنوان اولین عنصر خارجی ساختمان ، مولفه‌های تاثیرگذار بر مصرف انرژی در پوسته خارجی ساختمان شامل ابعاد بازشوها و انواع شیشه، نوع سایبان و در یک ساختمان مسکونی شبیه سازی شده است تا بهترین حالت در راستای کاهش مصرف انرژی بدست آید. در روند کار از مطالعات کتابخانه‌ای و میدانی و شبیه سازی رایانه ای به‌وسیله نرم‌افزار دیزاین-بیلدر (Design Builder) به عنوان یک روش مدلسازی معتبر، به منظور تایید یافته‌ها و نتایج استفاده شده است و در نهایت میزان انرژی مصرف شده در نمونه واقعی با نمونه های شبیه سازی شده مورد مقایسه قرار گرفتند، نتایج نشان دادند که میزان مصرف انرژی در مدل‌های بهینه سازی شده در اجزای مختلف پوسته خارجی ساختمان بین 5 تا 39 درصد کمتر از حالت اولیه می باشد و می‌توان اتلاف انرژی را کاهش داد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Measuring the impact of physical form and orientation of urban blocks on the thermal performance of the outer shell of high-rise buildings

نویسندگان English

Nazila Nazarboland 1
Mohamad mahdi Ghiai 2
Mostafa Mafi 3
1 Department of architecture, kish international branch, Islamic Azad university, kish island, Iran
2 2. Assistant Professor, Department of Art and Architecture, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, Yadegar Imam (RA) Branch, Shahr-e Ray, Iran
3 3. Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده English

Residential buildings are one of the largest consumers of energy in the building sector, therefore, by providing solutions to optimize energy consumption, improve efficiency, and modify the operation pattern, it is possible to meet the thermal needs of residents by reducing energy consumption. In the present study, considering the issue of building shells due to its importance as the first external element of the building, the components affecting energy consumption in the external shell of the building, including the dimensions of openings and types of glass, the type of canopy, and in a residential building, have been simulated to obtain the best state in terms of reducing energy consumption. In the process, library and field studies and computer simulation using Design Builder software as a valid modeling method have been used to confirm the findings and results, and finally, the amount of energy consumed in the real sample was compared with the simulated samples. The results showed that the amount of energy consumption in the optimized models in various components of the external shell of the building is between 5 and 39 percent less than the initial state and energy loss can be reduced.

کلیدواژه‌ها English

External building shell
optimization
energy consumption
windows and awnings
shell materials
حافظی، محمدرضا؛ زمردیان، زهرا سادات؛ تحصیلدوست دیوار، محمد (1395)، "فرایند دستیابی به نمای دوپوستۀ دارای بهره وری مناسب انرژی، نمونه موردی یک ساختمان اداری در تهران"، دو فصلنامه معماری ایرانی، شماره10، پاییز و زمستان95.
حسینی، یاسمن؛ رحمانی قصبه (1394)، "نماهای دوپوسته: راهکاری هوشمندانه در پایداری انرژی"، کنفرانس بین المللی مهندسی عمران و معماری و شهرسازی، تبریز، ایران.
خداکرمی، جمال؛ شکری، الهام؛ کولیوند، طاهره (1394)، "ارائه راهکار بهینه ممیزی انرژی ساختمان جهت کاهش بار سرمایشی و گرمایشی(مطالعه موردی: پروژه مسکن مهر ابریشم، استان البرز)"، مجله مدیریت محیط زیست، سال دوم، شماره1، بهار94.
رزازی، سمیرا؛ مظفری، فاطمه (1397)، "پوسته های سازگار و انطباق پذیر ساختمان با الگوپذیری از گیاهان در طبیعت"، فصلنامه علمی تخصصی معماری سبز، سال چهارم، شماره یازده، تابستان97.
قبادیان، وحید؛ شریفی، مهدی(1396)، بررسی تاثیر خصوصیات فیزیکی پوسته های ساختمان ها بر زمان تاخیر و ضریب کاهش انتقال حرارت(نمونه موردی:ساختمان های بلندمرتبه شهر همدان) ، فصلنامه علوم و تکنولوژی محط زبست، دروه19، شماره4، بهار96.
قلعه نوی، افسانه؛ قلعه نوی، منصور؛ رشیدیان، محمدمهدی؛ شکیبا، محمدرضا؛ اخوان عبداللهیان، محمدرضا(1396)، "ارزیابی حرارتی و صوتی مصالح ساختمانی رایج به عنوان پوسته خارجی ساختمان"، دومین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی در مهندسی سازه و مدیریت ساخت، دانشگاه صنعتی شریف، اسفند96.
گرجی مهلبانی، یوسف؛ مفرد بوشهری، یوسف؛ عزیززاده آرائی، روانبخش(1396)، "تاثیر پنجره در کاهش میزان بار حرارتی و برودتی ساختمان با استفاده از شبیه سازی نرم افزار دیزاین بیلدر"، فصلنامه علمی ترویجی انرژی های تجدیدپذیر و نو، سال چهارم، شماره اول، تابستان96، صص1-8.
مهدوی نژاد، محمد جواد؛ هادیان پور،محمد؛ بمانیان، محمد رضا حق شناس،محمد(1393)، "ظرفیت سنجی به کارگیری پوسته­های دوجداره در طراحی معماری اقلیم گرم و خشک ایران به منظورکاهش مصرف انرژی (نمونه موردی شهر یزد)"، نشریه هنر های زیبا-معماری و شهرسازی، دوره 19 ، شماره3.
نصرالهی، فرشاد، (1393)، "ساختمان هاى ادارى انرژی کارا؛ بهره ورى انرژى با طراحى معمارى"، مجموعه مقالات تحقیقاتى پروژه شهرهاى جوان، جلد یازدهم.
Auer, T.(2011)," High‐Performance Facades Design Strategies and Applications in North America and Northern Europe", in Public Interest Energy Research (PIER) Program.
Al-Obaidi, K.m., Ismail,M., Rahman,A.M.A. (2014), "Design and performance of a novel innovative roofing system for tropical landed house", Energy Covers Manage, Vol.85,488-504.
Erdem, C., Riffat, S.B.(2015), "A state – of- the art review on innovative glazing technologies" , Renew ,Sust. Energy, Vol.41, 695-714.
Cuce E.(2014),  "development of innovative window and fabric technologies for low carbon buildings" [Ph.D. thesis], The university of Nottingham.
Cuce E.& Cuc e Pm.(2013), "A comprehensive review on solar cookers, Energy", Vol.102:1399-421.
Yang, M. Liu & Ch. Shu, D.& Mmererki, H.& Md.Uzzal, X. Zha. (2015), " Impact Analysis of Window-Wall Ratio on Heating and Cooling Energy Consumption of Residential Buildings in Hot Summer and Cold Winter Zone in China" , Journal of Engineering,(10)11.
Didbaia, V.& Gray, J. Mathur (2014), Optimization of Window-Wall Ratio For Different Buildings Types, International Institute of Information Technology, Hyderabad(India).
Grynning, B& Time, B. Matusiak (2014)," Solar shading control strategies in cold climates–Heating, cooling demand and daylight availability in office spaces", Solar energy, Vol. 107, pp. 182–194.
Brown.(2009)," Reconciling human and automated intelligence in the provision of occupant
comfort", Intelligent buildings international 1, pp. 39–55.