ارزیابی نقش جهت‌گیری، نوع مصالح و اجرای نمابر مصرف انرژی ساختمان‌های مسکونی در تهران

الموضوعات :

امین الله احدی ¹

1 - استادیار، گروه معماری، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران.

تاريخ الإرسال : 02 الأحد , رمضان, 1443 تاريخ التأكيد : 06 الأحد , ربيع الأول, 1444 تاريخ الإصدار : 28 الخميس , جمادى الأولى, 1444

الکلمات المفتاحية: کاهش مصرف انرژی, جداره‌های خارجی ساختمان, شهر تهران, ساختمان‌های مسکونی,

ملخص المقالة :

غالب ساختمان‌های امروزی به علت نداشتن طراحی اقلیمی، ناگزیر از مصرف بالای انرژی جهت تهویه، گرمایش، سرمایش، روشنایی و آسایش حرارتى هستند. این پژوهش به این سؤال پاسخ می‌دهد که در بین مصالح و جزییات اجرائی رایج نماسازی در شهر تهران، حالت بهینه در کاهش مصرف انرژی ساختمان‌های مسکونی چیست و تأثیر جهت‌گیری نما در مصرف انرژی ساختمان‌های مسکونی چقدر است. به این منظور، شبیه‌سازی با نرم‌افزار Energy plus v8.6 جهت تحلیل حرارتی و مصرف انرژی ساختمان انجام‌شده است. نتایج پژوهش نشان می‌دهد که در میان 13 نوع نمای رایج، بهترین مصالح نما در میان مصالح متداول، آجر و پانل بتنی و بهترین نحوه اجرا، اجرای خشک این مصالح می‌باشد. واحدهای جنوبی کمترین مجموع بار سرمایشی و گرمایشی مصرفی رادارند و بعدازآن به ترتیب واحد‌های شرقی (16% بیشتر از واحدهای جنوبی)، غربی (15 تا 17% بیشتر واحدهای جنوبی) و شمالی (18 تا 20% بیشتر از واحدهای جنوبی) قرار دارند.

المصادر:

1. امیری فرد، رضا؛ ثقفی، محمود رضا؛ و طاهباز، منصوره. (1399). بررسی تأثیر هم‌زمان درصد سطوح شفاف نما و جهت­گیری بنا بر میزان مصرف انرژی مدارس در اقلیم معتدل و مرطوب ایران. صفه، 30(4)، 49-65. https://soffeh.sbu.ac.ir/article_100562.html


2. ذوالفقاری، سید علیرضا؛ سعادتی نسب، مهران؛ و نوروزی، الهه. (1393). ارزیابی میزان تأثیر نمای خارجی ساختمان بر مصرف انرژی سالانه در اقلیم­های مختلف ایران. انرژی ایران، ۱۷ (۴)، 45-51. http://necjournals.ir/article-1-589-fa.html


3. ذوالفقاری، سید علیرضا. (1393). واکاوی الزامات و قیود بهینه­سازی مصرف انرژی در ساختمان. انرژی­های تجدید پذیر و نو، 1(1)، 12-23. https://www.magiran.com/paper/1307489


4. سازمان برنامه‌وبودجه ایران. (1395). دستورالعمل طراحی سازه‌ای و الزامات و ضوابط عملکردی و اجرایی نمای خارجی ساختمان­ها ضابطه شماره 714. تهران: سازمان مجری ساختمان­های دولتی و عمومی معاونت برنامه‌ریزی و مهندسی.


5. شریفی، مهدی؛ و قبادیان، وحید. (1396). بررسی تأثیر خصوصیات فیزیکی پوسته­های ساختمان­ها بر زمان تأخیر و ضریب کاهش انتقال حرارت (نمونه­ی موردی: ساختمان­های بلندمرتبه‌ی شهر همدان). علوم و فنّاوری محیط‌زیست. 19(4)،167-178. https://jest.srbiau.ac.ir/article_10720.html


6. کریم پور، علیرضا؛ دیبا، داراب؛ و اعتصام، ایرج. (1398). تحلیل­های اقتصادی و ارزیابی میزان مصرف انرژی بر اساس نوع و نسبت پنجره­ها با استفاده از مدل­های شبیه­سازی (موردمطالعه: یک واحد مسکونی نمونه در شهر تهران). هویت شهر. 13(3), 19-34. https://hoviatshahr.srbiau.ac.ir/article_14924.html


7. کسمائی، مرتضی. (1391). اقلیم و معماری. تهران: شرکت سرمایه­گذاری خانه‌سازی ایران.


8. محمد، شقایق. (1392). مطالعه رفتار حرارتی مصالح رایج در ساخت دیوار (مطالعه موردی: ساختمان­های مسکونی شهر تهران). معماری و شهرسازی (هنرهای زیبا). 18(1), 69-78. https://jfaup.ut.ac.ir/article_36358.html


9. مداحی، سید مهدی؛ و توانائی، فهیمه. (1398). بهینه‌سازی عملکرد حرارتی جداره­های خارجی یک ساختمان مسکونی میان مرتبه در اقلیم سرد و خشک با بهره­گیری از نرم‌افزار شبیه­ساز انرژی (نمونۀ موردی: شهر مشهد). مهندسی و مدیریت انرژی. 9(3)، 108-121. https://energy.kashanu.ac.ir/article-1-1086-fa.html


10. وزارت نیرو. (1392). ترازنامه انرژی ایران سال 1391. تهران: معاونت امور برق و انرژی. دفتر برنامه‌ریزی کلان برق و انرژی.


11. وزارت نیرو. (1399). ترازنامه انرژی ایران سال 1397. تهران: معاونت امور برق و انرژی. دفتر برنامه‌ریزی کلان برق و انرژی.


12. Abanda, F.H., & Byers, L. (2016). An investigation of the impact of building orientation on energy consumption in a domestic building using emerging BIM (Building Information Modelling). Energy, 97(c), 517-527. DOI: 10.1016/j.energy.2015.12.135


13. Abba, H. Y., Majid, R. A., Ahmed, M. H., & Ayegbusi, O. G. (2022). Validation of Design builder Simulation Accuracy Using Field Measured Data of Indoor Air Temperature in A Classroom Building. Journal of Tourism Hospitality and Environment Management, 7 (27), 171-178. http://www.jthem.com/PDF/JTHEM-2022-27-03-14.pdf


14. Albatayneh, A., Alterman, D., Page, A., & Moghtaderi, B. (2018). The Significance of the Orientation on the Overall buildings Thermal Performance-Case Study in Australia. Energy Procedia, 152, 377-372. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.09.159


15. Balali, A., & Valipour, A. (2020). Identification and selection of building façade's smart materials according to sustainable development goals. Sustainable Materials and Technologies, 26(4), 213-224. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2020.e00213


16. N., & Turkmen. H. (2008). Analysis of Annual Heating and Cooling Energy Requirements for Office Buildings in Different Climates in Turkey. Journal of Energy and Building, 40(5), 763-773. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2007.05.008


17. Fathalian, A., & Kargarsharifabad, H. (2018). Actual validation of energy simulation and investigation of energy management strategies (Case Study: An office building in Semnan, Iran). Case Studies in Thermal Engineering, 12, 510-516. https://doi.org/10.1016/j.csite.2018.06.007


18. Jalali, S., Parapari, D. M., & Mahdavinejad, M. J. (2019). Analysis of Building Facade Materials Usage Pattern in Tehran. Advanced Engineering Forum, 31, 46–62. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AEF.31.46


19. Jamal Jalal, Sh., & Bani, R. (2017). Orientation modeling of high-rise buildings for optimizing exposure/transfer of insolation, case study of Sulaimani, Iraq. Energy for Sustainable Development, 41, 157-164. DOI:10.1016/j.esd.2017.09.003


20. Karimimoshaver, M., & Samadpour Shahrak, M. (2022). The effect of height and orientation of buildings on thermal comfort. Sustainable Cities and Society, 79, 103-117. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.103720


21. Lixing, G. (2007). Airflow Network Modeling in EnergyPlus. Conference Proceedings 10th International Building Performance Simulation Association Conference and Exhibition. September 6-3, Beijing: China.


22. Lobaccaro, G., Fiorito, F., Masera, G., & Poli, T. (2012). District geometry simulation: a study for the optimization of solar facaded in urban canopy layers. Energy Procedia, 30, 1163-1172. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.11.129


23. Av., & Fiorelli. F. (2008). Comparison between detailed model simulation and artificial neural network for forecasting building energy consumption. Journal of Energy and Building, 40(12), 2169-2176. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.06.013


24. Renuka, S.M., Maharani, C.M., Nagasudha,S., & Raveena Priya, R. (2022). Optimization of energy consumption based on orientation and location of the building. Materials Today: Proceedings, 65(2), 527-536. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.081


25. Saleem, M., Chhipi-Shrestha, G., Barbosa Andrade, M., Dyck, R., Ruparathna, R, Hewage, K., & Sadiq, R. (2018). Life Cycle Thinking–Based Selection of Building Facades. Journal of Architectural Engineering, 24(4), 1-13. DOI:10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000333


26. Susorova, I., Angulo, M., Bahrami, P., & Stephens, B. (2013). A model of vegetated exterior facades for evaluation of wall thermal performance. Building and Environment, 67, 1-13. DOI:10.1016/j.buildenv.2013.04.027


27. Tokbolat, S., Karaca, F., Durdyev, S., & Calay, RK. (2020). Construction professionals’ perspectives on drivers and barriers of sustainable construction. Environ Dev Sustain, 22, 4361–4378. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00388-3


28. Wonorahardjo, S., Sutjahja, I., Mardiyati, Y., Andoni, H., Amalia Achsani, R., Steven, S., Thomas, D., Tunçbilek, E., Arıcı, M., Rahmah, N., & Tedja, S. (2022). Effect of different building façade systems on thermal comfort and urban heat island phenomenon: An experimental analysis. Building and Environment, 217, 109-113. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109063