کاربست دانش زیست الگو جهت ارتقاء بازده پوسته‌های ساختمانی با الهام از مورفولوژی و سازوکار جذب رطوبت کاکتوس (مورد مطالعه یک ساختمان بلند مرتبه اداری در شهر تهران)

محورهای موضوعی : طراحی محاسباتی و معماری دیجیتال

علیرضا کریم پور ¹ (گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب)
الهه کرمی ² (کارشناسی ارشد فناوری معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب)
آرزو ملک ³ (دانشجوی دکتری معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب)

تاریخ دریافت : 1402/04/06 تاریخ پذیرش : 1402/05/31 تاریخ انتشار : 1402/07/01

کلید واژه: شبیه‌سازی, کاکتوس, نور روز, خیرگی, زیست‌الگو, پوسته ساختمان,

چکیده مقاله :

یکی از مؤلفه های طراحی معماری که میزان مصرف انرژی و شرایط آسایش محیطی را تحت تأثیر قرار می دهد، پوسته های ساختمانی است. از جمله راهکارهای امروزین در راستای ارتقا بازده پوسته های ساختمانی، برقراری ارتباط ساختاری میان معماری، محیط زیست و زیست شناسی است. تمرکز این پژوهش بر روی ساختار و ویژگی های گیاه کاکتوس در جذب آب است و هدف آن، نوآوری در طراحی الگویی با قابلیت صرفه جویی در مصرف انرژی و ارتقا کیفیت روشنایی و میزان رضایتمندی کاربران از شرایط نوری فضا از نظر مقدار نور روز و خیرگی، با به کارگیری زیست الگو در طراحی پوسته ساختمان می باشد. پژوهش حاضر در دو گام صورت گرفته است؛ در گام اول گردآوری اطلاعات در رابطه با گیاه کاکتوس، از طریق مطالعه منابع اسنادی ـ پژوهشی صورت گرفته و با روش توصیفی ـ تحلیلی به تجزیه و تحلیل داده‌ها پرداخته شده است. سپس با استفاده از نتایج تحلیل، مدل پوسته ساختمان طراحی و شبیه‌سازی می گردد. در گام دوم، یک مدل ساختمانی به عنوان مبنا جهت شبیه سازی در نظر گرفته شده و میزان روشنایی و خیرگی حاصل از نور روز در نمای جنوبی، با استفاده از افزونه Climate Studio، یکبار در حالت عادی و بار دیگر در حالتی که پوسته بر روی مدل ساختمانی مبنا شبیه سازی شده بود، محاسبه گردید. نتایج پژوهش نشان داد با بررسی ساختار و مکانیزم جذب و ذخیره آب در کاکتوس، می توان با الهام از این سازوکار طبیعی و معادل سازی تریکوم، اپیدرم و مخاط این گیاه، به طراحی مدلی برای پوسته های ساختمانی مبتنی بر جذب حداکثری آب باران و رطوبت در سپیده دم و همچنین ایجاد سایه اندازی بر روی نمای ساختمان، دست یافت. گرچه بر اساس شبیه سازی های صورت گرفته، مدل ارایه شده، شاخص پراکندگی نور در فضا (sDA) را به میزان 4/1% کاهش می دهد اما در مقابل شاخص خیرگی و نارضایتی بصری و حرارتی (ASE) را 48% تقلیل داده که میزان قابل توجهی در ارتقا آسایش کاربر در فضای داخلی می باشد.