بهینه سازی ابعاد بازشوهای جبهه جنوبی ساختمان با رویکرد کاهش مصرف انرژی (نمونه موردی: خانه های روستایی شرق استان گیلان) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
انتقال حرارت شیشه ها به ویژه در پنجره های جنوبی، در نماهای بیرونی ساختمان، نوسان دمای درون را بالا می برد. از آن سو، برای داشتن نور طبیعی، کاربرد نمای شفاف ضروری است. در سکونتگاه ها به دلیل زمان حضور بیشتر در آنها در اقلیم معتدل و مرطوبی مانند گیلان که روزهای ابری بیشتری دارد، شرائط دشوارتر است. هدف مقاله، بهینه سازی اندازه و تناسبات پنجره های جنوبی در سکونتگاه های روستایی شرق گیلان برای کاستن از مصرف انرژی، در کنار تأمین نور روز کافی می باشد. نخست، سکونتگاه های روستای حسین آباد شهرستان رودسر برپایه رده بندی مؤلفه های ساختمان با توجه به نیازهای اقلیمی، با روش تحلیل سلسله مراتبی AHP گونه یابی شده اند. سپس نمونه های با فراوانی بیشتر، با نرم افزار راینو و افزونه های هانی بی، شبیه سازی انرژی شده اند؛ و برای نمونه کم مصرف، بازشوهای جنوبی که بالابرنده مصرف انرژی بوده اند، و جزئیات تناسبات بازشو، پهنا و بلندا، OKB و WWR برای بهینه یابی بررسی شدند. آنگاه با ثابت نگه داشتن دیگر مؤلفه ها و بازشوهای دیگر ساختمان، با بهره گیری از پلاگین والِسی، اندازه های بهینه و تناسبات بازشوی جنوبی به دست داده شد. نتایج نشان دادند که از مصرف انرژی در حالت بهینه، 153/49 کیلووات ساعت در سال کاسته شد. عامل های درنظرگرفته شده، نزدیک به وضع موجود، و میانگین تغییرات در پهنا، و بلندا، OKB و WWR برای هر سه فضای جنوبی، به ترتیب 33/3-، 22/22-، 50 و 39/89- درصد بوده است. این تغییرات با توجه به شرایط استانداردsDA حدود 0/62 درصد مصرف انرژی را کاهش داده است. همچنین میزان WWR آن در میانگین حالت های بهینه، 9 درصد کمتر بوده، و از مصرف انرژی در سال برای ساختمان 73/15 کیلو وات ساعت، یا 0/22 درصد کاسته شده است.Optimizing the Dimensions of the South-Facing Openings an Energy Consumption Reduction Approach (Case Study: Rural Houses in the East of Guilan Province)
Heat transfer through glazing - particularly on the southern windows - can significantly increase indoor temperature fluctuations. Hence, the use of transparent façades is essential for providing adequate natural daylight. In residential buildings, especially in temperate and humid climates such as Guilan, where overcast days are more frequent and occupants tend to spend longer periods indoors, controlling energy through window openings becomes more challenging. This study aimed to optimize the size and proportions of south-facing windows in rural dwellings of eastern Guilan to reduce energy consumption while ensuring sufficient daylight availability. To begin, residential buildings in Hosseinabad village (the city of Rudsar) were classified based on building components and climatic requirements using the Analytic Hierarchy Process (AHP). The most prevalent typologies were then simulated for energy performance using Rhino software and its Honeybee plugins. In the low-energy-consumption samples, southern openings—identified as contributing to increased energy demand—were further examined for optimization. Variables such as opening proportions, width, height, OKB, and WWR were analyzed. By keeping all other building components and openings constant, and using the Wallacei plugin, the optimal dimensions and ratios for southern openings were determined. Results showed that in the optimized state, annual energy consumption was reduced by 153.49 kWh. The proposed modifications, compared to the existing conditions, showed an average change of -33.3% in width, -22.22% in height, +50% in OKB, and -39.89% in WWR across the three southern-facing spaces. These changes resulted in a 0.62% reduction in energy use according to sDA standards. Additionally, the average optimized WWR was 9% lower, leading to a further reduction of 73.15 kWh/year, or 0.22% in total energy consumption.
تبلیغات
