عملکرد انرژی

افزایش مصرف انرژی در ساختمان بسیاری از محققان را به سمت بررسی راه های کاهش مصرف سوخت های فسیلی سوق داده است، یکی از اقدامات برای استفاده مقرون به صرفه تر و منطقی تر از منابع انرژی در ساختمان های مسکونی، استفاده از سامانه های خورشیدی غیرفعال یا فضای خورشیدی است. در این مقاله اثرات معیارهای مختلف گلخانه خورشیدی بر میزان دریافت انرژی و کاهش هدر رفت انرژی ارائه شده است. برای رسیدن به اهداف موردنظر مدل هایی از یک واحد مسکونی دارای گلخانه خورشیدی با تغییراتی بین مدل ها مورد بررسی قرار گرفت. انرژی مورد نظر با استفاده از مدل سازی پارامتریک در نرم افزار گرس هاپر و مشاهده مدل در نرم افزار راینو و شبیه سازی انرژی با استفاده از انرژی پلاس محاسبه شد. شبیه سازی ها طبق معیارهای هواشناسی شهر سنندج انجام گرفت. متغیرها در حالت های زیر بیشترین میزان دریافت انرژی را داشتند: جهت گیری در حالتی که نزدیک به جنوب بوده و با 20 درجه چرخش به سمت غرب و یا شرق، درصد جدار نورگذر در دیوار خارجی به جدار کدر (در گلخانه خورشیدی الحاقی که دیوار خارجی طرفین بازشو نداشته و جبهه جنوبی آن کاملا شیشه است) برابر با 50% نسبت به سایر حالت ها مطلوب تر بود. بیشترین طول یعنی 5 متر به دلیل افزایش جبهه رو به جنوب بیشترین میزان دریافت انرژی را داشت، اما عمق مطلوب برابر 1متر بوده و با کاهش یا افزایش آن از انرژی خورشیدی جذب شده کاسته می شود. همچنین عملکرد عایق حرارتی از جنس پلی یورتان با ضخامت 10 سانتی متر کمترین کارایی را از لحاظ کاهش اتلاف انرژی در فضای گلخانه داشت، در حالی که سایر عایق های حرارتی مورد بررسی با اختلاف اندکی کارایی مشابهی را در هدررفت انرژی داشتند.

در این مقاله اثرات پارامترهای مختلف گلخانه خورشیدی بر میزان دریافت انرژی و کاهش هدر رفت انرژی ارائه شده است. لذا این دو متغیر وابسته تحت تاثیر پنج متغیر مستقل در 153 حالت مختلف و بهینه ترین حالت با استفاده از الگوریتم ژنتیک در 16758 حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. انرژی مورد نظر با استفاده از مدلسازی پارامتریک در نرم افزار گرس هاپر، مشاهده مدل سه بعدی در نرم افزار راینو، شبیه سازی انرژی با انرژی پلاس و اعتبارسنجی با نرم افزار دیزاین بیلدر انجام گرفت که نتایج حاصل با نرم افزار دیزاین بیلدر مورد مقایسه قرار گرفت. طبق بررسیها متغیرها در حالتهای زیر بیشترین میزان دریافت انرژی را داشتند: جهت گیری جنوب با20 درجه چرخش به سمت غرب یا شرق، درصد جدار نورگذر به جدار کدر 50%، طول 5متر و عمق مطلوب 1متر. عایق حرارتی از جنس پلی یورتان با ضخامت 10سانتیمتر کمترین کارایی را از لحاظ کاهش اتلاف انرژی در فضای گلخانه داشت.

مقدمه: باوجود تأثیرات قابل توجه آتریوم ها بر تهویه طبیعی و شرایط حرارتی داخل ساختمان، دانش کافی در مورد تأثیر پارامترهای مختلف طراحی بر عملکرد انرژی و تهویه آتریوم ها وجود ندارد. این پژوهش، به بررسی تأثیر عوامل کالبدی آتریوم بر عملکرد حرارتی و تهویه ساختمان های بلند در اقلیم شهر رشت می پردازد. هدف: هدف این پژوهش، به بررسی تأثیر عوامل کالبدی آتریوم بر عملکرد حرارتی و تهویه ساختمان های بلند است. روش شناسی تحقیق: رویکرد اصلی روش تحقیق این مطالعه کمی بوده و از روش شبیه سازی استفاده می کند. ساختمان مرجع شبیه سازی، ساختمان بلند با ده طبقه و پلان مربع با طرح باز، دارای یک آتریوم مستطیل در مرکز ساختمان، تعریف شده است. شاخص های عملکرد حرارتی و عملکرد تهویه به عنوان متغیرهای وابسته و ابعاد و جهت گیری آتریوم به عنوان متغیر مستقل موردبررسی قرارگرفته است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی علاوه بر بررسی در قالب آمار توصیفی، مورد آزمون های همبستگی و رگرسیون قرار می گیرد.. قلمرو جغرافیایی پژوهش: قلمرو جغرافیایی این پژوهش، شهر رشت است. یافته ها: یافته نشان می دهد که متغیرهای طول و عرض آتریوم، محیط و مساحت آتریوم در مدل مرجع در اقلیم شهر رشت، رابطه معنادار و مستقیم با نیاز انرژی و حجم تهویه ساختمان دارد. اگرچه افزایش ابعاد آتریوم باعث کاهش نیاز روشنایی و افزایش توان تهویه ساختمان می شود، اما تا حد قابل توجهی باعث افزایش نیاز حرارتی و به تبع آن، نیاز انرژی کل ساختمان می شود. نتایج: بر اساس یافته ها، نتیجه گیری می شود که در یک مساحت مساوی استفاده از آتریوم مربع شکل به طورکلی نتایج بهتری را رقم می زند. همچنین آتریوم های مستطیل شکل با کشیدگی در محور شمالی-جنوبی، پاسخ بهتری ازنظر عملکرد انرژی نسبت به سایر جهت گیری ها در شهر رشت دارا است.