ارزیابی اقلیمی جداره های الهام گرفته از ساختارهای سلسله مراتبی (وراثتی) در طبیعت (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
جداره های ساختمانی یکی از اصلی ترین اجزا و عناصر ساختمان هستند که در مبحث طراحی اقلیمی در نظر گرفته می شوند. نادیده گرفتن و عدم توجه به چگونگی ساختار جداره ها، می تواند اتلاف و هدر رفت چشم گیر انرژی را در پی داشته باشد. در این پژوهش در نظر است تا یک نمونه جداره ساختمانی الهام گرفته شده از طبیعت (ساختار دیاتوم های سلسله مراتبی) طراحی و از نظر شرایط مصرف انرژی در مقایسه با حالات دیگر مورد ارزیابی قرار گیرد. با توجه به تجارب موفق طبیعت در شیوه صحیح مصرف انرژی، به نظر می رسد که با مشاهده و کشف طبیعت به منظور الگوبرداری از آن، نتایج قابل قبولی در مدیریت مصرف انرژی حاصل گردد. در این پژوهش یک جداره ساختمانی در اقلیم معتدل و مرطوب به کمک نرم افزار Rhino و پلاگین Grasshoper با الهام از نوعی دیاتوم - ساختاری از جلبک ها-طراحی و به کمک نرم افزار Ecotect Analysis 2010 مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که دیوارهای الگوبرداری شده از طبیعت در فصول سرد سال گرمای کمتری را ازدست داده و همچنین در فصول گرم سال گرمای کمتری را در مقایسه با سایر حالت ها به دست می آورند؛ بنابراین این دیوارها عملکرد بهتری در مصرف انرژی سالیانه خواهند داشت. همچنین یافته ها حاکی از آن است که در حالتی که از دیوارهای تطبیقی بیومیمتیک استفاده شود، دمای داخل فضا در ساعات بیشتری از سال به دمای آسایش نزدیک خواهد بود. بدیهی است که با رجعت به طبیعت و شناسایی الگوهای نهان موجود در آن می توان گامی به سوی پایداری و ماندگاری هرچه بیشتر بناها و توجه به مقوله حفاظت از زیست بوم برداشت.Climatic Assessment of Walls Inspired by Hierarchical (Hereditary) Structures in Nature
Building walls are one of the main building components and elements that are considered in the topic of climate design. Ignoring and not paying attention to how the walls are structured can lead to significant energy wastage. In this article, it is intended to design a building wall sample inspired by nature (hierarchical diatom structure) and evaluate it in terms of energy consumption conditions. Nature, as the mother of man and all creatures and a source full of ideas, technology and all tested phenomena, can be a stable source for creating ideas and modeling it for humans in order to reduce the effects of various crises. It seems that the solution to all human crises, including crises and energy shortages, identity crisis, which appear in the form of various and fragmented identities, is all under the shelter of nature. According to the successful experiences of nature in the correct way of energy consumption, it seems that by observing and discovering nature in order to model a structure of it, can obtain acceptable results in energy consumption management. In this research, a wall with the help of Rhino software and Grass hoper plugin constructed, inspired by a type of diatoms - a structure of algae - has been designed and evaluated with the help of the software. In this research, the building wall in a temperate and humid climate has been evaluated with the help of Rhino software and Grasshoper plugin, inspired by a type of diatoms with the help of Ecotect Analysis 2010 software. The results of this research show that walls modeled by nature lose less heat in the cold seasons of the year and gain less heat in the hot seasons of the year compared to other conditions. Also, the thermal diagrams among the zones show that the greatest decrease in temperature in the hot seasons of the year among the zones is observed in the walls covered with the genetic pattern. This problem indicates that these walls act like a filter against the outside air. According to the climate studies of Babolsar city and the prevailing need for heating in this city, it seems that the use of shells modeled on nature will bring the temperature inside the space closer to the comfort temperature. Therefore, these walls will perform better in annual energy consumption. Also, the findings indicate that if biomimetic adaptive walls are used, the temperature inside the space will be close to comfort temperature in more hours of the year. It is obvious that by returning to nature and identifying the hidden patterns in it, we can take a step towards the stability and durability of buildings and pay attention to the protection of the ecosystem. The flexibility and adaptability of biomimetic models show how biological strategies and properties can enhance and improve performance in different environments, just as the organisms that inspire innovation are already well adapted to conditions on Earth. It is obvious that by returning to nature and identifying the hidden patterns in it, one can take a step towards the stability of buildings and preserving the ecosystem.
تبلیغات
