نقش طراحی و موقعیت قرارگیری ساختمان در بهینه سازی مصرف انرژی (نمونه موردی: ساختمان های مهندسی ساز شهر تهران) (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

ساختمان ها یکی از ارکان اصلی توسعه اجتماعی و اقتصادی کشورها می باشند که بخش زیادی از انرژی و منابع طبیعی را مصرف می کنند. سهم این بخش از مصرف انرژی، به طور میانگین، 30-50% می باشد. در ایران بر پایه ترازنامه انرژی سال های اخیر، حدود 33% از انرژی تولید شده مربوط به بخش خانگی، تجاری و عمومی، یعنی بخش ساختمانی می شود. محدوده تحقیق، ساختمان های آپارتمانی مسکونی متداول در شهر تهران می باشد. روش تحقیق بدین صورت است که 6 بلوک مسکونی مشابه و در موقعیت های نورگیری متفاوت، در نظر گرفته شده است. این 6 بلوک از لحاظ مساحت زمین، مساحت زیربنا، تعداد طبقات، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و سایر مشخصات، کاملاً مانند هم بوده و تنها تفاوت آن ها، موقعیت قرارگیری آن ها در یک گذر می باشد. متغیرهای تحقیق عبارت اند از: جنس دیوارخارجی (سفال یا لیکا) و نمای خارجی (سنگ یا آجر)، نوع شیشه پنجره (ساده یا کم گسیل)، نوع گاز بین لایه های شیشه پنجره (هوا یا آرگون) و نسبت پنجره به سطح  جبهه های مختلف بنا و اهداف تحقیق نیز کمینه سازی مصرف انرژی و هزینه ساخت می باشند. برای بهینه سازی متغیرها از نرم افزار دیزاین بیلدر و الگوریتم ژنتیک استفاده گردید. نتایج تحقیق حاکی از این است که بهینه ترین حالات ممکن برای نمای خارجی، سنگ، جنس دیوار خارجی لیکا، شیشه پنجره ها، دوجداره کم گسیل همراه با گاز آرگون بین لایه های شیشه، و wwr  بهینه بلوکی که از جبهه های جنوب و غرب نور می گیرد، به ترتیب 60 % و 25% ،   wwr بهینه بلوکی که فقط از جبهه جنوب نور می گیرد،  55% ،  wwr  بهینه بلوکی که از جببه های جنوب و شرق نور می گیرد، به ترتیب 60% و 45%،   wwr بهینه بلوکی که از جبهه های شمال، جنوب و شرق نور می گیرد، به ترتیب 60% ، 35% و 30%، wwr  بهینه بلوکی که از جبهه های شمال و جنوب نور می گیرد، 45% و 25% و wwr بهینه بلوکی که از جبهه های شمال، جنوب و غرب نور می گیرد 40%، 35 % و 35% می باشد.اهداف پژوهش:بررسی تأثیر موقعیت قرارگیری ساختمان بر بهینه سازی مصرف انرژ.به دست آوردن نسبت بهینه پنجره به سطح از منظر صرفه جویی در مصرف انرژی، در وجوه مختلف.سؤالات پژوهش:موقعیت قرارگیری یک ساختمان نسبت به گذر و جبهه های نورگیری، چه تأثیری در بهینه سازی مصرف انرژی دارد؟نسبت های بهینه پنجره به سطح در جبهه های مختلف یک ساختمان، به منظور کمینه سازی مصرف انرژی چه درصدی می باشند؟