حجت قیاسوند

ارتقای عملکرد حرارتی مجتمع های مسکونی در آینده نزدیک، تبدیل به اصل مهمی در توسعه پایدار اقلیمی شهرها می شود؛ لذا این مطالعه باهدف بررسی مؤلفه ها و شاخص های هندسی استقرار کالبدی مؤثر بر عملکرد حرارتی، برای مرحله طراحی انجام پذیرفت. روش تحقیق، ترکیبی از روش های کیفی (توصیفی، تحلیلی و مشاهده ی میدانی) و کمی (داده های شبیه سازی انرژی) است. در تحلیل داده ها، از روش آماری؛ آزمون همبستگی، تحلیل واریانس، آزمون تفاوت میانگین و مقایسه با مدل مرجع بهره گرفته شده است. متغیر مستقل؛ مؤلفه های استقرار کالبدی (جهت قرارگیری، هم نشینی توده-فضا و ارتفاع) و متغیر وابسته (میزان مصرف انرژی سالانه) است. با شناسایی 4 گونه اصلی و زیرگونه های آن ها، درنهایت 15 گونه ی مجتمع های مسکونی در شهر همدان شبیه سازی انرژی انجام پذیرفت. یافته ها نشان می دهد که مؤلفه های استقرار کالبدی بر میزان مصرف انرژی به شدت تأثیرگذار است؛ به طوری که انتخاب جهت مناسب (شرقی – غربی) صرفه جویی مؤثری در اکثر الگوها بخصوص الگوی خطی دارد. تحلیل همبستگی بین شاخص های هندسی متأثر از شکل قرارگیری فرم توده -فضا و میزان مصرف انرژی، رابطه مستقیم و با شدت بسیار زیادی را نشان می دهد؛ بر این اساس، با مقایسه الگوها با مدل مرجع، الگوهای خطی با میانگین صرفه جویی انرژی 05/13% بهینه ترین و مجموعه الگوهای پراکنده با میانگین افزایش انرژی 86/5% ناکارآمدترین و الگوهای متمرکز و ترکیبی در میانه قرار دارد. تحلیل همبستگی بین متغیر ارتفاع (افزایش سطح هوای آزاد و H/W) و میزان مصرف انرژی نشان می دهد که؛ در 2 الگو از 6 الگوی موردمطالعه، افزایش مصرف و در 4 الگوی دیگر کاهش مصرف انرژی وجود دارد.

پیوند بین هندسه معابر شهری (H/W) و مصرف انرژی ساختمان، تعامل پیچیده ای بین عوامل اقلیمی، الگوهای مکانی، نحوه قرارگیری فضاهای باز و همجواری ساختمان هایی است که آنها را تشکیل می دهند.  این تحقیق، با استفاده از مفهوم خرد اقلیم ایجاد شده متأثر از هندسه معابر شهری به بررسی عملکرد حرارتی ساختمان های مسکونی شهرهمدان پرداخته است. ارزیابی اثر هندسه معابر شهری(H/W)  بر میزان مصرف انرژی، هدف اصلی است. در این مطالعه مجموعه جامعی از شبیه سازی های حرارتی مبتنی بر آب و هوای منطقه همدان و تحلیل آماری، برای بررسی چگونگی تأثیر تغییرات ضابطه ارتفاع نسبت به عرض معبر بر میزان مصرف انرژی انجام شده است. روش تحقیق به صورت ترکیبی از روش های کیفی و کمی(داده های عددی شبیه سازی) است. در مرحله شبیه سازی برای شناخت تأثیر(H/W)، بر میزان مصرف انرژی دو حالت در نظر گرفته شده است. ابتدا برای بررسی اثر شاخص عرض معبر، ارتفاع ثابت و عرض معبر متغیر و سپس برای بررسی شاخص ارتفاع، عرض معبر ثابت و ارتفاع متغیر در مدلسازی ها در نظر گرفته شده و در تحلیل یافته ها از روش های آماری، ضریب همبستگی، مقایسه با مدل مرجع و رگرسیون چندگانه بهره گرفته شده است. نتایج بیان می دارد که در تمام قطعات مسکونی الگوهای شمالی، بین ( متغّیر(6الی36متری) W/ ثابت H) و میزان انرژی سالانه، رابطه همبستگی مستقیم و با شدت زیاد و در الگوهای جنوبی، بدون همبستگی است. همچنین بین ( ثابت W/ متغیر(3الی10طبقه)H) و انرژی سالانه در قطعات شمالی، همبستگی مستقیم و در قطعات الگوهای جنوبی رابطه همبستگی معکوس ولی با تاثیر بسیار کم برقرار است. بنابراین شاخص هندسی معابر شهری در الگوهای شمالی مؤثر بوده و افزایش ارتفاع با افزایش فاصله افقی بین ساختمان ها در کاهش مصرف انرژی تأثیرگذار است. هرچه مقدار شاخص ((H/W در معابر شهری اقلیم سرد همدان عدد کمتری باشد(دره های کم عمق)، با افزایش جذب تابش خورشیدی، میزان مصرف انرژی ساختمان کاهش می یابد. با تحلیل رگرسیون چندگانه مشخص شد، شاخص های هندسی ((H/W و مقدار سطوح درمعرض آفتاب(Ssu) و سایه(Ssh) نسبت به زیربنا(A) و سطح کل(S)، بیشترین تبیین کننده مصرف انرژی در الگوهای قطعات شمالی هستند. الگوی پیشنهادی (تغییر در استقرار سطح اشغال الگوی اول) بهینه ترین عملکرد حرارتی را با کاهش 9/42 درصد انرژی سرمایشی و 73/4 درصدی انرژی نهایی دارد.

در اقلیم سرد، دسترسی ساختمان ها به نور خورشید بر اثر شاخص هندسه خیابان، برای کاهش بار گرمایشی، ضروری بوده و بر عملکرد حرارتی ساختمان ها موثر است. لذا هدف این مطالعه؛ ارائه نتایجی است که می تواند در طراحی بافت جدید شهرهای در حال توسعه، مورد استفاده قرار گیرد. روش تحقیق؛ کمی و در تحلیل یافته ها از روش های آماری استفاده شده است. این مطالعه در سه مرحله ی؛ (جهت، نسبت H/W و الگوی پیشنهادی) انجام شده است. استقرار شرقی–غربی 9/17 درصد جذب تابش بیشتر نسبت به جهات دیگر را دارد. میانگین جذب تابش در قطعات شمالی، بیشتر از جنوبی است و در خیابان ها با نسبت H/W پایین، میزان جذب تابش افزایش و یک همبستگی معکوس برقرار است. در الگوی پیشنهادی با افزایش عمق حیاط و ایجاد سایه بان افقی پنجره ها، برای قطعات شمالی و جنوبی افزایش 7/2 و 8/25 درصدی جذب تابش در زمستان و کاهش7/11 و 94/4 درصدی جذب تابش در تابستان رخ می دهد.