بررسی نقش عناصر پوسته بنای بلندمرتبه در کاهش مصرف انرژی (نمونه موردی: برج های مسکونی پزشکان آبشار اصفهان) (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

انرژی قابل توجهی برای تأمین و حفظ شرایط محیطی برای آسایش حرارتی در ساختمان های مسکونی بلندمرتبه مصرف می شود که به میزان زیادی به مؤلفه های طراحی پوسته بستگی دارد. لذا برای رسیدن به مقادیر بالای صرفه جویی انرژی در ساختمان ها، ابتدا اقدامات طراحی با تأثیر زیاد باید تعریف و سپس بهینه سازی شوند. این پژوهش به دنبال پاسخ به پرسش چگونگی تأثیر مؤلفه های پوسته ساختمان بر مصرف انرژی ساختمان مسکونی بلندمرتبه در اقلیم گرم و خشک است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف دستیابی به مؤلفه های بهینه طراحی پوسته در ساختمان های بلندمرتبه در اقلیم گرم و خشک پرداخته تا سبب برقراری شرایط آسایش حرارتی و ذخیره انرژی اولیه (الکتریسیته و گاز طبیعی) شود. به این منظور، یک ساختمان مسکونی بلندمرتبه موجود به عنوان نمونه موردی در اصفهان انتخاب گردیده تا مصرف انرژی قبل و بعد از بهینه سازی با استفاده از نرم افزار شبیه سازی کامپیوتری DesignBuilder مقایسه شود. تجزیه و تحلیل مطابق با شبیه سازی های انرژی نشان داده است که هر یک از مؤلفه های پوسته در خور تغییرات فراوانی در زمینه کاهش مصرف انرژی ساختمان هستند. سه مؤلفه ای که برای بالا بردن عملکرد انرژی پوسته ساختمان انتخاب شده است شامل نسبت پنجره به دیوار، ویژگی های شیشه و مصالح پوسته است. نتایج نشان داده است که نسبت پنجره به دیوار 20 درصد به میزان 04/11 درصد نسبت به مدل پایه (50 درصد) عملکرد مناسب تری دارد. همچنین نمای پوسته ای با شیشه ای سه جداره شفاف به ضخامت 4 میلی متر و لایه گاز آرگون 10 میلی متر بیش ترین صرفه جویی در انرژی کل را به دنبال دارد. در شرایط آب و هوایی گرم و خشک پلاستر سیمان عملکرد بهتری نسبت به سایر مصالح نشان داده است. این مطالعه سبب طراحی پوسته با کارایی بالا می شود و صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی (حدود 5/12 درصد برای انرژی کل، 16 درصد برای گرم کردن و 29 درصد برای خنک کردن) به همراه دارد. همچنین باعث افزایش 5/2 درصدی انرژی روشنایی الکتریکی می شود.