گرمایش

در دهه های اخیر افزایش فزاینده جمعیت کره زمین و نیز تولید روز افزون دی اکسید کربن سبب افزایش میزان توجه و اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی خاصه در صنعت ساختمان شده است. از آنجا که بخش عمده اتلاف حرارتی پوسته ساختمان از طریق پنجره ها صورت می گیرد، کاهش میزان انتقال حرارت و عایق نمودن پنجره ها ضروری است. در پژوهش حاضر تاثیر انواع گازهای میانی در پنجره های دو و سه جداره بر میزان بار سرمایش و گرمایش یک ساختمان اداری نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. اقلیم های مورد مطالعه شهرهای بوشهر و بندر عباس با اقلیم گرم و مرطوب، مشهد و تبریز با اقلیم سرد و شهرهای شیراز، یزد، اصفهان و تهران با آب و هوای گرم و خشک است. در هر یک از شهرها ساختمان اداری نمونه در 11 حالت با تغییر نوع گاز میانی پنجره ها، مورد سنجش قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر نسخه 5.02.003 انجام شده و مجموع بار سرمایش و گرمایش سالانه در هر حالت محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که استفاده از پنجره های دو و سه جداره سبب کاهش بار سرمایش و گرمایش می شود. در تمامی شهرهای مورد مطالعه پنجره ی سه جداره با استفاده از هوا و گاز آرگون مناسب ترین نوع پنجره  است.

پرداختن به معماری پایدار، بدون آشنایی با معماری گذشتگان کامل نیست. گسترش منابع انرژی های تجدیدپذیر، از چالش های اساسی انسان در قرن بیست و یکم است. در این مقاله ضمن بررسی کلیات انرژی زمین گرمایی، به صورت عمیق تر، به کاربرد آن در گرمایش و سرمایش ساختمان ها و ملزومات آن پرداخته شده است و کاربرد این انرژی را در دو شهر بندرعباس و رشت مشخص شده است. روش تحقیق بر اساس مطالعات اسنادی کتابخانه ای بوده است. بدین معنی که از مقالات و کتب مرتبط استفاده شده است و با توجه به آن به تحلیل و بررسی موضوع پرداخته شد. با تحقیقات انجام شده مشخص شد که انرژی زمین گرمایی به صورت مستقیم در استخرهای آب گرم، مراکز گلخانه ای، گرمایش منازل، ذوب برف و پیشگیری از یخبندان و پمپ حرارتی و به صورت غیرمستقیم در نیروگاه های تولید برق استفاده شده است. هم چنین این نتیجه حاصل شد که در شهرهای بندرعباس و رشت استفاده از انرژی زمین گرمایی باعث صرفه جویی اقتصادی شده است و میزان کاهش مصرف برق در شهر رشت بیشتر از بندرعباس است. در هر دو شهر میزان مصرف برقی پمپ حرارتی در حالت سرمایش در مقایسه با یک کولر گازی بین 50-70 درصد کاهش داشته است.

طراحی معماری بر اساس اقلیم، و ارائه راهکارهای جدید و بدیع اجرایی، به جهت استفاده از نیروها و انرژی های طبیعی در جهت کاهش مصرف انرژی و ایجاد شرایط آسایش در ساختمان، ضرورت و اهمیت پرداختن به این پژوهش است. این مقاله در پاسخ به سؤال «چگونه می توان نیازهای گرمایش و سرمایش ساختمان را از طریق یک سیستم واحد تأمین نمود؟» به معرفی روش ابداعی با عنوان «طراحی فضای شومینه با عملکرد بادگیر در فصول گرم سال» می پردازد. هدف پژوهش حاضر، افزایش بهره بیشتر از انرژی های پاک موجود در اقلیم هر منطقه نظیر باد برای تهویه و خنک-سازی و تأمین شرایط آسایش در فضاهای داخلی است. پژوهش حاضر از روش توصیفی و با هدفی کاربردی به توصیف طراحی تکنیک اجرایی ساختاری می پردازد. در یافته ها، جزئیات ابداعی این تکنیک بیان می شود که این طرح می تواند با استفاده از پتانسیل اقلیمی منطقه به شکل پایدار و با صرف کمترین هزینه انرژی نیاز گرمایش و سرمایش ساختمان را تأمین نماید. که در نتیجه منجر به بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه و نهایتاً کاهش آلودگی محیط زیست خواهد شد.

در شهر تهران، ساختمان های نوساز تنها بخش کوچکی از کل ساختمان های شهر را شکل می دهند و پرداختن به ساختمان های موجود که سهم بیشتری از انرژی را به مصرف می رسانند اهمیت ویژه ای دارد. نمای ساختمان به عنوان عضوی که بیشترین تبادل انرژی را میان فضای درون و بیرون انجام می دهد سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی در ساختمان های موجود دارد. لذا استفاده از راهکارهای بهسازی نما می تواند به شکل مؤثری به کاهش مصرف انرژی لازم برای سرمایش و گرمایش در ساختمان های موجود بیانجامد. پژوهش حاضر می کوشد تا با بررسی میزان کاهش مصرف انرژی از طریق بهسازی نما، به تأثیر و اولویت های پارامترهای عایق حرارتی، نوع پنجره و سایه بان جهت بهره وری انرژی در ساختمان های اداری موجود با جهت گیری جنوبی در شهر تهران پی ببرد. به عبارت دیگر پرسش از میزان تأثیر پارامترهای بهسازی است. این پژوهش بر این فرض استوار است که استفاده از سایه بان نسبت به سایر پارامترها تأثیر بیشتری در کاهش مصرف انرژی در جنوب دارد. با توجه به اینکه رویکرد روش شناختی پژوهش حاضر کمّی است، از راهبرد شبیه سازی و مدلسازی پارامتریک با استفاده از نرم افزار راینو و استفاده از افزونه گرسهاپر با تکیه بر موتور های شبیه سازی انرژی پلاس و اوپن استودیو و افزونه های هانی بی و لیدی باگ استفاده شده است. همچنین از روش بررسی مقایسه ای برای مقایسه مصرف انرژی ساختمان پس از بهسازی نما با حالتی پایه از ساختمان های اداری استفاده شده است. نتایج نشان می دهند با انتخاب صحیح پارامترهای بهسازی، می توان مصرف انرژی در ساختمان های اداری ناکارآمد را به کمتر از نصف وضعیت فعلی رساند. همچنین در نماهایی با ضریب تبادل حرارتی بالا، اولویت پارامترها برای کاهش مصرف انرژی کل به ترتیب با نصب سایه بان با عمق مناسب، افزودن عایق حرارتی و تعویض پنجره است. درمقابل در نماهایی با ضریب تبادل حرارتی کمتر، استفاده از پنجره مناسب پس از سایه بان در اولویت قرار دارد.

یکی از فراسنج های اصلی تعیین کننده اقلیم هر ناحیه، دماست که برآورد نیاز آن توسط گاز طبیعی (شرکت گاز) در فصل سرد تأمین می شود که نیاز به گرمایش و سرمایش و تغییرات سالانه و ماهانه آن برای خانوار و از طرفی اقلیم بندی آن برای محاسبه میزان مصرف گاز طبیعی بسیار مهم است. در این پژوهش، میانگین مجموع درجه / روز گرمایش و سرمایش ماهانه، فصلی و سالانه استان گیلان با استفاده از روش مطالعاتی درجه/ روز با توجه به آستانه دمایی بین ۳ / ۱۸ الی ۹ / ۲۳ (طبق استاندارد مؤسسه استاندارد آمریکا) محاسبه، ترسیم و مورد واکاوی قرار گرفت. پایگاه داده ها شامل میانگین روزانه دما و رطوبت ایستگاه های منتخب استان طی دوره آماری موجود می باشد. ابتدا از مجموع میانگین فصلی، نقشه های جمع انرژی مورد نیاز فصلی، و از مجموع میانگین سالانه این فراسنج ها، نقشه جمع انرژی سالانه بدست آمد، سپس منطقه از دیدگاه گرمایش، سرمایش و عامل رطوبت طبقه بندی شد و در نهایت محاسبه هزینه ریالی اقلیم بندی گرمایش و سرمایش با توجه به نیاز واحد گاز طبیعی انجام شد.