دیزاین بیلدر

بالا بودن هزینه سرمایه گذاری و دوره بازگشت سرمایه طولانی در پروژه های بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان ها، ارزیابی دقیق راهکارهای کاهش مصرف انرژی را قبل از اجرا ضروری کرده است. بدلیل گستردگی پارامترهای دخیل در مصرف انرژی، تصمیم گیری در رابطه با استراتژی ها و اجزا طراحی عملا بدون استفاده از ابزارهای شبیه سازی امکان پذیر نیست. برای بهره گیری صحیح از ابزارهای شبیه سازی در فرایند طراحی و ارزیابی، لازم است اعتبار آنها از طریق روشهای علمی بررسی شود، چراکه اعتبار و دقت چنین ابزارهایی تحت تاثیر عوامل مختلف است و متناسب کاربری، نوع بنا، اقلیم و داده ها، نرم افزار مناسب طلب می کند. در این پژوهش اعتبار دو نرم افزار شبیه سازی انرژی (دیزاین بیلدر و اکوتکت) با روش تجربی و مقایسه ای بررسی گردیده است: مصرف انرژی سالیانه یک ساختمان آموزشی موجود شبیه سازی، و سپس با مصرف واقعی حاصل از ممیزی انرژی ساختمان مقایسه شده است. با اصلاح ورودی های نرم افزار بر اساس برداشت های میدانی، پارامترهای اصلی موجد اختلاف بین مصارف پیش بینی شده و واقعی انرژی در ساختمان شناسایی شده اند. بر اساس نتایج این مطالعه، نرم افزار دیزاین بیلدر عملکرد خوبی در پیش بینی میزان مصرف انرژی و دمای داخلی فضاها مطابق شرایط ساخت و تجهیزات و اقلیم بررسی شده دارد.

مصرف بیش از حد انرژی های فسیلی موجب گرم شدن زمین و خسارات جبران ناپذیری بر محیط زیست جهان شده است. با این فرض که معماری بومی کمترین اثر مخرب را بر اکوسیستم و محیط زیست دارد. و معماری بدون توجه به اقلیم و شرایط بومی مشکلات خاصی را برای ساکنین بناها بوجود آورده است. این پژوهش با رویکرد بهره گیری از مصالح بومی(خشت) سعی در بهینه سازی مصرف انرژی دارد و در این راستا به بررسی نمونه های یکسان(بلحاظ موقعیتی و کاربران) در محیط بومی گرم و بیابانی(گناباد) با مصالح مصرفی متفاوت پرداخته است(نمونه اول خشت، نمونه دوم آجر و نمونه سوم خشت بهینه) تا به استناد نتایج حاصله بهینه سازی انرژی با بومی سازی به وسیله نرم افزار دیزاین بیلدر اثبات شود. این پژوهش با روش ترکیبی انجام شده است و بر اساس مطالعات کتابخانه ای، اسنادی به جمع آوری اطلاعات پرداخته و در پایان با بررسی نمونه ها در نرم افزار دیزاین بیلدر لایسنس 4.2.0.054 نتیجه مقایسه سه نمونه به اختصار بصورت زیر حاصل شده است: نمونه اول و دوم: در نمونه دوم(مصالح غیربومی) (kwh) 14.5% افزایش مصرف انرژی سرمایشی و (kwh) 21.96% افزایش مصرف انرژی گرمایشی وجود دارد. نمونه اول و سوم: اختلاف مصرف در ساختمان با خشت قدیم و خشت پیشنهادی در انرژی سرمایشی (kwh) 9.8% و گرمایشی (kwh) 17.3% می باشد. نمونه دوم و سوم: اختلاف مصرف در ساختمان غیربومی با نمونه پیشنهادی در انرژی سرمایشی (kwh)23% و گرمایشی (kwh)35.5% می باشد. بنابر نتایج پیشنهاد می شود با کاربرد مصالح بومی ساختمان سازی آتی به بهینه سازی انرژی که هم صرفه اقتصادی دارد و هم در این بحران انرژی، کاهش مصرف سوخت فسیلی را، بیانجامد.

ساختمان به عنوان یکی از عوامل موثر در تغییر محیط زیست به شمار می آید و با استناد به ترازنامه ی انرژی از سال 1384 تا سال1391، به صورت میانگین در هر سال 17.38 درصد از انرژی کل کشور در ساختمان ها مصرف می شود؛ لذا با دستیابی به بخشی از دانش کاربردی و برای پاسخگویی به نیازهای اساسی و محیطی، به شناسایی و بررسی المان گودال باغچه در خانه های سنتی اقلیم گرم و خشک می پردازیم تا ضمن تدوام ارزشهای معماری گذشته، معیارهای معماری سازگار با نیازهای اساسی انسان را تبیین کنیم. از این رو روش تحقیق، کمی -کیفی و توصیفی- تحلیلی است که با استفاده از دوربین حرارتی مدل DT-982 و برداشت چندین سطح از طبقات بنا به این نتیجه می رسیم که بنای سنتی خواجه خضر در شهر یزد با بهره گیری از گودال باغچه دارای شرایطی چون تعدیل دمای محیطی تا 15.2 درجه سلسیوس است . با تجزیه و تحلیل یافته ها و شبیه سازی دو بنا که یک نمونه از بناها فاقد گودال باغچه و دیگری دارای گودال باغچه است ، در برنامه ی دیزاین بیلدر اثبات می کنیم که به وسیله گودال باغچه امکان صرفه جوئی در مصرف انرژی برق جهت تامین روشنایی ، سیستم سرمایش و گرمایش به میزان 27 درصد وجود دارد .

پوسته ها و نماهای ساختمانی نقش موثری در کاهش مصرف انرژی دارند. نمای دوپوسته به عنوان یک سیستم غیرفعال خورشیدی در دوره سرما بار گرمایشی ساختمان را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، ولی در دوره گرما با افزایش دمای حفره میانی بار سرمایشی ساختمان و انرژی مصرفی سرمایشی افزایش می یابد. استفاده از سایه اندازها یک راهکار موثر در کاهش بار سرمایشی ساختمان است. سایه اندازهای ثابت عملکرد نماهای دوپوسته را در زمستان به دلیل ممانعت از نفوذ تشعشعات خورشیدی و کاهش جذب مستقیم، به طور زیادی کاهش می دهند. برای رفع آن باید در سایه اندازهای متحرک، زاویه بهینه قرارگیری را در طول سال محاسبه نمود. در این مطالعه، عملکرد سالیانه نماهای دوپوسته برای یک اتاق اداری در تهران با حضور سایه اندازهای کرکره ای افقی و قائم ثابت و متحرک بررسی شدند. فضا در نرم افزار راینو و مدل پارامتریک سایه اندازها در پلاگین گرس هاپر ایجاد شد. در مدل سازی، یک فضای اداری استاندارد با ابعاد ۴ در ۵متر و به ارتفاع ۳متر با پنجره ای رو به جنوب بررسی، سپس نمای دوپوسته با سایه اندازهای بهینه افقی و قائم متحرک در نرم افزار دیزاین بیلدر مدل سازی و میزان بهره وری و ذخیره سالیانه انرژی آن در مقایسه با نمای دوپوسته بدون سایه انداز بررسی شد. طبق نتایج سایه اندازهای متحرک بهینه تر از حالت ثابت خود و سایه انداز کرکره افقی متحرک نیز بهینه ترین گزینه است. مجموع انرژی مصرفی سایه انداز کرکره افقی متحرک، بهینه ترین گزینه پیشنهادی، نسبت به سایه انداز کرکره ای افقی ثابت ۳۴/۲۷%، نسبت به حالت کرکره ای قائم ثابت و متحرک به ترتیب ۱۱/۸۷% و ۱/۳۷% و نسبت به نمای دوپوسته بدون حضور سایه اندازها ۵۰/۶۹% بهینه تر است.

سهم عمده ای از مصرف انرژی با بهره گیری از تجهیزات مکانیکی تأمین می گردد. روش طراحی غیرفعال می تواند به حفظ شرایط حرارتی آسایش در ساختمان ها و کاهش مصرف انرژی کمک کند. به طور خاص، اجرای دودکش های خورشیدی در جهت تهویه هوای داخلی ساختمان باعث کاهش راندمان انرژی می شود. در این مقاله یک ارزیابی عملکرد آسایش حرارتی در یک ساختمان دولتی با و بدون ادغام دودکش خورشیدی توسط برنامه شبیه سازی دیزاین بیلدر مدل سازی شده و با استفاده از روش دینامیک سیالات (CFD) به بررسی توزیع دمایی و نحوه جریان هوا پرداخته شد که نتایج نشان داد که ادغام دودکش های خورشیدی می تواندPMV (میانگین رأی پیش بینی شده) را به میزان 55 درصد نسبت به ساختمان پایه کاهش دهد و مقادیر آن به بازه استاندارد اشری 55 و ایزو7730 نزدیک گردد. در ادامه تحقیق آزمایش-هایی بر ایجاد حفره تحتانی دودکش انجام گرفته شد که مکش هوای بیرون به داخل دودکش را به عهده دارد و نتایج آن به افزایش عملکرد دودکش های خورشیدی و نزدیک کردن به معیار آسایش حرارتی فنگر انجامید. بطوریکه معیار آسایش حرارتی PMV از 63/4 واحد به میزان 56/2 واحد و میانگین دمای هوای اتاق ها در گرم ترین ماه سال (جولای) از 21/36 درجه سانتی گراد به 61/33 درجه رسید که میانگین دما، مقدار 6/2 درجه سانتی گراد کاهش پیدا کرده است. به طورکلی، سیستم ترکیبی دودکش خورشیدی و با تزریق هوا از کف آن، میزان تهویه بالاتری را در محیط داخلی ایجاد می کند و پتانسیل بالاتر آن را به عنوان یک سیستم تهویه غیرفعال در اقلیم گرم خودنمایی می کند.

ساختمانها یکی از ارکان اصلی توسعه اقتصادی، اجتماعی کشورها هستند که بخش زیادی از انرژی و منابع طبیعی را مصرف میکنند. هدف از نگارش این مقاله، محاسبه میزان انرژی مصرفی یک ساختمان در یکسال ، تعیین برچسب انرژی و سپس بهینه سازی برخی از ویژگیهای آن با هدف کاهش هزینه ساخت و کاهش مصرف انرژی فاز بهره برداریست. است. محدوده مورد مطالعه، ساختمانهای مسکونی متداول در شهر تهران میباشد. روش تحقیق برای رسیدن به این هدف بدین گونه میباشد: ابتدا با توجه به آمار صدور پروانه شهرداری تهران، یک ساختمان جنوبی 5 طبقه، در زمینی به مساحت 320متر مربع و با زیربنای حدود 1100 متر مربع انتخاب گردید که نماینده تعداد زیادی از ساختمانهای شهر تهران باشد. پس از آن با شبیه سازی ساختمان در نظر گرفته شده در نرم افزار دیزاین بیلدر، میزان گاز مصرفی، 53/145 کیلووات ساعت بر متر مربع، برق مصرفی، 25/81 کیلووات ساعت بر متر مربع و مجموعاً 79/226 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال محاسبه گردید. با این میزان مصرف، با توجه به استاندارد 14253 ، ساختمان برچسب انرژی C دریافت میکند. سپس با هدف کاهش هزینه ساخت و مصرف انرژی دوران بهره برداری، اقدام به بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک گردید. متغیرهای تحقیق، جنس دیوارخارجی(سفال یا لیکا)، نمای خارجی(سنگ یا آجر)، نوع شیشه پنجره(ساده یا کم گسیل)، نوع گاز بین لایه های شیشه پنجره(هوا یا ارگون) و نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی (15%-30%-45%-60%) بنا بودند. نتایج تحقیق حاکی از این است که بهینه ترین حالات ممکن برای نمای خارجی، سنگ، شیشه ها دوجداره کم گسیل همراه با گاز آرگون، جنس دیوار خارجی سفال با نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی، 5/22 % و یا لیکا، با نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی، 5/37 % میباشد. شماره ی مقاله: ۲۳

آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف بالای سوخت های فسیلی پیامدهای نامطلوبی را برای سلامت و زندگی انسان ها ایجاد کرده است. گسترش شهرنشینی و استفاده از انواع ماشین ها موجب روند افزایشی این پیامدهای نامطلوب در محیط زیست شده است. ساختمان ها به عنوان یکی از عمده ترین مصرف کننده های منابع انرژی، نقش موثری در بروز این وضعیت دارند. تدابیر مناسب به منظور کاهش استفاده از منابع فسیلی در سرمایش و گرمایش فضاهای داخلی ساختمان، می تواند منجر به تعدیل این پیامدها شود. یکی از راهکارهای موثر در این زمینه، جهت گیری مناسب بناها متناسب با شرایط اقلیمی هر منطقه به منظور کسب حداکثر بهره طبیعی از توان های محیطی و کاهش بار انرژی فسیلی مصرفی ساختمان می باشد. هدف از این پژوهش یافتن بهترین زاویه ممکن برای استقرار ساختمان در شهر همدان به منظور کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی ناشی از مصرف آنها از جمله برق و گاز در طی فصول مختلف سال می باشد. ابتدا موقعیت جغرافیایی نمونه مشخص گردید. در مرحله بعد داده های آب و هوایی مربوط به شهر همدان را به دست آورده و در برنامه دیزاین بیلدر(design builder) وارد گردید. فضای نمونه استاندارد اشری (Ashrae Standard) به عنوان مدل پایه در شهر همدان در نظر گرفته شد. در مرحله بعدی اقدام به ساخت مدل سه بعدی و تعریف مشخصه های فیزیکی فضای مذکور در نرم افزار دیزاین بیلدر گردید. سپس با تغییر تدریجی زاویه استقرار جغرافیایی مدل در فصول مختلف اقدام به تحلیل مصرف انرژی تحت هریک از زوایای مذکور شد. یافته ها نشان می دهد که با تغییر زاویه استقرار مدل، میزان مصرف انرژی به منظور سرمایش و گرمایش فضای داخلی در طول سال دارای تغییر بوده و مقادیر عددی متفاوتی را برای هریک از این موارد در زوایای مختلف ارائه می کند. جهت گیری به سمت زاویه 100 درجه، میزان مصرف انرژی برای گرمایش را در کمترین مقدار نسبت به دیگر زوایا قرار می دهد، در صورتی که مصرف انرژی برای سرمایش در جهت گیری بنا به سمت زاویه 269 در کمترین مقدار قرار می گیرد. لذا برای هریک از دوره های زمانی مختلف در طول سال، مقادیر زاویه استقرار بهینه جغرافیایی برای ساختمان ها در شهر همدان متفاوت می باشد.

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؟

ساختمان ها یکی از ارکان اصلی توسعه کشورها هستند که بخش زیادی از انرژی را مصرف می کنند. سهم این بخش از مصرف انرژی، بطور میانگین، 30-50 درصد می باشد. همچنین در کشور ما بر پایه ترازنامه انرژی سال های اخیر، حدود 33درصد از انرژی تولید شده مربوط به بخش خانگی، تجاری و عمومی می-شود. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر موقعیت قرار گیری ساختمان نسبت به ساختمان های مجاور وگذر، بر میزان مصرف انرژی آن است. محدوده تحقیق، ساختمان های مسکونی4 و 5 طبقه متداول در منطقه 5 شهر تهران و روش تحقیق توصیفی-تحلیلی و مبتنی بر گردآوری داده های سازمانی و میدانی بوده است با انتخاب 6 بلوک مسکونی مشابه و در موقعیت های نورگیری متفاوت، داده های مختلف گردآوری شد. این 6 بلوک از لحاظ مساحت زمین، مساحت زیربنا، تعداد طبقات، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و سایر مشخصات، کاملاً همانند هم بوده و تنها تفاوت آنها، موقعیت قرارگیری آنها در یک گذر است. سپس با استفاده از شبیه سازی در نرم افزار دیزاین بیلدر، میزان مصرف انرژی آنها محاسبه و مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که، میانگین مصرف با دقت 98 درصد، بلوک های شمالی، 7 261 ، بلوک های جنوبی، 11 247 ، کل بلوک ها، 5 254 ، کیلووات ساعت بر متر مربع در سال، یعنی حدود 3 برابر ساختمان ایده آل است. بلوک های شمالی، حدود 5 درصد بیشتر از بلوک های جنوبی، انرژی مصرف می کنند. بلوکی که از 3 جبهه شمال، جنوب و غرب نور می گیرد، حدود 11 درصد ، بیشتر از میانگین و بلوکی که از 2جبهه شمال و جنوب نور می گیرد، حدود 5درصد، کمتراز میانگین، مصرف دارند. بلوکهای شمالی، برچسب انرژی D، بلوکهای جنوبی، به جز بلوک انتهایی که از سه جبهه شمال و جنوب و غرب نور می گیرد، بر چسب انرژی C می گیرند. نتیجه آنکه بلوکهای جنوبی، عموماً عملکرد بهتری در خصوص مصرف انرژی دارند.