حفظ انرژی

آتریم در معماری به فضای بزرگ و باز میان ساختمان گفته می شود که در رم باستان به منظور تهویه و تامین نور طبیعی استفاده می شده است. در قرن بیستم و معماری مدرن آتریوم به شکل وسیعی مورد استفاده قرار گرفت و به دلیل دادن احساس باز بودن فضا و فراخی و بهره مندی از نور طبیعی همچنین ایجاد تعامل بین فضای داخلی و محیط خارجی و شهر از محبوب ترین اجزای مدرن بناهای مدرن شناخته می شوند. تمامی این موارد دلیل بر استفاده روز افزون از آتریومها در ساختمانهای امروزه است که در بعضی شرایط اقلیمی و جغرافیایی بدون در نظر گرفتن هزینه های انرژی تحمیل شده به بنا ساخته شده و با عنوان ساختمان پایدار و دوست دار طبیعت مطرح می گردند، این در حالیست که توجه به مصرف منابع انرژی و معماری بومی و الگوهای ساختمانی سنتی باید به عنوان اولین اصل در طراحی دوست دار طبیعت قرار گیرد. همچنین لزوم طراحی فضای آتریوم با معیارها و الگوهای کاهش مصرف انرژی سنجیده شوند و صرفا جهت ایجاد طرح معماری متفاوت یا تامین زیبایی بصری تحمیل بار انرژی چشمگیری به بنا در طول زمان بهره برداری از ساختمان هزینه های بسیاری برای سیستم و کاربران در بر خواهد داشت. این مقاله با توجه بر اقلیم سرد قزوین امکان استفاده از آتریوم را در ساختمان بررسی نموده و در مقایسه با فرم بدون آتریوم، میزان مصرف انرژی را محاسبه کرده و در مورد امکان و توجیه پذیری طراحی آتریوم در اقلیم سرد به نتیجه گیری می پردازد.

گلخانه های خورشیدی از دیدگاه انرژی، از جمله راه حل های ساختمانی غیرفعال هستند که بوسیله استفاده از تابش خورشید، انرژی خورشیدی را برای ایجاد گرمایش در فضاهای جانبی جذب می کنند. در این پژوهش با استفاده از پنج متغییر جهت گیری، زاویه شیب و ابعاد، مصالح نورگذر، انتقال حرارت و حفظ انرژی و با استفاده از داده های اقلیمی محدوده مورد مطالعه که در بازه زمانی (2005-2015) از ایستگاه سینوپتیک هواشناسی فرودگاه کرمانشاه گردآوری شده است. مدل بهینه گلخانه خورشیدی در اقلیم مورد نظر با کمک نرم افزارهای شبیه سازی و ارزیابی انرژی بررسی و تحلیل شده است. بر اساس نتایج این پژوهش در طول ماه های گرم سال (شش ماه اول) جهت هایی که زاویه بیشتری نسبت به جنوب دارند انرژی بیشتری را دریافت می کنند؛ اما این موضوع در ماه های سرد سال (شش ماه دوم) تقریبا حالت عکس به خود می گیرد، به گونه ای که زوایای نزدیک تر به جنوب انرژی بیشتری را دریافت می کنند که با توجه به هدف از طراحی گلخانه که همانا کمک به کاهش بار گرمایشی در طول فصول سرد سال می باشد، این گونه جهت گیری برای ما مناسب تر خواهد بود که با توجه با آن می توان دریافت که مناسب ترین جهت گیری به منظور دریافت حداکثر انرژی خورشید در شش ماه دوم سال چرخش 10 درجه ای از سمت جنوب به سمت غرب می باشد. همچنین با توجه به نتایج حاصله می توان دریافت که بیشترین بازده در دریافت انرژی خورشید در شش ماه دوم سال در محدوده مورد مطالعه علاوه بر زاویه آزیموت 10 درجه به سمت غرب مربوط به زاویه شیب 50 درجه نسبت به سطح افق گلخانه می باشد از این منظر بهینه ترین طول گلخانه خورشیدی 6 متر و بهینه ترین فرمول محاسبه عمق (عرض) آن از رابطه COS(50)=W/h قابل محاسبه است. همچنین به منظور بهبود عملکرد گرمایشی در گلخانه می توان از پنجره های با شیشه دو جداره و نیز پنجره هایی با شیشه های کم گسیل همراه با عایق کاری متحرک درونی استفاده کرد، که باعث کاهش ضریب انتقال حرارت در پنجره شده و درنتیجه سبب کاهش اتلاف انرژی در گلخانه می شود.

مصرف انرژی در دهه های گذشته به سرعت افزایش یافته است، پس از بحران انرژی در دهه 70 و افزایش قیمت نفت خام و انرژی توجه به صرفه جویی در مصرف انرژی توسعه یافته است. تمامی ساختمان ها ازجمله ساختمان های اداری باعث مصرف انرژی بسیاری در کل جهان هستند و عملکرد انرژی ساختمان یکی از معیارهای اساسی است که باید در تصمیم گیری های اولیه لحاظ شود. انتقال گرما و هدر رفت انرژی از طریق بازشوها و پنجره ها در تمامی اقلیم ها ازجمله اقلیم سرد که جزو ضعیف ترین نقاط در ساختمان از لحاظ از دست رفتن انرژی در پوشش حرارتی ساختمان محسوب می شود. ازآنجایی که طراحی متناسب بازشوها از نظر نوع آن ها راهکاری متناسب جهت حفظ انرژی داخل ساختمان است در این تحقیق (این مقاله یک مقاله گزارشی کوتاه است)، برخی از پیکربندی های پنجره ها معرفی شده اند تا اتلاف انرژی کمتری در ساختمان ها داشته باشیم. شناخت انواع بازشوها از نظر هندسه بازشوها، تعداد جداره های شیشه مثل پنجره های تک جداره-دو جداره-سه جداره، جنس شیشه ها مثل شیشه های بازتابی - شیشه های کنترل کننده انرژی و انواع شیشه های هوشمند، پروفیل های مختلف بازشو و گازهای میانی استفاده شده پنجره ها برای بهینه سازی بازشوها از نظر تعداد جداره ها در جبهه های مختلف ساختمان در یک ساختمان اداری در اقلیم سرد در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. در انتهای این تحقیق بهترین نوع پنجره برای یک اقلیم سرد و با توجه به مهم بودن انرژی تابشی خورشید در این اقلیم معرفی شده است.

انسان ها برای رسیدن به تعامل با طبیعت، باید انرژی و منابع طبیعی را حفظ کنند و در مصرف آن ها صرفه جویی نمایند، هدف اصلی این پژوهش، بررسی عملکرد بیونیکی موریانه و مورچه، در جهت بهینه سازی تهویه و انرژی است و اهداف فرعی، بررسی لانه موریانه و مورچه و روش های عملکردی آن ها برای ایجاد تهویه طبیعی و نیز، بررسی لانه موریانه و مورچه و روش های عملکردی آن ها برای حفظ انرژی است، به نظر می رسد با استفاده از دستاوردهای مطالعه ساختارهای موجود در لانه موریانه و مورچه و با توجه به این که این حشرات اجتماعی پیچیده-ترین لانه های زیرزمینی را با عمق زیاد با سیستم شبکه ای می سازند و در تمام نقاط لانه، دمای مناسب و ثابتی را با گردش هوای خوب و رطوبت نسبی، به طور غریزی حفظ می کنند و عملکرد های بیونیکی مناسبی برای رسیدن به تهویه طبیعی و حفظ انرژی دارند، می توانند الگوی مناسبی در جهت بهینه سازی تهویه و انرژی باشند، روش تحقیق به طورکلی تحلیلی بوده و با بررسی لانه موریانه و مورچه و الگوهای عملکردی آن ها و تلفیق تمام یافته ها، می توان به هدف والای حفظ و بقای انرژی دست یافت، با گردآوری اطلاعات کتابخانه ای و اینترنتی و با استفاده از کتاب ها و مقالات ترجمه شده معتبر و با بررسی عملکردهای، لانه موریانه و مورچه، در جهت تهویه طبیعی، با جمع بندی و ارزیابی یافته ها، می توان نتایج مطلوبی در جهت بهینه سازی تهویه و انرژی در معماری به دست آورد، نتایج حاصل از این پژوهش، برای رسیدن به هدف والای تعامل و یکپارچگی با طبیعت و رسیدن به ایده های بیونیکی با رویکرد بهینه سازی تهویه و انرژی، با بررسی عملکردهای مورچه و موریانه در لانه سازی در جهت حفظ انرژی و بهینه سازی تهویه و الگوبرداری از قوانین عملکردی آن ها است.