روشنایی روز

در ساختمان های اداری که در آب و هوای گرم واقع شده اند، بخش های پیرامونی ساختمان به شدت با میزان مصرف انرژی در ارتباط هستند. پنجره ها منابع اصلی جذب گرما و در نتیجه افزایش مصرف انرژی در بخش سرمایش ساختمان هستند، اما می توانند در کاهش مصرف انرژی در ساختمان زمانی که جهت ادغام روشنایی روز و نور مصنوعی جهت تامین روشنایی مورد استفاده قرار گیرند، سهیم گردند. مطالعه حاضر بر روی بررسی کاهش مصرف انرژی به وسیله ادغام نور مصنوعی و روشنایی روز و تغییر پوشش شیشه پنجره ها و تاثیر آن بر بار برودتی و روشنایی ساختمان متمرکز می باشد. جهت انجام این تحقیق یک ساختمان اداری معمولی واقع در آب و هوای گرم توسط نرم افزار eQuest شبیه سازی شده است. با تغییر در پوشش پنجره و ادغام با روشنایی روز، کاهش قابل توجهی در میزان مصرف انرژی ایجاد می شود. برای نمونه در صورت استفاده از پنجره دوجداره شفاف، اگر از روشنایی روز جهت تامین بخشی از روشنایی فضا استفاده شود، پنجره ها دارای سایبان باشد میزان مصرف انرژی در بخش روشنایی، سرمایش و کل به ترتیب 45%، 16% و 20% نسبت به ساختمانی که از همان پنجره بدون بهره مندی از روشنایی روز و بدون سایبان باشد، کاهش می یابد.

ساختمان های اداری یکی از مصرف کنندگان بزرگ انرژی هستند، اما با توجه به فرصت های صرفه جویی در زمینه گرمایش، سرمایش و روشنایی می توان شاهد کاهش چشمگیری در زمان اوج بار در این ساختمان ها بود. هدف از انجام این پژوهش دستیابی به نسبت بهینه سطح پنجره به دیوار در یک اتاق اداری در اقلیم گرم و خشک است، به نحوی که کاهش بار حرارتی و همچنین تأمین کیفیت مطلوب نور طبیعی در یک ساختمان اداری فراهم شود. جهت دستیابی به سطح بهینه پنجره و در ساختمان های اداری شهر سبزوار ابتدا تیپولوژی ساختمان های اداری در این شهر شناسایی و اعتبار فایل آب وهوایی سنجیده شد. سپس، با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه سازی ابعاد پنجره یک اتاق اداری  در اقلیم گرم و خشک شهر سبزوار انجام شد. ویژگی های عناصر طرح ازجمله پوسته خارجی براساس مطالعات کتابخانه ای انتخاب و پارامترهای قابل اندازه گیری و روشنایی مصنوعی با توجه به استانداردهای موجود و با استفاده از روابط ریاضی محاسبه شدند. درنهایت ابعاد بهینه پنجره برای یک اتاق اداری در چهار جهت اصلی ارائه شد. پس از انجام شبیه سازی و تجزیه وتحلیل حالات مختلف، مشخص شد که کمترین مجموع مصرف انرژی با نسبت سطح پنجره به دیوار 63% برای دیوار جنوبی، 47.6% برای دیوار شمالی و 31.7% برای دیوار شرقی و غربی حاصل خواهد شد.