21267

21267

طراحي دبستان 12 كلاسه با تأكيد بر تأثير عمق فضاي نيمه باز بر تهويه داخلي

كارشناسي ارشد

معماري

1394

1397/08/28

دكتر سيدعباس يزدانفر - دكتر ميترا غفوريان

دكتر هانيه صنايعييان

معماري و شهرسازي

چكيده تهويه طبيعي از ديرباز در ساختمان ها به عنوان يكي از مهم ترين روش هاي سرمايش به كار رفته است. در دوره مدرن رواج سيستم هاي تهويه مطبوع، سبب طراحي ساختمان هايي ايزوله گشته و كاربرد تهويه طبيعي را به فراموشي سپرده است. در دهه هفتاد بحران انرژي و بروز مشكلات زيست محيطي دليلي براي توجه مجدد به منابع انرژي تجديدپذير از جمله سرمايش از طريق تهويه طبيعي ايجاد نمود. از طرف مشكلات ايجاد شده در سلامت دانش آموزان، پايين آمدن كارايي و كاهش كيفيت هواي داخلي كه دليل عمده آن كاربرد سيستم هاي تهويه مطبوع شناخته شده سبب ايجاد تمايل بيشتر جهت كاربرد تهويه طبيعي مي گردد. امروزه طراحي ساختمان هاي مطلوب با كاربرد تهويه طبيعي نيازمند وجود مباني نظري و مطالعات دقيق بر پايه دانش جديد در رابطه با امكان سنجي كاربرد، طراحي اجزا و تجهيزات مرتبط با تهويه طبيعي است. در ايران نيز عليرغم وجود پيشينه درخشان در زمينه كاربرد تهويه طبيعي در ساختمان هاي پيشين، در دوران معاصر پژوهشي كاربردي در زمينه تهويه طبيعي در طراحي ساختمان ها به خصوص مدارس صورت نگرفته است اغلب پژوهشهاي انجام شده جنبه توصيفي و گزارش داشته اند و راهكار عملي در اين حوزه به ندرت ديده مي شود. با توجه به مصرف بخش عمده انرژي مصرفي جهان جهت سرمايش و گرمايش ساختمان ها، ضرورت انجام پژوهش هاي كاربردي در حوزه تهويه طبيعي خاصه در ارتباط با طراحي شهري و طراحي معماري ساختمان مشخص مي شود. از طرف ديگر به دليل گستردگي حوزه هاي مرتبط، محدود كردن دامنه پژوهش و تعيين متغيرها بر اساس اهداف مورد نظر پژوهش ضروري است. رساله حاضر با هدف ايجاد راهكارهاي طراحي براي معماران جهت ايجاد مدارسي با انرژي كارآمد و بهره مند از مزاياي تهويه طبيعي تدوين شده است. در اغلب پژوهشهاي پيشين بيشتر تاثير تابش خورشيد بر ساختمان ها بررسي شده است و پژوهش هاي مختصري در خصوص تاثير تهويه به خصوص در مدارس انجام شده است. در كنار موارد ذكر شده در حوزه تهويه ما با كاركرد فضاي نيمه باز به خصوص در كاربري هايي با امكان اتفاقات جمعي و فعال مانند مدرس و ضرورت وجود فضاهاي نيمه باز با تلفيق فضاي بسته مواجه هستيم كه اين فضاها تقريبا به فراموشي سپرده شده اند، در اين پژوهش به دنبال برقراري ارتباطي بين فضاي نيمه باز و تهويه و توجه بيشتر به فضاهاي نيمه باز علاوه بر كاربري به عنوان عنصري كارآمد جهت كاهش انرژي بوديم. بر اساس ادبيات موضوع، پارامترهاي فرم، و عمق فضاي نيمه باز به عنوان مهمترين عوامل بررسي شده در جهت كاهش ميزان مصرف نرژي، جهت انجام تحليل ها انتخاب شده اند. در راستاي تحقق اهداف مورد نظر، در هر مرحله پژوهش از روش ها و ابزارهاي مختلف تحقيق چون مطالعات كتابخانه اي، مقايسه تطبيقي، نمونه موردي و شبيه سازي رايانه اي استفاده شده و تجزيه و تحليل نهايي داده ها با استفاده از روشهاي آماري و استدلال منطقي صورت گرفته است. بر اساس نتايج حاصل از پژوهش، پس از انتخاب فرم مستطيل شكل به عنوان فرم بهينه در مصرف انرژي سرمايشي و گرمايشي ساختمان، شاهدِ تاثير شايان تهويه در كاهش دماي داخلي در صورت باز بودن پنجره ها در قياس با بسته بودن پنجره ها بوديم، هم چنين با زياد شدن عمق فضاي نيمه باز، دماي احساسي توسط شخص در فضاي داخلي كاهش يافت كه با بررسي و تحليل هاي نرم افزاري اين كاهش دما بر اثر كاهش تابش مستقيم افتاب نتيجه گيري شد. بر خلاف فرضيه در نظر گرفته شده، تهويه در اين مورد تاثيري نداشته است و با افزايش عمق فضاي نيمه باز، نرخ تهويه داخلي كاهش يافته است. در پژوهش هاي آتي نياز به پرداخته شدن به ساير عواملِ ثابت در نظر گرفته شده در اين تحقيق به عنوان متغير است. واژه‌هاي كليدي: تهويه طبيعي، آسايش حرارتي، بهينه سازي انرژي مصرفي، فضاي نيمه باز

1398/07/26

Design of 12 class elementary school with emphasis on Influence of semi-open space depth on indoor ventilation

11/19/2019 12:00:00 AM

Natural ventilation has long been used in buildings as one of the most important cooling methods. In the modern era, the prevalence of air-conditioning systems has led to the design of isolated buildings. As a result, natural ventilation is no longer utilized. In the 1970s, the energy crisis and the emergence of environmental problems gave rise to a renewed focus on renewable energy resources including cooling through natural ventilation. From the other hand, problems posed for students’ health, reduction of efficiency as well as decrease of indoor air quality, which is mainly due to the use of well-known air-conditioning systems, have resulted in a greater tendency to use natural ventilation. Today, designing buildings with natural ventilation requires theoretical foundations and rigorous studies based on new knowledge so as to investigate the feasibility of application as well as design of components and equipment related to natural ventilation. Although there has been a good background in utilizing natural ventilation in buildings in Iran, in contemporary time, no practical research has been conducted concerning the use of natural ventilation in designing buildings, especially school buildings. In fact, most studies have been merely descriptive reports and practical solutions were rarely proposed. Since the largest proportion of energy of the world is consumed for cooling and heating buildings, it is significantly necessary to conduct applied researches on natural ventilation, especially in relation to urban design and building architectural design. On the other hand, because of the wide range of relevant fields, it is necessary to limit the scope of the research and determine the variables based on the objectives of the research. This dissertation aims to provide design strategies for architects to build energy-efficient schools that benefit from natural ventilation. Most previous researches have focused on the impact of sunlight on buildings and a few of them have been devoted to investigate the influence of ventilation in particular in schools. In addition to what was mentioned regarding ventilation, we are faced with the function of semi-open spaces, especially when used for active and collective events like schools and the necessity of integrating semi-open spaces with closed spaces which are somehow forgotten. This study attempts to establish a relationship between semi-open spaces and ventilation and aims to pay more attention to semi-open spaces used as energy efficient elements. Based on the existing literature, the parameters of form and depth of semi-open spaces are selected as the most important factors effective in reducing energy consumption. In order to achieve the objectives, various research methods and tools including library studies, comparative studies, case studies and computer simulations were used at each stage of the research and the final analysis of the data was performed using statistical methods and logical reasoning. According to the results of this study, after choosing the rectangular shape as the optimal form of cooling and heating energy consumption in the building, the researchers observed the significant influence of ventilation on reducing the internal temperature if the windows were open compared to the windows closed. Moreover, as the depth of the semi-open space increased, the indoor temperature perceived by the individual decreased. The results of software analysis demonstrated that this decrease in temperature was due to the reduction of direct sunlight.