22975

بهبود بار حرارتي پرديس فرهنگي كتاب با بهره گيري از نماي دوپوسته در اقليم زنجان

كارشناسي ارشد

معماري يايداري

1399/6/20

دكتر فاطمه مهديزاده سراج - دكتر محسن فيضي

معماري و شهرساي

پوسته ساختمان به عنوان جداكننده فضاي داخلي و محيط خارجي نقش مهمي در بار حرارتي ساختمان دارد. اين بخش از ساختمان به عنوان مهم ترين منبع دريافت نور و انرژي خورشيدي، تاثير بر گرمايش و سرمايش، تهويه تعمدي و ناخواسته، كنترل نوفه هاي صوتي، كيفيت طراحي و اجرا و ابعاد زيبايي شناسي، تاثير قابل توجهي در مقايسه با ساير اجزا ساختمان دارد. نماي ساختمان يك رابط پيچيده بين داخل ساختمان ها و محيط خارجي است كه قابليت عملكرد به عنوان يك عنصر محافظي يا نظارتي در برابر نوسانات شديد محيط خارجي را دارد. استفاده از نماهاي دو پوسته (DSF) به عنوان يك راهكار مناسب براي ايجاد يك جداره حرارتي كارآمد در ساختمان، قابل توجه مي باشد و از اين رو كه عملكرد آن وابسته به اقليم است، لذا شناخت كامل رفتار و پارامتر هاي موثر در طراحي DSF با در نظر گرفتن شرايط اقليمي از اهداف اين پژوهش مي باشد. به منظور بررسي كارايي ايده نماي دوپوسته در اقليم شهر زنجان، يك ساختمان با عنوان پرديس فرهنگي كتاب در گزينه هاي مختلف با و بدون نماي دوپوسته مدل سازي و عملكرد انرژي آن به وسيله نرم افزار Grasshopper شبيه سازي گرديد. در ادامه حالت¬هاي مختلف نماي دو پوسته، از جهت بار حرارتي، ارزيابي و نماي دو پوسته مناسب انتخاب شد. در نهايت نماي دوپوسته منتخب، براي بررسي¬هاي بيشتر در بهبود رفتار حرارتي ساختمان مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتايج شبيه سازي مي توان گفت كه با توجه به ورودي هاي اعمال شده مقدار مصرف انرژي ساختمان با نماي دوپوسته بهبود يافته، در مقايسه با مدل بدون نماي دو پوسته 28.28% كاهش و در مقايسه با مدل پايه نماي دو پوسته كريدور 21.43% كاهش يافته است و بيشترين مقدار كاهش بار ساختمان مربط به سرمايش ساختمان بوده كه حدود 40% كاهش در بار سرمايش ساختمان مشاهده شده است. به طور كلي مقدار مصرف انرژي ساختمان از مقدار حدود 116 كيو وات به ازاي هر مترمربع به 83 كيلو وات بر مترمربع رسيده است. با اين حال توجه به عوامل مهم ديگر نما از قبيل دريچه ها، اجزا سايه انداز و نسبت سطح شفاف به جداره ها و جنس شيشه هاو... نقش تاثير گذاري در بهبود بار حرارتي ساختمان خواهد داشت. نتايج بدست آمده نشان دهنده اين است كه استفاده از پنجره هاي با ضريب عبور خورشيدي كمتر و سايبان متحرك بيشترين تاثير را در بهبود عملكرد حرارتي نماي دو پوسته داشته و كاهش بار حرارتي داشته اند.

1399/09/26

Improving thermal load of caltural Book campus by using Double Skin Facade in Zanjan climate

9/10/2020 12:00:00 AM

The building envelope plays an important role in the thermal load of the building as a separator of interior and exterior environment. This part of the building as the most important source of light and solar energy, has an significant impact on heating and cooling, intentional and unintentional ventilation, noise control, quality of design and execution and aesthetic dimensions, compared to other building components. The facade of a building is a complex interface between the interior of the building and the external environment that can function as a protective or monitoring element against severe fluctuations of the external environment. The use of double skin facades (DSF) as a suitable solution to create an efficient thermal wall in the building is significant, and since its performance is climate dependent, so full understanding of the behavior and parameters affecting the design of DSF with Considering climatic conditions is one of the objectives of this research. In order to evaluate the efficiency of the double skin facade idea in the climate of Zanjan, a building called the Cultural Book Campus was simulated in different options with and without a double skin facade and its energy performance was simulated by Grasshopper software. Then, the different modes of the double skin facade were evaluated in terms of heat load, and the appropriate double skin facade was selected. Finally, the selected double skin facade has been studied for further studies to improve the thermal behavior of the building. Based on the simulation results, it can be said that according to the applied inputs, the amount of energy consumption of the building with double skin facade has been reduced by 28.28% compared to the model without double skin facade and 21.43% decrease compared to the base model of corridor double skin facade. Has been found and the highest amount of building load reduction is related to building cooling, which is about 40% reduction in building cooling load has been observed. In general, the amount of energy consumption of the building has increased from about 116 kWh per square meter to 83 kWh per square meter. However, paying attention to other important factors of the facade such as vents, shading components and the ratio of the transparent surface to the walls and the material of the glass, etc. will play an effective role in improving the heat load of the building. The results show that the use of windows with lower solar penetration and movable canopies have the greatest impact on improving the thermal performance of the double-skin facade and reducing the thermal load.