تاثیر جهت گیری ساختمان اداری بر بهره ی خورشیدی، انرژی مصرفی و کربن تولیدی در اقلیم‌های گرم و مرطوب، گرم و خشک و سرد، ایران

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشکده هنر و معماری، دانشگاه شیراز، شیراز ، ایران

3 دانشگاه شیراز،دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده

پژوهش حاضر به بررسی تاثیر جهتگیری ساختمان اداری بر مصرف انرژی، بهره خورشیدی و کربن تولیدی در سه اقلیم پرداخته و ساختمانی نمونه در چندین شهر در جهات مختلف با استفاده از نرم‌افزار دیزاین بیلدر شبیه‌سازی شده است. طبق نتایج ساختمان با کشیدگی شرقی-غربی مطلوب‌ترین شرایط را دارد. کم‌ترین انرژی در جهتگیری صفر و 180 درجه و نامناسب‌ترین متغیر است. مناسب‌ترین جهتگیری از منظر انرژی و کربن به استثنای تبریز در سایر شهرها با یکدیگر متناظر است. تفاوت میزان انرژی 9/2-4/5 درصد و کربن 9/1-6/5 درصد است. نتایج پژوهش، توصیه کلی طراحی ساختمان با جهتگیری جنوب شرقی را نفی می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 
[1] Ignatius, M., Wong, N. H., and Jusuf, S. K., “Urban Microclimate Analysis with Consideration of Local Ambient Temperature, External Heat Gain, Urban Ventilation, and Outdoor Thermal Comfort in the Tropics”, Sustain. Cities Soc., Vol. 19, pp. 121–135, (2015).
 
[2] Morrissey, J., Moore, T., and Horne, R. E., “Affordable Passive Solar Design in a Temperate Climate: An Experiment in Residential Building Orientation”, Renew. Energy, Vol. 36, No. 2, pp. 568–577, (2011).
 
[3] Wang,  W.,  Zmeureanu, R.,  and Rivard, H., “Applying Multi-objective Genetic Algorithms in Green Building Design Optimization”, Build. Environ. Vol. 40, pp. 1512–1525, (2005).
 
[4] Haase, M., and Amato, A., “An Investigation of the Potential for Natural Ventilation and Building Orientation to Achieve Thermal Comfort in Warm and Humid Climates”, Sol. Energy, Vol. 83, No. 3, pp. 389–399, (2009).
 
[5] Koranteng, C., and Abaitey, E. G., “The Effects of Form and Orientation on Energy Performance of Residential Buildings in Ghana”, J. Sci. Technol., Vol. 30, No. 1, pp. 71–81, (2010).
 
[6] Li, D. H. W., and Lam, T. N. T., “Determining the Optimum Tilt Angle and Orientation for Solar Energy Collection Based on Measured Solar Radiance Data”, Vol. 7, pp. 1–9, (2007).
 
[7] Yohanis, Y. G., and Norton, B., “Useful Solar Heat Gains in Multi-zone Non-domestic Buildings as a Function of Orientation and Thermal Time Constant”, Renew. Energy, Vol. 27, pp. 87–95, (2002).
 
[8] Andersson, B., Place, W., Kammerud, R., and Scofield, M. P., “The Impact of Building Orientation on Residential Heating and Cooling”, Energy Build., Vol. 8, pp. 205–224, (1985).
 
[9] Hamdani, M., Bekkouche, S. M. A.,  Benouaz, T., and Cherier, M. K., “Study and Effect of Orientation Two Room of Buildings Located in Ghardaïa, Algeria”, Energy Procedia, Vol. 18, pp. 632–639, (2012).
 
[10] Faizi, F., Noorani, M., Ghaedi, A., and Mahdavinejad, M., “Procedia Engineering Design an Optimum Pattern of Orientation in Residential Complexes by Analyzing the Level of EnergyConsumption”, Procedia Engineering. 00 2, Vol. 21, pp. 1179–1187, (2011).
 
[11] Abanda, F. H., and Byers, L., “An Investigation of the Impact of Building Orientation on Energy Consumption in a Domestic Building using Emerging BIM (Building Information Modelling)”, Energy, Vol. 97, pp. 517–527, (2016).
 
 [12] Kontoleon, K. J., and Eumorfopoulou, E. A., “The Effect of the Orientation and Proportion of a Plant-covered Wall Layer on the Thermal Performance of a Building Zone”, Build. Environ., Vol. 45, No. 5, pp. 1287–1303, (2010).
 [13] Ozel, M., “Effect of Wall Orientation on the Optimum Insulation Thickness by using a Dynamic Method”, Appl. Energy, Vol. 88, No. 7, pp. 2429–2435, (2011).
 
[14] Street, M., Saeed, S. A. R., and Arabia, S., “Indoor Climate as a Function of Building Orientation”, Int. J. Ambient Energy, Vol. 8, No. 1, pp. 41–47, (2011).
 
[15] Elamine Bekkouche, M., Benouaz, T., Cherier, M. K., Hamdani, M., Yaiche, R. M.,  and Khanniche, R., “Influence of Building Orientation on Internal Temperature in Saharian Climates, Building Located in Ghardaia Region (Algeria)”, Therm. Sci., Vol. 17, No. 2, pp. 349–364, (2013).
 
[16] Huber, A. H., “The Influence of Building Width and Orientation on Plume Dispersion in the Wake of a Building”, Atmospheric Environment, Vol. 23, No. 10, pp. 2109–2116, (1989).
 
[17] Mangkuto, R. A., Rohmah, M., and Asri, A. D., “Design Optimisation for Window Size, Orientation, and Wall Reflectance with Regard to Various Daylight Metrics and Lighting Energy Demand: A Case Study of Buildings in the Tropics”, Appl. Energy, Vol. 164, pp. 211–219, (2016).
 
[18] Peji, P., and Djeli, M., “Importance of Building Orientation in Determining Daylighting Quality in Student Dorm Rooms: Physical and Ssimulated Daylighting Parameters”, Values Compared to Subjective Survey Results”, Energy Build., Vol. 77, pp. 158–170, (2014).
 
[19] Ali-toudert, F., and Mayer, H., “Numerical Study on the Effects of Aspect Ratio and Orientation of an Urban Street Canyon on Outdoor Thermal Comfort in Hot and Dry Climate”, Build. Environ., Vol. 41, pp. 94–108, (2006).
 
[20] Hwang, T., Kang, S., and Tai, J., “Optimization of the Building Integrated Photovoltaic System in Office Buildings Focus on the Orientation, Inclined Angle and Installed Area”, Energy Build., Vol. 46, pp. 92–104, (2012).
 
[21] Defraeye, T., and Carmeliet, J.,  “Environmental Modelling & Software: A Methodology to Assess the Influence of Local Wind Conditions and Building Orientation on the Convective Heat Transfer at Building Surfaces”, Environ. Model. Softw., Vol. 25, No. 12, pp. 1813–1824, (2010).
 
]22[ کسمایی، م. "اقلیم و معماری"، نشر خاک، (1394).
 
]23 [برزگر، ز.  و حیدری، ش. “بررسی تاثیر تابش دریافتی خورشید در بدنه های ساختمان بر مصرف انرژی بخش خانگی نمونه موردی جهت گیری جنوب غربی و جنوب شرقی در شهر شیراز”، نشریه هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی شماره 1، ص 56-45، (1392).
 
]24[ آبادی، س. ح.، لشکری، ح. و مقدم، م. س.، “طراحی اقلیمی ساختمان های مسکونی شهر سبزوار با تأکید بر جهت گیری ساختمان و عمق سایبان,” جغرافیا و توسعه، شماره 27، ص 103-115، (1391).
 
]25[‌ اکبری، ح.، هادوی، ف.، زمانی، م. و علیپور، ی. “تعیین جهت های مناسب استقرار ساختمان به منظور دریافت بهینه تابش خورشیدی در شهر زنجان”، آمایش محیط، شماره 9، ص 173-155، (1395).
]26[ عظمتی، ع. ا.، حسینی، ح.، “بررسی تاثیر جهت گیری ساختمان های آموزشی بر بارهای حرارتی و برودتی در اقلیم های مختلف”، علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 2، ص 157-147، (1392).
 
 
[27] Nasrollahi, F., "Office Buildings Energy Efficient: Energy Efficiency with the Architectural Design", Berlin University, (2015).
 
[28] Baenas, T., and Machado, M., “On the Analytical Calculation of the Solar Heat Gain Coefficient of a BIPV Module”, Energy Build., Vol. 151, pp. 146–156, (2017).