تحلیل عملکرد مصرف انرژی مجتمع تجاری الماس شرق بر مبنای مناسب ترین نوع شیشه اتریوم و رنگ آبی لاجوردی با نماد معماری اسلامی‎

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری معماری، واحد بین الملل کیش، دانشگاه آزاد اسلامی کیش، کیش، ‌‌ایران.

2 دکتری تخصصی، استادیار دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین المللی امام خمینی،‌ قزوین، ایران.

3 دکتری تخصصی، استادیارگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران.

10.22034/ias.2020.225968.1222

چکیده

انتخاب نوع شیشه همواره نقش مهمی در سازۀ کالبدی در معماری اسلامی داشته است. این انتخاب تأثیر مستقیمی بر انرژی و مصرف آن در بناها دارد. در این میان، رنگ آبی لاجوردی به­ عنوان یکی از رایج­ترین رنگ ­ها در معماری اسلامی مورد توجه ویژه ­ای قرار داشته است. د پژوهش حاضر به موضوع نوع پنجره نورگیر داخلی در مجتمع ­های تجاری شهر مشهد به دلیل اهمیت آن در میزان بار سرمایش؛ گرمایش؛ روشنایی، تهویه و درجه حرارت داخل ساختمان پرداخته شده است. باتوجه به این اهمیت، در پژوهش حاضر با استفاده از روش تحقیق تطبیقی؛ به شبیه­ سازی مناسب­ترین نوع شیشه در مجتمع ­های تجاری دارای نورگیر داخلی با استفاده از نرم­ فزار دیزاین بیلدر پرداخته می‌شود. بدین منظور ابتدا مجتمع الماس شرق شهر مشهد ‌در ‌نرم­افزار شبیه ­سازی گردید و سپس به منظور تعیین مناسب­ترین نوع شیشه نورگیر داخلی مجتمع­ های تجاری، از لحاظ تأثیر بر بارگرمایش، سرمایش، روشنایی، تهویه و درجه حرارت در مجتمع تجاری الماس شرق شهر مشهد؛ 5 نوع شیشه انتخاب گردید و با شبیه ­سازی آن­ ها در نورگیرداخلی مجتمع تجاری مذکور در دو حالت Hvac خاموش و روشن؛ مشخص گردیدکه در مجتمع تجاری الماس شرق شهر مشهد به لحاظ نوع شیشه؛ شیشه ترموکورومیک مناسب­ترین نوع شیشه در راستای کاهش درجه حرارت، میزان مصرف انرژی سرمایشی به میزان 10%، و افزایش ورود روشنایی طبیعی در مجتمع­ های تجاری اقلیم سرد و خشک شهر مشهد در هر دو حالت سیستم تهویه خاموش و روشن می‌باشد.

اهداف پژوهش:
1. انجام شبیه ­سازی مناسب­ترین نوع شیشه در مجتمع­ های تجاری مشهد.
2. بررسی تأثیر نوع شیشه در مدیریت انرژی در مجتمع ­های تجاری مشهد.

سؤالات پژوهش:
1. نوع پنجره نورگیر داخلی چه تأثیری بر مدیریت جریان انرژی در مجتمع ­های تجاری مشهد دارد؟
2. با توجه به اقلیم مشهد چه نوع شیشه­ ای برای کاربرد در مجتمع­ های تجاری مناسب­تر است؟

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Analysis of Energy Consumption Performance of Almas Shargh Commercial Complex based on the Most Suitable Type of Atrium Glass and Azure Blue Color with the Symbol of Islamic Architecture

نویسندگان [English]

  • Samaneh Zein Olabedin Zadeh 1
  • Hossein Medi 2
  • Mostafa Mafi 3
1 Ph.D. student in Architecture, Kish International Unit, Kish Islamic Azad University, Kish, Iran.
2 Ph.D., Assistant Professor, Faculty of Architecture and Urban Planning, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
3 Ph.D., Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
چکیده [English]

The choice of glass has continuously played an important role in the physical structure of Islamic architecture and this selection has a direct impact on energy consumption. Meanwhile, azure blue as one of the most common colors in Islamic architecture, has received special attention. The present study seeks to study the type of indoor skylights in commercial complexes of Mashhad due to its importance in the amount of cooling load; heating; lighting, ventilation and indoor temperature. Due to this prominence, in the present study, by using a comparative research method; the most suitable type of glass in commercial complexes with indoor skylights is simulated using Builder Design software. For this purpose, primarily, the Almas Sharq Complex of Mashhad was simulated in software and then in order to determine the most appropriate type of interior skylight in commercial complexes, in terms of the effect on heating load, cooling, lighting, ventilation and temperature in the commercial complex; five types of glass were selected in two Hvac states, on and off. It was found that in the Almas Sharq complex of Mashhad in regard to the type of glass applied, the Thermochromics glass is the most suitable type of glass in order to reduce the temperature by 10%, and increase the entry of natural light in the cold and dry climate commercial complexes of Mashhad in both modes of ventilation system on and off.

Research aims:
1. Simulating the most suitable type of glass in Mashhad commercial complexes.
2. Investigating the effect of glass type on energy management in Mashhad commercial complexes.

Research questions:
1. What is the effect of the type of indoor skylight on energy flow management in Mashhad commercial complexes?
2. Considering the climate of Mashhad, what kind of glass is more suitable for use in commercial complexes?

کلیدواژه‌ها [English]

  • Indoor Skylight
  • Glass
  • Thermal Comfort
  • Climatic Performance
  • Energy Consumption Simulation
طاهباز، منصوره و جلیلیان، شهربانو. (1386). اصول طراحی معماری همساز با اقلیم در ایران، تهران: انتشارات دانشگاه شهید بهشتی.
محمودی زرندی، مهناز. (1396). آتریوم ­ها و معضلات نورگیرهای مرکزی در معماری امروز ایران، کتاب نور در هنر  معماری و شهرسازی ایران، تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
محرابی، جهانگیر و کاظمیان، فرهاد. (1396). «عوامل موثر درکاهش مصرف انرژی در مجتمع­های تجاری – تفریحی در راستای معماری پایدار(مطالعه موردی: شهر محمودآباد)»، دومین کنفرانس ملی یافته ­های نوع پژوهشی در عمران، معماری و شهرسازی، گرگان.
Bajracharya, S. (2014). Simulation of Temperature Stratification in Atriums: Validation of Basic Model Features, Journal of the Institute of Engineering, 10(1) pp. 157-171.
Bano, F. & Kamal, M. A. (2016). Examining the role of building envelope for energy efficiency in office buildings in India, Architecture Research, 6(5), pp. 107-115.
Christensen, S. D. (2014). A Model for Analyzing Heating and Cooling Demand for Atria Between Tall Buildings.
Fernandes, J.; Pimenta, C.; Mateus, R.; Silva, S. & Bragança, L. (2015).  Contribution of portuguese vernacular building strategies to indoor thermal comfort and occupants’ perception, Buildings, 5(4), pp. 1242-1264.
Gilani, S.; Montazeri, H. & Blocken, B. (2013). CFD simulation of temperature stratification for a building space: validation and sensitivity analysis, in:  13th conference of international building performance simulation association, Chambery, France.
Karlsen, L.R. (2016). Design methodology and criteria for daylight and thermal comfort in nearly-zero energy office buildings in Nordic climate, Aalborg Universitetsforlag.
Laouadi, A. & Atif, M. R. (2002). Prediction model of optical characteristics for barrel vault skylights, Journal of the Illuminating Engineering Society, 31(2), pp. 52-65.
Luo, Q. (2018). Modeling of opening characteristics of an atrium in natural ventilation, Massachusetts Institute of Technology.
Mak, N. (1991). Thermal stratification in atria, Bachelor of Engineering thesis, Department of Engineering, University of Wollongong.
Moosavi, L.; Mahyuddin, N. & Ghafar, M.A. (2014). Ismail, Thermal performance of atria: An overview of natural ventilation effective designs, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 34, PP. 654-670.
Moosavi, L.; Mahyuddin, N. & Ghafar, N. (2015). Atrium cooling performance in a low energy office building in the Tropics, a field study, Building and Environment, 94, pp. 384-394.
Moosavi, L.; Ghafar, N & Mahyuddin, N. (2016). Investigation of thermal performance for atria: A method overview, in:  MATEC Web of Conferences, EDP Sciences, pp. 00029.
Niknam, N. & Najafgholipour, N. (2016). The Study of Energy Efficiency by Central Atrium in Residential Complexes, INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED BIOTECHNOLOGY AND RESEARCH, 7, pp. 1664-1675.
Wall, M. (1996). Climate and energy use in glazed spaces, Lund University, Lund Institute of Technology, Department of Building Science.