تطبیق مزایا و کاربرد آتریم ها و سقف های مدور سنتی‌ با تاکید بر بهینه سازی مصرف انرژی در مراکز تجاری تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه معماری، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران

2 استادیار، گروه معماری، دانشکده فنی و مهندسی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران

10.22034/ias.2020.250686.1368

چکیده

امروزه یکی از دغدغه­های مهم در مسئله طراحی، چگونگی مدیریت انرژی است. آتریم­ها یکی از مؤلفه های تأثیرگذار در مصرف انرژی است. روش تحقیق در این پژوهش با توجه به ماهیت آن، شبیه‌سازی و با رویکرد مطالعه موردی و تحلیلی و ازنظر نوع کاربردی است. در این تحقیق، ابتدا مدل پایه با توجه به قبوض مصرفی مرکز تجاری موردنظر، اعتبارسنجی می‌گردد. سپس با مقایسه 11 فاز مختلف در نرم‌افزار مورد تجزیه‌وتحلیل قرار  می‌گیرد. پس از اعمال راهکارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی و هوشمند سازی ساختمان، مشخص می‌گردد که آتریوم مرکزی به ترتیب در مراکز تجاری کوتاه مرتبه (3 طبقه)، میان مرتبه (5 طبقه) و سپس بلندمرتبه (13 طبقه)، راندمان بهتری نسبت به مدل پایه (بدون اعمال راهکارها) داشته و حذف جداره‌های جانبی در این آتریم‌ها، تهویه طبیعی را در ساختمان بهبود می‌بخشد. از این مطالعات که با دقت محاسباتی بالا و توسط مدل‌سازی دینامیکی با نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر انجام می‌گردد، نشان می‌دهد که پتانسیل افزایش بهره‌وری و صرفه‌جویی انرژی در این ساختمان‌ها بسیار بالاست. همچنین این تحقیق نشان می‌دهد که مجموع کاهش مصرف انرژی سالیانه پس از اعمال راهکارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی نسبت به عدم اجرای این راهکارها، در مقایسه دو ساختمان آتریمی 13 طبقه (11 درصد) و در مقایسه دو ساختمان 5 طبقه (بدون آتریم و با آتریم با اعمال راهکارها) به میزان (11.7 درصد) و در مقایسه دو ساختمان آتریمی 5 طبقه  (۱۶ درصد) و در مقایسه دو ساختمان آتریمی 3 طبقه (۱۹درصد) و در مقایسه دو ساختمان آتریمی 3 طبقه با 5 طبقه (50.8 درصد) است. در نهایت نیز موجب کاهش قابل‌توجه گاز دی‌اکسید کربن و بهبود ضریب آسایش حرارتی در ساختمان‌های تجاری می‌گردد.
اهداف پژوهش:

کاهش مصرف انرژی با تأکید بر نقش حرارتی آتریم‌ها در مراکز تجاری بخش مرکزی تهران.
تأمین آسایش حرارتی و کاهش انتشار گازهای دی‌اکسید کربن در مراکز تجاری بخش مرکزی تهران.

سؤالات پژوهش:

بهینه‌ترین نوع جداره جانبی آتریم‌ها جهت تأمین آسایش حرارتی در مراکز تجاری بخش مرکزی تهران چیست؟
بهینه‌ترین ارتفاع آتریم‌ها جهت افزایش بهره‌وری انرژی در مراکز تجاری بخش مرکزی تهران چیست؟

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Adapting the benefits and applications of traditional atriums and circular ceilings, with emphasis on optimizing energy consumption in commercial centers of Tehran

نویسندگان [English]

  • Amir Shayanian 1
  • Fatemeh Mozaffari Qhadikolaei 2
1 PhD Student, Department of Architecture, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Iran
2 Assistant Professor, Department of Architecture, Faculty of Engineering, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Iran
چکیده [English]

This research deals with an efficient approach to achieve energy efficiency optimization solutions with emphasis on the thermal role of atrium in commercial centers in the central part of Tehran and based on simulation. These studies, which are performed with high computational accuracy and dynamic modeling with design builder software, show that the potential for increasing productivity and energy savings in these buildings is very high. One of the main features of this doctoral dissertation is the use of 9 simultaneous variables and the application of a combination of architectural techniques and intelligent technologies in the building based on computer simulation. The research method in this research, according to its nature, is simulation with a case study and analytical approach and in terms of application type. In this research, first, the basic model is validated according to the consumption bills of the desired business center. It is then analyzed by comparing 11 different phases in the software. After applying energy efficiency and building intelligence solutions, it is found that the central atrium in short-level (3 floors), medium-level (5 floors) and then high-rise (13 floors) commercial centers, respectively, better efficiency than the base model without Apply solutions and remove the side walls in these atria, improve natural ventilation in the building

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimization
  • Energy
  • Atrium
  • Commercial
  • Tehran

مراجع

Bansal N.K,. &  Mathur R. (1993). "Solar chimney for enhanced stack ventilation, Building and Environment", 28, pp: 373e377.
Berardi. U., & Wang. T. (2014). "Daylighting in an atrium- type hight performance house building and invironment", 76, pp: 92- 104.
Fath'alian, A., & Kargar, Sh. (2017). "Simulation of office building energy with builder design software and its validation with energy bills", 3rd Iranian Conference on Heat and Mass Transfer, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran [in Persian].
Hangen H,. McKenty F,. & Gravel L, Camarero R. (2001). "Case study: numerical simulations for comfort assessment and optimization of the ventilation design for complex atriums", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 89, pp: 1031–1045.
Hussain S., & Oosthuizen PHA. (2012). "Numerical study of the effect of thermal mass on the transient thermal performance of a simple three storied atrium building", In: Proceedings of ASME 2012 heat transfer summer conference collocated with the ASME 2012 fluids engineering division summer meeting and the ASME 2012 10th international conference on nanochannels, microchannels, and minichannels: American Society of Mechanical Engineers, pp: 943–52.
Hussain S,. &  Oosthuizen PH, Kalandar A. (2012). "Evaluation of various turbulence models for the prediction of the airflow and temperature distributions in atria", Energy Build, pp: 48:18–28.-Ihm, P., & Nemri, A., Krarti, M. (2009). "Estimation of Lighting Energy Savings from Daylighting", Building and Environment, Vol. 44, No. 3, pp. 509–514.
-Iran Energy Efficiency organization, www.saba.org.
Nasrollahi, F. (2011). "National building regulations and reduction of energy consumption in the building and residential sector", the second conference and exhibition of energy management and optimization, Industry Conference Institute in Tehran [in Persian].
Rostami, G., & Javidinejad, M., & Mansouri, B. (1398). "Coordination of technique, materials and environment and its application in the beauty and performance of traditional buildings in desert cities of Iran", Journal of Islamic Art Studies, Year 15, No. 34, Summer Season 98 [in Persian].
Sepehri, M., & Masnavi, M. (2016). "Optimization of energy consumption with the solution of building form selection by Design Builder software in Tehran climate (with case design)", 4th International Congress, Civil Engineering, Architecture and Urban Development, Shahid Beheshti University, Tehran [in Persian].
Unnamed. (2007). "Tehran Master Plan", Ecological Consulting Engineers, Ministry of Housing and Urban Development, Tehran [in Persian].
Unnamed. (2012). "Topic 19 National Building Regulations", Office of National Building Regulations, Tehran: Iran Development Publishing [in Persian].
Unnamed. (2016). "Specifications of meteorological stations" General Meteorological Office of Tehran Province, Deputy of Statistics and Information, Management and Planning Organization, Tehran Province [in Persian].
Wall M. (1996). "Climate and Energy Use in Glazed Spaces", Doctoral Monography, Building Science, Lund University, pp: 408.
Modirrousta. S., Boostani. H. (2016). "analysis of atrium pattern, trombe wall and solar greenhouse on energy efficiency, procedia engineering", 145, pp: 1549- 1556.
Navvab, M., & Selkowitz, S. (1984). "Daylighting data for atrium design", In: Proceedings of Ninth National Passive Solar Conference, American solar energy society, Columbus, Ohio, pp. 495e500.
Yang L, Li Y. (2005). "Cooling load reduction by using thermal mass and night ventilation, Energy and Buildings", 38, 959e963.

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار