تبیین تأثیر فرم معماری بر بهره‌وری انرژی ساختمان‌های بلند مسکونی در اقلیم سرد و خشک (نمونه موردی: شهر اردبیل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری معماری اسلامی، گروه آموزشی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اصفهان، اصفهان، ایران.

2 دکتری تخصصی معماری، استادیار، گروه آموزشی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اصفهان، اصفهان، ایران

10.22034/ias.2022.322259.1838

چکیده

فرم معماری ساختمان‌های بلند، موضوعی پر اهمیت در تحلیل‌های مربوط به افزایش بهره‌وری به‌شمار می‌رود. همواره تلاش شده است فرمی برای ساختمان‌های بلند طراحی شود که این فرم از بیشترین بهره‌وری انرژی برخوردار باشد، از این‌رو پژوهش حاضر، ضمن محاسبه زاویه تابش خورشید در تابستان و زمستان و میزان چرخش آن در پلان و مقطع، فرم بهینه را به‌گونه‌ای به‌دست می‌آورد که بیشترین مساحت را رو به خورشید در فصل زمستان و کمترین مساحت را رو به خورشید در فصل تابستان داشته باشد. روش تحقیق، کتابخانه‌ای و به روش تحلیلی- توصیفی است. برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها از روش شبیه‌سازی در نرم‌افزارهای اعتبارسنجی شده، استفاده می‌شود. به‌منظور شناخت شرایط اقلیمی از نرم‌افزار کلایمیت‌کانسالتنت جهت تحلیل اطلاعات اقلیمی شهر اردبیل و جهت شبیه‌سازی پارامترهای تأثیرگذار بر اهداف پژوهش، از نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر استفاده شده است. در این پژوهش شهر اردبیل به‌عنوان نمونه مورد مطالعه انتخاب شده است. از این‌رو زاویه خورشید و آزیموت زمستانه و تابستان براساس نمونه اردبیل درنظر گرفته شده است. نتیجه اینکه با شناخت شاخص‌های فرم معماری مؤثر بر مصرف و بهره‌وری انرژی در ساختمان‌های بلند مسکونی در اقلیم سردوخشک، می‌توان میزان کارایی انرژی را از نقطه‌نظر شاخص‌های کالبدی و محیطی تعیین کرد.
اهداف پژوهش:

تبیین تأثیر فرم معماری ساختمان‌های بلندمرتبه مسکونی بر بهره‌وری انرژی با تکیه ‌بر انرژی خورشیدی.
راهکارهایی جهت افزایش میزان بهره‌وری انرژی در ساختمان‌های بلندمرتبه مسکونی.

سؤالات پژوهش:

فرم معماری ساختمان‌های بلندمرتبه مسکونی چه تأثیری بر میزان بهره‌وری انرژی دارد؟
میزان زاویه تابش خورشید در فصل تابستان و زمستان در طراحی و تحلیل‌ سازه‌ها بلندمرتبه چه نقشی در بهروری دارد؟

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

"Explaining the effect of architectural form on energy efficiency of high-rise residential buildings in cold and dry climates (Case study: Ardabil)"

نویسندگان [English]

  • AbdolAziz Ebrahimzadeh 1
  • Mohammad Reza Nilfroshan 2
1 PhD Student in Islamic Architecture, Department of Architecture, Faculty of Architecture and Urban Planning, Isfahan University of Arts, Isfahan, Iran.
2 PhD in Architecture, Assistant Professor, Department of Architecture, Faculty of Architecture and Urban Planning, Isfahan University of Arts, Isfahan, Iran
چکیده [English]

The influence of architectural form indicators on high-rise buildings is an important issue in the analysis. Attempts have always been made to design a form for tall buildings that has the highest energy efficiency, so the present study, while calculating the angle of solar radiation in summer and winter and its rotation in the plan and section, obtains the optimal form in such a way that Have the most area facing the sun in winter and the least area facing the sun in summer. The research method is library and analytical-descriptive. To analyze the data, the simulation method is used in the validated software. In order to know the climatic conditions, Climate and Consultant software has been used to analyze the climatic information of Ardabil city and to simulate the parameters affecting the research objectives, DesignBuilder software has been used. In this research, Ardabil city has been selected as the study sample. Winter and summer are considered based on Ardabil sample. Conclusion: By recognizing the indicators of architectural form affecting energy consumption and efficiency in high-rise residential buildings in cold and dry climates, it is possible to determine the amount of energy efficiency from the point of view of physical and environmental indicators.

کلیدواژه‌ها [English]

  • architectural form
  • energy
  • high-rise residential buildings
  • cold and dry climate

مراجع

احمدزاده سرخکلائی، م و کردجمشیدی، م. (1397). «بررسی عوامل مؤثر در شکل‌گیری معماری پایدار با تأکید بر فرم بنا (نمونه موردی شهرستان سوادکوه)»، نشریه علمی انرژی ایران، دوره 21، شماره 4.
حبیب، ف، برزگر، ز و چشمه قصابانی، م. (1393). «رتبه‌بندی پارامترهای مؤثر بر مصرف انرژی ساختمان با کاربرد فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی». نقش‌جهان، شماره دو، صص 61-55.
سازمان ملی استاندارد ‌‌ایران. (1390). تعیین شاخص‌های آسایش حرارتی PMV و PPD و معیارهای آسایش حرارتی موضعی (14384).
سازمان ملی استاندارد ‌‌ایران. (1390). ساختمان‌های مسکونی - تعیین معیار مصرف انرژی و دستورالعمل معیار مصرف انرژی و دستورالعمل برچسب انرژی (14253).
محمدی، ع، حسینی، سم، ارژنگی، ح. (1396). «شناسایی پهنه‌های مناسب احداث ساختمان‌های بلندمرتبه شهری، مطالعه موردی: شهر اردبیل»، فصلنامه علمی – پژوهشی برنامه‌ریزی فضایی (جغرافیا)، شماره چهارم.
ناصری، آ و مهرگانی، آ. (1395). «بررسی تأثیر خصوصیات فیزیکی ساختمان‌های مسکونی بر میزان مصرف انرژی (مطالعه موردی شهر خرم‌آباد)»، نشریه علمی -پژوهشی انجمن علمی معماری و شهرسازی ‌‌ایران، شماره 14، صص73-59.
نصراللهی، ن و اکرمی ابرقویی، ف. (1395). «ارزیابی اثر بهره‌وری انرژی ساختمان‌های خاک پناه در کاربری‌های مختلف». فصلنامه علمی پژوهشی مرمت و معماری ‌‌ایران، شماره 11.
وزارت مسکن و شهرسازی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن. (1389). مقررات ملی ساختمان، مبحث نوزدهم صرفه‌جویی در مصرف انرژی (ویرایش 1389).
وزارت مسکن و شهرسازی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن. (1398). مقررات ملی ساختمان، مبحث نوزدهم صرفه‌جویی در مصرف انرژی (ویرایش 1398).
ASHRAE. (2001). ASHRAE Handbook - Fundamentals, Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Inc.
Ciardiello A, Rosso F, Dellolmo J, Ciancio V, Ferrero M, Salata F,. (2020), Multi-objective approach to the optimization of shape and envelope in building energy design, Applied Energy, 280.
Granadeiroa V, Correia JR, Leal VMS. (2013). Envelope-related energy demand: A design indicator of energy performance for residential buildings in early design stages, Energy and Buildings, Vol. 61, pp. 215–223.
Kazanasmaz­T,­Uygun IE, Akkurt GG. (2014).­On the relation between architectural considerations and heating energy performance of Turkish residential buildings in Izmir, Energy and Buildings,­Vol. 72, pp. 38-50.
Korniyenko, S. (2018). Complex analysis of energy efficiency in operated high-rise residential building: Case study, E3S Web of Conferences 33.
Lotfabadi, P, (2015), Analyzing passive solar strategies in the case of high-rise building, Renewable and Sustainable Energy Reviews.
Nasrollahi, F. (2013). Energy efficient housing for Iran, Piolet buildings in Hashtgerd new town. Young cities research paper series, Vol 04.
Nasrollahi, F. (2013). Green Office Buildings Low Energy Demand through Architectural Energy Efficiency, Youngtown cities research paper series, Vol 08.
Nguyen AT, Truong SH, Rockwood D, Le ADT. (2019). Studies on sustainable features of vernacular architecture in different regions across the world: A comprehensive synthesis and evaluation. ScienceDirect.
Olgyay V. (2015). Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism-New and expanded Edition: Princeton university press.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار