طراحي آپارتمان مسكوني ميان مرتبه با هدف بررسي نقش بازشو و سايبان ثابت بر مصرف انرژي، نور روز و خيرگي در شهر اصفهان

چكيده :

چكيده با توجه به بحران تغيير اقليم و ضرورت كاهش انتشار كربن، صرفه‌جويي در مصرف انرژي در زمينه‌هاي مختلف به‌خصوص بخش ساختمان اهميت بسياري دارد. همچنين ساختمان‌هاي مسكوني بزرگ‌ترين مصرف‌كننده انرژي در ايران هستند، لذا يكي از مسائل اصلي در طراحي، توجه به مسئله مصرف انرژي است. علاوه بر اين يكي از مؤلفه‌هاي مهم در افزايش كيفيت فضاي مسكوني بهره‌مندي از نور روز است كه نه‌تنها ‌مي‌تواند جايگزيني نور طبيعي را به‌جاي نور مصنوعي فراهم ‌مي‌كند كه خود، نقش مؤثري در كاهش مصرف انرژي روشنايي ساختمان دارد، بلكه مي‌تواند در ارتقاي سلامت جسمي و روحي افراد مؤثر باشد. از طرف ديگر تغيير در الگوي اشغال و سبك زندگي، سبب افزايش ساعات در خانه ماندن حتي پس از پاندمي كرونا شده است. درنتيجه احتمال استفاده افراد از خانه در طول روز افزايش يافته است كه سبب اهميت بيشتر دسترسي به نور روز از طريق بازشوها در محيط خانه در كنار كاهش مصرف انرژي مي‌شود. همچنين يكي از ويژگي‌هاي نور طبيعي تغيير كيفيت و كميت آن در طول روز و فصول مختلف است. ازجمله آثار اين تغييرات ايجاد خيرگي، نوعي عدم آسايش بصري همراه با تداخل در عملكرد بينايي در بخش‌هايي از فضا است. ازاين‌رو در يك طراحي مناسب، ابعاد بازشوها بايد با سه هدف كاهش مصرف انرژي، تأمين نور روز كافي و كنترل خيرگي موردتوجه قرار گيرند. به‌علاوه سايبان‌ها نيز نقش مهمي بر عملكرد نور روز، كاهش خيرگي و مصرف انرژي ساختمان دارند. لذا در پژوهش حاضر، اتاق‌هاي داخلي در فضاهاي مسكوني با ابعاد مختلف (عرض و عمق متفاوت) در دو جهت‌گيري شمالي و جنوبي (جهت‌گيري‌هاي اصلي در شهر اصفهان) و با درصد پنجره‌هاي 10 تا 80 درصد، ازنظر مصرف انرژي، دريافت نور روز و كنترل خيرگي در دو حالت با سايبان و بي سايبان بررسي شدند. براي سايبان از پيش‌آمدگي افقي در بالاي پنجره در دو حالت مختلف (يكي در فاصله صفر و ديگري در بالاي ديوار و بافاصله از لبه بالايي پنجره) و با طول‌هاي متفاوت استفاده شد. با بررسي تمام حالت‌ها به روش بهينه‌يابي Brute force مشخص شد كه نسبت مساحت پنجره به ديوار خارجي (WWR) تأثير بسزايي در كاهش مصرف انرژي دارد، به‌طوري‌كه با انتخاب WWR بهينه در اتاقي با جهت‌گيري جنوبي و شمالي به ترتيب حداكثر امكان 7/40 و 7/39 درصد كاهش مصرف انرژي وجود دارد. هم‌چنين عمق اتاق نيز بر مصرف انرژي و WWR بهينه تأثيرگذار است، به‌نحوي‌كه با افزايش عمق اتاق مصرف انرژي در واحد سطح كاهش و WWR بهينه افزايش مي‌يابد. تغييرات عرض اتاق اما تنها بر نور روز دريافتي و مصرف روشنايي تأثير مي‌گذارد. همچنين مشخص شد كه براي كنترل خيرگي در جهت‌گيري جنوبي استفاده از سايبان بسيار ضروري است، اما نقش آن در كاهش مصرف انرژي محدود است و با استفاده از سايبان افقي در بالاي ديوار، متناسب با طول اتاق حداكثر مي‌توان 6/7% در كاهش مصرف انرژي نسبت به بهينه‌ترين حالت در شرايط بي سايبان مؤثر بود، كه تأثير آن با افزايش عمق اتاق كاهش مي‌يابد. همچنين مشخص شد استفاده از سايبان، تنها سبب كاهش تابش‌هاي بيشتر از 1000 لوكس مي‌شود و تأثير نامطلوبي در نور موردنياز در محدوده 300 لوكس نمي‌گذارد. در پايان با استفاده از نتايج پژوهش در ارتباط با درصد پنجره و طول سايبان بهينه و در نظر گرفتن ديگر كيفيت‌هاي موردنياز فضاي مسكوني، به‌عنوان يك نمونه موردي آپارتمان ميان مرتبه‌اي در شهر اصفهان طراحي و ارائه شده است. كليدواژه‌ها: بهينه‌يابي، مصرف انرژي، نور روز، خيرگي، ساختمان‌هاي مسكوني