Abstract:
فناوری معماری و علوم ساختمان همواره بهدنبال بهرهگیری از روشهایی بوده است که امکان کاهش مصرف منابع انرژی و افزایش آسایش محیطی را فراهم آورد. از جمله راهکارهای امروزه برای وابستگی کمتر به مصرف انرژی، در عین تأمین آسایش حرارتی و عملکرد بهینه صوتی که از دیدگاه نور روز و تأمین تهویه، در مقام مقایسه با بهرهگیری از جدارههای ضخیمتر خارجی و مصالح غیرشفاف و بازشوهای کوچکتر مطلوبتر است، امکان بهرهگیری از پوستۀ دوم برای کنترل بهتر محیط داخلی است. طبعاً نورگذری، قابلیت تهویه، کنترل شرایط آکوستیکی، و بهرهگیری از عملکردهای ترکیب این پوستهها از دلایل توسعه و ترویج این ساختار شناخته میشود. با پیشرفت نماهای دوپوسته گونههای مختلفی شناسایی شد که عموماً در شرایط اقلیمی کشورهای سردسیر بهکار بستهشده، ارزیابی، ارتقا و درنهایت در ساختمانسازی مرسوم ایشان وارد گردید. لیکن در ایران کمتر به این موضوع پرداخته شده و درنتیجه، اطلاع دقیقی از تیپولوژی بهینۀ متناسب شرایط اقلیمی شهرهای آن در دست نیست. این مقاله فرایند مطالعات طراحی یک نمونۀ عینی است که با استفاده از روش شبیهسازی و ارزیابی گزینههای طراحی، فرایند انتخاب ساختار بهینۀ نمای دوپوسته را در یک برج اداری در تهران شرح میدهد. به این منظور با شبیهسازی گزینههای مختلف پیکرهبندی، تهویه، و نیز ترکیب و مشخصات اجزای آن و سنجش بر مبنای معیارهای انرژی و آسایش گزینههای بهینه شناسایی شده است. نتایج در مقایسه با یک نمای تکپوسته با کیفیت مطلوب، نشاندهندۀ کاهش نیاز به گرمایش و نیز بهبود شرایط فضای داخلی در دورۀ سرمایش است. کاهش مصرف منابع انرژی ناشی از استفاده از نمای دوپوسته در این ساختمان بین kWh/m2 ۵۴-۲۸ معادل 7.79% تا 14.80% کاهش ارزیابی شد. همچنین بیشترین تأثیر استفاده از گونههای مختلف نمای دوپوسته در کاهش بار سرمایشی است؛ اگرچه در تمام گونههای آن موجب افزایش بار روشنایی میشود.
Double Skin Façades (DSF) is one potential response to two major problems، i.e.، low Indoor Environmental Quality (IEQ) and high energy consumption. The second skin provides thermal comfort، optimal sound performance، and better day lighting and ventilation. Many typologies of DSFs are widely used mostly in countries of cold climates. In Iran، however، they are less known، and therefore، there is no precise information on the optimal typologies suiting different cities with different climates. In this study، the optimal DSF configuration was selected for an office building in Tehran among proposed alternatives using dynamic simulation and evaluation of different spatial configurations، cavity ventilations، and material compositions. The final model was selected based on a minimum energy demand and maximum thermal comfort hours. According to results، utilizing a DSF decreases heating demands and enhances indoor qualities during the warm seasons. The decrease in energy consumption ranges from 28-54 kWh/m2 (minimum 7.9% to maximum 14.8%). The most remarkable result of using the proposed DSFs is significantly reducing the cooling energy demand، nevertheless increasing the lighting energy demand for all alternatives.
Machine summary:
"ازآنجاییکه تعداد گونه های نماهای دوپوسته به بیش از چهل نوع میرسد و بهره گیری از تیپولوژی نامناسب نه تنها افزایش کارایی انرژی ساختمان را به همراه ندارد که موجبات عدم آسایش در محیط را نیز افزایش میدهد، لازم است به جای تکرار نمونه های خارجی، بهره گیری از آن مبتنی بر مطالعات منطبق با اقلیم محلی و شرایط محیطی باشد؛ به ویژه اینکه با توجه به تمایل به ساخت این نوع نماها در شهر تهران ، لزوم بررسی و مطالعۀ دقیق عملکرد آن ، برای دستیابی به ساختار بهینه دوچندان میشود.
ازجمله این ویژگیها که در تحقیقات قبلی نیز مورد اشاره قرار گرفته ، ارتباط نزدیک فضای داخل با محیط خارج از طریق بدنۀ شفاف )٢٠٠٩ Baldinelli(، ایجاد جذابیت بصری، دریافت نور روز بیشتر، شکل خارجی و نمای یکپارچۀ شیشه ای )٢٠٠٧ Gratia and De Herde(، و عملکرد مفید آن از دیدگاه بهبود همسازی اقلیمی و کاهش مصرف منابع انرژی ),Papadaki ;٢٠١٠ .
این مقاله با تکیه بر حساسیت مذکور کوشیده است روش انتخاب نمای مطلوب از نظر عملکرد صرفه جویی در مصرف انرژی و نیز تأمین شرایط آسایش حرارتی و روشنایی فضای داخلی یک ساختمان اداری در حال ساخت را بازگو کند و نشان دهد چگونه میتوان با استفاده از مدل سازی و تصمیم گیری گام به گام در خصوص انتخاب نوع سیستم ، روش تهویه ، نوع سایبان ، ساختار و نیز به عنوان یکی از مؤثرترین عوامل طراحی مورد سؤال معمار درخصوص پیکره بندی فضای نمای دوپوسته ، مقایسه مابین گزینه های طراحی انجام داد و ضمن تأیید عملکرد و ترجیح نمای دوپوسته در این ساختمان ، نوع بهینۀ آن را از میان گزینه های ممکن معرفی کرد."