آیا تاکنون به این فکر کردهاید که شدت نور خورشید داخل ساختمان چقدر میتواند آزاردهنده باشد و چه میزان مصرف انرژی را بالا ببرد؟ در شهرهایی مثل یزد، با اقلیم گرم و خشک، تابش شدید خورشید در طول روز افزایش دمای داخلی را به دنبال دارد. علاوه بر آن، در شهرهای شمال ایران، با اقلیم معتدل و مرطوب، زاویه تابش خورشید متفاوت بوده و در صبح و بعدظهر سبب خیرگی و نیاز بیشتر به روشنایی مصنوعی میشود. از این رو کنترل نور و حرارت ورودی اهمیت ویژهای دارد.
در طراحی غیرفعال ساختمانها، سایهاندازها بهعنوان ابزارهای کلیدی کنترل تابش خورشید و بهینهسازی مصرف انرژی شناخته میشوند. استفاده صحیح از این عناصر نه تنها آسایش حرارتی را بهبود میبخشد، بلکه مصرف برق سیستمهای سرمایشی و گرمایشی را کاهش داده و تجربهی سکونت و کار در ساختمان را لذتبخشتر مینماید.
سایبانها یا سیستمهای کنترل تابش خورشید، عناصر معماری هستند که برای مدیریت ورود نور و حرارت ورودی به ساختمان طراحی و مورد استفاده قرار میگیرند. این سیستمها، تابش مستقیم خورشید را محدود نموده، نور طبیعی را هدایت میکنند و در نتیجه مصرف انرژی و نیاز به سیستمهای مکانیکی را کاهش میدهند.
هدف از طراحی غیرفعال، کاهش مصرف انرژی و افزایش آسایش حرارتی، بدون استفادهی گسترده از سیستمهای مکانیکی پیچیده است. سایبانها با محدود کردن تابش مستقیم در تابستان و هدایت نور خورشید در زمستان، دمای داخلی ساختمان را متعادل میسازند. این عناصر معماری علاوه بر کاهش بار سرمایشی و گرمایشی، کیفیت نور و دید به محیط بیرون را حفظ نموده و تجربه کاربری بهتری ایجاد میکنند.
سایهاندازها در فرآیند مدیریت انرژی ساختمان تنها نقش “مسدود کنندهی تابش خورشید” را ندارند؛ بلکه به عنوان بخش مهمی از طراحی غیرفعال، رفتار حرارتی فضا را پایدارتر میکنند. زمانی که شدت تابش کنترل میشود، گرمای ورودی شکل منظمتری پیدا کرده و نوسان دمای داخلی کاهش مییابد.
این موضوع موجب میشود که ساختمان در ساعات مختلف روز نیاز کمتری به مداخله سیستمهای مکانیکی داشته باشد. انتخاب زاویه و عمق مناسب سایبان بر اساس مسیر حرکت خورشید، عملکرد آن در فصلهای گرم و سرد را بهینه مینماید. از این رو، Olgyay در Design with Climate اشاره میکند که تحلیل مسیر تابش، پایهی اصلی تعیین شکل و نوع سایهانداز در اقلیمهای گرم و خشک است.
وقتی میزان حرارت وارد شده به فضا کنترل شود، سیستمهای سرمایشی و گرمایشی ناچار نیستند با چرخههای فشرده و مکرر کار کنند. همچنین کاهش بار اولیه باعث میشود که تجهیزات مکانیکی در شرایط پایدارتر و یکنواختتری عمل کرده و انرژی کمتری مصرف نمایند.
مطابق دادههای ASHRAE Handbook (2021)، بهکارگیری سایهاندازهای خارجی، بهویژه نمونههای قابل تنظیم، میتواند حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از بار سرمایشی ساختمان را کاهش دهد. این کاهش نهتنها مصرف انرژی را پایین میآورد، بلکه استهلاک تجهیزات را هم کمتر نموده و از هزینههای بهرهبرداری میکاهد.
سایبانها بر اساس موقعیت و عملکرد به دو گروه سایهاندازهای داخلی و خارجی تقسیم میشوند، که هر کدام با عملکرد ویژه خود نقش مهمی در بهینهسازی انرژی و آسایش حرارتی دارند.
سایبانهای داخلی شامل پردهها، کرکرهها و شیشههای هوشمند هستند. این نوع سایهانداز شدت نور ورودی را کنترل کرده و از خیرگی جلوگیری میکند. اگرچه تأثیر آنها در کاهش گرما محدود است، اما با بهرهگیری از فناوریهای هوشمند، مصرف انرژی روشنایی و آسایش بینایی ساکنان بهبود مییابد.
این گروه شامل بالکنها، لوورهای ثابت و متحرک، و پوششهای گیاهی است. سایهاندازهای خارجی بیشترین اثر را در جلوگیری از ورود تابش مستقیم خورشید دارند. آنها گرمای تابشی را پیش از ورود به فضا مسدود کرده، دمای داخلی را کاهش میدهند.
بهکارگیری سایبانهای خارجی در اقلیمهای گرم و آفتابی ضروری است. علاوه بر آن، ترکیب این عناصر با پوشش گیاهی کیفیت بصری و رفاه ساکنان را نیز ارتقا میدهد.
| نوع سایهانداز | عملکرد حرارتی | کنترل نور | قابلیت تنظیم | مناسب برای اقلیم |
| داخلی (پرده، کرکره) | متوسط | بالا | بله | معتدل |
| خارجی (لوور، بالکن) | بالا | بالا | بله | گرم و آفتابی |
| پوشش گیاهی | متوسط | متوسط | خیر | همه اقلیمها |
برای دستیابی به بیشترین کارایی، لازم است طراحی پوششهای سایهساز بر اساس جهتگیری ساختمان، اقلیم منطقه و میزان نیاز به روشنایی و کنترل حرارت انجام شود. انتخاب درست نوع، اندازه و زاویه قرارگیری سایهانداز و حتی ترکیب آن با پوششهای گیاهی یا سیستمهای هوشمند، میتواند عملکرد آنها را بهینه نماید.
نتایج برخی شبیهسازیها نشان میدهد که در بعضی اقلیمها، ترکیب سایهاندازهای غیرفعال با عایقکاری، اثر بیشتری نسبت به استفادهی صرف از عایقکاری دارد و میتواند کاهش چشمگیری در بار سرمایشی و گرمایشی ساختمان ایجاد کند(sciencedirect.com).
کاشت درختان برگریز در اطراف ساختمان، سایه طبیعی ایجاد کرده و از ورود تابش مستقیم خورشید در تابستان جلوگیری مینماید. در زمستان نیز با ریزش برگها، نور کافی وارد فضا میشود. استفاده از پوششهای گیاهی بر روی بالکنها و سایبانها نیز اثر مشابهی دارد و آسایش حرارتی و کیفیت زندگی را ارتقاء میدهد.
استفاده از سیستمهای سایهانداز تطبیقی(Adaptive Shading Systems)، که با عملکرد هوشمند، تابش خورشید را کنترل میکنند، توانسته است مصرف انرژی سالانه را بهطور محسوسی کاهش داده و کارایی کلی ساختمانهای پایدار را ارتقا دهد(mdpi.com).
نرمافزار دیزاین بیلدر ابزاری قدرتمند است که امکان مدلسازی دقیق بازشوها و سایهاندازها در ساختمانهای پایدار را فراهم میکند.
برخی از قابلیتهای این نرمافزار شامل موارد زیر است:
این ابزار به طراحان و مهندسان کمک میکند تا تصمیمات بهینهتری در طراحی و انتخاب سایبانها اتخاذ نمایند.
برای سفارش این محصول یا شبیهسازی تخصصی، میتوانید به بخش محصولات آموزشی سایت مراجعه کنید یا با تیم ما در ارتباط باشید تا بهترین تصمیمات اجرایی اتخاذ شود.
انتخاب و طراحی صحیح سیستمهای کنترل تابش خورشید، نقش کلیدی در کاهش مصرف انرژی ساختمان و بهبود آسایش حرارتی فضاهای داخلی ایفا میکنند. در این راستا، برخی از راهکارهای پیشنهادی شامل موارد زیر است:
با توجه به شرایط اقلیمی و جهتگیری پروژه خود، بررسی نمایید که کدام نوع سایهانداز بیشترین کارایی را دارد و چگونه میتواند مصرف انرژی و آسایش حرارتی را بهبود دهد. اگر نیاز به تحلیل دقیق دارید، میتوانید از ابزارهای معرفیشده استفاده نموده و در صورت نیاز به شبیهسازی تخصصی با DesignBuilder، با تیم ما در ارتباط باشید.
همچنین، اگر این مقاله برای شما مفید بوده، لطفاً نظر خود را ثبت کنید، لینک را با دوستان خود به اشتراک بگذارید یا سوالات خود را درباره طراحی سایهاندازها مطرح کنید تا در مقالات بعدی پاسخ داده شود.
کنترل تابش مستقیم خورشید باعث تعادل دمای داخلی و کاهش نوسانات حرارتی میشود.
درختان و پوششهای گیاهی بار حرارتی تابستان را کاهش داده و در زمستان نور خورشید را هدایت میکنند.
لوورهای متحرک هوشمند و قفسههای نوری مصرف انرژی روشنایی و تهویه را کاهش داده و نور طبیعی را به عمق فضا هدایت میکنند.
در مناطق گرمسیری، سایهاندازهای خارجی مؤثرند و در مناطق سردسیر، سایبانهای افقی نور زمستانی را افزایش میدهند.
با شبیهسازی در نرمافزارهایی مانند DesignBuilder، اثر سیستمهای کنترل تابش خورشید بر روی دما و روشنایی داخلی تحلیل شده و بهترین تنظیمات انتخاب میگردد.
Olgyay, V. (1963). Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism. Princeton University Press
ASHRAE. (2021). ASHRAE Handbook—HVAC Applications. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
U.S. Department of Energy (DOE). EnergyPlus Documentation. Retrieved from https://energyplus.net/documentation
Yang, F., Zhou, H., Chen, J., Sun, Y., Wang, D., Sun, F., & Zhang, L. (2025). Energy‑Saving Performance and Optimization Study of Adaptive Shading System — A Case Study. Buildings, 15(11), 1961. https://doi.org/10.3390/buildings15111961
Authors. (2023). Energy performance of passive shading and thermal insulation in multistory hotel building under different outdoor climates and geographic locations. Case Studies in Thermal Engineering. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214157X23002460
نیاز به مشاوره برای پروژه معماری خود دارید؟
فرم زیر را پر کنید تا کارشناسان ما در سریعترین زمان با شما تماس بگیرند و بهترین راهحلها را برای پروژه شما ارائه دهند.
در صورت داشتن هرگونه سوال، با ما در تماس باشید …
