بسته آموزشی آشنایی با مواد تغییر فاز دهنده و تحلیل رفتار حرارتی آن‌ها در ساختمان با DesignBuilder

آموزش آشنایی با مواد تغییر فاز دهنده(PCM) و تحلیل رفتار حرارتی ساختمان

شبیه‌سازی حرفه‌ای عملکرد حرارتی با نرم‌افزار DesignBuilder

با تشدید گرمایش جهانی و افزایش امواج گرما، مسئله گرمای بیش از حد(Overheating) در ساختمان‌ها، به‌ویژه ساختمان‌های مسکونی، به یکی از چالش‌های جدی معماری و مهندسی ساختمان تبدیل شده‌است. این پدیده حتی در کشورهایی مانند بریتانیا و اروپا که historically اقلیم معتدل داشته‌اند، به‌طور فزاینده‌ای مشاهده می‌شود و تأثیر مستقیمی بر آسایش حرارتی، سلامت ساکنین و مصرف انرژی دارد.

چرا کنترل گرمای بیش از حد در ساختمان اهمیت دارد؟

افزایش دمای فضای داخلی ساختمان‌ها می‌تواند منجر به:

• کاهش آسایش حرارتی کاربران
• افزایش خطرات سلامتی، به‌ویژه برای سالمندان
• افزایش وابستگی به سیستم‌های سرمایش مکانیکی
• افزایش مصرف انرژی و انتشار کربن

در شرایطی که حرکت به سمت سبک زندگی کم‌کربن یک ضرورت جهانی است، استفاده از راهکارهای غیرفعال(Passive Solutions) نسبت به تهویه مطبوع، گزینه‌ای هوشمندانه‌تر و پایدارتر محسوب می‌شود.

مواد تغییر فاز دهنده (PCM)؛ راهکاری نوین برای مدیریت حرارتی

مواد تغییر فاز دهنده(Phase Change Materials – PCM) به‌عنوان یکی از مؤثرترین راهکارهای غیرفعال در تعدیل دمای داخل ساختمان شناخته می‌شوند. این مواد با جذب و آزادسازی گرمای نهان در دمای تقریباً ثابت، باعث:

• کاهش دمای پیک در تابستان
• افزایش حداقل دمای داخلی
• کاهش نوسانات دمایی تا حدود ۴ درجه سانتی‌گراد
• افزایش اینرسی حرارتی ساختمان

مطالعات نشان داده‌اند که استفاده از PCM در پوسته‌ی ساختمان یا سیستم‌های گرمایش و سرمایش می‌تواند به‌طور قابل توجهی عملکرد حرارتی و بهره‌وری انرژی ساختمان را بهبود دهد. به‌عنوان نمونه، در یک مطالعه در قبرس، افزودن لایه PCM با ضخامت ۰٫۱۵ متر، باعث کاهش میانگین دمای داخلی تابستانی تا ۱٫۷ درجه سانتی‌گراد شد.

تحلیل رفتار حرارتی PCM با DesignBuilder

در این آموزش، عملکرد حرارتی مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از نرم‌افزار DesignBuilder و شبیه‌سازی پویای رفتار ساختمان تحلیل می‌شود.
هدف اصلی این دوره پاسخ به دو سؤال کلیدی است:

1. PCM تا چه حد در کاهش گرمای بیش از حد ساختمان مؤثر است؟
2. چه عواملی بر کارایی حرارتی PCM تأثیرگذار هستند؟

نتایج این تحلیل‌ها به معماران، مهندسین و برنامه‌ریزان کمک می‌کند تا درباره استفاده یا عدم استفاده از PCM در پروژه‌های واقعی، تصمیمی آگاهانه و علمی بگیرند.

در این آموزش چه می‌آموزید؟

• آشنایی کامل با مفهوم مواد تغییر فاز دهنده(PCM)
• بررسی نقش PCM در کاهش گرمای بیش از حد ساختمان
• تحلیل رفتار حرارتی ساختمان‌های مجهز به PCM
• شبیه‌سازی عملکرد حرارتی با نرم‌افزار DesignBuilder
• ارزیابی راهکارهای کم‌کربن و غیرفعال سرمایش
• بهبود آسایش حرارتی بدون استفاده از تهویه مطبوع