بهینه‌سازی عملکرد انرژی ساختمان‌های دانشگاه جان مورز لیورپول با رویکرد معماری پایدار

معماری پایدار امروزه به‌عنوان ضرورتی انکارناپذیر در طراحی و بهسازی ساختمان‌ها مطرح است. با توجه به تعهد بریتانیا به دستیابی به انتشار خالص صفر گازهای گلخانه‌ای تا سال 2050، نقش بخش ساختمان‌سازی در کاهش مصرف انرژی و انتشار CO₂ بسیار حیاتی است.

در راستای تحقق اهداف جهانی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و حرکت به‌سوی معماری پایدار، این پروژه با هدف کاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی عملکرد حرارتی، به بررسی سه ساختمان دانشگاه جان مورز لیورپول (LJMU) پرداخته است. ساختمان‌های انتخاب‌شده دارای رتبه انرژی (E) هستند و از پتانسیل بالایی برای ارتقاء عملکرد برخوردارند.

مشخصات پروژه

مکان پروژه

پردیس دانشگاهی LJMU، لیورپول، انگلستان

ساختمان‌های مورد بررسی:

مدت تحلیل چرخه عمر:

25 سال

ابزار شبیه‌سازی:

نرم‌افزار DesignBuilder

رتبه عملیاتی(DEC):

رتبه E برای هر سه ساختمان

مشاور انرژی:

امیرحسین جانزاده

اهداف پروژه

بهینه‌سازی عملکرد حرارتی ساختمان‌ها
کاهش مصرف سالانه انرژی الکتریکی و گاز طبیعی
کاهش انتشار سالانه دی‌اکسید کربن
ارزیابی اقتصادی راهکارهای ارائه‌شده در چرخه عمر
بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر(فتوولتائیک)
ارائه الگوی قابل تکرار برای دیگر ساختمان‌های عمومی با شرایط مشابه مشخصات پروژه

نقش کلیدی نرم‌افزار DesignBuilder در تحلیل انرژی ساختمان‌ها

نرم‌افزار DesignBuilder به عنوان یکی از قوی‏ترین ابزارهای شبیه‏سازی، نقش اساسی در موفقیت این پروژه ایفا کرده‏است. در این پروژه، ابتدا وضعیت موجود هر ساختمان بر اساس داده‌های واقعی مصرف انرژی(گزارش‌های رسمی DEC) مدلسازی و کالیبره شد.

سپس با استفاده از امکانات متنوع نرم‏افزار، سناریوهای بهینه‌سازی از جمله عایق‌کاری، بهبود روشنایی، ارتقاء نفوذناپذیری و استفاده از انرژی خورشیدی مورد شبیه‌سازی قرار گرفت. خروجی‌های این نرم‌افزار شامل موارد ذیل است:

نمودارهای دقیق مصرف انرژی در فضاهای مختلف
تحلیل حرارتی پوسته و جداره‏ها
محاسبه دقیق میزان انتشار CO₂
بررسی اثر نور روز و سیستم‏های روشنایی
تحلیل هزینه‏های چرخه عمر(LCC)

استفاده از نرم‌افزار تخصصی DesignBuilder، نه‌تنها دقت تحلیل‌ها را افزایش داد، بلکه امکان ترکیب مؤثر راهکارهای مختلف در جهت رسیدن به نتایج قابل اندازه‌گیری را فراهم کرد.

راهکارهای بهینه‌سازی اعمال شده

برای هر سه ساختمان، مجموعه‌ای از اقدامات با رویکرد معماری پایدار به اجرا درآمد که عبارتند از:

عایق‌کاری حرارتی؛ استفاده از EPS برای دیوارها و XPS برای سقف‌ها
کنترل روشنایی؛ نصب حسگرهای نور طبیعی(Daylight Sensors) با کنترل خطی
به‌کارگیری شیشه Low-e در پروژه سوم برای کاهش انتقال حرارت از پنجره‌ها
ارتقاء نفوذناپذیری؛ کاهش نشت هوا تا 0.5 تعویض در ساعت
رفتار کاربر؛ کاهش دمای گرمایش از 22°C به 21°C در آزمایشگاه مهندسی

نصب پنل‌های خورشیدی؛ SW100 RGB PV بر اساس ظرفیت بام

نتایج عددی

اجرای مجموعه‏ای از راهکارهای بهینه‏سازی انرژی منجر به کاهش مصرف انرژی تا 57%، کاهش قابل توجه انتشار دی‏اکسید کربن تا 64%، بهبود بهره‏وری اقتصادی در چرخه عمر تا 5%، افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر و ایجاد چارچوبی برای ارتقاء سایر ساختمان‌های مشابه شده‏است.

جمع‌بندی نهایی: گامی هوشمندانه در جهت معماری پایدار

این پروژه نمونه‌ای موفق از به‌کارگیری تحلیل‌های داده‌محور در راستای ارتقاء کیفیت زیست‌محیطی ساختمان‌ها با رویکرد معماری پایدار است. با استفاده از نرم‌افزار تخصصی DesignBuilder، بهینه‌سازی‌هایی در طراحی پوسته ساختمان، نورپردازی، رفتار کاربری و بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر انجام شد کاهش چشمگیر مصرف انرژی، کاهش انتشار آلاینده‌ها و بهبود صرفه‌جویی اقتصادی در چرخه عمر ساختمان‌ها را به دنبال داشت.

ویژگی برجسته این پروژه، اثبات آن است که حتی راهکارهای ساده اما هدفمند، در صورت تحلیل و طراحی دقیق، می‌توانند نتایجی پایدار و اثربخش به همراه داشته باشند. این رویکرد، مدلی قابل تعمیم برای نهادهای آموزشی و عمومی در مسیر تحقق ساختمان‌های کم‌کربن و تاب‌آور ارائه می‌دهد.

برای مشاوره و مدیریت مصرف انرژی پروژه‌های خود با ما در ارتباط باشید.

گروه طراحی رایمست با تکیه بر تخصص و تجربه خود، آماده ارائه خدمات طراحی ویلا با بالاترین استانداردهای کیفی در شمال ایران است.

برای دریافت مشاوره طراحی و آغاز پروژه خود با ما در تماس باشید.