شهر قزوین، ایران
بهمنظور تحلیل دقیق، مدل کامل ساختمان در نرمافزار DesignBuilder ایجاد شد. همچنین موتور شبیهسازی EnergyPlus امکان بررسی جزئی رفتار حرارتی و انرژی را فراهم نمود.
پارامترهای لحاظشده در مدل شامل موارد زیر است:
فرآیند تحلیل در سه فاز متوالی تعریف شد که در هر مرحله لایهای از راهکارهای پسیو به پروژه افزوده گردید.
در مرحله نخست، ساختمان بر اساس روشهای متداول ساختوساز و بدون استفاده از هیچگونه استراتژی کاهش مصرف انرژی مدلسازی شد. این فاز به عنوان خط مبنا برای مقایسه عملکرد مراحل بعدی در نظر گرفته شد.
نتایج شبیهسازی نشان داد که مصرف کل سالیانه انرژی ساختمان برابر با ۴۳۲٫۸۴ مگاواتساعت است که شامل موارد زیر میشود:
خروجیهای تحلیلی این مرحله شامل نمودارهای متنوعی بود از جمله:
این نتایج نشان داد که بیشترین سهم مصرف انرژی مربوط به بار سرمایشی در تابستان و بار گرمایشی در زمستان است؛ موضوعی که اهمیت عملکرد پوسته و تهویه را برجسته میکند.
در فاز دوم تمرکز بر افزایش مقاومت حرارتی و کنترل دریافت انرژی خورشیدی از طریق بهبود مصالح و اجزای پوسته بود. اقدامات انجامشده شامل موارد زیر بود:
این مداخلات باعث افزایش اینرسی حرارتی ساختمان و کاهش تبادل حرارتی ناخواسته شد. نتایج شبیهسازی نشان داد مصرف سالیانه انرژی به ۳۹۶٫۰۸ مگاواتساعت کاهش یافت که معادل ۸٫۶ درصد صرفهجویی انرژی نسبت به مدل پایه است.
دستاوردهای این مرحله شامل
این فاز نشان داد که انتخاب هوشمندانه مصالح و کنترل تابش خورشید میتواند بدون تغییر فرم معماری، تأثیر قابلتوجهی بر کاهش مصرف انرژی داشته باشد.
در فاز سوم هدف اصلی کاهش بار سرمایشی از طریق راهکارهای تهویه طبیعی متناسب با اقلیم قزوین بود. در این مرحله یک شبکه جریان هوای طبیعی چندلایه طراحی شد که بتواند با حداقل وابستگی به سیستمهای مکانیکی عمل کند.
سه راهکار مکمل در این مرحله به کار گرفته شد:
هوای بیرون از طریق کانالهای مدفون در خاک به داخل ساختمان هدایت شد. تماس هوا با دمای پایدار زیرسطح زمین موجب کاهش دمای آن پیش از ورود به فضاهای داخلی میشود و به عنوان یک سیستم پیشسرمایش طبیعی عمل میکند.
دودکشهای خورشیدی به عنوان شفتهای عمودی حرارتی طراحی شدند که با استفاده از اثر گلخانهای و نیروی شناوری جریان هوای گرم را به سمت بالا هدایت میکنند و موجب مکش هوای تازه از فضاهای پایینتر میشوند. این سیستم تهویه طبیعی پیوستهای ایجاد میکند بدون نیاز به انرژی الکتریکی.
پنجرهها و دریچههای قابل بازشو در نماهای مقابل یکدیگر جانمایی شدند تا جریان هوای متقاطع شکل گیرد. در شبیهسازی تعریف شد که این دریچهها زمانی فعال شوند که دمای داخلی از ۲۴ درجه سانتیگراد فراتر رود.
ترکیب این سه راهکار منجر به ۱۶ درصد کاهش مصرف کل انرژی سالیانه نسبت به مدل پایه شد. مزایای جانبی این مرحله شامل موارد زیر است:
بر اساس شبیهسازیهای انجامشده میتوان جمعبندی نمود:
این پروژه نشان میدهد معماری پایدار لزوماً متکی بر فناوریهای پیچیده نیست، بلکه تصمیمات هوشمندانه اقلیمی میتواند اثرگذارتر باشد. در حقیقت تلفیق معماری، مهندسی انرژی و ابزارهای شبیهسازی دیجیتال میتواند ساختمان را از یک مصرفکننده صرف انرژی، به یک عنصر فعال و مسئول در برابر محیط زیست تبدیل کند.
علاوه بر صرفهجویی انرژی، این پروژه دستاوردهای گستردهتری نیز دارد:
در مجموع، دبیرستان سبز قزوین نمونهای موفق از تلفیق معماری، مهندسی انرژی و شبیهسازی دیجیتال در مسیر توسعه پایدار ساختمانهای آموزشی محسوب میشود.
برای مشاوره و مدیریت مصرف انرژی پروژههای خود با ما در ارتباط باشید.
در صورت داشتن هرگونه سوال، با ما در تماس باشید …
