پروژه‌ها
انرژی

شبیه‌سازی انرژی و طراحی پایدار دانشکده داروسازی دوبلین

تحلیلی  داده‌محور با استفاده از DesignBuilder  برای  بهینه‌سازی  مصرف  انرژی  در ساختمان‌های  آموزشی

مشخصات پروژه

موقعیت پروژه:
دوبلین، ایرلند
نوع پروژه:
شبیه‌سازی انرژی، تحلیل حرارتی و طراحی سبز ساختمان آموزشی
کارفرما:
دانشگاه دوبلین
نرم‌افزار تحلیل تخصصی:
DesignBuilder
مشاور انرژی:
دکتر امیرحسین جانزاده

معرفی پروژه

در عصر حاضر، معماری صرفاً به طراحی فرم و زیبایی محدود نمی‌شود. طراحی ساختمان‌های هوشمند، کم‌مصرف و سازگار با محیط زیست به یک ضرورت انکارناپذیر در توسعه شهرهای پایدار تبدیل شده‏‌است. یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های این رویکرد، پروژه‌ی شبیه‌سازی و بهینه‌سازی مصرف انرژی مدرسه داروسازی دانشگاه دوبلین در کشور ایرلند است.
این پروژه با هدف ارتقاء کیفیت طراحی از منظر مصرف انرژی، آسایش حرارتی، و کاهش اثرات زیست‌محیطی، با بهره‌گیری از یکی از پیشرفته‌ترین نرم‌افزارهای تحلیلی در این حوزه یعنی نرم‌افزار DesignBuilder انجام شده‌است. ترکیب داده‌های واقعی، الگوریتم‌های علمی، و استانداردهای بین‌المللی، این پروژه را به الگویی برای نسل جدیدی از ساختمان‌های آموزشی پایدار مبدل نموده‌‏است.

شبیه سازی انرژی دانشکده داروسازی دوبلین-Rymast
GROUND FLOOR FIN2007 Model 1 - گروه معماری رایمست
FIRST FLOOR FIN2007 Model 1 - گروه معماری رایمست
ROOF PLAN FIN2007 Model 1 - گروه معماری رایمست

اهداف کلان پژوهش

  • تحلیل علمی و دقیق مصرف انرژی ساختمان با استفاده از داده‌های اقلیمی واقعی دوبلین
  • پیاده‌سازی طراحی  هوشمند بر اساس استانداردهای  ASHRAE  برای عملکرد بهینه حرارتی
  • کاهش بار گرمایشی و سرمایشی از طریق بهینه‌سازی پوسته‌ی ساختمان، نورپردازی و تأسیسات
  • افزایش بهره‌وری سیستم‌های انرژی با حفظ سطح بالای آسایش حرارتی برای کاربران
  • ایجاد مدلی کارآمد از طراحی پایدار قابل توسعه برای پروژه‌های مشابه در اقلیم‌های معتدل
مدل سه بعدی شبیه‌سازی ساختمان دانشکده داروسازی دوبلین-Rymast
01 Pharmacy School 1 - گروه معماری رایمست
02 Pharmacy School 1 - گروه معماری رایمست

نقش کلیدی نرم‌افزار DesignBuilder در فرآیند تحلیل

DesignBuilder نه‌تنها به عنوان یک ابزار طراحی، بلکه به عنوان مغز تحلیلی پروژه در این فرآیند ایفای نقش کرده‌‏است. با قابلیت‌های پیشرفته‌ای همچون مدل‌سازی سه‌بعدی ساختمان، شبیه‌سازی رفتار حرارتی، تحلیل نور طبیعی، مصرف انرژی و تهویه، این نرم‌افزار امکان انجام ده‌ها سناریوی طراحی و بهینه‌سازی را فراهم ساخت.
04 Pharmacy School - گروه معماری رایمست
03 Pharmacy School - گروه معماری رایمست

مهم‌ترین قابلیت‌های استفاده شده در پروژه

  • مدل‌سازی پارامترهای اقلیمی: بارگذاری داده‌های دقیق آب‌وهوایی شهر دوبلین و تحلیل تأثیر آن بر عملکرد حرارتی سالیانه
  • تحلیل رفتار حرارتی در طول شبانه‌روز و فصول مختلف: پیش‌بینی دقیق نوسانات دمای داخلی و تأثیر آن بر بار گرمایشی
  • مدل‌سازی سه‌بعدی کامل ساختمان: شامل لایه‌های پوسته، دیوارها، پنجره‌ها، سقف و کف با مصالح واقعی مورد استفاده
  • تحلیل مصرف سیستم‌های مکانیکی(HVAC): پیش‌بینی عملکرد و مصرف انرژی سیستم‌های تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش
  • بررسی نور طبیعی: تحلیل زاویه‌ی تابش خورشید، میزان نور روز ورودی و تأثیر آن در کاهش مصرف روشنایی مصنوعی
  • بهینه‌سازی مصرف انرژی: ارائه خروجی‌های دقیق از سناریوهای بهینه‌سازی برای تصمیم‌سازی معماران و مهندسان پروژه
0102 - گروه معماری رایمست
85 - گروه معماری رایمست

دستاوردهای فنی و زیست‌محیطی پروژه

بر اساس تحلیل‌های به‌دست آمده از شبیه‌سازی‌ها، نتایج چشم‌گیری در بهبود عملکرد انرژی ساختمان مشاهده شد که هم از منظر اقتصادی و هم زیست‌محیطی حائز اهمیت است.

برخی از مهم‌ترین نتایج عبارتند از:

  • کاهش مصرف انرژی سالیانه ساختمان در مقایسه با طراحی اولیه(پیش از شبیه‌سازی) تا بیش از ۲۸٪
  • دستیابی به دمای آسایش حرارتی بهینه در حدود ۹۰٪ زمان بهره‌برداری
  • کاهش محسوس مصرف سیستم‌های سرمایشی در تابستان با استفاده از تهویه‌ی طبیعی و نورگیری کنترل‌شده
  • بهبودکارایی سیستم روشنایی با بهره‌گیری از نور روز به‌صورت استراتژیک
  • بهینه‌سازی ضخامت مصالح، موقعیت پنجره‌ها و جهت‌گیری ساختمان برای بهره‌وری بیشتر انرژی
  • کاهش انتشار CO₂ و ردپای کربن ساختمان در مقایسه با پروژه‌های مشابه در سطح دانشگاهی
  • ارزیابی مصرف انرژی بر اساس استانداردهای ASHRAE
Comfort Monthly - گروه معماری رایمست
All Monthly - گروه معماری رایمست
Internal Gain Monthly - گروه معماری رایمست
Fabric and Ventilation Monthly - گروه معماری رایمست

در این پروژه هدف، ارزیابی میزان مصرف انرژی ساختمان دانشکده‌ی داروسازی دانشگاه دوبلین با بهره‌گیری از استانداردهای ASHRAE بوده‌است. به‌منظور دستیابی به این هدف، اجزای مختلف مؤثر بر عملکرد حرارتی ساختمان از جمله مصالح ساختمانی، سیستم‌های روشنایی، نوع فعالیت و سامانه‌های تأسیساتی بر اساس قوانین و مقررات استاندارد ASHRAE تعریف شده‌اند و تحلیل رفتار حرارتی ساختمان با استفاده از نرم‌افزار DesignBuilder انجام گرفته‌است.
نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده‌ی عملکرد قابل قبول ساختمان در راستای رعایت استانداردهای صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌باشد.

All Annual - گروه معماری رایمست
Comfort Annual - گروه معماری رایمست

جایگاه پروژه در معماری پایدار

این پروژه، فراتر از یک تحلیل صرف انرژی، نمونه‌ای عینی از طراحی داده‌محور در معماری پایدار است. استفاده از روش‌های مدرن شبیه‌سازی دیجیتال، به معماران این امکان را داد تا پیش از اجرای پروژه، عملکرد واقعی ساختمان را پیش‌بینی نموده و بر مبنای داده‌های واقعی، طراحی را بهینه کنند. چنین رویکردی نشان می‌دهد که معماری پایدار نه یک شعار بلکه فرآیندی علمی و قابل ارزیابی است.
پروژه شبیه‌سازی انرژی مدرسه‌ی داروسازی دانشگاه دوبلین، نقطه‌ی تلاقی فناوری، علم انرژی و هنر معماری است. این پروژه نه تنها از منظر فنی و مهندسی موفقیت‌آمیز بوده، بلکه الگویی الهام‌بخش برای توسعه ساختمان‌هایی هوشمند، انسان‌محور و سازگار با محیط زیست در سراسر جهان محسوب می‌شود. کلید موفقیت پروژه در پایبندی به اصول طراحی پایدار، و تصمیم‌گیری مبتنی بر تحلیل علمی بوده است.


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

در صورت داشتن هرگونه سوال، با ما در تماس باشید …