تعيين جهت بهينه در ساختمان‌هاي اداري اقليم سرد، مورد مطالعاتي: شهر كرمانشاه

Determination of the Optimal Orientation in the Cold Climate Administrative Buildings; Case Study: Kermanshah

سرانه مصرف انرژي در ايران بالاتر از بسياري كشورهاست. در اين ميان سياست‌هاي دولت در جهت واقعي‌سازي قيمت انرژي، توجه به راه‌كارهاي انرژي كارا در بخش ساختمان را افزايش داده است. يكي از راه‌كارهاي مؤثر در كاهش مصرف انرژي، طراحي اقليمي ابنيه و از جمله تعيين جهت بهينه ساختمان است. به اين ترتيب اولين و مهم‌ترين وظيفه معمار، قرار دادن ساختمان در جهتي است كه بيشترين دريافت نور خورشيد را در فصل زمستان و كمترين دريافت را در فصل تابستان داشته باشد. بهره‌گيري از نور خورشيد علاوه بر تأثيري كه بر كاهش نياز گرمايشي ساختمان دارد، با بهينه‌سازي كيفيت محيط داخل مي‌تواند باعث سلامت و بهره‌وري بيشتر ساكنان و در نتيجه ايجاد منافع اقتصادي فراوان براي كشور شود. اولگي1 با توجه به شدت تابش آفتاب بر سطوح قائم در جهات مختلف جغرافيايي و نيز ساعت‌ها و فصول مختلف، مناسب‌ترين جهات را براي چهار منطقه اقليمي ايالات متحده آمريكا به‌دست آورد كه براي مناطق ديگر با شرايط و عرض‌هاي جغرافيايي يكسان از جمله ايران نيز به‌كار مي‌رود. هدف از مطالعه حاضر بررسي صحت و سقم جهت‌گيري بهينه تعريف شده براي ساختمان‌ها در اقليم سرد ايران (شهر كرمانشاه) مي‌باشد. از آنجا كه دانش شبيه‌سازي، مطالعه رفتار پيچيده ساختمان را با توجه به اقليم ممكن ساخته و طراحان را در اتخاذ روش‌هاي مناسب اقليمي، ياري مي‌رسانند؛ لذا در اين تحقيق براي تعيين جهت بهينه ساختمان از نرم‌افزار شبيه‌ساز ديزاين بيلدر استفاده شده است. به اين منظور يك تيپ ساختمان اداري پرتكرار در اين شهر، در نرم‌افزار مورد نظر با ويژگي‌هاي نزديك به واقعيت شبيه‌سازي و سپس انرژي اوليه مورد نياز ساختمان در جهات مختلف محاسبه شد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه با در نظر گرفتن شاخص ميزان مصرف انرژي، كشيدگي غربي- شرقي، بهترين جهت‌گيري در ساختمان‌هاي اداري شهر كرمانشاه مي‌باشد.

The per capita energy consumption in Iran is higher than that of many of the countries. In between, the government’s policies have become aligned with getting the energy cost closer to the reality and this has increasingly drawn the attentions to the efficient energy solutions in the building sector. One of the effective solutions in reducing the energy consumption is the climate-based designing of the buildings in general and the determination of the optimal orientation of the building in specific. This way, the first and the most important duty of an architect is aligning the building to a direction that receives the highest and the lowest amounts of sunlight during winter and summer, respectively. Besides influencing the reduction in the thermal need of the building, the enjoyment of the sunlight optimizes the quality of the interior environment thereby causing more healthiness and productivity of the residents and the resultant creation of abundant economic interests for the country. Considering the intensity of the sun’s irradiation on the orthogonal surfaces in various geographical directions as well as the various hours and seasons, Olgyay obtained the most appropriate directions for four climatic regions in the US and it can be also applied for the other regions with the identical conditions and latitudes, including Iran. The present study aimed at the investigation of the authenticity and accuracy of the optimal orientation defined for the buildings in the cold climate of Iran (Kermanshah). Since the simulation knowledge enables the study of the complex behavior of the building according to climate and assists the designers in adopting proper climate-based method, Design Builder was the software chosen in the present study for the determination of the building’s optimal orientation. To do so, a type of administrative building repeatedly constructed in this city was simulated in the aforesaid software with features close to reality and the initial energy required by the building was subsequently computed in various directions. The results obtained from the present study indicated that western-eastern stretch was the best orientation for the administrative buildings in Kermanshah considering the energy consumption rate.