عوامل مؤثر بر كاهش ميزان مصرف انرژي در ساختمان: مطالعه موردي ساختمان‌هاي بلندمرتبه منطقه 22 شهر تهران

Factors Affecting Energy Conservation in High-rise Buildings Case of 22th District of Tehran

اكنون احداث ساختمان‌هاي بلندمرتبه در حالي رو به گسترش است كه ملاحظات اقليمي مشخصي در طراحي و اجرا پيش‌بيني نمي‌شود و غالباً تصميمات طراحي، مشابه بناهاي ميان‌مرتبه و كوتاه‌مرتبه صورت مي‌گيرد و از مهم‌ترين دلايل اين امر، فقدان پژوهش‌هاي تخصصي مرتبط در كشور است. هدف تحقيق حاضر تبيين چارچوب‌هاي اقليمي به‌منظور گزينش الگوهاي بهينه در طراحي بناهاي بلندمرتبه با رويكرد كاهش مصرف منابع انرژي در راستاي تدوين ضوابط طراحي اقليمي است. در همين راستا پژوهش حاضر به روش تحليلي توصيفي با رويكرد كمي هفت شاخص اصلي مؤثر بر كاهش مصرف انرژي شامل فرم ساختمان، فرم و نسبت سطح بازشو، زاويه چرخش، عمق سايه‌بان، نوع و ضخامت عايق حرارتي و جنس شيشه جدار خارجي را در حالت‌هاي مختلف با كاربرد نرم‌افزار شبيه‌ساز انرژي جهت يافتن حالت بهينه به لحاظ صرفه‌جويي انرژي مورد مقايسه قرار مي‌دهد. نتايج تحليل داده‌ها نشان مي‌دهد نسبت سطوح بازشو، جنس شيشه و عمق سايه‌بان تأثيرگذارترين شاخص‌ها و فرم بنا، جهت چرخش بنا، فرم و ابعاد بازشوها كم اثرترين آن‌ها بر اهداف پژوهش هستند. هم‌چنين ساختمان‌هايي با فرم مستطيل با كشيدگي شرقي غربي و پنجره‌هاي افقي با سايه‌بان‌هاي افقي به عمق 100 سانتي‌متر در اضلاع جنوبي و شرقي و سايه‌بان‌هاي عمودي به عمق 150 سانتي‌متر در اضلاع شمالي و غربي داراي عملكرد مطلوبي در زيراقليم مطالعاتي بوده و حداقل مصرف انرژي را دارند.

Currently, high-rise buildings construction is expanding while certain climatic considerations are not foreseen in the design and implementation and design decisions are often made similar to midrise and low-rise buildings, and one of the most important reasons is the lack of relevant specialized research in the country. The purpose of this study is to explain the climatic frameworks in order to select the optimal models in the design of high-rise buildings with the approach of reducing energy consumption in order to develop climate design criteria. In this regard, the present study by means of descriptive analytical method with a quantitative approach compares seven main indicators affecting the reduction of energy consumption including building form, opening form and its area ratio, rotation angle, canopy depth, type, and thickness of thermal insulation and exterior wall glass in different conditions by using energy simulator software to find the optimal mode in terms of energy saving. The results of data analysis show that the ratio of opening areas, glass material and canopy depth are the most influential indicators and building form, for building rotation, form and dimensions of openings are the least effective on research objectives. Also, rectangular buildings with east-west elongation and horizontal windows with horizontal awnings to a depth of 100 cm on the south and east sides and vertical awnings to a depth of 150 cm on the north and west sides have a good performance in the study climate and have minimal energy consumption.