تحليل كمي جهت گيري و شاخص تناسبات ساختمان اداري با هدف بهره گيري حداكثر از تهويه طبيعي در جهت كاهش مصرف انرژي (مطالعه موردي: شهر رشت)

Quantitative Analysis of Office Building Orientation and Proportions for Maximum Natural Ventilation to Reduce Energy Consumption (Case Study: Rasht City)

با در نظر گرفتن اقليم منطقه، طراحي ابعاد و تناسبات پلان بنا و قرارگيري مناسب ساختمان، سبب كاهش بار حرارتي، برودتي و بهبود برخورداري ساختمان از تهويه طبيعي مي گردد. در اين مقاله يك نمونه موردي ساختمان اداري در اقليم معتدل و مرطوب شهر رشت با نرم افزار Designbuilder 5.4 شبيه سازي و مقادير تهويه طبيعي و انرژي مصرفي كل سالانه آن محاسبه مي شوند. هدف، تحليل وضعيت موجود، ارائه پيشنهاد بهبود رفتار تهويه- انرژي مصرفي بر اساس تناسبات پلان، جهت گيري و ارائه الگوهايي جهت طراحي ساختمانهاي اداري در اقليم معتدل و مرطوب است. بر اين اساس ساختمان مورد مطالعه در 7 جهت مختلف جنوبي، 45، 30 و 15 درجه جنوب شرقي و غربي شبيه سازي و مقادير تهويه و انرژي مصرفي سالانه محاسبه مي شوند. در مرحله بعد با پيشنهاد تغيير شاخص تناسبات پلان ساختمان مورد مطالعه از 2:3 به 1:3، 1:2 و 1:1 ، شبيه سازي هر يك به ازاي 7 جهت مورد نظر انجام مي شود. كمترين ميزان انرژي مصرفي كل سالانه ساختمان با شاخص تناسب1:3 و جهت گيري شمالي-جنوبي و بيشترين مقدار تهويه طبيعي نيز با همين شاخص تناسب در جهت گيري 30 درجه جنوب غربي و جنوب شرقي حاصل مي گردد. همچنين با هدف تحليل كمي مقايسه اي شاخص هاي تغيير تهويه و انرژي مصرفي به ازاي تغيير جهت براي چهار شاخص تناسب محاسبه مي شوند. بيشترين شاخص تهويه به ازاي كمترين شاخص رشد انرژي مصرفي در شاخص تناسب 1:2 به ازاي زاويه 15 درجه جنوب شرقي و غربي حاصل مي شود.

Considering the region's climate, designing the dimensions and proportions of plans and proper location of buildings reduce the thermal and cooling load, and improve natural ventilation of buildings. Accordingly, in this paper, an office building in the temperate and humid climate of Rasht was simulated using DesignBuilder 5.4, and the natural ventilation and total annual energy consumption were calculated. The aim of the study was to analyze the existing situation, propose methods to improve the ventilation-energy consumption behavior based on plan proportions, orientation, and, present models to design office buildings in temperate and humid climates. Therefore, the building was simulated in seven different orientations, namely south, 45, 30 and 15-degree southeast, and west, and the values of ventilation and annual energy consumption were calculated. Then, it was proposed to adjust building plan proportions from 2:3 to 1:3, 1:2, and 1:1, to simulate each proportion for 7 different orientations. The lowest total annual energy consumption was observed in a building with a 1:3 proportion and north-south orientation, and the highest natural ventilation with the same proportion was obtained in 30-degree southwest and southeast orientations. Furthermore, changes of ventilation and energy consumption indices were calculated for the changes in four proportions in order to conduct a comparative quantitative analysis. The highest ventilation index was obtained for the lowest energy consumption growth index in 1:2 proportion for 15-degree southeast, and west orientation.