تطبيق مزايا و كاربرد آتريم ها و سقف هاي مدور سنتي‌ با تاكيد بر بهينه سازي مصرف انرژي در مراكز تجاري تهران

Adapting the benefits and applications of traditional atriums and circular ceilings, with emphasis on optimizing energy consumption in commercial centers of Tehran

امروزه يكي از دغدغه ­هاي مهم در مسئله طراحي، چگونگي مديريت انرژي است. آتريم ­ها يكي از مؤلفه هاي تأثيرگذار در مصرف انرژي است. روش تحقيق در اين پژوهش با توجه به ماهيت آن، شبيه‌سازي و با رويكرد مطالعه موردي و تحليلي و ازنظر نوع كاربردي است. در اين تحقيق، ابتدا مدل پايه با توجه به قبوض مصرفي مركز تجاري موردنظر، اعتبارسنجي مي‌گردد. سپس با مقايسه 11 فاز مختلف در نرم‌افزار مورد تجزيه‌وتحليل قرار مي‌گيرد. پس از اعمال راهكارهاي بهينه‌سازي مصرف انرژي و هوشمند سازي ساختمان، مشخص مي‌گردد كه آتريوم مركزي به ترتيب در مراكز تجاري كوتاه مرتبه (3 طبقه)، ميان مرتبه (5 طبقه) و سپس بلندمرتبه (13 طبقه)، راندمان بهتري نسبت به مدل پايه (بدون اعمال راهكارها) داشته و حذف جداره‌هاي جانبي در اين آتريم‌ها، تهويه طبيعي را در ساختمان بهبود مي‌بخشد. از اين مطالعات كه با دقت محاسباتي بالا و توسط مدل‌سازي ديناميكي با نرم‌افزار ديزاين‌بيلدر انجام مي‌گردد، نشان مي‌دهد كه پتانسيل افزايش بهره‌وري و صرفه‌جويي انرژي در اين ساختمان‌ها بسيار بالاست. همچنين اين تحقيق نشان مي‌دهد كه مجموع كاهش مصرف انرژي ساليانه پس از اعمال راهكارهاي بهينه‌سازي مصرف انرژي نسبت به عدم اجراي اين راهكارها، در مقايسه دو ساختمان آتريمي 13 طبقه (11 درصد) و در مقايسه دو ساختمان 5 طبقه (بدون آتريم و با آتريم با اعمال راهكارها) به ميزان (11.7 درصد) و در مقايسه دو ساختمان آتريمي 5 طبقه (16 درصد) و در مقايسه دو ساختمان آتريمي 3 طبقه (19درصد) و در مقايسه دو ساختمان آتريمي 3 طبقه با 5 طبقه (50.8 درصد) است. در نهايت نيز موجب كاهش قابل‌توجه گاز دي‌اكسيد كربن و بهبود ضريب آسايش حرارتي در ساختمان‌هاي تجاري مي‌گردد. اهداف پژوهش: كاهش مصرف انرژي با تأكيد بر نقش حرارتي آتريم‌ها در مراكز تجاري بخش مركزي تهران. تأمين آسايش حرارتي و كاهش انتشار گازهاي دي‌اكسيد كربن در مراكز تجاري بخش مركزي تهران. سؤالات پژوهش: بهينه‌ترين نوع جداره جانبي آتريم‌ها جهت تأمين آسايش حرارتي در مراكز تجاري بخش مركزي تهران چيست؟ بهينه‌ترين ارتفاع آتريم‌ها جهت افزايش بهره‌وري انرژي در مراكز تجاري بخش مركزي تهران چيست؟

This research deals with an efficient approach to achieve energy efficiency optimization solutions with emphasis on the thermal role of atrium in commercial centers in the central part of Tehran and based on simulation. These studies, which are performed with high computational accuracy and dynamic modeling with design builder software, show that the potential for increasing productivity and energy savings in these buildings is very high. One of the main features of this doctoral dissertation is the use of 9 simultaneous variables and the application of a combination of architectural techniques and intelligent technologies in the building based on computer simulation. The research method in this research, according to its nature, is simulation with a case study and analytical approach and in terms of application type. In this research, first, the basic model is validated according to the consumption bills of the desired business center. It is then analyzed by comparing 11 different phases in the software. After applying energy efficiency and building intelligence solutions, it is found that the central atrium in short-level (3 floors), medium-level (5 floors) and then high-rise (13 floors) commercial centers, respectively, better efficiency than the base model without Apply solutions and remove the side walls in these atria, improve natural ventilation in the building