فرايند دستيابي به نماي دوپوستۀ داراي بهره وري مناسب انرژي، نمونه موردي يك ساختمان اداري در تهران

Energy Efficient Design of Double Skin Façade, Case Study: an Office Building in Tehran

فناوري معماري و علوم ساختمان همواره به دنبال بهره گيري از روش هايي بوده است كه امكان كاهش مصرف منابع انرژي و افزايش آسايش محيطي را فراهم آورد. از جمله راهكارهاي امروزه براي وابستگي كمتر به مصرف انرژي، در عين تأمين آسايش حرارتي و عملكرد بهينه صوتي كه از ديدگاه نور روز و تأمين تهويه، در مقام مقايسه با بهره گيري از جداره هاي ضخيم تر خارجي و مصالح غيرشفاف و بازشوهاي كوچك تر مطلوب تر است، امكان بهره گيري از پوستۀ دوم براي كنترل بهتر محيط داخلي است. طبعاً نورگذري، قابليت تهويه، كنترل شرايط آكوستيكي، و بهره گيري از عملكردهاي تركيب اين پوسته ها از دلايل توسعه و ترويج اين ساختار شناخته مي شود. با پيشرفت نماهاي دوپوسته گونه هاي مختلفي شناسايي شد كه عموماً در شرايط اقليمي كشورهاي سردسير به كار بسته شده، ارزيابي، ارتقا و درنهايت در ساختمان سازي مرسوم ايشان وارد گرديد. ليكن در ايران كمتر به اين موضوع پرداخته شده و درنتيجه، اطلاع دقيقي از تيپولوژي بهينۀ متناسب شرايط اقليمي شهرهاي آن در دست نيست. اين مقاله فرايند مطالعات طراحي يك نمونۀ عيني است كه با استفاده از روش شبيه سازي و ارزيابي گزينه هاي طراحي، فرايند انتخاب ساختار بهينۀ نماي دوپوسته را در يك برج اداري در تهران شرح مي دهد. به اين منظور با شبيه سازي گزينه هاي مختلف پيكره بندي، تهويه، و نيز تركيب و مشخصات اجزاي آن و سنجش بر مبناي معيارهاي انرژي و آسايش گزينه هاي بهينه شناسايي شده است. نتايج در مقايسه با يك نماي تك پوسته با كيفيت مطلوب، نشان دهندۀ كاهش نياز به گرمايش و نيز بهبود شرايط فضاي داخلي در دورۀ سرمايش است. كاهش مصرف منابع انرژي ناشي از استفاده از نماي دوپوسته در اين ساختمان بين kWh/m2 ۵۴۲۸ معادل 7.79% تا 14.80% كاهش ارزيابي شد. همچنين بيشترين تأثير استفاده از گونه هاي مختلف نماي دوپوسته در كاهش بار سرمايشي است؛ اگرچه در تمام گونه هاي آن موجب افزايش بار روشنايي مي شود.

Double Skin Façades (DSF) is one potential response to two major problems, i.e., low Indoor Environmental Quality (IEQ) and high energy consumption. The second skin provides thermal comfort, optimal sound performance, and better day lighting and ventilation. Many typologies of DSFs are widely used mostly in countries of cold climates. In Iran, however, they are less known, and therefore, there is no precise information on the optimal typologies suiting different cities with different climates. In this study, the optimal DSF configuration was selected for an office building in Tehran among proposed alternatives using dynamic simulation and evaluation of different spatial configurations, cavity ventilations, and material compositions. The final model was selected based on a minimum energy demand and maximum thermal comfort hours. According to results, utilizing a DSF decreases heating demands and enhances indoor qualities during the warm seasons. The decrease in energy consumption ranges from 2854 kWh/m2 (minimum 7.9% to maximum 14.8%). The most remarkable result of using the proposed DSFs is significantly reducing the cooling energy demand, nevertheless increasing the lighting energy demand for all alternatives.