بهينه سازي جهت سازه هاي ساختماني بر اساس تابش انرژي خورشيد در همدان
الموضوعات :سيد محمد حسيني 1 , زهرا حجازي زاده 2 , علیرضا کربلایی 3 , عبدالرضا كاشكي 4
1 - جغرافیا
2 - دانشگاه خوارزمي
3 - دانشگاه خوارزمی
4 - دانشگاه حكيم سبزواري
الکلمات المفتاحية: اقليم معماري, تابش خورشيد, جهت ساختمان, كسينوس استيونسون, همدان,
ملخص المقالة :
امروزه ارتباط اقليم معماري در طراحي جهت سازه هاي ساختماني و تابش انرژي خورشيد كاملاً مشهود است. لذا بهينه سازي جهت اين سازه ها در دوره ي گرم و سرد سال سبب كاهش مصرف انرژي و افزايش بهره وري مي گردد. در اين راستا، پژوهش حاضر سعي دارد ضمن واكاوي شرايط تابشي در همدان، جهت بهينه ساختمان در مواقع گرم با کمترین دريافت انرژي و در مواقع سرد با بیشترین انرژي خورشيدي شناسايي شود. براي نيل به اين هدف و محاسبه ي شدت تابش خورشيدي بر سطوح قائم ساختما ن ها در همدان از برنامه نویسی در نرم افزار Excel و روش محاسباتي كسينوس استيونسون محاسبه و براي تفكيك دوره هاي سرد و گرم از نمودار محاسب دماي مؤثراستفاده شد. نتايج نشان داد كه موقعيت ويژه جغرافيايي همدان شامل قرارگيري آن در نيمه ي غربي كشور، سردسير بودن و همجواري آن با رشته كوه زاگرس- الوند سبب شده است كه در اغلب ماه هاي سال(مگر در تابستان و ميانه ي روز)، نياز به انرژي خورشيدي بالا باشد. همچنين نتايج حاكي از اين است كه مناسب ترين جهت براي نماي ساختمان هاي يك طرفه جهت جنوب با انحراف 15 درجه اي به سمت شرق و غرب است. براي ساختمان هاي دوطرفه جهت شمال- جنوب ايده آلترين جهت است زيرا 6/18درصد انرژي تابيده شده خورشيد مربوط به دوره ي گرم سال و 4/81 درصد انرژي مربوط به دوره سرد سال است. در ساختمان هاي چهارطرفه به ويژه مجتمع هاي طبقاتي و آپارتماني نيز امتداد 75+، 105- ، 165+ و15- بهترين جهات است. در اين جهات، 5/29 درصد از انرژي خورشيدي مربوط به دوره ي گرم سال و 5/70 درصد انرژي به دوره سرد سال تعلق دارد.
1. اكبري، حسن؛ هادوي، فرامرز؛ زماني، مهدي و عليپور، يوسف(1395)، تعیین جهت¬هاي مناسب استقرار ساختمان به منظور دریافت بهینه تابش خورشیدي در شهر زنجان، فصلنامه آمایش محیط، شماره 33، 173-155.
2. برزگر، زهرا و حیدري، شاهین(1392)، بررسی تاثیر تابش دریافتی خورشید در بدنه¬هاي ساختمان بر مصرف انرژي بخش خانگی، نشریه هنرهاي زیبا، معماري و شهرسازي، شماره 18، 56-45.
3. بهادري¬نژاد، مهدي و یعقوبی، محمود(1385)، تهویه و سرمایش طبیعی در ساختمان¬هاي سنتی ایران، مرکز نشر دانشگاهی، تهران.
4. حجازی¬زاده، زهرا، کربلایی، علیرضا (1395). مقدمه‌ای بر اقلیم آسایش حرارتی و شاخص‌های آن. تهران: انتشارات آکادمیک و انجمن جغرافیای ایران.
5. حسین¬آبادي، سعید؛ لشکري، حسن و سلمانی¬مقدم، محمد(1391)، طراحی اقلیمی ساختمان¬هاي مسکونی شهر سبزوار با تاکید بر جهت¬گیري ساختمان و عمق سایبان، فصلنامه جغرافیا و توسعه، شماره 27، 116-103.
6. خسروي، محمود؛ جهانبخش¬اصل، سعيد؛ درخشي، جعفر(1392)، برآورد و پهنه¬بندي تابش خورشيدي دريافتي در سطح افقي با استفاده از پارامترهاي اقليمي در محيط GIS، مطالعه موردي: استان آذربايجان شرقي، فضاي جغرافيايي، شماره 43، 39-63
7. سبزپوشانی، مجید؛ خراساني¬زاده، حسين و شيخ¬زاده، قنبرعلي(1385)، بررسی تاثیر جهت گیري، جنس و رنگ جداره بیرونی ساختمان بر حرارت اکتسابی از خورشید، پنجمین همایش بهینه سازي مصرف سوخت در ساختمان، سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور، تهران.
8. شمس، مجيد و خداكرمي، مهناز(1389)، بررسي معماري سنتي همساز با اقليم سرد، مطالعه موردي: سنندج، فصلنامه آمايش محيط، شماره 10، 115-100.
9. عزیزي، قاسم(1383)، تغییر اقلیم، نشر قومس، چاپ اول، تهران.
10. عيالي، حامد و موحد، خسرو(1394)، تعيين جهت بهينه ي حياط مركزي خانه¬هاي دوره¬ي قاجار شيراز بر اساس ميزان دريافت تابش انرژي خورشيدي، جغرافيا و توسعه، شماره 42، 182-161.
11. فرج¬زاده، منوچهر و عباسي، محمد حسين(1391)، بهینه سازي جهت ساختمان¬هاي شهر قیر در رابطه با تابش آفتاب با استفاده از روش روابط کسینوس، فصلنامه جغرافیایی سرزمین، شماره 35، 59-43.
12. كسمايي، مرتضي(1384)، اقليم و معماري، انتشارات خاك، چاپ دوم، تهران.
13. لشكري، حسن؛ سلکی، هیوا و طاهائی، فاطمه(1391)، بهینه¬سازي جهت-گیري بناهاي ساختمانی در شهر سقز بر اساس شرایط اقلیمی، مجله جغرافیا و توسعه ناحیه اي، شماره 18، 97-75.
14. لشكري، حسن؛ موزومی، سارا؛ سلکی، هیوا و لطقی، کورش(1390)، بهینه¬سازي جهت گیري بناهاي ساختمانی در شهر اهواز بر اساس شرایط اقلیمی، جغرافیاي طبیعی، شماره 12، 62-45.
15. مبنا، مشاوران بهسازي و نوسازي انرژي(1392)، گزارش قرارداد طراحي و ساخت ساختمان انرژي صفر، شماره قرارداد 120/815، 81-1.
16. محمدزاده، رحمت؛ جهاني، مقصود و قرخاني¬شجاعي، رضا(1394)، مطالعه ميزان انطباق مساكن شهر جلفا با زاويه تابش آفتاب، فصلنامه¬ علمی پژوهشی فضای جغرافیایی، شماره 52، 135-117.
17. مديري، مهدي؛ سميه، ذهاب ناظوري؛ علي¬بخشي، زهرا؛ افشارمنش، حميده و عباسي، محمد(1391)، بررسي جهت مناسب استقرار ساختمان¬ها بر اساس تابش آفتاب و جهت باد (مطالعه موردي: شهر گرگان)، فصلنامه جغرافيا (برنامه ريزي منطقه اي)، شماره 2، 156-141.
18. واتسون، دانلد؛ کنت، لابز(1387)، طراحي اقليمی، اصول نظری و اجرایی کاربرد انرژی در ساختمان، برگردان: قبادیان، وحيد و مهدوي، محمد فيض، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ هشتم، تهران.
19. Borong, L., Gang, T., Peng, W., Ling, S., Yingxin, Z., Guangkui, Z., (2004), Study on the thermal performance of the Chinese traditional vernacular dwellings in summer, Energy and Building, 36: 73-79.
20. Camuffo, D, (1998), Microclimate for Cultural Heritage, Elsevier, New York.
21. Capeluto, G., (2002), Energy performance of the self-shading building envelope, Energy and Buildings, 327-336.
22. Espriella, C, (2002), Improving Comfort by Using Passive Climatic Design: The Case of an Existing Medium scaled Institutional Building in Bogotá, Colombia, Architecture, Energy & Environment HDM– Housing Development and Management, Lund University, Sweden, 1-14.
23. Jaber, S., Ajib, S. (2011), Optimum, technical and energy efficiency design of residential building in Mediterranean region, Energy and Buildings, 43: 1829-1834.
24. Jahansson, E., (2006), Influences of urban geometry on outdoor thermal comfort in a hot dry climate; A Study in Fez, Morocco, Building and Environment, 41 (10): 1326-1338.
25. Kaza, N. (2010), Understanding the spectrum of residential energy consumption: A quintile regression approach, Energy Policy, 38: 6574-6585.
26. Moghadam, H., Farshchi Tabrizi, F., Zolfaghari Sharak, A., (2011), Optimization of Solar Flat Collector Inclination, Desalination, 1-3: 107-111.
27. Scofield, M. P., (1985), the impact of building orientation on residential heating and cooling, Energy and Buildings, 8: 205- 224.
28. Wan, Kevin K.W., Cheung, K. L., Dalong, Liu, Lam, Joseph C., (2008), Impact of modeled global solar radiation on simulated building heating and cooling loads, Energy Conversion and Management, 662-667.
29. Yao, J., Zhu, N., (2011), Enhanced supervision strategies for effective reduction of building energy consumption–A case study of Ningbo, Energy and Buildings, 43:2197-2202.
30. Zamani, Mahdi, Akbari, Hassan, Hadavi, Faramarz (2016). Best Orientation Determination of Buildings in Zanjan City Based on Solar Radiation. Armanshahr Architecture & Urban Development, 16: 85-94
