بخشی از مقاله
خلاصه
امروزه دستیابی به توسعه پایدار یک هدف بزرگ برای هر کشوری می باشد چرا که منابع انرژی محدود بوده و توجه کردن به امر کاهش مصرف انرژی یک رویکرد مطلوب در بخش ساختمان محسوب می شود . با توجه به اهمیت این موضوع در این مقاله یک ساختمان اداری به کمک نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی و مصرف بارهای سرمایش وگرمایش طی یک سال محاسبه گردید و پارامترهای تاثیرگذاری چون کاهش دمای طرح داخل از 24 درجه به 20 درجه ، تغییر نوع پنجره از پنجره چهار جداره به جای پنجره دو جداره و افزودن عایق حرارتی پلی استایرن با ضریب هدایت حرارتی 0,043 وات بر کلوین، ظرفیت حرارتی 1400 ژول و چگالی 15 کیلوگرم بر مترمکعب بر روی دیوار جهت کاهش مصرف انرژی بررسی شد و از این پارامترها کاهش دمای طرح داخل برای فصل زمستان ، تغییر ضخامت پنجره و افزودن عایق حرارتی به ترتیب 0/021 ،0/061 0/09 برکاهش مصرف انرژی ساختمان موثر بوده اند
.1 مقدمه
مصرف انرژی در بخش مسکونی در ایران حدود 40 درصد مصرف انرژی کل کشور می باشد[ 1] که این بیشتر از مصرف متوسط جهانی می باشد. ارتقای راندمان انرژی ساختمانها می تواند مصرف سالیانه بخش مسکونی را کاهش دهد.تمایل به کاهش مصرف انرژی قبل از جنگ جهانی دوم توسط موسسه ماساچوست با تحقیق در مورد گرمایش خورشیدی آغازشد از آنجا که یکی از محورهای رسیدن به توسعه پایدار بهینه سازی مصرف انرژی می باشد این امر مستلزم ارائه راهکارهایی است تا بتوان مصرف انرژی و هزینه های آن را کاهش داد،اولین قدم برای بهینه سازی مصرف انرژی مدلسازی ساختمان در اقلیم مورد نظر و محاسبه میزان مصرف انرژی ساختمان در بخش های مختلف می باشد.
عوامل مهمی همچون جهت گیری ساختمان ، نحوه قرارگیری فضاها ، نوع متریال ساختمان ،تجهیزات تاسیساتی مورد استفاده تاثیرات زیادی بر مصرف انرژی دارند.در کشور ایران در سال 1370 با تصویب مبحث 19 مقررات ملی ساختمان گام بزرگی در زمینه صرفه جویی مصرف انرژی برداشته شد و اعمال آن از سال 1384 برای ساختمانهای دولتی اجباری شد[2] ابراهیم پور و همکاران به کمک نرم افزار انرژی پلاس* میزان مصرف انرزی را محاسبه کردند و سپس به بهینه سازی مصرف انرژی پرداختند [3]در حال حاضر تحقیقات و مطالعات زیادی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی انجام شده است.
-2 نرم افزار دیزاین بیلدر :
یک نرم افزار شبیه سازی انرزی در ساختمان می باشد که برای مدلسازی ساختمان از جنبه های مختلف مثل فیزیک ساختمان ، معماری ساختمان ، سیستم های سرمایشی و گرمایشی ، سیستم روشنایی کاربرد داشته و مصارف مختلف انرژی را مدلسازی می نماید،موتور مدلسازی این نرم افزار انرژی پلاس است که توسط دپارتمان انرژی آمریکا ساخته شده و از دقیق ترین نرم افزارهای موجود در زمینه انرژی بوده و از دقت بالایی در محاسبات برخوردار است [4] نقش موثر این نرم افزار زمانی روشن می گردد که طی مراحل طراحی و مدلسازی ساختمان با اعمال تغییرات کوچک و بزرگ در طراحی تاثیرات این تغییرات بر میزان مصرف و یا صرفه جویی انرژی ساختمان مشخص می شود. اولین نسخه این نرم افزار در سال 2005 میلادی توسط کشور انگلستان به صورت تجاری وارد بازار شد[5]
.3 ساختمان مورد بررسی و مشخصات کلی آن :
اولین قدم مدلسازی ساختمان و محاسبه میزان مصرف انرژی در بخش های مختلف و در ماههای مختلف سال می باشد که این کار نیازمند اطلاعات جامع از ابعاد ساختمان ، جداره ها ، تجهیزات و . . . . . است . مدل مورد نظر یک ساختمان اداری در شهر تهران می باشد و دارای 4 طبقه با کاربری اداری ، یک طبقه زیرزمین و یک طبقه پارکینگ با متراژ هر طبقه حدود 350 متر و جمعا 2100 متر مربع می باشد، در هر طبقه اداری 4 واحد که در هر واحد 5 نفر مشغول به کار می باشند .تجهیزات اداری در هر اتاق شامل کامپیوتر و چابگر می باشد و در کل 80 نفر پرسنل دارد. ساختمان مورد نظر از چهار جهت با هوای آزاد در ارتباط است.در شکل - 1 - نمای ساختمان مدلسازی شده و در شکل 2 - - طبقات مدلسازی شده آورده شده است.
شکل -1 مدلسازی پروژه
شکل-2 مدلسازی طبقات ساختمان اداری
-3-1 دیوارها :
کلیه دیوارهای پیرامونی ساختمان دارای ضخامت20سانتیمتر آجر،2سانتیمتر سنگ گرانیت،2سانتیمترملات سیمان،2سانتیمتر روکش گچ،0,5سانتیمترگچ و 0,1 سانتیمتر رنگ روغن و دیوارهای داخلی با ضخامت 10 سانتیمترآجر و روکش گچ و رنگ روغن می باشند.
-3-2 پنجره ها :
پنجره ها به دلیل کم بودن مقاومت حرارتی شیشه معمولا یکی از مهمترین راه های اتلاف انرژی در ساختمان می باشند ، نوع پنجره و سطح آن تاثیر زیادی بر مصرف انرژی دارد .کلیه پنجره های مورد استفاده در این ساختمان از نوع دو جداره 6mm با پروفیل آلومینیوم می باشد.بکار گیری پنجره های چند جداره به سه طریق موجب کاهش بارهای سرمایشی و گرمایشی می شوند:
- کاهش بار حاصل از نفوذ طبیعی هوا
- کاهش بار تابشی شیشه که فقط مربوط به بار سرمایشی است
- کاهش بار هدایتی شیشه
