تاثير مصالح بر مصرف انرژي، كربن توليدي و آسايش حرارتي در ساختمان اداري در اقليم هاي گرم و مرطوب، گرم و خشك و سرد ايران

The effect of materials on energy consumption, carbon production and thermal comfort in office building in hot and humid, hot and dry and cold, Iran

يكي از عوامل مهم موثر در تعيين بار سرمايش و گرمايش ساختمان، ويژگي­ هاي حرارتي مصالح است. پايداري محيطي ساختمان­ ها نيز متاثر از مصرف انرژي و انتشارات مضر زيست محيطي مصالح مي­ باشد. لذا در انتخاب مصالح علاوه بر ويژگي­ هاي حرارتي، چرخه حيات مصالح، انرژي و كربن نهفته نيز بايد مدنظر قرار گيرد. هدف از پژوهش حاضر بررسي تاثير مصالح مختلف بر عملكرد حرارتي و كارايي انرژي در ساختمان­ هاي اداري است. بدين منظور براي يك ساختمان نمونه، مصالح با ويژگي­ هاي حرارتي مختلف در 18 حالت براي سقف، كف، ديوارهاي بيروني و داخلي ساختمان درنظر گرفته شده و شبيه سازي حرارتي در سه شهر بوشهر، شيراز و تبريز براي يك سال نمونه با استفاده از نرم افزار ديزاين بيلدر انجام شده است. براساس نتايج بهترين و بدترين تركيب ­هاي مصالح از منظر ميزان انرژي مصرفي و كربن توليدي، بدون وابستگي به اقليم در هر سه شهر يكسان بوده اما با حالات عدم آسايش متناظر نيست. اين مساله به دليل تفاوت بار سرمايش و گرمايش در اقليم­هاي مختلف است. تفاوت بهترين و بدترين حالت­ها در مصرف انرژي 24 تا 46 درصد، دركربن توليدي 25 تا 43 درصد و در ساعات عدم آسايش، بسته به نوع اقليم 6 تا 134 درصد است.

Thermal properties of materials are one of the important factors determining cooling and heating load of the building. Buildings environmental sustainability is affected by energy consumption and harmful emissions of materials. Therefore, in addition to thermal properties, material life cycle and embodied energy and carbon should also be considered. The purpose of this study is to investigate the effect of different materials on thermal performance and energy efficiency in office buildings. For this purpose, materials with different thermal properties in 18 states are considered in a typical building for ceilings, floors, exterior and interior walls. Thermal simulations have been done using Designbuilder Software for Bushehr, Shiraz and Tabriz for a typical year. Based on the results, the best and worst modes in terms of energy consumption and produced carbon are the same in three cities but not similar to discomfort hours. This is due to the difference in amount of cooling and heating loads in various climates. The difference between the best and worst modes is 24 to 46 percent in energy consumption, 25 to 43 percent in carbon dioxide and depending on the climate 6 to 134 percent in discomfort hours.