بررسي عملكرد حرارتي ساختمان‌هاي مسكوني با سقف‌هاي خنك و سبز در اقليم‌هاي مختلف ايران

Thermal Performance Investigation of Residential Buildings with Cool and Green Roofs under Different Climates of Iran

بخش عمده مصرف انرژي در بخش خانه‌هاي مسكوني مربوط به گرمايش و سرمايش ساختمان است. نماهاي خارجي ساختمان‌ها در معرض نور خورشيد و هواي محيط بيرون بوده و نقش تعيين‌كننده‌اي در تعيين بارهاي حرارتي ساختمان دارند. در اين ميان، سقف‌ها كه در تمام طول روز در معرض تابش خورشيدي هستند، از اجزاي مهم ساختماني بوده و سهم قابل توجهي از مصرف انرژي يك ساختمان مربوط به آنها است. لذا به‌كارگيري راه‌حل‌هاي مناسب براي سقف‌ها موجب كاهش قابل توجه مصرف انرژي ساختمان براي تهويه مطبوع و بهبود شرايط راحتي محيط داخل ساختمان مي‌شود. در اين مقاله تأثير روش‌هاي مختلف پوشش سقف، بر عملكرد حرارتي يك ساختمان يك طبقه مسكوني با دو نوع طراحي غيرعايق و عايق‌بندي‌شده، در اقليم‌هاي مختلف جوي ايران بررسي مي‌شود. براي مطالعه سه نوع سقف خنك با ضرايب بازتابش خورشيدي 0/5، 0/7 و 0/9 و دو نوع سقف سبز، كه يكي به‌طور طبيعي در معرض بارش‌هاي جوي و ديگري هميشه مرطوب نگهداري مي‌شود، در نظر گرفته شده و بارهاي حرارتي ساليانه مورد نياز ساختمان جهت تأمين شرايط آسايش، با استفاده از نرم‌افزار ديزاين‌بيلدر محاسبه و با سقف معمول بتني مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد، با انتخاب پوشش مناسب سقف، مي‌توان انرژي كل مورد نياز ساختمان در بخش تهويه مطبوع را بين 7 تا 31% با توجه به نوع طراحي ساختمان و اقليم منطقه كاهش داد

Cooling and heating energy accounts for a significant portion of the total energy consumption in residential sector. Building envelope is exposed to sunlight and outside air and therefore have a significant role in determining the thermal loads of buildings. Meanwhile, roofs which are exposed to sunlight all the day long are important envelope components and have a significant share of buildings energy consumption. Therefore, applying appropriate roof solutions can significantly reduce building energy consumption for air-conditioning and improve indoor comfort conditions. This paper aims to investigate the effect of different roofing techniques on thermal performance of a single-storey residential building with two types of uninsulated and insulated configurations under different climatic conditions of Iran. For this purpose, different cool roof albedos 0.5, 0.7, and 0.9 and two types of green roofs, GR with actual local rainfall and wet GR, are considered. The thermal loads of the buildings are calculated using the DesignBuilder software and compared with a conventional cast concrete roof. The results show that by choosing an appropriate type of roof technique, the total air-conditioning energy requirement of the building can be reduced between 7-31%, depending on the building configuration and climatic condition