تبيين الگوي انرژي دوستي در ساختمان ها بر اساس رفتار حرارتي انواع بام ها

Stablishment of Optimum Designing Pattern in Buildings Roof Shape Based on Energy Loss

برای كاهش هر چه بیشتر نیاز انرژی، در ساختمان‌ها ، علاوه بر لزوم در نظر گرفتن عایق‌های حرارتی با ضخامت كافی، بهره‌گیری از راهكارهای مناسب به منظور كاهش مصرف انرژی، می‌تواند تأثیری تعیین‌كننده بر روی بیلان انرژی ساختمان داشته باشد. بام ساختمان، به عنوان بدنه¬ای از بنا است كه همواره در تمام طول شبانه روز مستقیماً از عوامل جوی تأثیر می-پذیرد، علاوه بر این، اتلاف حرارتی سقف به علت مساحت قابل توجه آن و رقم كلان مجموع اتلاف حرارتی پوشش های سقفی در مقیاس شهری، این عنصر ساختمانی را از نظر اتلاف حرارتی حائز اهمیت نموده است. پژوهش¬ها نشان می¬دهد كه مطالعات زیادی در ارتباط با جزئیات طراحی جداره¬ها و پوسته¬های ساختمانی به منظور دستیابی به كارایی بیشتر صورت گرفته است ولی در زمینه طراحی فرم و عملكرد حرارتی مطلوب، تحقیقات متمركز چندانی صورت نگرفته است. پژوهش حاضر در واقع گزارشی توصیفی از چارچوب¬ها و راهبردهای اولیه است كه با هدف شناخت و تحلیل انواع بام بر مبنای مدل¬سازی كامپیوتری در نرم افزار انرژی پلاس، صورت می گیرد. شبیه¬سازی¬های صورت گرفته در شهر اصفهان و با تكیه بر كمترین میزان اتلاف انرژی، برای رسیدن به فرم مطلوب بام در اقلیم گرم و خشك انجام می شود. مدل¬های بررسی شده شامل بام تخت، گنبدی و شیبدار است. نتایج حاكی از آن است كه مناسب¬ترین بام دربین این مدل¬ها از نظر عملكرد حرارتی، بام شیبدار 30-60 است كه بخش عمده¬ای از مساحت آن رو به جنوب قرار دارد. این در حالی است كه بام گنبدی نامناسب¬ترین عملكرد حرارتی را دارد.

Presently, energy suppliment is considered as a pivotal economic and political characteristic in government; so that, an increasing trend in energy price appears in countries namely Iran due to energy resources limitation and increasing costs in extraction and exploitation. Therefore, parallel to efforts made to tackle the energy upgrading costs and lackness, improving energy efficiency and conservation in buildings are considered as main solutions to address the problem. Addition to applying thermal insulation in buildings, it is extremely significant to emplement energy-efficient strategies and approaches to decrease energy transfer rate in construction sector. Undoubtedly, following approaches positively influence buildings energy balance over a year. Directly influenced by climatic condition, building elements specifically, roofs, play an important role in heat transfer rate in a structure There are thermal exchange between roof and ambient temperature including: 1) Heating ignorence 2) Heating absorption 3) and finally solar reflectance). Furthermore, roof coverings compose a large area of buildings envelope; accordingly, it has a major impact on energy consumption and thermal comfort even considering construction roofs area in urban scale. Regarding to previous research experiences, there is a large scope of data on buildings envelope details to level down energy consumption; however, less studies are devoted to building elements shape to formally analyze energy consuming. The following paper develops the studies on roofs shape thermal behavior based on building heating load; while it uses a computerized simulation methodology as an alternative to field-based research. The simulation weather date is based on Isfahan city, in Iran. Modeled and analysed four roof covering types (flat roof, domed roof, pitched roof (30°-60°), pitched roof 45°), the final result shows that however the flat shape roof appears in an appropriate thermal performance, (30°-60°) pitched covering (mostly faced to the south in terms of surface) is regarded as the most energy-effecient form in Isfahan hot and dry climate area while domed shape roof appears in mostly inefficient sample to apply as covering in the area owing to most surface area. Moreover, the graphs show that applying thermal insulation as a layer in different roof shapes, remarkably decreases heating load over a montly simulation.