ارزیابی و تحلیل عملکرد ترکیبی دیوارهای ترومب با پوستهها ی چندلایه در ساختمان

Abstract

دیوار ترومب بهعنوان یکی از شناختهشدهترین سامانههای گرمایش غیرفعال خورشیدی، با وجود مزایای متعدد، با محدودیتهایی نظیر کاهش بازده حرارتی در ساعات شب، خطر گرمایش بیش از حد در فصل گرم و تکعملکردی بودن مواجه است؛ از اینرو توسعه سامانههای ترکیبی و پوستههای چندلایه ساختمان بهعنوان راهکاری مؤثر برای ارتقای عملکرد آن مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف ارائه بررسی جامع و انتقادی بر سیستمهای ترکیبی دیوار ترومب و ارزیابی ظرفیت آنها در بهبود عملکرد حرارتی، الکتریکی، زیستمحیطی و کیفیت هوای داخلی انجام شده است. مطالعه حاضر با رویکرد مرور سیستماتیک همراه با تحلیل انتقادی و با بهرهگیری از بررسی بیش از 120 مقاله علمی معتبر عمدتاً منتشرشده در بازه 201۸ تا 202۶ انجام گردید. نتایج نشان داد که رویکردهای ترکیبی دیوار ترومب را میتوان در ۹ دسته اصلی شامل ترکیب با سلولهای فتوولتائیک، مواد تغییر فاز، سیستمهای آبی، نانوسیالها، مواد کاتالیزوری و تصفیه هوا، مبدلهای حرارتی زمین-هوا، مواد کامپوزیت طبیعی، محیطهای متخلخل و رطوبتگ یرهای چرخنده طبقهبندی کرد. تحلیل مقایسهای این سامانهها حاکی از برتری سیستم فتوولتائیک-ترومب در تولید همزمان انرژی حرارتی و الکتریکی، مواد تغییر فاز دهنده در افزایش پایداری حرارتی، فناوریهای کاتالیزوری در بهبود کیفیت هوا و غیرفعالسازی عوامل بیماریزا و سیستمهای آبی و مبدلهای زمین-هوا در شرایط اقلیمی خاص است. در این پژوهش ماتریس تطبیق فناوری-اقلیم و چارچوب تصمیمگیری چندمعیاره برای انتخاب بهینه سیستمها در اقلیمهای متنوع ایران ارائه شده است. مطالعات کاهش بار گرمایشی تا 72 درصد و بهبود قابل توجه کیفیت هوای داخلی را گزارش کردهاند. در مجموع، سیستمهای ترکیبی دیوار ترومب ظرفیت بالایی برای ایفای نقش بهعنوان پوستههای چندعملکردی در ساختمانهای کممصرف و نزدیک به صفر انرژی دارند؛ با این حال چالشهایی نظیر هزینه اولیه، پیچیدگی یکپارچهسازی معماری، تفاوت عملکرد در اقلیمهای گوناگون و کمبود مطالعات میدانی بلندمدت همچنان پابرجاست. بر این اساس، انجام مطالعات تجربی گسترده، توسعه مواد نوین بومی، ادغام فناوریهای هوشمند و بومیسازی این سیستمها بهعنوان مهمترین مسیرهای پژوهشی و کاربردی آینده پیشنهاد میشود.