طراحی و بهینهسازی جداره های نورگذر بنا با رویکرد آسایش حرارتی و کاهش مصرف انرژی در اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: ساختمان مسکونی در کاشان)

Abstract

امروزه با توسعه ساخت‌وساز، مصرف انرژی بخش سرمایش و گرمایش جهت تأمین آسایش حرارتی به‌شدت افزایش یافته است. جهت کاهش این مصرف، به‌کارگیری راهکارهای غیرفعال ضروری است. در این میان، جداره‌های نورگذر از عوامل اصلی اتلاف حرارتی هستند؛ پنجره‌ها با دریافت گرمای خورشید در تابستان بار سرمایشی و در زمستان با رسانش بار گرمایشی را افزایش می‌دهند. از آنجا که بار سرمایشی معمولاً غالب است، نمی‌توان با تمرکز بر انرژی، نیازهای حرارتی ساکنین را نادیده گرفت. این چالش در اقلیم‌هایی نظیر کاشان که نیازمند سرمایش و گرمایش هم‌زمان‌اند، اهمیتی دوچندان دارد. در این پژوهش، ویژگی‌های اپتیکی شیشه و نسبت مساحت پنجره به دیوار در جبهه‌های مختلف آپارتمان مسکونی نمونه در کاشان، بر اساس شاخص درصد نارضایتی ساکنین و شدت مصرف انرژی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد مساحت بهینه پنجره در تمامی جبهه‌های جنوبی، شمالی و شرقی برابر با است، اما نوع شیشه بهینه بر اساس جهت‌گیری نما متفاوت می‌باشد؛ به‌طوری‌که شیشه کم‌گسیل برای جبهه‌های جنوبی و شمالی، و شیشه تیره برای جبهه شرقی به‌عنوان گزینه‌های برتر انتخاب شدند. با اعمال این تغییرات، شدت مصرف انرژی کل ساختمان از به کاهش یافت و رده انرژی بنا از C به B ارتقا پیدا کرد؛ همچنین شاخصPPD نیز از به رسید که جبهه جنوبی بیشترین نقش را در این بهبود ایفا نمود. یافته‌ها نشان می‌دهد که تحلیل مجزای رفتار هر جبهه بر مبنای شاخصPPD می‌تواند نیازهای حرارتی ساکنین را با دقتی بالاتر شناسایی کرده و راهکارهای مؤثرتری را جهت ارتقای آسایش حرارتی ارائه دهد.