ارزیابی نقش فرم شهری در مصرف انرژی توده‌های ساختمانی و آسایش حرارتی فضاهای باز شهری در اقلیم گرم و خشک

در گذشته شهرها از نظر توجه به محدودیت‌های اکولوژیک نمونه‌های خوبی از طراحی شهری انرژی کارا بوده‌اند. با نگاهی به شهرهای سنتی و مقایسه آن‌ها با شهرسازی مدرن امروزی، شاهد پیامدهای نامطلوب زیست محیطی در مقیاس طراحی واحدهای ساختمانی و نیز ساختار فضایی شهرها می‌باشیم. لذا به نظر می‌رسد ضروریست ضمن شناسایی عوامل موثر در در طراحی شهرهای پایدار سنتی، با بهره‌گیری از نرم افزارهای شبیه‌سازی بتوان پیش از اجرای طرح و یا در مرحله ارائه گزینه‌های پیشنهادی، به فرم‌های بهینه در اجزا (ساختمان‌های منفرد) و ترکیب‌های شهری (بافت‌های شهری) دست یافت. پژوهش پیش رو با ترکیب روش‌های توصیفی – تحلیلی، مطالعات گونه‌شناختی، ترسیم و شبیه‌سازی مدل‌ها، به دنبال تحلیل مصرف انرژی و آسایش حرارتی در گونه‌های مختلف فرم ساختمانی، بلوک‌های شهری و ساختار فضایی شهر اصفهان در 4 دوره تاریخی می‌باشد. لذا با بهره‌گیری از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی انرژی (دیزاین بیلدر) و آسایش حرارتی (انوی- مت) و تحلیل چیدمان فضایی ارتباط مابین متغیرهای مستقل (مشخصه‌های کالبدی و فضایی بافت شهری) و متغیرهای وابسته، میزان مصرف انرژی (جهت تامین گرمایش، سرمایش و روشنایی) و آسایش حرارتی، در هر یک از سناریوهای پیشنهادی، مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، می‌توان دستورالعمل طراحی اقلیمی بافت‌های شهری را در قالب سه مولفه؛ نظام و الگوی قطعه‌بندی و تفکیک زمین شهری، شکل و مشخصات توده/فضا در بافت‌های شهری و الگوی شبکه معابر بافت، تنظیم و عملیاتی ساخت. فرم‌های غالب دوره قاجار به لحاظ عملکرد انرژی و نیز همسازی با اقلیم، فرم‌های پایدارتری نسبت به سایر دوره‌های تاریخی می‌باشند. همچنین ساختارهای فضایی با بیشترین میزان همپیوندی و اتصال فضایی می‌توانند درصد بالاتری از شرایط آسایش حرارتی را در فضاهای باز شهری ایجاد نمایند.

evaluating the role of urban form in energy consumption of building masses and thermal comfort of open urban spaces in the hot and dry climate

in the past, cities have been good examples of energy-efficient urban design in terms of ecological constraints. looking at traditional cities and comparing them with modern urban planning, we see adverse environmental consequences in the scale of design of building units and the spatial structure of cities. therefore, it seems necessary to identify the effective factors in the design of traditional sustainable cities, using simulation software before the project or in the proposed options, to the optimal forms in the components (individual buildings) and urban combinations (urban textures) was achieved. the present research combines descriptive-analytical methods, typological studies, drawing and simulation of models, following the analysis of energy consumption and thermal comfort in different types of building forms, urban blocks, and spatial structure of isfahan in 4 historical periods. therefore, by using energy simulation software (design builder) and thermal comfort (envi-met) and analysis of space syntax, the relationship between independent variables (physical and spatial characteristics of the urban fabric) and dependent variables, the amount of energy consumption (to provide heating, cooling, and lighting) and thermal comfort, in each of the proposed scenarios, has been investigated. based on the results, it is possible to formulate guidelines for the climatic design of urban structures in the form of three components; the system and pattern of segmentation and segregation of urban land, the shape and characteristics of the mass/space in urban contexts and the pattern of the network of texture passages, regulation, and operational construction. the dominant forms of the qajar period are more sustainable forms than other historical periods in terms of energy performance and adaptation to the climate. also, spatial structures with the highest degree of spatial connection can provide a higher percentage of thermal comfort conditions in urban open spaces.