ارزیابی کارایی سامانه سبز عمودی بر رفتار حرارتی ساختمان‌های متعارف مسکونی در اقلیم گرم و خشک، شهر اصفهان

بهینه‌سازی در عملکرد انرژی از مقوله‌های مورد توجه در دوره حاضر بوده که در این راستا بهره‌گیری از روش‌های معماری پایدار و به‌ویژه سبزینگی اهمیت زیادی پیدا کرده است. استفاده آگاهانه از گیاهان در طراحی ساختمان‌ها یکی از راهکارهای کم‌هزینه برای بهینه‌سازی در حال گسترش می‌باشد. از این‌رو، سامانه سبز عمودی به‌عنوان یکی از اثرگذارترین مبانی و مفاهیم توسعه پایدار در معماری نقش پررنگی در کاهش مصرف انرژی دارد. در این مطالعه، باتوجه‌ به تنوع ساختاری سامانه سبز عمودی، تاثیر نمای سبز با شش گونه گیاه بالارونده بر عملکرد حرارتی ساختمان متعارف مسکونی در شهر اصفهان بررسی شده است. برای این ارزیابی، مواردی نظیر شاخص سطح برگ گیاهان، فاصله بین گیاه و دیوار (صفر، پنج، ده، پانزده و بیست سانتی‌متر)، ضریب هدایت حرارتی و ارتفاع قرارگیری گیاه (طبقه همکف، دوم و چهارم) مورد سنجش قرار گرفته است. در ابتدا با آزمایش گیاهان بالارونده انتخابی (شش گونه)، شاخص سطح برگ با دوربین عکاسی و نرم‌‌افزار فتوشاپ و ضریب هدایت حرارتی با دماسنج مادون‌قرمز و برنامه لوکس‌‌ لایت‌متر جمع‌‌آوری شد. سپس با داده‌های به‌دست ‌آمده از ضریب هدایت حرارتی، شبیه‌سازی در نرم‌‌افزار دیزاین ‌‌بیلدر انجام شد تا تاثیر نمای سبز در انقلاب تابستانی و زمستانی بر عملکرد حرارتی ساختمان مشخص شود. پس از طبقه‌بندی و تحلیل داده‌ها گیاه پیچ امین‌الدوله با شاخص سطح برگ 10، ضریب هدایت حرارتی w/m2.k ‏0.21 و لایه هوای 20 سانتی‌متری در طبقه همکف به‌عنوان حالت بهینه انتخاب شد. از دیگر یافته‌ها می‌توان به رابطه مستقیم شاخص سطح برگ با عملکرد حرارتی ساختمان و ارتباط غیرمستقیم وجود لایه هوا میان نمای سبز و دیوار خارجی اشاره کرد. همچنین، مولفه ارتفاع گیاه در طبقات نسبت به طبقه همکف موجب کاهش نفوذ گرما به محیط داخل می‌شود.

evaluation of vertical greenery system efficiency for thermal behavior of conventional residential buildings in the hot and dry climate, isfahan province, iran

optimization of energy efficiency is one of considerable topics these days. for this purpose, sustainable architecture techniques, especially greenery or greenery have become highly important. informed use of plants in the design of buildings is one of the cost-effective strategies for the optimization process that is rising worldwide. hence, the vertical greenery system (vgs) is one of the most effective concepts and foundations of sustainable development in architecture that plays a vital role in reducing energy consumption. regarding the structural diversity of vgs, this study examines the impact of green façade with six climbing plant species on the thermal performance of conventional residential buildings in isfahan city. to do this evaluation, some indicators such as the leaf area index of plants, the gap between plants and wall (0, 5, 10, 15, and 20 cm), thermal transmittance or u-value, and placement height of plant (ground, second and fourth floor) are measured. first selected climbing plants (six species) were tested, and the leaf area index (lai) was measured with a camera and photoshop software then u-value was measured and collected through an infrared thermometer and light meter lux program. the data obtained from u-value were then used to do simulation through designbuilder software to find the impact of green façade in summer and winter solstices on the thermal performance of the building. after the data were classified and analyzed, the lonicera japonica plant with lai of 10, u-value of 0.21 w/m2.k, and air layer of 20cm on the ground floor was selected as the optimum case. other findings included a direct relationship between lai and the thermal performance of the building and a reverse relationship of air layer presence between the green façade and external wall. also, the component of plant height in the floors relative to the ground floor would decrease the heat penetration into the interior environment.