کنترل نور روز در محیط گلخانه‌ای با استفاده از پوسته‌های متحرک و تعدیل مصرف انرژی سالانه

بیان مسئله: گیاهان سایه‌دوست به نور زیاد حساس هستند و در محیط‌های کم‌نور رشد می‌کنند. این گیاهان که بخشی مهم از منظر سبز داخلی محسوب می‌شوند، برای رشد به شدت نوری بین 300 تا 1000 لوکس نیاز دارند. از سوی دیگر، گلخانه‌ها برای تامین شرایط مطلوب رشد، وابسته به تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی پرمصرف هستند که موجب افزایش مصرف انرژی می‌شود. ازاین‌رو، کنترل نور روز و همچنین کاهش مصرف انرژی در این واحدهای تولیدی اهمیت زیادی دارد. پوسته‌های متحرک به‌عنوان یکی از راهکارهای معماری پایدار، در این پژوهش استفاده شده و نقش مهمی در کنترل نور و کاهش مصرف انرژی دارند.هدف پژوهش: هدف این پژوهش ارائۀ پوستۀ متحرک برای کنترل نور روز در گلخانه‌های مخصوص گیاهان سایه‌دوست و کاهش مصرف انرژی در شهر بابلسر است.روش پژوهش: این پژوهش با روش شبه‌تجربی انجام شده است. ابتدا، مطالعات نظری با روش اسنادی بررسی شده و سپس مدل‌سازی نرم‌افزاری در rhino و grasshopper انجام شده است. پوستۀ پیشنهادی با الگوبرداری از ارسی‌های سنتی معماری بومی مازندران طراحی شده و از سه هندسۀ مربع، دایره و دوازده ‌ضلعی تشکیل شده است. شبیه‌سازی‌های انرژی و نور با honeybee و ladybug صورت گرفته که بخش انرژی با موتور openstudio و نور با radiance تحلیل شده است.نتیجه‌گیری: در مقایسۀ سه الگوی هندسی، الگوی مربع بهترین عملکرد را از نظر نورگیری و مصرف انرژی دارد. این پوسته، براساس شاخص udi، در 2/ 63 تا 4/ 91 درصد مواقع نور مطلوب را تامین کرده و نور بیش از 1000 لوکس را کمتر از سایر الگوها به گلخانه منتقل می‌کند. از نظر شاخص سالانه eui، این الگو با 154.19کیلووات‌ساعت‌برمترمربع کمترین مصرف انرژی را داشته و در مقایسه با مدل پایه، مصرف انرژی را 75/ 13 درصد کاهش داده است. نتایج پژوهش نشان می‌دهد هندسۀ مربع، نسبت به دایره و دوازده ضلعی، در طراحی پنل‌های متحرک گلخانه‌ای عملکرد بهتری دارد.

daylight control in greenhouse environments using kinetic skin and annual energy consumption optimization

problem statement: shade-loving plants are sensitive to high-light intensity and grow in low-light environments. these plants, which constitute a significant component of indoor green landscapes, require an illuminance range of 300 to 1000 lux for optimal growth. conversely, greenhouses rely on energy-intensive mechanical and electronic equipment to maintain ideal growth conditions, leading to increased energy consumption. consequently, controlling daylight and reducing energy use in these production units are of great importance. kinetic skins, as a sustainable architectural solution, have been employed in this study and play a crucial role in daylight control and energy consumption reduction.research objective: this study aims to propose an adaptive envelope for controlling daylight in greenhouses designed for shade-loving plants while reducing energy consumption in babolsar.research method: this research employed a quasi-experimental approach. initially, theoretical studies were examined through a literature review, then a software-based model was developed in rhino and grasshopper. the proposed envelope design was inspired by the traditional orosi windows of mazandaran and consisted of three geometric patterns: square, circle, and dodecagon. energy and daylight simulations were performed using honeybee and ladybug, where the energy analysis was conducted with the openstudio engine and daylight analysis with radiance.conclusion: among the three geometric patterns, the square pattern demonstrated the best performance in terms of daylighting and energy efficiency. based on the useful daylight illuminance (udi) index, this envelope provided optimal daylight conditions for 63.2% to 91.4% of the time while transmitting excessive illuminance above 1000 lux less frequently than the other patterns. regarding the annual energy use intensity (eui) index, the square pattern recorded the lowest energy consumption at 154. 19 kwh/m², reducing energy consumption by 13.75% compared to the base model. the findings indicate that the square geometry outperforms circular and dodecagon geometries in the design of adaptive greenhouse panels.