تعیین نسبت بهینه پنجره به دیوار در جبهه جنوبی ساختمان‌های آموزشی در کرمان

مصرف انرژی ساختمان به‌‌شدت به مشخصات حرارتی پوسته خارجی آن وابسته است. در این میان، پنجره‌ها به‌دلیل مقاومت حرارتی کم در کنار عبور مستقیم انرژی تابشی، تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر مشخصات حرارتی پوسته ساختمان دارند، بنابراین تعیین نسبت بهینه پنجره به دیوار در هر اقلیم اهمیت بسیار زیادی دارد. هدف از این پژوهش تعیین متغیرهای تاثیرگذار بر نسبت بهینه پنجره به دیوار در جبهه جنوبی شهر کرمان براساس مشخصات حرارتی پوسته ساختمان است. روش تحقیق، ترکیبی از برداشت میدانی و شبیه‌سازی نرم‌افزاری است. در برداشت میدانی، نسبت پنجره به دیوار جنوبی در 26 تک‌فضا مربوط به 16 نمونه از خانه‌ها و مدرسه‌های تاریخی شهر کرمان اندازه‌گیری، ترسیم و تحلیل شدند. نتایج نشان داد نسبت پنجره به دیوار 5 تا 15٪ بیشترین فراوانی را بین نمونه‌های برداشت‌شده داشته است. در شبیه‌سازی نرم‌افزاری، ضریب انتقال حرارت پنجره و دیوار و همچنین ضریب بهره حرارتی خورشیدی با درنظرگرفتن بار حرارتی سالیانه تحلیل، و درنهایت نسبت 30٪ به‌عنوان نسبت بهینه پنجره به دیوار مشخص شد. درمجموع می‌توان نتیجه گرفت اگر صرفاً تحلیل حرارتی را مد نظر داشته باشیم، نسبت بهینه پنجره به دیوار در جبهه جنوبی دیوار در شهر کرمان، در صورت استفاده از شیشه‌های تک‌جداره برابر 15٪ و در صورت استفاده از پنجره دوجداره برابر 30٪ می‌شود، مشروط بر آن که ضریب بهره حرارتی خورشیدی پنجره از 4/0 کمتر نباشد. نتایج پژوهش همچنین وابستگی زیاد بار حرارتی سالیانه ساختمان به ضریب بهره حرارتی خورشیدی پنجره‌ها را نشان داد. بر این اساس، درنهایت پیشنهاد اضافه‌شدن این شاخص به مشخصات حرارتی پنجره‌ها در پیوست 9 مبحث 19 ارایه شده است.

Determining the Most Efficient Window-to-Wall Ratio in Southern Façade of Educational Buildings in Kerman

The energy consumption of the buildings is highly dependent on the specifications of its envelope. Windows have a significant effect on the thermal specification of the building envelope, because of their high thermal conductivity and direct solar transmittance. Hence, specifying the best windowtowall ratio (WWR) is very important in all climates. This study aims to specify the effective variables on optimizing the windowtowall ratio for the southern fa ccedil;ade in Kerman, based on the thermal specifications of the building envelope. The research method is a combination of field surveys and software simulations. In the field survey method, window to south fa ccedil;ade ratio of 26 singlespaces in 16 traditional residential and educational buildings in Kerman were measured, drawn, and analyzed. The results showed that the windowtowall ratio of 5% to 15% had the most frequency in the surveyed samples. In the software simulation method, window and wall heat transfer coefficients were analyzed rather than SHGC (solar heat gain coefficient), and their effects on annual load were determined. Finally, the 30% ratio was specified as the most efficient windowtowall ratio for the southern fa ccedil;ade in Kerman. According to the results, it can be concluded that if the only thermal analysis is considered, the optimum windowtowall ratio in the southern fa ccedil;ade in Kerman is 15% while using the single glazed window; and it is 30% while using the double glazed window if the SHGC is not less than 0.4. The results also revealed a high dependency on the buildings rsquo; annual thermal load to windows rsquo; SHGC. So, finally, modifications were proposed in the 9th appendix of Code 19, to include the SHGC factor.