تبیین بهینه‌سازی پارامترهای طراحی پوستۀ ساختمان در جهت کاهش مصرف انرژی (نمونۀ موردی: بناهای مسکونی متداول شهر تهران)

با توجه به نقش حیاتی نمای ساختمان به‌عنوان پوسته‌ای محافظ و تاثیر آن بر مصرف انرژی، طراحی صحیح نما در فرآیند طراحی ساختمان‌ها اهمیت بسیاری دارد. با در نظر گرفتن مشکلات و زمان‌بر بودن روش‌های سنتی بهینه‌سازی، ارائۀ روشی مناسب برای استفادۀ طراحان در مراحل اولیۀ طراحی ضروری است. پوشش بیرونی ساختمان که شامل اجزای کدر و شفاف است، از فضای داخلی محافظت می‌کند و شرایط اقلیمی بیرونی را بهبود می‌بخشد. این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر در نمای ساختمان‌ها بر رفتار حرارتی و مصرف انرژی پرداخته است. ابتدا با مرور سیستماتیک منابع و مطالعات مشابه، پارامترهای کالبدی نما شناسایی و سپس انواع نماهای موجود در منطقۀ 15 بررسی می‌شوند. پس از انجام مطالعات، نقشۀ gis منطقه به‌طور دقیق تحلیل و انواع نماهای متداول به‌روش میدانی استخراج شده‌اند. سپس میزان تاثیر پارامترهای ساختاری جدارۀ ساختمان شامل لایه‌بندی دیوارها و نماسازی و عایق‌کاری بر میزان مصرف انرژی سرمایشی و گرمایشی بررسی و تجزیه و تحلیل می‌شود. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با مطالعات میدانی صحت‌سنجی و  اعتباربخشی می‌شوند.لایه‌بندی دیوارها بیشترین میزان تاثیر بر مصرف انرژی در ساختمان را بر عهده دارد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، رابطۀ مستقیمی بین ضریب هدایت حرارتی دیوار و میزان مصرف انرژی وجود دارد و در بهینه‌ترین حالت تا بدترین حالت حدود 38.43 کیلووات ساعت بر مترمربع در انرژی گرمایش و 1.48 کیلووات ساعت بر مترمربع در مصرف انرژی سرمایش اختلاف وجود دارد. با توجه به مصرف الکتریسته برای سرمایش، این میزان بسیار چشمگیر است. 

optimization of building envelope parameters design toward energy conservation (contemporary buildings in tehran)

the building envelope serves as a critical protective barrier that significantly influences energy performance, making façade design a crucial consideration in architectural planning. this study addresses the limitations of conventional optimization approaches by developing a practical methodology for early-stage design decision-making. focusing on both opaque and transparent components of building exteriors, the research investigates key parameters affecting thermal behavior and energy efficiency. the methodology combines a systematic literature review with empirical analysis of district 15’s building stock, utilizing gis mapping and field surveys to identify prevalent façade typologies.a comprehensive evaluation of wall composition, insulation properties, and window-to-wall ratios reveals their collective impact on heating and cooling demands. simulation results, validated through field measurements, demonstrate a clear correlation between wall thermal conductivity and energy consumption. comparative analysis shows optimal façade configurations can achieve substantial energy savings - reducing heating demand by 38.43 kwh/m² and cooling load by 1.48 kwh/m² compared to inefficient designs. these findings are particularly significant for cooling-dominated climates, where electricity savings directly translate to operational cost reductions.the study provides architects with evidence-based design guidelines for optimizing building envelopes during conceptual phases, bridging the gap between theoretical energy modeling and practical application. by quantifying the energy implications of various façade strategies, this research contributes to more sustainable building practices while establishing a replicable framework for performance-driven façade design in urban contexts.