نوردوستی در ساختمان های آموزشی؛ نمونه مطالعاتی: بهینه سازی جداره های جنوبی کلاس درس در شهر سمنان

عملکرد حرارتی و روشنایی ساختمانها باتوجه به نیاز به مصرف انرژی هم زمان با برقراری آسایش ساکنین دو عامل پر اهمیت در طراحی معماری است. طراحی نمای ساختمان به عنوان پوسته خارجی که محل تبادل حرارت بنا با محیط اطراف، جذب انرژ ی های خورشیدی و نفوذ نور به محیط داخلی بسیار حائز اهمیت بوده است. چارچوب نظری پژوهش بر اساس نظریه معماری سرآمد و معماری نوردوست، با هدف بهره وری در مصرف انرژی بنیان نهاده شده است. روش تحقیق در این پژوهش توصیفی- تحلیلی و از جنبه هدف، کاربردی می باشد. با توجه به اهمیت فضاهای آموزشی و میزان مصرف انرژی در این حوزه، نقش و جایگاه محوری کلاس های درس، در این پژوهش، نما جنوبی یکی از کلاس های دانشگاه آزاد اسلامی سمنان به عنوان مطالعات میدانی مورد بررسی قرار گرفته و در نرم افزار راینو شبیه سازی و با پلاگین های گرس هاپر، لیدی باگ، هانی بی، انرژی پلاس، عملکرد حرارتی آنالیز و با کمک روش الگوریتم ژنتیک در کامپوننت گالاپاگوس با تغییر درابعاد پنجره ها کلاس مورد مطالعه، بهینه سازی شده است. یافته های پژوهش نشان می دهد با بهینه سازی کلاس، مصرف انرژی در جداره جنوبی 12 درصد کاهش یافته است و بیش از 50 % از محیط کلاس، روشنایی مفید نور روز را دریافت می کند. براساس گواهینامه مصرف بهینه انرژی و طراحی زیست‌ محیطی، هر دو شاخص کفایت فضایی نور روز و دریافت سالیانه نور مستقیم خورشید برای بحث روشنایی در ساختمانهای آموزشی امتیاز لازم را کسب کرده است. نتایج نشان می دهد که فرم و چیدمان روزنه ها در جداره جنوبی کلاس مورد مطالعه، در دریافت نور و مصرف انرژی، موثر بوده و بیشترین روشنایی و کمترین مصرف انرژی را روزنه هایی با ابعاد کوچک تر و پراکندگی بیشتر نسبت به پنجره های وضع موجود در اقلیم شهر سمنان دارند.

daylightophil educational buildings: a case study of optimizing the southern wall openings of the classrooms in semnan

the thermal performance and lighting of buildings are two critical factors in architectural design due to the need for energy consumption while establishing the residents’ comfort. the design of the facade of the building as an external shell, which is the place of heat exchange between the building and the surrounding environment, absorption of solar energy, and penetration of light into the interior environment, is critical. theoretical framework of the research was built on the highperformance architecture and daylightophil architecture theories for optimizing energy consumption in the building with especial focus on useful daylight illuminance (udi), spatial daylight autonomy (sda), annual sunlight exposure (ase) and other critical daylight factors. the research method in this study was descriptive-analytical and considering the importance of educational spaces and the amount of energy consumption in this field, the central role and position of classrooms, in this research, the south facade of one of the classrooms of the islamic azad university of semnan as a field study. it has been investigated and simulated in rhino software and with grasshopper, ladybug, honeybee, energy plus plugins, thermal performance analysis, and with the help of genetic algorithm method in the galapagos component by changing the dimensions of the studied class windows, optimization has been the findings of the research shows that by optimizing the classroom, energy consumption in the south wall has decreased by 12% and more than 50% of the classroom environment receives useful daylight. based on the leed evaluation method, both indexes of spatial adequacy of daylight and annual direct sunlight received for the discussion of lighting in educational buildings have obtained the necessary points. the results show that the form and arrangement of the apertures in the south wall of the studied classroom are effective in receiving light and energy consumption, and the highest illumination and the lowest energy consumption are apertures with smaller dimensions and greater dispersion than the existing windows in they have the climate of semnan city.