بررسی عملکرد حرارتی ساختمان‌های مسکونی با سقف‌های خنک و سبز در اقلیم‌های مختلف ایران

بخش عمده مصرف انرژی در بخش خانه‌های مسکونی مربوط به گرمایش و سرمایش ساختمان است. نماهای خارجی ساختمان‌ها در معرض نور خورشید و هوای محیط بیرون بوده و نقش تعیین‌کننده‌ای در تعیین بارهای حرارتی ساختمان دارند. در این میان، سقف‌ها که در تمام طول روز در معرض تابش خورشیدی هستند، از اجزای مهم ساختمانی بوده و سهم قابل توجهی از مصرف انرژی یک ساختمان مربوط به آنها است. لذا به‌کارگیری راه‌حل‌های مناسب برای سقف‌ها موجب کاهش قابل توجه مصرف انرژی ساختمان برای تهویه مطبوع و بهبود شرایط راحتی محیط داخل ساختمان می‌شود. در این مقاله تاثیر روش‌های مختلف پوشش سقف، بر عملکرد حرارتی یک ساختمان یک طبقه مسکونی با دو نوع طراحی غیرعایق و عایق‌بندی‌شده، در اقلیم‌های مختلف جوی ایران بررسی می‌شود. برای مطالعه سه نوع سقف خنک با ضرایب بازتابش خورشیدی 0/5، 0/7 و 0/9 و دو نوع سقف سبز، که یکی به‌طور طبیعی در معرض بارش‌های جوی و دیگری همیشه مرطوب نگهداری می‌شود، در نظر گرفته شده و بارهای حرارتی سالیانه مورد نیاز ساختمان جهت تامین شرایط آسایش، با استفاده از نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر محاسبه و با سقف معمول بتنی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد، با انتخاب پوشش مناسب سقف، می‌توان انرژی کل مورد نیاز ساختمان در بخش تهویه مطبوع را بین 7 تا 31% با توجه به نوع طراحی ساختمان و اقلیم منطقه کاهش داد.

Thermal Performance Investigation of Residential Buildings with Cool and Green Roofs under Different Climates of Iran

Cooling and heating energy accounts for a significant portion of the total energy consumption in residential sector. Building envelope is exposed to sunlight and outside air and therefore have a significant role in determining the thermal loads of buildings. Meanwhile, roofs which are exposed to sunlight all the day long are important envelope components and have a significant share of buildings energy consumption. Therefore, applying appropriate roof solutions can significantly reduce building energy consumption for airconditioning and improve indoor comfort conditions. This paper aims to investigate the effect of different roofing techniques on thermal performance of a singlestorey residential building with two types of uninsulated and insulated configurations under different climatic conditions of Iran. For this purpose, different cool roof albedos 0.5, 0.7, and 0.9 and two types of green roofs, GR with actual local rainfall and wet GR, are considered. The thermal loads of the buildings are calculated using the DesignBuilder software and compared with a conventional cast concrete roof. The results show that by choosing an appropriate type of roof technique, the total airconditioning energy requirement of the building can be reduced between 731%, depending on the building configuration and climatic condition.