بررسی نقش عناصر پوسته بنای بلندمرتبه در کاهش مصرف انرژی (نمونه موردی: برج‌های مسکونی پزشکان آبشار اصفهان)

انرژی قابل‌توجهی برای تامین و حفظ شرایط محیطی برای آسایش حرارتی در ساختمان‌های مسکونی بلندمرتبه مصرف می‌شود که به میزان زیادی به مولفه‌های طراحی پوسته بستگی دارد. لذا برای رسیدن به مقادیر بالای صرفه‌جویی انرژی در ساختمان‌ها، ابتدا اقدامات طراحی با تاثیر زیاد باید تعریف و سپس بهینه‌سازی شوند. این پژوهش به‌دنبال پاسخ به پرسش چگونگی تاثیر مولفه‌های پوسته ساختمان بر مصرف انرژی ساختمان مسکونی بلندمرتبه در اقلیم گرم و خشک است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف دستیابی به مولفه‌های بهینه طراحی پوسته در ساختمان‌های بلندمرتبه در اقلیم گرم و خشک پرداخته تا سبب برقراری شرایط آسایش حرارتی و ذخیره انرژی اولیه (الکتریسیته و گاز طبیعی) شود. به این منظور، یک ساختمان مسکونی بلندمرتبه موجود به‌عنوان نمونه موردی در اصفهان انتخاب گردیده تا مصرف انرژی قبل و بعد از بهینه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی کامپیوتری designbuilder مقایسه ‌شود. تجزیه و تحلیل‌ مطابق با شبیه‌سازی‌های انرژی نشان داده است که هر یک از مولفه‌های پوسته در خور تغییرات فراوانی در زمینه کاهش مصرف انرژی ساختمان هستند. سه مولفه‌ای که برای بالا بردن عملکرد انرژی پوسته ساختمان انتخاب شده است شامل نسبت پنجره به دیوار، ویژگی‌های شیشه و مصالح پوسته است. نتایج نشان داده است که نسبت پنجره به دیوار 20 درصد به میزان 11.04 درصد نسبت به مدل پایه (50 درصد) عملکرد مناسب‌تری دارد. همچنین نمای پوسته‌ای با شیشه‌ای سه‌جداره شفاف به ضخامت 4 میلی‌متر و لایه گاز آرگون 10 میلی‌متر بیش‌ترین صرفه‌جویی در انرژی کل را به دنبال دارد. در شرایط آب و هوایی گرم و خشک پلاستر سیمان عملکرد بهتری نسبت به سایر مصالح نشان داده است. این مطالعه سبب طراحی پوسته با کارایی بالا می‌شود و صرفه‌جویی قابل‌توجهی در مصرف انرژی (حدود 12.5 درصد برای انرژی کل، 16 درصد برای گرم کردن و 29 درصد برای خنک کردن) به همراه دارد. همچنین باعث افزایش 2.5 درصدی انرژی روشنایی الکتریکی می‌شود. 

investigating the role of high-rise building shell elementsin reducing energy consumption (case study: isfahan pezeshkan abshar' residential high-rise buildings)

introduction: people consume considerable energy to provide and maintain environmental conditions for thermal comfort in high-rise residential buildings, which largely depends on the shell design components. therefore, to achieve high values of energy saving in buildings, design measures with highimpact must be defined and then optimized. this research seeks to answer the question of how the components of the building shell affect the energy consumption of high-rise residential buildings in a hot and dry climate. methodology: the current research aims to achieve the optimal components of the shell design in highrise buildings in hot and dry climates to establish thermal comfort conditions and primary energy storage(electricity and natural gas). for this purpose, the article selected an existing high-rise residential building as a case study in isfahan to compare energy consumption before and after optimization using design builder computer simulation software.results: the analysis according to the energy simulations has shown that each of the components of the shell is suitable for various changes in reducing the energy consumption of the building. the three components selected to enhance the energy performance of the building shell include window-to-wallratio, glass properties, and shell materials. the results have shown that the window-to-wall ratio of 20% is 11.04% better than the base model (50%). also, the shell facade with 4 mm thick transparent triplepaned glass and 10 mm argon gas layer leads to the maximum total energy saving. in hot and dry weather conditions, cement plaster has indicated better performance than other materials.conclusion: this study results in the design of a high-performance shell and significant savings in energy consumption (about 12.5% for total energy, 16% for heating, and 29% for cooling). it also increases the energy of electric lighting by 2.5%.