بررسی نقش ضخامت شیشه و لایه هوایی در افزایش عملکرد حرارتی بازشو پنجره با رویکرد اقلیمی در شهر تهران

در دهه‌های اخیر، بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها به دغدغه‌ای مهم در معماری و مهندسی ساختمان تبدیل شده است، به‌ویژه در مناطق گرم و خشک مانند تهران. پنجره‌ها نقش کلیدی در انتقال حرارت دارند و طراحی و انتخاب نامناسب آن‌ها منجر به افزایش مصرف انرژی (بر اثر افزایش اتلاف حرارتی) در فصول مختلف می‌شود. داده‌های کمی ناکافی و نیز عدم بهره‌برداری از ابزارهای تحلیلی دقیق برای بررسی پارامترهای موثر بر عملکرد حرارتی پنجره‌ها، سبب ایجاد خلا در دستاوردهای کمی مرتبط با این حوزه گردیده است. این پژوهش با هدف ارائه یک چارچوب کمی و تحلیلی در جهت کاهش انتقال حرارتی مربوط به بازشو پنجره‌ها و نیز در راستای بهبود عملکرد حرارتی آن‌ها در ساختمان‌های مناطق گرم و خشک، به‌ویژه تهران، انجام شده است. تحقیق حاضر مبتنی بر شبیه‌سازی در نرم‌افزار designbuilder و نیز استخراج و تحلیل دستاوردهای کمّی صورت گرفته است. پارامترهایی مانند ضخامت شیشه، تعداد و نوع لایه‌های هوای داخلی و انواع عایق‌بندی، با استفاده از داده‌های واقعی و شرایط اقلیمی تهران مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج با استانداردهای موجود مقایسه شده تا تاثیر هر عامل مشخص گردد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ضخامت شیشه، طراحی بهینه لایه‌های هوایی و استفاده از عایق مناسب می‌تواند اتلاف حرارت را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد. این پژوهش چارچوبی جامع برای طراحی پنجره‌ها ارائه داده که می‌تواند به معماران در اتخاذ تصمیمات بهینه در مراحل طراحی کمک کند. یافته‌ها به‌عنوان مرجعی برای بهبود بازشوهای نما و کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌های مشابه اقلیمی کاربرد دارند.

investigating the role of glass thickness and air layer in enhancing the thermal performance of window openings: a climatic approach for tehran city

in recent decades, optimizing energy consumption in buildings has become a critical concern in architecture and building engineering, particularly in hot and dry regions such as tehran. windows play a pivotal role in heat transfer, and improper design and selection significantly increase energy consumption across different seasons. a lack of quantitative data and precise analytical tools for assessing the parameters influencing the thermal performance of windows remains a major challenge in this field. this study aims to provide a quantitative and analytical framework to minimize heat transfer through windows and enhance their thermal performance in buildings located in hot and dry climates, with a specific focus on tehran. the research is based on simulations conducted using designbuilder software. parameters such as glass thickness, the number and type of internal air layers, and various insulation types were analyzed using real data and the climatic conditions of tehran. the results were compared with existing standards to identify the impact of each factor. the results indicate that increasing glass thickness, optimizing the design of air layers, and utilizing appropriate insulation can significantly reduce heat loss. this study presents a comprehensive framework for window design that assists architects in making optimal decisions during the design phase. the findings serve as a valuable reference for improving facade openings and reducing energy consumption in buildings with similar climatic conditions.