بهینه‌سازی انرژی در فصول سرد و گرم با بهره‌گیری از دیوار ترومب در ساختمان‌های اداری

امروزه صرفه‌جویی در مصرف انرژی یکی از ارکان ضروری برای کاهش گرمایش جهانی، کنترل تغییرات آب و هوایی، کاهش سطح گازهای گلخانه‌ای در جو زمین و کربن‌زدایی به شمار می‌رود. با توجه به اینکه بخش ساختمان نیمی از انرژی جهان را مصرف می‌کند، این سوال مطرح می‌شود که چگونه می‌توان با پردازش مدل کاربردی و ضمن استفاده از منابع تجدیدپذیر در پوسته خارجی ساختمان، مصرف انرژی را در فصول سرد و گرم کاهش داد. هدف از این پژوهش معرفی مدل کاربردی است که از تلفیق سازوکار مربوط به ساختمان‌های انرژی نزدیک به صفر، شبیه‌سازی رفتار انرژی در محیط نرم‌افزار دیزاین بیلدر و طراحی معماری مبتنی بر ویژگی‌های اقلیمی حاصل شده است. این مدل می‌تواند به راحتی در ساختمان‌های موجود با کاربری اداری واقع در اقلیم گرم و خشک استفاده شود و علاوه بر فصول سرد، در فصول گرم نیز به بهینه‌سازی انرژی در ساختمان بیانجامد. این پژوهش ترکیبی کمی و کیفی و از نوع کاربردی است. برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌های اقلیمی از نرم‌افزار مشاور اقلیمی و برای تحلیل رفتار انرژی در ساختمان از دیزاین بیلدر به عنوان نرم‌افزار شبیه‌ساز انرژی استفاده شده است. نتایج پژوهش حاکی از این است که ساختمان‌های انرژی نزدیک به صفر در کاهش مصرف انرژی موثر است. نتایج شبیه‌سازی تایید کرد که به‌کارگیری دیوار ترومب با ضخامت 25 سانتی‌متر به میزان 43.29 درصد از بار گرمایش ساختمان در فصول سرد می‌کاهد. در عین حال این عنصر عملکرد مطلوبی در فصول گرم ندارد و لازم است تا با اتخاذ راهکارهای معماری شامل دودکش حرارتی و بازشوها و استفاده از جریان طبیعی هوا حرارت و انرژی دریافتی در فصول گرم را تعدیل کرد.

optimizing energy in cold and hot seasons by using trombe wall in office buildings

today, saving energy is one of the essential elements for reducing global warming, controlling climate change, reducing the level of greenhouse gases in the atmosphere, and decarbonizing. considering that the building sector consumes half of the world's energy, the question arises as to how to reduce energy consumption in hot and cold seasons by processing the functional model and using renewable resources in the outer shell of the building. the purpose of this research is to introduce a practical model that is obtained from the combination of the mechanism related to near-zero energy buildings, the simulation of energy behavior in the environment of design builder software, and the architectural design based on climatic characteristics. this model can be easily used in existing buildings with office use located in hot and dry climates, and in addition to cold seasons, it can lead to energy optimization in the building. this research is a combination of quantitative and qualitative and of an applied type. to collect and analyze climate data, climate consultant software was used, and to analyze energy behavior in the building, design builder was used as an energy simulator software. the results of the research indicate that energy buildings close to zero are effective in reducing energy consumption. the simulation results confirmed that the use of a trombe wall with a thickness of 25 cm reduces the heating load of the building by 29.43% in cold seasons. at the same time, this element does not perform well in hot seasons and it is necessary to adjust the heat and energy received in hot seasons by adopting architectural solutions including thermal chimneys and openings, and using natural airflow.