بررسی تاثیر همزمان درصد سطوح شفاف نما و جهتگیری بنا بر میزان مصرف انرژی مدارس در اقلیم معتدل و مرطوب ایران

جهت‌گیری و میزان سطوح شفاف بنا دو متغیری هستند که به آن‌ها در مراحل اولیه طراحی معماری به مثابه قرارگیری در سایت و تعادل بین سطوح کدر و شفاف پرداخته می‌شود. هدف در این تحقیق تعیین جهت‌گیری بهینه و درصد مناسب سطوح شفاف ساختمان، همچنین اندازه‌گیری تفاوت شرایط بهینه بر میزان مصرف انرژی نهایی است. نمونه موردی این تحقیق بناهای آموزشی (مدارس) ساخته‌شده با استانداردها و مشخصات ساخت فعلی سازمان نوسازی مدارس در اقلیم معتدل و مرطوب ایران (شهر رشت) است. با توجه به تاثیر متقابل متغیرهای ذکرشده در این تحقیق، تاثیر آن‌ها به صورت هم‌زمان و پیوسته بررسی می‌شود. در این پژوهش برای انجام مدل‌سازی و شبیه‌سازی از نرم‌افزار شبیه‌ساز انرژی design builder v4 استفاده می‌گردد که دارای موتور شبیه‌ساز انرژی پلاس است. بر مبنای نتایج این مطالعه، به صورت کلی جهت‌گیری بهینه بنا سمت جنوب است، در صورتی که درصد بهینه سطوح شفاف بنا بسته به جهت‌گیری آن می‌تواند بین 40 تا 55% متغیر باشد. افزایش مقدار سطوح شفاف در جهت شرق یا تغییر جهت‌گیری بنا در شرایطی که میزان سطوح شفاف بنا بیشتر از 40% است، بیشترین حساسیت تاثیر را روی میزان مصرف انرژی بنا دارد.

Understanding the Concurrent Effect of the Building Facade Glazing Percentage and ‎Orientation on Energy Consumption of Schools in Iran

Orientation and the building facade glazing percentage are two parameters necessary ‎to be considered during the early stages of architectural design in order to determine the ‎location of the building on site and control the balance between the transparent and opaque ‎parts of its envelope. The aim of this research is‏ ‏to specify the optimum‏ ‏values of orientation and ‎glazing percentage of building facade and finding the effect of deviating the variables from the ‎optimum values on the total building energy consumption. The cases of this research are the ‎schools constructed based on the current standards and specifications of‏ ‏Iran’s Organization for ‎Renovating and Developing Schools in humid temperate climate. Due to interrelation between ‎these two parameters, their impacts are studied concurrently. Research questions are:‎ ‎1What is the optimum orientation angle and facade glazing percentage of school buildings in ‎designated climate, in terms of the lowest energy consumption? 2What is the sensitivity factor ‎of these variables in different situations on total energy consumption of the building? 3What is ‎the differences of changes due to deviation from the optimum values, for each parameter? ‎ In this research the Latin Hypercube method is used for sampling the input values; and ‎Designbuilder program with Energy Plus simulation engine is used for modeling and analysis. ‎According to the results of this study southfacing buildings have the optimum orientation with ‎whatever glazing percentage. However, the optimum glazing percentage depends on the ‎building orientation and would differ from 40 to 55 percent. This study shows that increasing ‎the glazing percentage of school buildings up until 40 percent for east–oriented buildings has the ‎most significant sensitive effect on building energy consumption, whereas increasing it more ‎than this value didn’t show a considerable effect.