طراحی ساختمان اداری با بررسی راهکارهای افزایش عملکرد حرارتی آتریوم در اقلیم سرد و کوهستانی (مطالعه موردی ساختمان مخابرات مرکزی همدان)

مقاله اقلیم سرد و کوهستانی (مطالعه موردی ساختمان مخابرات مرکزی همدان)

بحران انرژی در جهان و بحران های زیست محیطی ناشی از مصرف انرژی های فسیلی، از جمله م سائلی است که موجبات نگرانی دانشمندان و سیاستمداران کشورهای مختلف را فراهم کرده است. با بالا رفتن میزان نیروی شاغل در شرکت ها و ادارات، ساختمان ها اداری یکی از مصرف کنندگان عمده انرژی می باشند. از سوی دیگر آتریوم با اثرات مثبت روان شناختی خود از طریق افزایش ضریب نفوذ نور طبیعی در ساختمان و بالا بردن سطح تعاملات اجتماعی به یکی از علاقه مندی های طراحان در ساختمان های اداری بدل گشته است که در صورت طراحی نامناسب می تواند مصرف انرژی ساختمان را برای جبران بار گرمایشی، سرمایشی، لایه بندی دمایی و ... به شدت افزایش دهد. در اقلیم سرد و کوهستانی ساختمان های اداری و تجاری بسیاری بدون در نظر گرفتن شرایط طراحی بهینه آتریوم طراحی و اجرا شده اند. لایه بندی دمایی در تابستان ها و مشکلات گرمایشی در زمستان ها از اثرات مشهود آن ها می باشد، لذا این رساله با استفاده از روش تحقیق کمی و شبیه سازی عددی در جستجوی عناصر کالبدی بهینه در طراحی آتریوم (هندسه، مساحت، ارتفاع و پنجره بندی) می باشد. ابتدا با فرض ناکارآمدی ساختمان مورد مطالعه شرایط آن در نرم افزار شبیه سازی انرژی دیزاین بیلدر مدل سازی گردید و سپس با بررسی متغیرهای کالبدی ذکر شده شرایط بهینه سازی آتریوم استخراج شد. این راهکارها در مراحل طراحی و اجرای ساختمان های اداری برای اخذ تصمیمات بهتر قابل استفاده خواهد بود. بررسی ها نشان داد که فرم مربع بهترین شکل برای طراحی آتریم می باشد و تغییر فرم می تواند افزایش مصرف انرژی ساختمان را در پی داشته باشد. هم چنین مشخص گردید که حد بهینه ای برای مساحت آتریوم وجود دارد که افزایش یا کاهش آن باعث کاهش عملکرد آتریوم خواهد شد. ارتفاع آتریوم هم باید مناسب با ارتفاع ساختمان باشد و کاهش یا افزایش آن اثر باعث افزایش با گرمایشی و سرمایشی ساختمان می شود. در مورد سقف آتریوم، سقف تخت، شیب دار، مخروطی و گنبدی شبیه سازی شد که نتایج آن نشان می دهد که بهترین حالت، سقف شیب دار با پنجره های رو به جنوب می باشد. برای بررسی فرم بهینه ساختمان فرم های پایه به علاوه فرم ساختمان مورد بررسی شبیه سازی شد که در نهایت مکعب مستطیل با کشیدگی شرقی- غربی دارای بهترین عملکرد می باشد.