طراحی ساختمان با صرفه جویی در مصرف انرژی

بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان

طراحی ساختمان با صرفه جویی در مصرف انرژی در متن چرخه عمر ساختمان

مشخصات فیزیکی و ساختاری اجزای ساختمان مانند دیوارها ، پنجره ها ، کف و درب ها که پوسته بیرونی ساختمان را تشکیل می دهند ، تأثیر بسزایی در مصرف انرژی ساختمان دارد. عملکرد حرارتی ، ضخامت و رنگ مواد به کار رفته در این اجزا نقش مهمی در تنظیم اتلاف حرارت  ساختمان دارند . در زیر ویژگی های صرفه جویی در انرژی اجزای ساختمان تجزیه و تحلیل شده است.

پنجره:

پنجره از طریق از دست دادن یا افزایش گرما ، تهویه طبیعی و روشنایی بر بازده انرژی در ساختمان تأثیر می گذارد. بعد از ضلع شرقی و غربی مناسب ترین جهت از نظر افزایش گرما، جنوب است. پنجره های بزرگ ضمن بهبود نور روز ، نیاز به نور مصنوعی را کاهش می دهند. پنجره باید به اندازه ای طراحی شود که برای تأمین نور طبیعی کافی باشد. به عنوان مثال ، اندازه پنجره باید حداقل 15٪ از سطح اتاق باشد.

 هنگام تصمیم گیری در مورد میزان شفافیت در ساختمان ، که در آن منطقه آب و هوایی قرار داده شده است ، باید از قبل مشخص شود. از آنجا که محافظت در برابر تابش خورشید و باد هدف اصلی در مناطق گرم و خشک آب و هوایی است ، باید از پنجره های کوچک استفاده شود. در مناطق آب و هوایی گرم و مرطوب ، با اقدامات احتیاطی لازم ، باید از دهانه های بزرگ به منظور بالا بردن گردش هوا در محیط داخلی استفاده شود.

در مناطق آب و هوایی سرد ، برای به حداقل رساندن اتلاف حرارت ناشی از پنجره ها ، باید از پنجره های کوچک و کم استفاده کرد. با این حال ، به منظور استفاده از اثر مفید تابش های خورشیدی ، دهانه های پنجره در جبهه جنوبی باید بیش از آنچه در جبهه های دیگر است ، نگه داشته شود. با این حال ، در مناطق معتدل آب و هوایی ، باید به دهانه هایی داده شود که گردش هوا کافی باشد

استفاده از در و پنجره upvc همچنین به تعدادی از اهداف ضروری مانند تهویه ، نور طبیعی و باز شدن مناظر کمک می کند. این هزینه زیادی را برای هزینه ساخت به همراه ندارد. در مناطق آب و هوایی که زمستان های سرد دارند ، موقعیت دهانه پنجره ها در شمال نباید ترجیح داده شود زیرا افزایش گرما از خورشید بسیار کم است و نفوذ هوا افزایش می یابد زیرا بادهای زمستانی معمولاً از شمال می وزند و در نتیجه تلفات گرما می شود. به دست آوردن مقدار مشخصی از خورشید از دهانه هایی که در شرق و غرب قرار داده شده است ، حتی اگر در زمستان از جبهه جنوبی کمتر باشد.

با این حال ، از آنجا که آفتاب تابستان به صورت افقی در ساعات صبح و بعد از ظهر می آید ، محافظت از این دهانه ها بسیار دشوار است و ممکن است با مشکل گرم شدن بیش از حد مواجه شویم. پنجره هایی که به سمت جنوب می باشند ، ممکن است از پرتوهای خورشیدی که در زمستان به طور افقی می آیند تقریباً کل روز استفاده کنند. در تابستان ، آنها ممکن است به راحتی در برابر اشعه هایی که به صورت عمودی می آیند محافظت شوند.

به دلیل همه این اجزاءها ، پنجره های جنوبی سیستم هایی هستند که می توانند به طور معمول در استفاده غیر فعال از خورشید استفاده شوند. با این حال ، در مقایسه با دیوار ، به دلیل کیفیت ضعیف  ، آنها در معرض اتلاف حرارت و افزایش هستند. بنابراین لازم است اقدامات احتیاطی برای زمستان و تابستان انجام شود. در این حالت استفاده از شیشه دو جداره اهمیت بالایی پیدا می کند.

 اما کاربردهای ایزولاسیون در شب برای از بین بردن اتلاف گرما که ممکن است بعد از غروب خورشید رخ دهد ضروری است. این عناصر جداسازی ممکن است کرکره باشد که از داخل یا خارج ثابت شود. یا حداقل از طریق پایین آوردن دقیق پرده ها باید تلفات را کاهش داد. در روزهای تابستان ، پنجره ها می توانند به راحتی با کمک لبه های ، آفتابگیر یا پرده محافظت شوند .

در قسمت جلویی باید از شیشه های با کارایی بالا استفاده شود که بسته به شرایط آب و هوایی ، جهت خورشید و هدف استفاده از ساختمان مناسب ترین ضریب انتقال حرارتی و نور را برای کیفیت مطلوب دارد. از انرژی می توان به لطف نازک کاری های جدا شده ، شیشه های با پوشش کم ، جزئیات و مونتاژ ضد شیشه آرگون یا کریپتون و ضد هوا استفاده کرد.

درها:

موقعیت درهای بیرونی باید با توجه به اثرات باد ، افزایش گرما و تلفات انتخاب شود. در مناطق آب و هوایی سرد ، بادگیر پیشنهاد می شود تا از اثر باد در افزایش تلفات گرما محافظت شود. در مناطق خشک و معتدل آب و هوایی ، چون باد تاثیری ترمیمی به راحتی ندارد ، باید سطوح بسته به باد را ترجیح داد

کفها:

کفهای زمینی که روی زمین قرار گرفته اند باید به گونه ای چیده شوند که از نظر گرما و رطوبت عملکرد مطلوبی داشته باشند. در مناطق آب و هوایی سرد و معتدل ، کفپوش های کاملاً جدا باید ترجیح داده شوند. با این وجود ، در مناطق آب و هوایی مرطوب و گرم ، کف های مرتفع می توانند ترجیح داده شوند زیرا جریان های هوا اهمیت پیدا می کنند .در حجم هایی که به نور خورشید می رسند ، از کفپوش می توان به عنوان ذخیره گرمای گرم استفاده کرد. در کف سازی ، مواد رنگی تیره که ظرفیت ذخیره گرما زیادی دارند ، باید ترجیح داده شوند. قرار دادن فرش روی زمین و باز گذاشتن آن باعث افزایش ظرفیت جذب گرما می شود.

استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر با تکنیک های غیر فعال:

گرمایش غیرفعال: سیستم های گرمایش خورشیدی غیر فعال بر اساس رابطه بین سیستم خورشیدی و ساختمان طبقه بندی می شوند.

 سه سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال وجود دارد:

  •  سیستم های بهره مستقیم
  •  سیستم های بهره غیرمستقیم
  •  سیستم های بهره جداگانه

در سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال ، عناصر ساختمان (پنجره ها ، دیوارها ، کف ها و غیره) گرما را جمع آوری و ذخیره می کنند و سپس در فضای داخلی توزیع می کنند.

سیستم های افزایش مستقیم:

ساختمان مستقیم خورشیدی منفعل دارای پنجره هایی است که خورشید زمستان را مستقیماً به فضای اشغال شده وارد می کند. این دستاوردهای خورشیدی برای تأمین بخشی از نیازهای حرارتی فعلی ساختمان است یا در جرم حرارتی ذخیره می شود تا نیازهای گرمایشی که بعداً بوجود می آیند را تأمین کند. بیشتر ساختمانهای دارای سود مستقیم عبارتند از:

  1. پنجره های بزرگ رو به جنوب (برای نیمکره شمالی) برای پذیرش زیر زمستان.
  2.  جرم حرارتی داخل پاکت عایق برای کاهش نوسانات دما
  3.  برآمدگی بالای شیشه جنوبی (یا استراتژی دیگر) محاسبه شده برای سایه زدن شیشه در تابستان در حالی که پذیرش زمستانه زاویه پایین است.
  4.  وسیله ای برای کاهش اتلاف گرما در شب.

در یک ساختمان با سود مستقیم ، نور خورشید مستقیماً از طریق لعاب به داخل کشور پذیرفته می شود. به سطوح عظیم داخلی برخورد می کند (به طور معمول کف دیوارهای بتونی و دیوارهای سنگ تراشی) ، جذب شده و به گرما تبدیل می شود. مقداری از گرما از سطح بلافاصله به داخل اتاق باز می گردد.

باقیمانده گرمای جذب شده به جرم حرارتی هدایت می شود که به آرامی گرم می شود. بعداً در شب ، گرمای ذخیره شده همانطور که در شکل 1 و 2 نشان داده شده است ، به داخل باز می گردد.

صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان

شکل 1. شماتیک سود مستقیم

صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان

شکل 2. افزایش مستقیم به همراه شماتیک ذخیره سازی

سیستم های افزایش غیرمستقیم:

 یک سیستم خورشیدی غیرفعال با بهره غیر مستقیم ذخیره حرارتی خود را بین نما و فضاهای داخلی دارد. گرما در یک دیوار خارجی یا سقف

(با آب یا آجر / بتن) یک ساختمان جمع آوری و ذخیره می شود و همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، در فضای داخلی توزیع می شود

 صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان

شکل 3. شماتیک سود غیرمستقیم

مقاله

204 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

تماس بگیرید

ارسال
پشتیبانی واتس‌اپ
سلام 👋
چطور میتونم کمکتون کنم؟