ارزیابی اثر شاخص هندسی خیابان (H/W) برعملکرد حرارتی مسکن؛ نمونه مورد مطالعه: آپارتمان های مسکونی همدان (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

پیوند بین هندسه معابر شهری (H/W) و مصرف انرژی ساختمان، تعامل پیچیده ای بین عوامل اقلیمی، الگوهای مکانی، نحوه قرارگیری فضاهای باز و همجواری ساختمان هایی است که آنها را تشکیل می دهند.  این تحقیق، با استفاده از مفهوم خرد اقلیم ایجاد شده متأثر از هندسه معابر شهری به بررسی عملکرد حرارتی ساختمان های مسکونی شهرهمدان پرداخته است. ارزیابی اثر هندسه معابر شهری(H/W)  بر میزان مصرف انرژی، هدف اصلی است. در این مطالعه مجموعه جامعی از شبیه سازی های حرارتی مبتنی بر آب و هوای منطقه همدان و تحلیل آماری، برای بررسی چگونگی تأثیر تغییرات ضابطه ارتفاع نسبت به عرض معبر بر میزان مصرف انرژی انجام شده است. روش تحقیق به صورت ترکیبی از روش های کیفی و کمی(داده های عددی شبیه سازی) است. در مرحله شبیه سازی برای شناخت تأثیر(H/W)، بر میزان مصرف انرژی دو حالت در نظر گرفته شده است. ابتدا برای بررسی اثر شاخص عرض معبر، ارتفاع ثابت و عرض معبر متغیر و سپس برای بررسی شاخص ارتفاع، عرض معبر ثابت و ارتفاع متغیر در مدلسازی ها در نظر گرفته شده و در تحلیل یافته ها از روش های آماری، ضریب همبستگی، مقایسه با مدل مرجع و رگرسیون چندگانه بهره گرفته شده است. نتایج بیان می دارد که در تمام قطعات مسکونی الگوهای شمالی، بین ( متغّیر(6الی36متری) W/ ثابت H) و میزان انرژی سالانه، رابطه همبستگی مستقیم و با شدت زیاد و در الگوهای جنوبی، بدون همبستگی است. همچنین بین ( ثابت W/ متغیر(3الی10طبقه)H) و انرژی سالانه در قطعات شمالی، همبستگی مستقیم و در قطعات الگوهای جنوبی رابطه همبستگی معکوس ولی با تاثیر بسیار کم برقرار است. بنابراین شاخص هندسی معابر شهری در الگوهای شمالی مؤثر بوده و افزایش ارتفاع با افزایش فاصله افقی بین ساختمان ها در کاهش مصرف انرژی تأثیرگذار است. هرچه مقدار شاخص ((H/W در معابر شهری اقلیم سرد همدان عدد کمتری باشد(دره های کم عمق)، با افزایش جذب تابش خورشیدی، میزان مصرف انرژی ساختمان کاهش می یابد. با تحلیل رگرسیون چندگانه مشخص شد، شاخص های هندسی ((H/W و مقدار سطوح درمعرض آفتاب(Ssu) و سایه(Ssh) نسبت به زیربنا(A) و سطح کل(S)، بیشترین تبیین کننده مصرف انرژی در الگوهای قطعات شمالی هستند. الگوی پیشنهادی (تغییر در استقرار سطح اشغال الگوی اول) بهینه ترین عملکرد حرارتی را با کاهش 9/42 درصد انرژی سرمایشی و 73/4 درصدی انرژی نهایی دارد.