بررسي عملکرد ديوارهاي زنده از ديدگاه انرژی
منتشر شده در شماره هفتم و هشتم فصلنامه معماری و انرژی
نویسنده مسئول:
همکاران:
دربارهی مقاله:
در پژوهش حاضر، با توجه به تغییرات آب و هوایی و افزایش نیاز سرمایی ساختمان در بسیاری از نقاط کشور، با استفاده از مطالعات اسنادی و کتابخانهای، تلاش گردید راهکارهایی برای کاهش نیاز انرژی و همچنین بهبود شرایط آسایش بصری و حرارتی در محیط پیرامون، با استفاده از سبزینگیهای عمودی ارائه گردد. برای پیشبرد اهداف تحقیق، با استفاده از یک دیوار زندهی واقعی در جبههی جنوبی یک ساختمان، به بررسی رفتار حرارتی و تحلیل تأثیر آن در حوزهی ساختمان پرداخته شده است. انتخاب دورهی گرم سال در شهر تهران، به دلیل دمای متوسط زیاد و فزاینده در این دوره، و همچنین قابل توجه بودن اثر جزیرهی گرمایی در اکثر نقاط مرکزی آن بوده است. نتایج حاصل از بررسی تجربی نشان داد یک دیوار زنده، به طور متوسط، در برخی از اوقات روز، شار حرارتی عبوری از دیوار را تا 10 برابر و دمای سطح را به میزان 15 درجه سلسیوس کاسته است. در بخش شبیه سازی نتایج حاصل نشان داد دیوار زنده، در صورتی که فقط در یک جبهه استفاده شود و تمام سطح آن دیوار را پوشش دهد، میتواند 21 تا 24 درصد نیاز سرمایی را کاهش دهد. بیشترین اثرگذاری این نوع دیوار در جهت غربی و سپس شرقی است. در تابستان، در جبههی شرقی و غربی، شاهد بیش از 15 درجه سلسیوس کاهش دمای سطح خارجی دیوار در بعضی از ساعات بحرانی روز هستیم؛ اما در زمستان بیشترین کاهش دما در دیوار جنوبی به میزان حداکثر 18 درجه سلسیوس است، که ناشی از اهمیت کاهش میزان تابش مستقیم آفتاب بر روی نمای جنوبی در اثر سایهاندازی پوشش گیاهی بر روی آن است. به طور کلی، دیوار زنده با استفاده از تبخیر و تعرق و همچنین سایهاندازی میتواند بار سرمایی را به مقدار زیادی کاهش دهد؛ اما در زمستان، عملکرد آن تأثیر چندانی بر میزان کاهش بار گرمایی ندارد، زیرا وجود آن هم بهرهی خورشیدی در طول روز را کم میکند و هم تابش دیوار به سمت آسمان در طول شب. همچنین تأثیر دیوار زنده، در مقیاس محلی، به قدری کم بوده است که میتوان آن را قابل اغماض تلقی کرد. البته، در اینجا باید به این نکته اشاره کرد که در صورت اجرای آن، در یک مقیاس بزرگ شهری، اثر آن میتواند محسوس گردد.
واژههای کلیدی:
رفتار حرارتی دیوار ، شبیه سازی دیوار زنده ، نمای سبز ، شهر تهران ، آسایش حرارتی ، جزیره حرارتی
راهنمای استناد به مقاله:
جهت ارجاع این مقاله در اثر پژوهشی خود می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
ستاری کرکزلو، حمید؛ محمدکاری، بهروز؛ 1399؛ بررسي عملکرد ديوارهاي زنده از ديدگاه انرژی؛ فصلنامه معماری و انرژی؛ تهران؛ شماره هفتم و هشتم؛ ص 75-83.
نسخـه چاپــی
قیمت: 290000 تومان
ارسال توسط پست
فهرست مراجع و منابع این مقاله:
- A. Hoyano, 1988, «Climatological uses of plants for solar control and the effects on the thermal environment of a building», Energy and buildings, vol. 11, no. 1-3, pp. 181-199
- B. Bass, 2007, Green Roofs and Green Walls: Potential Energy Savings in the Winter
- B. Jaafar, I. Said, M.N.M. Reba, and M.H. Rasidi, 2013, «Impact of Vertical Greenery System on Internal Building Corridors in the Tropic», Procedia - Social and Behavioral Sciences vol. 105 pp. 558-568
- B. Raji, M.J. Tenpierik and A. van den Dobbelsteen, 2015, «The impact of greening systems on building energy performance: A literature review», Renewable and Sustainable Energy Reviews vol. 45 pp. 610-623
- B. Sudimac, B. Ilić, V. Munćan, and A.S. Anđelković, 2019, «Heat flux transmission assessment of a vegetation wall influence on the building envelope thermal conductivity in Belgrade climate», Journal of Cleaner Production, vol. 223, pp. 907-916
- C.L. Tan, N.H. Wong, and S.K. Jusuf, 2014, «Effects of vertical greenery on mean radiant temperature in the tropical urban environment», Landscape and Urban Planning, vol. 127, pp. 52-64
- E. Cuce, 2017, «Thermal regulation impact of green walls: An experimental and numerical investigation», Applied Energy, vol. 194, pp. 247-254
- F. Olivieri, L. Olivieri, and J. Neila, 2014, «Experimental study of the thermal-energy performance of an insulated vegetal façade under summer conditions in a continental mediterranean climate», Building and Environment, vol. 77, pp. 61-76
- G. Pérez, L. Rincón, A. Vila, J.M. González, and L.F. Cabeza, 2011, «Green vertical systems for buildings as passive systems for energy savings», Applied Energy, vol. 88, no. 12
- I. Blanco, E. Schettini, and G. Vox, 2019, «Predictive model of surface temperature difference between green façades and uncovered wall in Mediterranean climatic area», Applied Thermal Engineering, vol. 163, p. 114406
- K.J. Kontoleon and E.A. Eumorfopoulou, 2010, «The effect of the orientation and proportion of a plant-covered wall layer on the thermal performance of a building zone», Building and Environment, vol. 45, no. 5, pp. 1287-1303
- K. Perini, M. Ottelé, E. Haas, and R. Raiteri, 2011 «Greening the building envelope, façade greening and living wall systems», Open Journal of Ecology, vol. 01
- K. Perini, M. Ottelé, A. Fraaij, E. Haas, and R. Raiteri, 2011, «Vertical greening systems and the effect on air flow and temperature on the building envelope», Building and Environment, vol. 46, no. 11, pp. 2287-2294
- L. Zhang et al., 2019, «Thermal behavior of a vertical green facade and its impact on the indoor and outdoor thermal environment», Energy and Buildings, vol. 204, p. 109502
- M.-A. Kenaï, L. Libessart, S. Lassue, and D. Defer, 2018, «Impact of plants occultation on energy balance: Experimental study», Energy and Buildings, vol. 162, pp. 208-218
- M. Haggag, A. Hassan, and S. Elmasry, «Experimental study on reduced heat gain through green façades in a high heat load climate», Energy and Buildings, vol. 82, pp. 668-674
- M. Razzaghmanesh and M. Razzaghmanesh, 2017, «Thermal performance investigation of a living wall in a dry climate of Australia», Building and Environment, vol. 112, pp. 45-62
- M.-T. Hoelscher, T. Nehls, B. Jänicke, and G. Wessolek, «Quantifying cooling effects of facade greening: Shading, transpiration and insulation», Energy and Buildings, vol. 114, pp. 283-290
- N. H. Wong et al.v, 2010, «Thermal evaluation of vertical greenery systems for building walls», Building and Environment, vol. 45, no. 3, pp. 663-672
- N. Tzortzi, J. Georgi, and J. Sophocleous, 2018, «The Green Wall as sustainable tool in Mediterranean cities: The case study of Limassol, Cyprus»
- Q. Chen, B. Li, and X. Liu, 2013, «An experimental evaluation of the living wall system in hot and humid climate», Energy and buildings, vol. 61, pp. 298-307
- Q. Xing, X. Hao, Y. Lin, H. Tan, and K. Yang, 2019, «Experimental investigation on the thermal performance of a vertical greening system with green roof in wet and cold climates during winter», Energy and Buildings, vol. 183, pp. 105-117
- R.W. Cameron, J. Taylor, and M. Emmett, 2015, «A Hedera green facade - energy performance and saving under different maritime-temperate, winter weather conditions», Building and Environment, vol. 92, pp. 111-121
- R.W. Cameron, J.E. Taylor, and M.R. Emmett, 2014, «What,s ‘cool’in the world of green façades? How plant choice influences the cooling properties of green walls» Building and environment, vol. 73, pp. 198-207
- U. Mazzali, F. Peron, P. Romagnoni, R. M. Pulselli, and S. Bastianoni, 2013, «Experimental investigation on the energy performance of Living Walls in a temperate climate» Building and Environment, vol. 64, pp. 57-66
- سخن سردبیر
دکتر بهروز محمدکاری
- معماري پايدار و سنت معماري در ايران
وحيد قباديان، دکتری معماری
- انرژيهاي تجديدپذير، راهي براي برونرفت از بحران انرژي يا کالاي لوکس
عادل محقق، کارشناس ارشد انرژیهای تجدیدپذیر
- گلخانه، روشي براي بهبود آسايش حرارتي منازل مسکوني در اقليمهاي سرد
بهرنگ طالبی، فوق دکتری مهندسی ساختمان
- معيارها و چالشهاي مطرح در کيفيت هواي داخل ساختمان
فاطمه زاهد، کارشناس ارشد محیط زیست؛ فائزه برهانی، کارشناس ارشد محیط زیست
- بازيافت، بهينهترين راهکار مديريت پسماندهاي ساختماني
فاطمه زاهد، کارشناس ارشد محیط زیست؛ فائزه برهانی، کارشناس ارشد محیط زیست
- بازيافت ضايعات براي توليد مصالح ساختمانی
سهراب ویسه، دکتری مهندسی معدن
- نقش فرم در کاهش مصرف انرژي و دستيابي به ساختمان سبز
غزال راهب، فوق دکتری معماری؛ معصومه حقانی، کارشناس ارشد معماری
- دسترسپذيري در راستاي توسعهي پايدار
شعله نوذری، کارشناس ارشد معماری
- ارزيابي شاخص ردپاي آب در ساختمان، گامي در جهت پايداري
کامليا پورمخدومی، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ بهروز محمدکاری، دکتری فیزیک ساختمان
- الگوهاي ارزيابي ساختمانهاي سبز در کشورهاي توسعهيافته
کامليا پورمخدومی، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ ميثم اکبري پايدار، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ بهروز محمدکاری، دکتری فیزیک ساختمان
- الگوهاي ارزيابي ساختمانهاي سبزِ کشورهاي در حال توسعه
ميثم اکبري پايدار، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ کامليا پورمخدومی، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ بهروز محمدکاری، دکتری فیزیک ساختمان
- بهينهسازي مصرف انرژي در ساختمانها: رويکرد جديد در مقررات ملي ساختمان
بهروز محمدکاری، دکتری فیزیک ساختمان؛ کامليا پورمخدومی، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ ميثم اکبري پايدار، کارشناس ارشد معماری و انرژی
- بررسي عملکرد ديوارهاي زنده از ديدگاه انرژی
حميد ستاري کرکزلو، کارشناس ارشد معماری و انرژی؛ بهروز محمدکاری، دکتری فیزیک ساختمان
- تأثير دادههاي اقليمي در محاسبهي مصرف انرژي ساختمان
عبدالسلام ابراهيمپور، دکتری تبدیل انرژی
- گزارشات اقليمـی، منحنـی آمبروترميـک (سمنان)
دفتر مطالعات اقلیمی فصلنامهی معماری و انرژی
نسخـه چاپــی
قیمت: 290000 تومان
ارسال توسط پست
سخن سردبیر:
سال دوم | شماره هفتم و هشتم
شروع يک حرکت اساسي در جهت ارزشگذاري به ساختمانهاي برتر از نظر انرژي و محيط زيست: از ويرايش جديد مبحث 19 مقررات ملي ساختمان تا پيشنويس دستورالعمل ارزيابي و ردهبندي ساختمانهاي سبز. اين شمارهي مجلهي معماري و انرژي به موضوع مهم ارزيابي و ردهبندي ساختمانهاي سبز اختصاص يافته است. لازم به ذکر است اين رويکرد به دليل دو اقدام مهمي است که اخيراً در جهت ردهبندي کيفي ساختمانها صورت گرفته است: ردهبندي انرژي و ردهبندي ساختمانهاي سبز. در جهت اجرايي کردن آييننامهي مادهي 18 قانون اصلاح الگوي مصرف، در شهريور 1399 ويرايش جديد مبحث 19 مقررات ملي ساختمان ابلاغ گرديد. ويرايش جديد فرصتهايي را در طراحي و اجرا فراهم ساخت که در ويرايش قبلي وجود نداشت. براي تهيهي متن ويرايش جديد، که چهارمين ويرايش مبحث محسوب ميگردد، 10 قانون و کد معتبر انرژي، در سطح جهاني و منطقهاي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفتند. ردهبندي ساختمانها از ديدگاه مصرف انرژي: در ويرايش جديد مبحث 19، علاوهبر ردهي «ساختمانهاي مطابق مبحث 19 (EC)» که پايينترين ردهي انرژي تلقي ميشود، سه ردهي انرژي بالاتر، تحت عناوين «ساختمان کمانرژي (+EC)»، «ساختمان بسيار کمانرژي (++EC)»، و «ساختمان با مصرف انرژي نزديک به صفر (ECnZ)» نيز تعريف شده است. لازم به توضيح است که چنين الگويي در ديگر کشورها نيز در نظر گرفته شده است. براي مثال، در کشورهاي اروپايي، طراحي و اجراي «ساختمانهاي با مصرف انرژي نزديک صفر» تا پايان سال 2018 اختياري بود، ولي از آغاز سال 2019، مطابق ضوابط جديد اروپا، لازم است طراحي و اجراي تمامي ساختمانهاي عمومي جديد مطابق ضوابط تعيينشده براي «ساختمانهاي با مصرف انرژي نزديک صفر» باشد. علاوهبر اين، مقرر شده است که از پايان سال 2020 مبناي طراحي و اجراي تمامي ساختمانهاي نو «ساختمانهاي با مصرف انرژي نزديک صفر» باشد. روشهاي جديد طراحي ساختمانها: در ويرايشهاي پيشين مبحث 19 دو روش طراحي پوستهي خارجي ساختمان مطرح شده بود. در ويرايش جديد، علاوهبر دو روش «تجويزي» و «موازنهاي»، دو روش ديگر، تحت عناوين «نياز انرژي» و «کارايي انرژي» نيز مطرح شدهاند. روش «تجويزي» سادهترين روش و روش «کارايي انرژي» تخصصيترين روش طراحي هستند. در عين حال، کمترين گزينهها در طراحي و بيشترين هزينهي اجرا در حالت استفاده از روش تجويزي است، در حالي که بيشترين گزينهها و حق انتخابها در طراحي و کمترين هزينهي اجرا در صورتي قابل دستيابي است که از روش «کارايي انرژي» استفاده شود. لازم به ذکر است کاربرد روشهاي جديد طراحي مستلزم کسب صلاحيتها از مراجع ذيصلاح است، و به اين ترتيب، تخصص انرژي به زودي رسميت خواهد يافت. بهرهگيري از روشنايي طبيعي و سيستمهاي بر پايهي انرژيهاي تجديدپذير: در روشهاي مختلف طراحي مطابق با ويرايش جديد مبحث 19، ضوابط جديدي براي بهرهگيري حداکثر از روشنايي طبيعي و سيستمهاي بر پايهي انرژيهاي تجديدپذير در نظر گرفته شده است. علاوهبر اين، در بخشهاي مربوط به تأسيسات مکانيکي، در کنار موارد مطرحشده در ويرايش قبلي، موضوعات کليدي ديگري نيز، از جمله حداقل بازدهي تجهيزات، کنترل و پايش، بازيافت و ذخيرهسازي انرژي مد نظر قرار گرفته است. در بخشهاي مربوط به تأسيسات برقي نيز، علاوهبر توجه به روشنايي مصنوعي، سيستمهاي کنترل و موتورها، به موضوعات مهم ديگر، از جمله کاربرد سيستمهاي توليد همزمان، ترانسفورماتورها، مولدهاي نيروي برق اضطراري، بانکهاي خازن پرداخته شده است. بهرهگيري از تجارب ديگر کشورها و حمايت معنوي معاونت علمي و فنآوري رياست جمهوري و سازمان UNDP: ويرايش جديد با حمايت معنوي و مالي معاونت محترم علمي و فنآوري رياست جمهوري و سازمان UNDP تهيه شده است، و با توجه به اين نکته که داراي جنبههاي نوآورانه نسبت به مقررات مطرح جهاني بررسي شده است، ترجمه به زبان انگليسي آن نيز در حال تهيه شدن است. جهتگيري به سوي ساختمانهاي سبز: در مادهي 18 قانون اصلاح الگوي مصرف، آنچه به عنوان يک تکليف مشخص شده است صرفاً بازبيني مقررات انرژي نيست، بلکه هدفي بسيار متعاليتر در نظر گرفته شده است. در متن اين ماده صريحاً عبارت «جهتگيري به سوي ساختمان سبز» عنوان شده است. در همين راستا، مرکز تحقيقات راه، مسکن و شهرسازي از سال 1397 اقدام به انجام پروژهاي نموده است که در آن، در گام اول، الگوهاي در نظر گرفته شده در 13 مرجع معتبر جهاني و منطقهاي مورد بررسي و مقايسه قرار گرفتند. مطرح شدن «سرو سبز»، به عنوان الگوي ملي ارزيابي ساختمانهاي سبز: پس از جمعبندي نتايج حاصل از تحليلها و مقايسهها، الگويي براي ايران پيشنهاد گرديد، و پس از برگزاري جلسات همانديشي، با حضور نمايندگان نهادهاي مختلف ذيربط و صاحبنظرترين متخصصين در زمينههاي مختلف مطرح در ساختمانهاي سبز، وزندهي به معيارهاي مختلف تعيينشده صورت گرفت. به اين ترتيب، راه براي دستيابي به الگوي ملي ارزيابي و ردهبندي ساختمانهاي سبز، با عنوان «سرو» هموار گرديد. لازم به ذکر است کارفرماي اين پروژهي سازمان ملي زمين و مسکن است، و اميدواريم که در آيندهي نزديک، متنِ تهيه شده، به عنوان مدرک پشتيبان، براي ابلاغ دومين آييننامهي اجرايي مادهي 18 قانون اصلاح الگوي مصرف انرژي اعلام گردد. تهيهي مدارک پشتيبان و راهنماهاي لازم: اقداماتي که در ادامه بايد انجام شود تهيهي راهنماهاي تخصصي مورد نياز براي مبحث 19 و همچنين الگوي ارزيابي ساختمانهاي سبز است، تا راهحلهاي فني ساده و اجرايي براي هر يک از اين دو مرجع مهم ملي در اختيار طراحان و تصميمگيرندگان پروژههاي ساختماني قرار گيرد. اميد است مطالب ارائهشده در اين شماره زمينه را، براي طرح سؤالات و پيشنهادات در جهت تکميل الگوي ملي پيشنهادي، براي ارزيابي ساختمانهاي سبز، فراهم نمايد.
سردبیر مهمان:
دکتر بهروز محمدکاری