بررسی همبستگی میان اندازه ی بناها در بلوک‌های شهری و بار سرمایشی و گرمایشی سالانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، معماری، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استادیار معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ، ایران

3 استاد معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ، ایران

10.22124/upk.2022.21344.1712

چکیده

طراحی بلوک‌های شهری، متاثر از پارامترهایی چون اندازه‌ی بناها، تعداد، شکل، هندسه و آرایش آن‌ها است که بر میزان مصرف انرژی ، تاثیر زیادی دارند. در این میان، بار گرمایش و سرمایش سالانه‌ی ساختمان‌ها، یکی از مهمترین شاخص‌ها در میزان تقاضای انرژی است. در پژوهش‌های پیشین کمابیش، اطلاعاتی در خصوص تاثیر تراکم، فشردگی، تخلخل و نظایر آن، فراهم شده است؛ اما، تصویر روشنی از تاثیر اندازه‌ی بناها در مصرف انرژی مجموعه‌های متشکل از چند بنا، در دست نیست. در این چارچوب، هدف این پژوهش، یافتن رابطه‌ی احتمالی میان نحوه‌ی توزیع اندازه‌ی بناها در یک مجموعه‌ی متشکل از چند بنا و بار گرمایش و سرمایش سالانه‌ی آن مجموعه می‌باشد. این پژوهش در سه مرحله انجام شده است. در مرحله‌ی اول، متغیرهای پژوهش، از جمله پارامترهای اندازه و چیدمان بناها و همچنین، بار گرمایش و سرمایش سالانه‌ی ساختمان، تبیین شده‌است. مرحله دوم به طراحی الگوریتمی مناسب جهت تولید اندازه‌ی بناها و چیدمان‌های مختلف در سایت، بررسی عوامل مداخله‌گر و حذف آن‌ها، شروط مسئله و شبیه‌سازی بار گرمایش و سرمایش چیدما‌ن‌ها اختصاص یافته است. این مرحله، با برنامه‌نویسی به زبان پایتون در محیط افزونه‌ی گرس‌هاپر در نرم‌افزار راینو و شبیه‌سازی مدل‌ها با استفاده از افزونه‌ی هانی‌بی و لیدی‌باگ در این نرم‌افزار انجام شده است. در مرحله‌ی سوم، به بررسی همبستگی میان این دو متغیر پرداخته شده است. تحلیل یافته‌های حاصل از آزمون همبستگی، حاکی از آن است که در منطقه‌ی مورد مطالعه، سرمایش فصول گرم نسبت به گرمایش فصول سرد بیشتر حائز اهمیت است. رابطه‌ی همبستگی منفی قوی میان بارهای سرمایش با واریانس اندازه‌ی بناها، نشان‌دهنده‌ی این است که هرچه تنوع اندازه‌ی قطعات در یک مجموعه بیشتر باشد، بار سرمایشی کمتری خواهد داشت. همچنین، رابطه‌ی مثبت بارهای سرمایش با کشیدگی اندازه‌ی قطعات، نشان‌دهنده‌ی این است که هرچه قطعات یک مجموعه، از نظر اندازه پراکنده‌تر باشند، در کاهش بار سرمایشی، مناسب‌تر عمل خواهند کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the correlation between the size of blocks in an urban complex and the annual cooling and heating load

نویسندگان [English]

  • maryam oladi 1
  • abbas tarkashvand 2
  • mohsen faizi 3
1 M.Sc. Architecture, Iran University of Science & Technology, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Architecture and urban planning, Iran University of Science and; Technology, Tehran, Iran
3 Professor, Faculty of Architecture and urban planning, Iran University of Science and; Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

For design of a residential complex, parameters are involved such as block size, shape, geometry, arrangement, etc. that affect energy consumption. The annual heating and cooling load of the building is one of the important part in energy demand. Proper design decisions can greatly save on current building costs and energy consumption. The purpose of this study is to find a possible relationship between the size of the blocks and the annual heating and cooling load of the building. The method of this research has been done in four stages. The first stage includes: library studies and extraction of definitions and factors affecting the size and arrangement of blocks, and also the annual heating and cooling load of the building. The second stage includes: designing a suitable algorithm for generating the size of blocks and different layouts on the site, examining the interfering factors and removing them, terms and conditions of the issue and simulating the heating and cooling load of each layout. This step was done by Python programming language and Honeybee and Ladybug plugins. The third step involves Investigate the correlation between the size of the produced blocks and the heating and cooling load. From the analysis of the correlation table, the results are obtained which are provided to the designer as recommendations in the design process. Correlation test indicates that in the study area, cooling of hot seasons is more important than heating of cold seasons. The strong negative correlation between cooling loads and variance indicates that the greater variety of block sizes in a set, the lower cooling load. Also, the positive correlation of cooling loads with elongation indicates that the more scattered of blocks in a set, the more suitable they will be in terms of cooling load. The present study is an attempt to provide a parametric model with the aim of reducing the annual heating and cooling load in the early stages of design.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Parametric generating
  • annual heating and cooling load of the building
  • complex layout