ارزیابی تاثیر کاربرد گیاه در نمای دوپوسته بر میزان مصرف انرژی (نمونه موردی ساختمان اداری، شیراز)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شیراز

10.30475/isau.2026.481891.2201
چکیده
تمایل روزافزون به استفاده از نمای دوپوسته در ساختمان، اهمیت تحقیقات مرتبط را خاصه در زمینه مصرف انرژی افزایش داده است. در دهه اخیر، انواع مختلف نماهای دوپوسته با عناصر متنوع میانی از جمله سایه‌اندازها، لوور و گیاهان، ابداع شده و مورد بهره برداری قرار گرفته‌اند. استفاده از گیاهان در این نماها، به دلیل سایه‌اندازی موثر‌تر و افزایش دمای کمتر مورد توجه بوده است. از طرفی، کاربرد گیاه در ساختمان، علاوه بر استفاده از پتانسیل‎های گیاه جهت افزایش آسایش حرارتی به عنوان عنصری زیبایی‌شناختی است. پژوهش حاضر، با تمرکز بر کاربرد گیاه در نمای دوپوسته‌ی جنوبی یک ساختمان اداری در شهر شیراز، تاثیرات آن را بر مصرف انرژی ساختمان می‌سنجد. گیاه انتخابی، یک سرخس آبزی با نام ازولا است که به عنوان تصفیه‌کننده‌ی هوا در ساختمان‌ها کاربرد دارد. پس از تعیین پارامترهای ثابت و مقادیر متغیرهای اجزای نما، نمونه مورد بررسی در محیط نرم‌افزاری راینو و پلاگین گرسهاپر مدل‌سازی شده و بهینه‌سازی برای 288 حالت (144 حالت نمای دوپوسته با گیاه و 144 حالت نمای دوپوسته بدون گیاه) انجام شد. عمق نمای دوپوسته و دهانه بازشوی خارجی و داخلی و نوع شیشه به عنوان متغیرهای اجزای نما منظور شده و مصرف انرژی سرمایشی، گرمایشی به عنوان متغیرهای وابسته درنظر گرفته شدند. نتایج پژوهش، 30 حالت با کمترین میزان شدت مصرف انرژی را تعیین کرده و نشان می‌دهد که ترکیب بهینه پارامترها در دو حالت بدون گیاه و با گیاه مشابه بوده و شامل عمق نمای دوپوسته 0.5متر، دهانه بازشوی خارجی 1.9 متر، دهانه بازشوی خارجی 4.9 متر و شیشه دوجداره لمینت عایق است. مقایسه نتایج بهینه در این دو حالت کاهش 2.35% در شدت مصرف انرژی و 1.70% در نیاز سرمایشی با اندکی افزایش در نیاز گرمایشی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluating the effect of using plants in double-skin facades on energy consumption (Case study: an office building, Shiraz)

نویسندگان English

Roza Vakilinezhad
Kaveh Fattahi
Ali Saeeyan
Shiraz University
چکیده English

The growing desire to use double-skin facades in buildings has increased the importance of relevant research, especially in energy consumption fields. In recent decades, different double-skin facades with various elements between the layers, including shaders, louvers, and plants, have been invented and used. The use of plants in these facades has been of interest because of the higher shading and lower temperature increase. On the other hand, using plants in buildings and their potential to increase thermal comfort is placed as an aesthetic element. This research aims to evaluate the effect of using plants in a southern double-skin facade of an office building in Shiraz on energy consumption. The selected plant is an aquatic fern called Azolla, used as an air purifier in buildings. The double-skin facade of an office building in Shiraz was selected as a sample. Determining the facade components' fixed parameters and variable values, the sample was modeled in the Rhino software and the Grasshopper plugin, and optimization was performed for 288 models (144 with plants and 144 without plants). The depth of the double-skin facade, the external and internal openings, and the glass type were considered as the independent variables, while the cooling and heating energy consumption were considered as the optimization objectives. The results of the research determined 30 alternatives with the lowest energy usage intensity showing that the optimal combination of parameters in two modes (without plants and with plants) are the same. The optimal combination of the parameters includes the depth of the two-skin facade of 0.5 meters, the external opening of 1.9 meters, the external opening of 4.9 meters, and double-glazed laminated glass. The comparison of the optimal results in these two modes shows a 2.35% reduction in the energy usage intensity and 1.70% in the cooling load, with a slight increase in the heating load.

کلیدواژه‌ها English

Plant, double-skin faç
ade, energy consumption, optimal mode, office building

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 19 مهر 1403
  • تاریخ بازنگری 02 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 16 دی 1403