نویسندگان

• میثم اکبری پایدار ¹
• بهروز محمدکاری ²

¹ پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران

² مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی تهران

چکیده

هدف از این پژوهش تهیه الگوریتم پیشنهادی برای شبیه‌سازی رایانه‌ای و تعیین زاویه مناسب سایه‌بان‌ متحرک خارجی، در طول روز می‌باشد. نحوه کنترل سایه‌بان متحرک بر اساس دمای داخلی می‌باشد. الگوریتم تهیه شده، در هر گام زمانی، با تکرار محاسبات دمای داخلی برای مقدار تابش‌ مختلف عبوری از بین سایه‌بان، و مقایسه نتایج بدست آمده با دمای معیار تعیین شده، نتیجه بهینه را انتخاب می‌کند. روش استفاده شده برای انجام محاسبات حرارتی ساختمان، روش عددی تفاضل محدود می‌باشد. جداره‌های منطقه مورد نظر شبکه‌بندی شده و معادله تعادل حرارت برای هر یک از گره‌ها به روش کرنک- نیکلسن گسسته شده است. به منظور تحلیل عملکرد سایه‌بان متحرک، نتایج به‌دست آمده، با حالت‌های بدون سایه‌بان و با سایه‌بان ثابت مقایسه شده است. دمایآسایش 21 درجه سلسیوس و دمایمعیار کنترل سایه‌بان متحرک، در تحلیل اول 21 درجه سلسیوس تعیین شد. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل اول و با هدف دریافت بیشتر تابش خورشیدی و بهبود عملکرد سایه‌بان، در تحلیل دوم، دمای کنترل 23 درجه تعیین شد. بر اساس تحلیل انجام شده برای ساختمانی در تهران با جداره شفاف رو به سمت جنوب، میزان بار گرمایی برای ماه دسامبر (آذر- دی)، در حالت سایه‌بان‌ متحرک با دمای کنترل 23 درجه، به میزان 33 درصد از سایه‌بان ثابت کمتر است. از طرف دیگر، بیشترین اختلاف دمای داخلی و دمای آسایش در حالت‌های سایه‌بان‌ متحرک و ثابت به ترتیب 2 و 4 درجه است در نتیجه سایه‌بان متحرک شرایط آسایش مطلوب‌تری فراهم نموده و دمای داخلی نوسان کمتری دارد.

کلیدواژه‌ها

• تابش خورشیدی، الگوریتم کنترل، سایه&zwnj
• بان متحرک، شبیه&zwnj
• سازی رایانه&zwnj
• ای

عنوان مقاله [English]

Movable shade Control Algorithm (&) Optimizing Control Conditions for Cold Seasons in Tehran City

نویسندگان [English]

• میثم اکبری پایدار ¹
• بهروز محمدکاری ²

چکیده [English]

The aim of this study is to prepare a proposed algorithm for computer simulation and determine the proper angle of dynamic exterior shades during the day. The control of the dynamic shade is based on internal temperature. By repeating internal temperature calculations in each time phase, The algorithm compares the results with the defined criterion temperature, and chooses the optimal result. Numerical finite difference is the method used for thermal building’s calculations. In the construction of the zone numerous nodes are placed through each fabric component and the heat balance equation for each node is discrete by Crank-Nicolson method. In order to analyze the performance of the dynamic shade, the obtained results have been compared with the fixed and no shade modes. 21 degrees Celsius was determined as comfort temperature and criteria temperature in the first analysis for controlling the dynamic shade. According to the results obtained from the first analysis, with the goal of receiving more solar radiation and improving the performance of the shade, 23 degrees Celsius was determined as control temperature in the second analysis. Based on the calculations done for a building with south transparent glazing in Tehran, the amount of thermal load for the month of December , for dynamic shade mode with control temperature of 23 degrees Celsius is 33 percent lower than the fixed shade mode. On the other hand, the maximum difference between internal and comfort temperature for dynamic and fixed shade mode is in order 2 and 4 degrees, thus the dynamic shade provides a better comfort condition and lower internal temperature fluctuation.

کلیدواژه‌ها [English]

• Solar Radiation
• Control Algorithm
• Dynamic shade
• Computer Simulation