فصلنامه علمی کارافن

فصلنامه علمی کارافن

تاثیر شرایط اقلیمی کوپن - گایگر بر روی طراحی ساختمانهای با مصرف انرژی نزدیک به صفر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران.
چکیده
اقلیم بحث مهمی قبل از احداث ساختمان می باشد که وابسته به موقعیت جغرافیایی بناست. پارامترهای اقلیمی شامل تابش آفتاب، دما، رطوبت، میزان بارندگی و وزش باد تعیین کننده طرح کلی و اجزاء ساختمان است که باید متناسب با هر اقلیمی طراحی شود. در این مقاله شرایط آسایش و تدابیر مختلف معماری جهت طراحی ساختمان های با مصرف انرژی نزدیک به صفر برای شرایط مختلف اقلیمی ایران برحسب روش کوپن - گایگر با استفاده از روش های غیرفعال پیشنهاد شد. محدوه اقلیم ایران بر اساس طبقه بندی اقلیمی کوپن – گایگر، به 9 اقلیم تقسیم می شود. اقلیم های BWh، BSk،BSh و CSa از گروه های مهم اقلیمی ایران هستند که هر کدام قسمت بزرگی از کشور را در بر می گیرند. با روش اقلیم شناسی کوپن - گایگر و انتخاب چند شهر در اقلیم های BWh، BSk، BSh و CSa با استفاده از نرم افزار کلایمنت کانسالتنت با فرمت EPW به روش استاندارد اشری55 و مدل آسایش PMV تاثیر شرایط اقلیمی روی طراحی ساختمان های با مصرف انرژی نزدیک به صفر پیشنهاد شد. با وارد کردن فایل پارامترهای آب و هوایی شهرهای منتخب در نرم افزار کلایمت کانسالتنت نتایج خروجی شامل چارت سایکرومتریک، نمودار سایه خورشیدی، نمودار چرخ باد بدست آمد. اقلیم BWh با 1800ساعت بیشترین و اقلیم BSk با 284 ساعت کمترین مقدار آسایش را با استفاده از انرژی غیرفعال خورشیدی تامین می کند. اقلیم BWh در 23.4 درصد اوقات سال در محدوده آسایش قرار دارد در صورتی که این مقدار برای اقلیم BSh 13.3 درصد می باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of Köppen-Geiger climatic conditions on the design of nearly zero energy buildings

نویسندگان English

Vahid Rezaee
Mojtab masomnezhad
Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran.
چکیده English

Climate plays an role before building construction, which depends on geographical location of the building. Climatic parameters including sunlight, temperature, humidity, rainfall, and wind determine the general design and components of the building, which must be designed for each climate. In this article, different comfort conditions and architectural provisions were proposed for near-zero energy consumption buildings design in different climatic conditions of Iran according to the Köppen-Geiger method using passive methods. Based on Köppen-Geiger climate classification, the Iran climate is segmented to nine climates. BWh, BSk, BSh and CSa climates are important climatic groups of Iran, each one covers a large part of the country. Using the Köppen-Geiger method and some selected cities in BWh, BSk, BSh and CSa climates by Client Consult software with EPW format according to ASHRAE 55 standard method and PMV comfort model the effect of climatic conditions on near-zero energy consumption buildings design were proposed. By importing the climate parameters file of the selected cities in the Climate Consultant software, output results including psychrometric chart, sun shading chart, wind wheel and other results were obtained. BWh climate with 1800 hours provides the most comfort and BSk climate with 284 hours provides the least amount of comfort using passive solar energy. BWh climate is in the comfortable range in 23.4% of the year, while this value is 13.3% for BSh climate.

کلیدواژه‌ها English

Climate, Kö
؛ ؛ ؛ ؛ ppen-Geiger, zero energy consumption buildings, comfort, passive
 
[1] Aram, K., Taherkhani, R., & Simelyte, A. (2020). Multistage optimization toward a nearly net-zero energy building due to climate change. Energies, 15(983), 1–21. https://doi.org/https://doi.org/10.3390/en15030983
[2] Mirlohi, S. M., Sadeghzadeh, M., Kumar, R., & Ghassemieh, M. (2020). Implementation of a zero-energy building scheme for a hot and dry climate region in Iran (Case study: Yazd). Renewable Energy Research and Application, 1(1), 65–74. https://doi.org/ https://doi.org/10.22044/rera.2020.9133.1018
[3] Sarir, P., & Sharifzade, M. (2024). Application of passive and active scenarios to residential building in a dry and hot climate to achieve a positive energy building (PEB). Heliyon, 10(10), e30694. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30694
[4] Entezari, A., Mayvaneh, F., & Khazaeenejad, F. (2020). Sun, wind and light (Design strategies in consistent architecture with climate): Case study: Yazd city. Journal of Geographical Sciences, 20(56), 223–240. https://doi.org/http://jgs.khu.ac.ir/article-1-3026-fa.html
[5] Varmagani, H., & Kasmaei, A. (2021). Factors affecting energy conservation in high-rise buildings: Case of 22nd District of Tehran. Iranian Journal of Energy (IJE), 24(1), 67–100. https://doi.org/http://necjournals.ir/article-1-1677-fa.html
[6] Omar, O. (2020). Near zero-energy buildings in Lebanon: The use of emerging technologies and passive architecture. Sustainability, 12(2667), 1–13. https://doi.org/https://doi.org/10.3390/su12062267
[7] Taherahmadi, J., Noorollahi, Y., & Panahi, M. (2020). Toward comprehensive zero-energy building definitions: A literature review and recommendations. International Journal of Sustainable Energy, 40(2), 120–148. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/14786451.2020.1796664
[8] Deng, S., Wang, R., & Dai, Y. (2014). How to evaluate performance of net-zero energy buildings: Literature research. Energy, 71, 1–16. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.05.007
[9] Raziei, T. (2017). Köppen–Geiger climate classification of Iran and investigation of its changes during the 20th century. Journal of the Earth and Space Physics, 43(2), 419–439. https://doi.org/https://doi.org/10.22059/jesphys.2017.58916
[10] Chai, J., Huang, P., & Sun, Y. (2019). Investigations of climate change impacts on net-zero energy building lifecycle performance in typical Chinese climate regions. Energy, 185, 176–189. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.07.055
[11] Heywood, H. (2019). 101 Rules of Thumb for Low Energy Architecture. RIBA Publishing. https://doi.org/https://doi.org/10.4324/9780429347610
[12] Wilberforce, T., Olabi, A. J., Taha, E., & Abdelkareem, M. A. (2023). A review on zero-energy buildings: Pros and cons. Energy and Built Environment, 4(1), 25–38. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.enbenv.2021.06.002
[13] Saljoughi, N., & Teimourtash, S. H. (2021). Placement patterns of sash rooms in the structure of historical houses of hot and dry climates (Case study: Yazd City). Karafan Quarterly Research Journal, 20(4), 59–85. https://doi.org/https://doi.org/10.48301/KSSA.2023.375849.2373
[14] Koulivand, T. (2023). Comparison of thermal performance of broadleaf and coniferous trees in urban canyons (Case study: City of Isfahan). Karafan Quarterly Research Journal, 19(4), 373–404. https://doi.org/https://doi.org/10.48301/KSSA.2022.298183.1650
 
دوره 22، شماره 3
فنی و مهندسی
پاییز 1404
صفحه 13-41

  • تاریخ دریافت 13 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 17 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش 10 دی 1403