تاریخ بهروزرسانی: 1403/09/01
صلاح الدین ویسی
دانشکده هنر و معماری / گروه معماری
پایاننامههای کارشناسیارشد
-
گذار انرژی از طریق بهسازی ساختمان واستفاده از انرژی های تجدیدپذیر،با تاکیدبرحفظ منظر فرهنگی هورامان، نمونه موردی: روستای دولاب
1401در گذار انرژی جهان برای دستیابی به کربن صفر، بافتهای تاریخی دارای چالشهای زیادی هستند. حفاظت نقطه شروع بهسازی انرژی بناهای تاریخی است که باید بر اساس ضوابط باید صورت گیرد. علاوه بر این، هر بنای تاریخی منحصر به فرد است و بهسازی آنها نیاز به طراحی مختص به خود بنا را دارد. پژوهشهای انجام شده نشان میدهد که به دلیل محدودیت امکانات بهسازی، آسایش داخلی و عملکرد انرژی در ساختمانهای تاریخی اغلب پایینتر از استانداردهای تعریف شده میباشد. این پژوهش با هدف ایجاد یک طرح بهسازی انرژی خنثی برای ساختمانهای تاریخی و سنتی در روستای تاریخی دولاب واقع در منظر فرهنگی هورامان صورت گرفته است که نتیجه آن پاسخ به این سوال تحقیق است که :گذار انرژی در بافتها و ساختمانهای تاریخی با چه چالشهای مواجه است؟ آیا ارائه یک الگو پاسخگو خواهد بود؟ از طریق تجزیه و تحلیل دقیق روستای دولاب، دوساختمان مسجد محمدی علیا و ساختمان مسکونی سیف به عنوان نمونه موردی انتخاب شدهاند، این دو بنا جزئی از بافت قدیمی روستا هستند که در چند دهه گذشته کاملا بازسازی شدهاند اما نکته قابل توجه مصرف انرژی نسبتاً زیاد این بناها و پایین بودن محدوده آسایش حرارتی آنها نسبت به استانداردهای مربوطه است. برای بهبود عملکرد انرژی و افزایش آسایش داخلی، طراحی پیشنهادی بر اساس معماری بومی منطقه و ضوابط میراثی ارائه شده است. استفاده ترکیبی از عایق خارجی و داخلی، پرکردن ترک و درزها، جایگزینی پنجره چوبی دوجداره و بکارگیری تجهیزات بهینه برای هر دو ساختمان پیشنهاد شده است که در مسجد محمدی به دلیل تاریخی بودن یک سیستم گرمایش دیواری جایگزین عایق دائمی شده است که علاوه بر جلوگیری از تلفات انرژی، در فصل تابستان با خاموش کردن سیستم از تعرق شبستان مسجد جلوگیری خواهد شد. استفاده از پتانسیل منطقه برای بکارگیری تولید انرژی از طریق سیستمCHP با سوخت بیوگاز قدم بعدی این تحقیق است که این سیستم با راندمان بالادر تولید همزمان برق و گرما نیاز انرژی روستا را تامین میکند. ارزیابی طرح پیشنهادی نشان میدهد که بهسازی انجام شده هیچ یک از ارزشهای میراثی شناسایی شده ساختمان را تغییر نمیدهد و به مقررات مربوط به آثار ملی و منظر روستای پایبند است. با اجرای بهینه سازی بناها نیاز انرژی ساختمان مسکونی تا 61 درصد کاهش و آسایش حرارتی ساختمان مسجد نیز 82 درصد افزایش مییابد. با این حال تقاضای انرژی ساختمانها با اجرای طراحی به صفر نمیرسد اما به اتمام رسیدن استفاده از نفت و گاز طبیعی برای ساختمانها در کوتاه مدت هدف مهمتری میباشد که از دیدگاه پایداری وحفاظتی به بافت روستا کمک خواهد کرد و از منظر زیست محیطی با تولید انرژی با استفاده از منابع پاک دستیابی به اهداف صفر کربن را برای ما مهیا میکند. در بخش نهایی ارائه یک رویکرد عمومی برای بهسازی انرژی ساختمانهای تاریخی میتواند به ترتیب: (1) شناسایی ارزشهای میراثی، (2) ارزیابی عملکرد فعلی ساختمان، (3) ارائه طرحهای پیشنهادی، (4) انتخاب بهینهترین راهکارها و (5) ارزیابی طراحی باشد که با تجزیه و تحلیل دقیق ساختمان میراثی میتوان این طراحی را مختص به خود بنا اجرای کرد.
-
تامین آسایش سرمایشی واحدهای مسکونی با استفاده از سیستمهای خنککننده فعال خورشیدی (کولر خورشیدی) و پیشنهاد راهکار معماری
1401تهویهمطبوع نقش اساسی در تامین آسایش حرارتی ساکنان فضاهای معماری دارد. کولرهای آبی به دلیل قرار گرفتن بخش بزرگی از ایران در مناطق گرموخشک، مقرونبهصرفه بودن، مصرف کم انرژی و عملکرد نسبتاً قابلقبول از متداولترین سیستمهای خنککننده در کشور محسوب میشوند. این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد کولرهای آبی و ارائه راهکار در راستای کاهش مصرف آب و انرژی آنها انجام شده است. در فاز اول، عملکرد یک کولر آبی برای خنکسازی یک واحد مسکونی ۸۳مترمربعی در شهر تهران با بررسی پارامترهای دمای هوای داخلی واحد، رطوبت نسبی داخلی، دمای آب درون مخزن، میزان مصرف آب و ساعات روشن بودن کولر در بازه 31 روزه ارزیابی شده است. سپس با افزودن یک لایه 50 میلیمتری عایق حرارتی به بدنه کولر در فاز دوم، پارامترهای آسایش حرارتی و مصرف آب و انرژی مجدداً در یک بازه 31روزه دیگر ارزیابی شد. در فاز سوم پروژه، منبع تامین انرژی سیستم از برق شهری به برق خورشیدی تغییر یافته و توانایی سیستم برق خورشیدی در تامین انرژی مورد نیاز سیستم خنککننده برای سرمایش فضای مورد مطالعه بررسی شده است. در فاز سوم دمای هوای داخلی مبنا برای بررسی قابلیت استفاده از سیستم برق خورشیدی در سیستم خنککننده ۲۷درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است. مقایسه دادههای فازهای اول و دوم نشان میدهد که فقط با افزودن یک لایه عایق حرارتی به بدنه کولر آبی، دمای هوای داخلی ۸/۰درجه سانتیگراد خنکتر، دمای آب درون مخزن 8/1درجه سانتیگراد کمتر و رطوبت نسبی داخلی نیز از ٪4/60 در فاز اول به 2/54% در فاز دوم رسیده است. میانگین مصرف آب و ساعات استفاده از کولر در فاز دوم نسبت به فاز اول به ترتیب 38% و 25٪ کاهش را نشان میدهد. بررسیهای سیستم در فاز سوم نیز نشان میدهد که با استفاده از سیستم برق خورشیدی و تثبیت دمای هوای داخلی بر روی ۲۷درجه سانتیگراد، در گرمترین روزهای بازه مطالعاتی سیستم قادر به تامین 7/8 ساعت انرژی برای ثابت ماندن دمای هوای داخلی میباشد. تعمیم نتایج به دست آمده در صرفهجویی آب و انرژی به واحدهای مسکونی استفادهکننده از سیستمهای کولر آبی در شهر تهران و سپس در کشور، قابلیت پیشگیری از هدررفت بخش قابل توجهی از منابع آب و انرژی را با تغییرات جزئی نشان میدهد. بررسی دادهها نشان میدهد اعمال تغییرات در مدل نهایی پروژه در مقیاس شهری، میتواند سبب صرفهجویی ۲/۶ میلیون متر مکعبی مصرف آب در چهار ماهه گرم سال شود. از نتایج فاز دوم پروژه به منظور بهبود عملکرد سیستمهای درحال بهرهبرداری و از نتایج فاز سوم برای سیستمهایی که عمده نیاز سرمایشی آنها در طول روز است (مانند ادارات و مراکز آموزشی) میتوان استفاده کرد.
-
تدوین چارچوب طراحی معماری در راستای بهینه سازی مصرف انرژی و نورگیری طبیعی در مقیاس بلوکهای مسکونی، نمونه موردی: شهر سنندج
1401شهرها به عنوان مصرف کنندههای اصلی انرژی در جهان شناخته شدهاند. سرعت رو به رشد جمعیت شهری تقاضا برای مصرف انرژی در شهرها را افزایش داده است که یکی از عوامل کاهش منابع سوختهای فسیلی، افزایش انتشار گازهای گلخانهای و تغییرات اقلیمی در جهان است. با توجه به میانگین بالای مصرف انرژی در ایران و سهم 35 درصدی بخش مسکن در مصرف انرژی، افزایش راندمان انرژی در این بخش بسیار حائز اهمیت است. بیشتر تحقیقاتی که تا کنون به بررسی مصرف انرژی یا نورگیری طبیعی در ساختمانها پرداختهاند، ساختمانها را به عنوان واحدهای منفرد در نظر گرفتهاند، در حالی که تحقیقات نشان دادهاند که مورفولوژی شهری میتواند بر روی عملکرد ساختمانها تاثیر بگذارد. همچنین در اکثر تحقیقات کمتر به صورت همزمان به بررسی اثر فرم شهر بر مصرف انرژی و نورگیری طبیعی پرداختهاند. از این رو در این پژوهش به بهینه سازی مصرف انرژی و افزایش نورگیری طبیعی در مقیاس بلوکهای مسکونی میپردازیم. هدف اصلی این پایان نامه یافتن مدلی بهینه برای طراحی بلوکهای مسکونی در شهر سنندج با در نظر گرفتن بیشترین استفاده از نور طبیعی و افزایش کارایی انرژی ساختمانها است. برای دستیابی به این هدف ابتدا میزان اثرگذاری ویژگی فیزیکی بلوکهای شهری بر مصرف انرژی را بررسی کردیم و سپس با تغییر مهمترین پارامترها به فرم بهینه نزدیک شدیم. بیشتر مطالعات شاخصهای مربوط به تراکم و فرم بلوکهای شهری را مهمترین فاکتورهای تاثیر گذار بر روی مصرف انرژی در مقیاس شهری در نظر گرفتهاند. در تحقیق پیش رو ویژگی فیزیکی بلوکهای شهری و ساختمانها بر روی سه بلوک شهری موجود با ویژگیهای متفاوت بررسی شده است. برای هر بلوک شهری حدود 27 ساختمان در مرکز بلوک انتخاب شد و سپس تاثیر ساختمانهایی که تا شعاع 200 متری از مرکز بلوکها قرار دارند بررسی شد. برای ساختمانها، شاخصهای مربوط به تراکم و فرم بلوکها در دو مقیاس بلوک شهری و بلوک ساختمانی بررسی شد. روش تحقیق این پایان نامه بر اساس شبیه سازی است که در اینجا شبیه سازی انرژی و نورگیری طبیعی از طریق نرم افزار honeybee انجام شد و سپس به کمک مقایسهی تطبیقی و رگرسیون خطی نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از مطالعات کتابخانهای و میدانی دادهای لازم جمع آوری گردید. برای مصرف انرژی، شبیه سازی مصرف انرژی گرمایشی و تقاضای سرمایشی انجام شد و برای ارزیابی دریافت نور روز از شاخصهای sDA و DF استفاده شد. جهت اعتبار سنجی نتایج مصرف انرژی، دادههای مربوط به مصرف گاز ساختمان-های مورد نظر از شرکت گاز جمع آوری شد و با نتایج شبیه سازی مقایسه شد. نتایج نشان داد که تاثیر پارامترهای مربوط به تراکم و جهتگیری در مقیاس شهری بر مصرف انرژی گرمایشی و سرمایشی بلوک-های معراج، آبیدر و ویلاشهر معنی دار نبوده است. با این حال در مقیاس بلوکهای ساختمانی نسبت مساحت پوستهی خارجی ساختمان به حجم ساختمان بیشترین تاثیر را بر روی مصرف انرژی داشته است. بررسی سناریوهای مختلف نشان داد که تفاوت در فرم ساختمانها در مقایسه با تراکم، ابعاد ساختمان، جهتگیری و نسبت پنجره به کف بیشترین تاثیر را بر روی مصرف انرژی دارد و ابعاد و تناسبات ساختمان بیشترین تاثیر را بر روی دریافت نور روز دارد.
-
ارزیابی میزان انطباق پذیری شهر سنندج با رویکرد شهرهای صرفه جو در مصرف انرژی در بخش حمل ونقل شهری
1401طی روند صنعتی شدن جوامع، بهره برداری بیشتر و فشرده تر از سوخت های فسیلی منجر به نشر آلایندگی ها در هوا شده است. آلودگی هوا با تاثیرپذیری از بخش حمل و نقل شهری به عنوان یکی از بخش های عمده مصرف انرژی موجب کاهش کیفیت عینی و ذهنی زندگی شهروندان شده است. لذا اتخاذ سیاست های مناسب جهت تعدیل مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری می تواند گامی موثر در راستای دستیابی به اصول پایداری شهری باشد. این پژوهش با تمرکز بر رویکرد شهرهای صرفه جو در مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری به دنبال شناسایی میزان انطباق شهر سنندج؛ به عنوان محدوده مورد مطالعه؛ با رویکرد شهرهای صرفه جو در مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری است. این تحقیق بر اساس هدف، در دسته تحقیقات کاربردی و بر اساس ماهیت در دسته تحقیقات توصیفی و مطالعه موردی قرار می گیرد. بدین منظور پس از تبیین پنج مولفه و 19 شاخص با استفاده از ابزارهای متنوعی چون توزیع پرسشنامه الکترونیکی بین شهروندان، توزیع پرسشنامه بین 50 نفر از متخصصین و کارشناسان حمل و نقل شهری، مطالعات میدانی و اسنادی، تکنیک چیدمان فضا در نرم افزار Epthmap داده های مورد نیاز گردآوری شده و با استفاده از آزمون T تک نمونه ای و آزمون فریدمن در نرم افزار spss22 تحلیل شدند. نتایج حاصل شده بیانگر بیشترین تاثیرپذیری رویکرد شهر صرفهجو در مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری از هوشمندسازی سیستم حمل و نقل شهری با میانگین 06/3 است.همچنین مشخص گردید که شهر سنندج با رویکرد شهر صرفه جو در مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری به میزان 33/3 انطباق داشته که در وضعیت نسبتا مطلوبی قرار دارد، اما به منظور ارتقاء بهره وری انرژی در شهر می توان با ارتقاء شاخصهای شهر فشرده، موجبات صرفهجویی بیشتر در مصرف انرژی در بخش حمل و نقل شهری را فراهم آورد.
-
بررسی، تحلیل و طراحی مدرسه سبز با تکیه بر سیستم های غیرفعال خورشیدی در شهر تهران
1400مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف روزافزون سوخت های فسیلی و به تبع آن گرمایش زمین یکی از معضلات جدی پیش روی بشر است. یکی از فاکتورهای مهم تحقق ساختمان های پایدار، استفاده از انرژی هایی تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی است. باتوجه به اقلیم کشور ایران، این انرژی به وفور و سادگی در اختیار قرار دارد که می تواند بخش بزرگی از نیاز ساختمان های ما به انرژی را تامین کند. ساختمان مدارس، از جمله ساختمان هایی است که نقش مهمی در تحقق شهر پایدار از دیدگاه زیست محیطی دارد. هم از لحاظ تعداد زیاد استفاده کنندگان، هم از لحاظ ساعات زیادی که دانش آموزان در مدرسه سپری می کنند (جنبه های سلامت فیزیکی و روانی) و نیز به دلیل نقش بنیادی که مدرسه در پرورش نسل آینده دارد، ایجاد مدارس سبز یک ضرورت است. یکی از رویکردهای اساسی مدارس سبز، طراحی و ساخت ساختمان های کارآمد از نظر انرژی، آب، تولید پسماند و توجه به طراحی اقلیمی است. در پژوهش پیش رو، سعی شده است تا با استفاده از راهکارهای غیرفعال خورشیدی در طراحی مدارس سبز، گامی به سوی کاهش مصرف سوخت های فسیلی برداشته شود. در این نمونه مدرسه طراحی شده درشهر تهران، با طراحی راهکارهای غیرفعال خورشیدی، ازجمله تعبیه گلخانه (Sun Space)، آتریوم مرکزی، و نمای دو پوسته، میزان موفقیت و تاثیرگذاری این راهکارها به آزمایش گذاشته شد. در طرح مذکور حداکثر استفاده از نور خورشید برای روشنایی فضاها ملاک موفقیت بوده است. شبیه سازی فضاهای مدرسه با نرم افزار دیزاین بیلدر انجام شده است که با دریافت اطلاعات آماری و آب وهوایی شهر تهران به شبیه سازی شرایط اقلیمی و آسایشی ساختمان طراحی شده، قبل و بعد از اعمال راهکارها کمک کرده و اطلاعات خروجی را به صورت نمودار و جدول فراهم آورده است. در ادامه پژوهش، اطلاعات خروجی مدرسه شبیه سازی شده از لحاظ میزان مصرف گاز، برق، سیستم های تهویه مطبوع و روشنایی، با یک نمونه مدرسه عادی در شهر تهران مقایسه شد تا میزان نزدیک شدن به اهداف طراحی حوزه بهینه سازی مصرف انرژی و دستیابی به مدرسه سبزسنجیده شود.
-
پیش بینی مصرف انرژی (گرمایشی،گاز) در ساختمان های مسکونی با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین به منظور کاربرد در طراحی معماری
1400ساختمان ها مصرف کننده 40% از انرژی اولیه در جهان می باشند و تقریباً انتشار دهنده یک سوم از گازهای گلخانه ای (GHG) نیز هستند. پیش بینی میزان مصرف انرژی در آینده برای مدیریت بهینه تامین و مصرف انرژی در این حوزه از اهمیت بسیاری برخوردار است. علاوه بر آمادگی و برنامه ریزی برای مدیریت میزان تقاضای انرژی می توان عوامل موثر بر میزان مصرف انرژی را شناسایی و با ارائه راهکارهای معمارانه در جهت کاهش این عوامل در ساختمان های مسکونی اقدام نمود. پیش بینی میزان مصرف انرژی بسیار چالش برانگیز است زیرا اغلب از الگوهای غیرخطی پیچیده پیروی می کند و همچنین دارای متغیرهای تاثیرگذار مختلفی از جزئیات فیزیک ساختمان، رفتار ساکنین و تجهیزات گرمایشی و سرمایشی می باشد، ازاین رو تکنیک های پیش بینی آماری سنتی برای دستیابی به پیش بینی های دقیق انرژی بسیار ضعیف عمل می کنند. در سال های اخیر قدرت ودقت محاسبات پیچیده و تحلیل داده های واقعی با استفاده از یادگیری ماشین (Machine Learning) بهبود یافته است. بسیاری از تکنیک های یادگیری ماشین قادر به تحلیل الگوهای غیرخطی داده ها هستند که این امر موجب تهیه مدل مناسبی برای پیش بینی مصرف انرژی می شود. در این پژوهش، مدل های یادگیری ماشین ازجمله رگرسیون خطی (Linear Regression)، گرادیان تقویتی (XGBoost) ، شبکه های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Network) و جنگل تصادفی (Random Forest) برای بررسی و پیش بینی مصرف انرژی (گرمایشی، گاز) در ساختمان های مسکونی استفاده شده است. متغیرهای ورودی مورداستفاده برای این مطالعه شامل مجموعه ای از داده های واقعی مصرف گاز و نیز اطلاعات رفتاری و فرهنگی، اجتماعی جمع آوری شده از طریق پرسشنامه ها در استان کردستان است که در قالب یک بانک اطلاعاتی جامع و موثق تشکیل شده است. در طی این فرآیند از تحلیل خطاهای جذر میانگین مربعات (RMSE) و ضریب تعیین (R^2) برای مقایسه دقت عملکرد مدل های یادگیری ماشین استفاده شده است و نتایج آن نشان می دهد که مدل گرادیان تقویتی (XGBoost)، بهترین دقت پیش بینیR^2 (79%) و RMSE (11214) را با استفاده از داده های این پژوهش دارد و با بررسی پارامترهای ورودی، مولفه های تاثیرگذار بر میزان مصرف انرژی گرمایشی در ساختمان های مسکونی مشخص شد. در گام دوم با استفاده از مدل Arima و با استفاده از داده های مصرف سالیانه انرژی و دو عامل رشد جمعیت و متراژ کل واحدهای مسکونی میزان مصرف گاز در سال 2025 و 2030 برای شهر سنندج پیش بینی شده و درنهایت با شبیه سازی یک ساختمان مسکونی طراحی شده در شهر سنندج، میزان مصرف انرژی در این ساختمان پیش بینی شده و راهکارهای معمارانه در جهت کاهش مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی ارائه گردید.
-
بنچمارکینگ انرژی مصرفی مدارس متوسطه اول شهر سنندج و استخراج الگوهای کاربردی در طراحی یک مدرسه نمونه
1400عدم دسترسی به سیستم های ارزیابی موثق عملکرد ساختمان ها در ایران، اغلب به عنوان یک مانع اصلی در بهبود بهره وری انرژی مطرح است. لذا تهیه استاندارد کاربردی و تدوین سیاست گذاری در حوزه مدیریت انرژی، عوامل مهم و موثری برای دستیابی به ارتقا بهره وری انرژی ساختمان محسوب می شوند. در این راستا، برای انجام برنامه های صرفه جویی انرژی مصرفی ساختمان، ابتدا باید میزان مصرف انرژی به روشی معقول و شفاف ارزیابی شود. در این تحقیق، با استفاده از داده های دقیق مصرف انرژی، در راستای تدوین بنچمارک مصرف انرژی برای ساختمان های آموزشی شهر سنندج اقدام شده است که یک روش مدیریت انرژی در مقیاس کلان می باشد و عملکرد انرژی مصرفی ساختمان های مدارس موردمطالعه را در مقایسه با خود و ساختمان های هم گروه (دارای کاربری و آب و هوا مشابه) بررسی می کند. این تحقیق یک پژوهش کاربردی است و روش تحقیق آن تحلیلی است و از ابزار کمی برای تچزیه و تحلیل استفاده شده است. جامعه آماری این پژوهش شامل 31 مدرسه متوسطه اول در شهر سنندج می باشد که از استاندارد اروپایی CIBSE TM46 به عنوان یک رویکرد معتبر جهانی برای محاسبه بنچمارک انرژی استفاده شد. بنچمارکینگ انرژی با رویکرد بالا به پایین (Top-down) و آخرین الگوهای مصرف انرژی در ساختمان های مدارس سنندج با روش رگرسیون چندگانه مورد تجزیه وتحلیل قرار -گرفت. بنابراین، مصرف نهایی انرژی طبق قبض های انرژی (مصرف واقعی گاز و برق) 31 مدرسه از سال 1395 تا 1397 ارزیابی شد. با توجه به رویکرد بالا به پایین برای محاسبه بنچمارک ها، 93 شاخص عملکرد انرژی (EPI) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر این اساس بنچمارک کل انرژی ساختمان های آموزشی متوسطه اول برابر 180 (kWh/m2/yr) است که از جمع بنچمارک های برق ( kWh/m2/yr9) و گاز ( kWh/m2/yr171) محاسبه شد. بر اساس بنچمارک محاسبه شده، گواهی مصرف انرژی برای هر مدرسه تهیه شد. نتایج تحلیل مصرف انرژی نشان داد، دمای روز درجه گرمایش (HDD) با مصرف انرژی گرمایشی (گاز) در ارتباط است اما روز درجه سرمایش (CDD) در مصرف انرژی سرمایشی (برق) تاثیرگذار نیست. همچنین مساحت زیربنا مفید ساختمان و بعدازآن تراکم جمعیت، بیش ترین رابطه را با میزان مصرف برق و گاز دارند. بنابراین در صورت افزایش تعداد نفرات (دانش آموزان)، پیشنهاد می شود که تعداد کلاس های بیش تر به مجموعه اضافه شود. در تحلیل رگرسیون چندگانه؛ متغیرهای حجم، عمر ساختمان و نوع سیستم سرمایشی 50 درصد قدرت تبیین توضیح مدل رگرسیون برق مصرفی را دارد و در مورد مدل رگرسیون مصرف گاز؛ متغیرهای حجم ساختمان، ارتفاع بنا و دوجداره بودن شیشه پنجره ها، 62 درصد قدرت تبیین توضیح دهندگی را دارند. نتایج این پژوهش می تواند امکان توسعه سیاست های تجزیه وتحلیل عملکرد انرژی واقعی در ساختمان مدارس را با توجه به الگوهای مصرفی انرژی مدارس شهر سنندج فراهم آورد. درنهایت با توجه به نتایج پژوهش، مدرسه ای نمونه در سایت مدارس موجود طراحی و ارائه شد.
-
سند توسعه سبز یا توسعه معماری پایدار شهر سنندج
1399سند توسعه سبز نوعی از طرحهای بالادست و کاربردی معماری و شهرسازی است. این نوع نقشه ی راه توسعه، چند بعدی بوده که اهداف توسعه پایدار از جمله حفظ و نگهداری منابع طبیعی و کاهش ردپای اکولوژیکی را مدنظر دارد. بنابراین برای رسیدن به توسعه پایدار شهری، بایستی قوانین هدفمند توسعه بر اساس اکوسیستم طبیعی و شاخص های توسعه هوشمند-سبز احیا شوند و تعادل بین فعالیت های اجتماعی، فرهنگی، اقتصادی شهر و محیط زیست لحاظ گردد. به بیان دیگر باید رویکرد توسعه سبز را به عنوان یک راهبرد اساسی برای دست یابی به توسعه پایدار شهر نهادینه کرد. به همین منظور در تحقیق حاضر، در راستای تهیه سند توسعه سبز شهر سنندج، شرایط پایداری زیست محیطی شهر درزمینه هایی نظیر حمل نقل و مدیریت زباله، مورد بررسی قرارگرفت و پتانسیل ها و نکات مثبت و منفی آن ها ارزیابی شد. این پژوهش مقدمه ای جهت تدوین یک سند بالادست است تا شهروندان، مدیران و سازمان هایی نظیر شهرداری و نظام مهندسی در راستای اهداف آن عمل نمایند. روش گردآوری اطلاعات درگام اول به صورت اسنادی و بررسی متون بوده و عمده ترین منابع مورداستفاده، طرح جامع و تفصیلی شهر سنندج، کتاب ها و مقالات منتشر شده در مجلات تخصصی، طرح ها و پایان نامه های پژوهشی مرتبط و تحلیل نمونه های اجرا شده در دنیا بوده است. در گام بعدی داده های موثر واقعی در تهیه سند توسعه سبز از طریق مطالعات میدانی (پیمایش،مشاهده، پرسشنامه و مصاحبه) گردآوری، دسته بندی و پایش شده تا در مدلهای ریاضی پژوهش مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به تحلیل های انجام شده با روش ارزیابی AHP الگوی مناسب برای حمل ونقل عمومی و مدیریت زباله شهر سنندج تعیین شد که به ترتیب استفاده از خطوط تندرو اتوبوس یا BRT و استفاده از سطل های زباله ی هوشمند بالاترین امتیاز را بین گزینه ها کسب کردند. در فاز دوم پژوهش به منظور یافتن عوامل استراتژیک چهارگانه) شامل فرصت ها، تهدیدها، نقاط قوت و نقاط ضعف(، عوامل تاثیرگذار در ابعاد محیطی، اجتماعی-فرهنگی، اقتصادی، دسترسی وکالبدی در مدل های مطالعه محیط بیرونی و درونی مورد شناسایی قرارگرفتند و با دسته بندی و تنظیم یافته ها، زمینه های اصلی در شکل گیری فرصت ها و تهدیدهای محیط بیرونی و یا نقاط قوت و ضعف محیط درونی برای توسعه پایدار شهری شناسایی و طبقه بندی شده اند. در گام بعدی با استفاده از روش چندمعیاره AHP بین عوامل و سطرهای جدول مقایسه و ارزش گذاری صورت گرفت و پارامترهای موثر وزن دهی و نهایتا اولویت بندی شدند و نتایج شبیه سازی شده،چالشها و مشکلات در ارتباط با سیستم حمل ونقل و فرآیند جمع آوری تا دفن زباله های شهر سنندج مشخص شد و پیشنهاداتی در جهت تدوین سند توسعه سبز ارائه گردید. در نهایت نیز در فاز طراحی معماری معماری پژوهش، یک ایستگاه چندمنظوره اتوبوس دارای کاربری های عمومی (ایستگاه دوچرخه و ...) و تجیهزات سبز (برق خورشیدی، انرژی پاک، سطل تفکیک زباله) برای شهروندان به منظور نشان دادن یک نمونه ایستگاه سبز-هوشمند طراحی و ارائه شده است.
-
ممیزی انرژی ساختمانهای اداری شهر سنندج و کاربرد آن در طراحی معماری
1399ساختمان های ایران 40 درصد کل مصرف انرژی را به خود اختصاص داده اند و نیز عامل انتشار 23 درصد گازهای گلخانه ای ایران هستند. ساختمان های اداری در مقایسه با انواع دیگر کاربری ها، بزرگترین مصرف کننده انرژی در بخش ساختمان های غیرمسکونی هستند؛ بنابراین، افزایش بهره وری انرژی در ساختمان های اداری به یک مساله ضروری برای کاهش میزان انتشار سوخت های فسیلی تبدیل شده است. کاهش مصرف سوخت های فسیلی از جمله گاز و برق که منشاء اصلی انتشار گازهای گلخانه ای هستند از اولویت-های برنامه ریزی کشورها به منظور دستیابی به توسعه پایدار است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی و سوخت های فسیلی در ساختمان، ممیزی انرژی است. در این تحقیق ممیزی انرژی به روش بنچمارکینگ در ساختمان های اداری دولتی شهر سنندج انجام شده است. تحقیق حاضر از نوع کاربردی-نظری بوده و با تکیه بر مطالعات کتابخانه ای و استانداردهای ملی و بین المللی انجام گرفته است. جامعه آماری پژوهش شامل 12 اداره دولتی (26 ساختمان) در شهر سنندج است. به منظور ارزیابی مصرف انرژی در ادارت دولتی شهر سنندج و تهیه بنچمارک مصرف انرژی، 2 شاخص گاز و برق در طول یک دوره 3 ساله متوالی (1395 تا 1397) ممیزی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که بنچمارک مصرف انرژی در ساختمان های اداری دولتی ایران (معادل 292 کیلووات ساعت بر مترمربع) با بنچمارک استاندارد CIBSE TM46 (معادل 215 کیلووات ساعت بر مترمربع)، 36 درصد اختلاف بیشتری دارد. ساختمان های سازمان حفاظت محیط زیست استان کردستان با متوسط مصرف 3 ساله (163 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال) بهترین عملکرد و ساختمان پژوهش شرکت گاز استان کردستان با متوسط مصرف 3 ساله (512 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال) بیشترین شاخص مصرف انرژی (EPI) را در بین نمونه های جامعه آماری دارند. همچنین، بررسی رده انرژی ساختمان ها در گواهی نمایش انرژی نشان می دهد که 31 درصد ساختمان های بررسی شده دارای عملکرد مطلوب و 69 درصد دارای عملکرد نامطلوب هستند و مصرف انرژی بالایی داشته اند. در انتها، با شبیه سازی ساختمان اداری راه و شهرسازی به عنوان نمونه موردی در نرم افزار دیزاین بیلدر که رده انرژی پایین F را گرفته بود، 3 راهکار معمارانه بر روی ساختمان اعمال شد و مجموعاً 98/31 درصد در مصرف کل انرژی ساختمان، صرفه جویی شد.
-
بنچمارکینگ انرژی و تهیه گواهی مصرف انرژی برای ساختمانهای دانشگاهی
1399امروزه افزایش مصرف بی رویه سوخت های فسیلی نگرانی در مورد اتلاف منابع انرژی و اثرات مخرب زیست محیطی حاصل از آن را به مرز هشدار رسانده است. بررسی ها در ایران نشان می دهد که تقریبا 40 درصد از کل انرژی مصرفی در کشور، مربوط به حوزه ساختمان است. بخش قابل توجهی از مصارف انرژی در ساختمان، مربوط به ساختمان های عمومی می باشد و در این میان ساختمان های دانشگاهی با توجه به تعداد بالا، تنوع کاربری، مساحت زیاد و مدت زمان طولانی استفاده از آن ها، سهم قابل توجهی از مصرف انرژی را به خود اختصاص داده اند. دستیابی به اهداف توسعه پایدار، سیاست گذاران و برنامه ریزان را برآن داشت تا مطالعات ساختاری و سیاست های بهینه سازی مصرف انرژی در این گونه ساختمانی را در راس برنامه های راهبردی خود قرار دهند. نخستین گام در جهت مدیریت انرژی و ارائه راهکارهای بهبود بهره وری انرژی در ساختمان، ممیزی انرژی است که بنچمارکینگ انرژی برای تعیین عملکرد انرژی در ساختمان های موجود بهترین راه حل اجرایی در این زمینه است. این پژوهش از نوع تحقیقات کاربردی بر مبنای مطالعات کتابخانه ای، برداشت میدانی و ارزیابی مقایسه ای با استانداردهای ملی و بین المللی نظیر CIBSE TM46 انگلستان است. فرآیند تحقیق متشکل از تجزیه و تحلیل داده های مصارف دوره ای انرژی در بازه زمانی سال های 1390 تا 1397 و مساحت زیربنای مفید ساختمان های دانشگاهی مورد بررسی است. جامعه آماری را ساختمان های آموزشی 6 مجموعه دانشگاهی در شهرستان های سنندج و سقز در استان کردستان و شهرستان بوکان در استان آذربایجان غربی تشکیل می دهند. در این تحقیق از روش آمار توصیفی برای انجام محاسبات و آنالیز مقادیر انرژی (گاز و برق مصرفی) استفاده شده است. به منظور ارزیابی بهره وری انرژی ساختمان ها و صدور گواهی عملکرد انرژی، از رویکرد بالا به پایین برای بنچمارکینگ انرژی ساختمان های دانشگاهی استفاده شده و در پایان نتایج تحقیق به صورت راهکارهای علمی و عملی برای استفاده توسط جوامع دانشگاهی، مهندسان، برنامه ریزان و سیاست گذاران حوزه انرژی قابل دسترس است. به منظور ارزیابی بهره وری انرژی در ساختمان های دانشگاهی، نرمال سازی داده ها برای ایجاد قابلیت قیاس صحیح و تعیین بنچمارک انرژی در آن ها، شاخص عملکرد انرژی ساختمان ها محاسبه گردید. بنچمارک انرژی (مجموع گاز و برق) محاسبه شده برای ساختمان های دانشگاهی مطالعه شده (معادل 171 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال)، با مجموع مقادیر استاندارد CIBSE TM46 (معادل 320 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال) حدود 47 درصد اختلاف داشت که با توجه به اقلیم و عرض جغرافیایی مناطق بررسی شده، این موضوع منطقی به نظر می رسد. با توجه به گواهی های عملکرد انرژی تولید شده برای ساختمان های دانشگاهی می توان دریافت که 38 درصد از ساختمان ها عملکرد مطلوب، 37 درصد عملکرد استاندارد و 25 درصد عملکرد نامطلوب داشته اند. بهترین عملکرد در بین نمونه ها مربوط به مجتمع امام دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج و بدترین عملکرد مربوط به دانشگاه جامع علمی کاربردی واحد بوکان است. در انتها شبیه سازی دانشکده علوم انسانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج (دارای رده انرژی G و رتبه انرژی 15) در نرم افزار دیزاین بیلدر، فرصت های بالقوه برای افزایش بهره وری انرژی را نمایان کرد و با اعمال راه کارهای پیشنهادی، بهره وری انرژی آن به میزان 13/13 درصد بهبود یافت.
-
طراحی مرکز تجاری مهاباد مبتنی بر معیارهای لید (LEED) (مدیریت انرژی و طراحی زیست محیطی)
1398پایداری از مباحث بسیار مهم و رایج در سطح بین المللی است. به طوری که حفظ منابع انرژی، جلوگیری از آلوده کردن زمین و محیط زیست، کاهش میزان مصرف انرژی های فسیلی و هم زیستی با شرایط طبیعی و اقلیمی مبدل به یکی از مباحث روز در رشته های معماری و شهرسازی شده است. اهمیت موضوع زمانی مشخص خواهد شد که بدانیم ساختمان های مسکونی و تجاری ایران، مطابق آمارهای موجود بیشترین مصرف کننده های انرژی کشور می باشند و میانگین مصرف انرژی ساختمان ها در ایران بیش از 5/2 برابر متوسط مصرف جهانی است. علاوه بر این، در حدود 40 درصد انتشار دی اکسید کربن توسط ساختمان ها انجام می گیرد. این موارد تعداد اندکی از دلایل نگرانی متخصصان برای نقش قابل توجه محیط مصنوع در مصرف منابع و علت بعضی از مسائل اساسی زیست محیطی است. در طول سالیان گذشته راهکارها، معیارها و استانداردهای متفاوتی در زمینه ی معماری پایدار و ساختمان های سبز تدوین گردیده است که از جمله معیارهای قابل توجه در عصر حاضر می توان به لید ((LEED اشاره نمود. گواهینامه ی لید یا استاندارد پیشرو در طراحی زیست محیطی و مصرف انرژی ، استاندارد ساختمان های سبز در آمریکا برای مقابله با این نگرانی ها می باشد. هدف پژوهش حاضر نیز دستیابی به احکام طراحی کاربردی در شهر مهاباد به کمک معیارهای لید است که با استفاده از آن ها، بتوان به طراحی مرکز تجاری سبز دست یافت. در اینجا این سوال مطرح می گردد که کدام یک از مدل ها و معیارهای لید برای طراحی کاربردی می باشد؟ برای دستیابی به پاسخ پرسش ها و رسیدن به هدف نهایی پژوهش از روش تحقیق مورد پژوهی استفاده شده است که ابتدا به مطالعه ی مراکز تجاری پرداخته و سپس با بررسی استاندارد و معیارهای لید نمونه های ساخته شده ای که توانسته اند این گواهی را دریافت کنند واکاوی شده است. پس از تحلیل و بررسی مطالعات صورت گرفته و مشخص شدن معیارها و موارد پراهمیت لید همچون موقعیت مکانی و حمل و نقل، پایداری سایت، کارایی آب، انرژی، مواد و منابع، کیفت محیط داخل و غیره اقدام به ارائه ی طرح مرکزتجاری با رویکرد لید شده است
-
ارزیابی ردپای اکولوژیکی دانشگاه کردستان
1396با توجه به مسائل بحرانی زیست محیطی در عصر حاضر، روشن است که مفهوم پایداری و توسعه پایدار در سطح جوامع مختلف بیشتر از گذشته مورد توجه کارشناسان و اذهان عمومی قرار گرفته است. از اوایل مطرح شدن توسعه پایدار ابزارهای گوناگونی برای سنجش پایداری مطرح شد. یکی از این ابزارها که با دقت بیشتری میزان عملکرد انسان را در استفاده از منابع طبیعی و تولید گازهای گلخانه ای و زباله ارزیابی می کند و در سطح آکادمیک توجه متخصصان را به خود جلب کرده ردپای اکولوژیکی است. امروزه موسسات آموزش عالی نقش بسیار پررنگی در توسعه و آموزش این مدل ایفا می کنند؛ لذا در این تحقیق به ارزیابی ردپای اکولوژیکی در دانشگاه کردستان پرداخته شده است. تحقیق حاضر از نوع کاربردی – توسعه ای بوده و با تکیه بر مطالعات کتابخانه ای و اسنادی و آمایش های میدانی انجام گرفته است. جامعه آماری شامل دانشجویان، اساتید هیات علمی و کارکنان دانشگاه کردستان می شود. به منظور ارزیابی ردپای اکولوژیکی این مرکز آموزشی، 5 شاخص گاز، برق، آب، غذا و زباله در طول دوره 4 ساله (1394-1391) اندازه گیری شده است. بر اساس مدل ردپای اکولوژیکی؛ نتایج تحقیق نشان می دهد که بیشترین ردپای اکولوژیکی در دانشگاه کردستان در این 4 سال به بخش انرژی (گاز و برق) و کمترین آن نیز به مصرف آب برمی گردد، همچنین تحلیل ردپای اکولوژیکی در دانشگاه کردستان نشان می دهد که این مرکز آموزشی نه تنها روند پایداری را در سال های اخیر طی نکرده است بلکه در مقایسه با نمونه های موردی در جهان، جز دانشگاه های با بیشترین سرانه ردپای اکولوژیکی می باشد. در این راستا جهت کاهش مصرف منابع طبیعی و تولید زباله، ضمن ارائه برنامه راهکار کاهش ردپای اکولوژیکی به مدیران دانشگاه، ایجاد فرهنگ سازمانی در راستای پایداری محیطی به عنوان پیشنهاد اصلی مطرح شده است.