پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,156 |
| تعداد مقالات | 9,939 |
| تعداد مشاهده مقاله | 18,555,021 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,868,250 |
ظرفیت بازتابش خورشیدی سطوح بام در کاهش مصرف انرژی سرمایشی مساکن شهری، مطالعه موردی: مسکن مهر شهرری | ||
| فصلنامه علمی پژوهش های بوم شناسی شهری | ||
| دوره 10، شماره 20، مهر 1398، صفحه 111-126 اصل مقاله (1.65 M) | ||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/grup.2020.7082 | ||
| نویسندگان | ||
| امیراصلان درویش* 1؛ حسین مدی2؛ یوسف گرجی مهلبانی3 | ||
| 1گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران. | ||
| 2مدیرگروه معماری دانشگاه بین المللی قزوین | ||
| 3دانشیار، گروه معماری و شهرسازی دانشگاه بین‌المللی امام خمینی قزوین، قزوین، ایران. | ||
| چکیده | ||
| هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی و تحلیل سطوح انعکاسی با ضریب بازتابش زیاد است که به‌عنوان یکی از راهکارهای طراحی غیرفعال به‌منظور کنترل جذب انرژی تابشی خورشید و کاهش دما و مصرف انرژی مساکن شهری، به‌خصوص در اقلیم گرم و خشک، به‌شمار میرود. روش تحقیق در این پژوهش، تحلیلی- مدل‌سازی است که شامل مطالعه میدانی و شبیهسازی رایانهای بام‌های انعکاسی، با ضریب بازتابش متفاوت به کمک نرمافزار Energy plus است. این مطالعه، برای دو نوع بام رایج در ساختمانهای مسکونی شهر تهران صورت گرفته است و حاوی تغییرات دقیق دما و مصرف انرژی سرمایشی در طی ماههای مختلف سال میباشد. نتایج تحقیق نشان داد که افزایش مقادیر ضریب بازتابش سطوح بام به کمک متریالهای انعکاسی، تأثیر زیادی در کاهش دمای سطح و دمای هوای پیرامونی بام ساختمان دارد. علاوه‌بر این، مصرف انرژی سرمایشی به‌علت کاهش جذب حرارت خورشید توسط سطوح خارجی، کاهش مییابد. | ||
تازه های تحقیق | ||
تحلیل و محاسبه میزان کاهش مصرف انرژی در شهرها با افزایش ضریب بازتابش سطوح بام، | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ضریب بازتابش؛ دمای سطح؛ مصرف انرژی؛ مساکن شهری؛ شهرری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Solar Reflection Capacity of Roof Surfaces in Reducing Cooling Energy Consumption of Urban Housing, Case Study: Shahr-e-Rey Mehr Building | ||
| نویسندگان [English] | ||
| amiraslan darvish1؛ hossein medi2؛ Yousef Gorji mahlabani3 | ||
| 1Department of architecture, and urban development, Imam khomeini international university, Qazvin, Iran. | ||
| 3Associate Professor, Faculty of Architecture and Urban Development, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The purpose of this paper is analyzing the reflective surfaces with high Albedo effect which can be considered as one of the passive design approaches for controlling the absorption of suns radiative energy and reducing temperature and building energy consumption, especially in hot and dry climates. The methodology of this research was based on an analytical approach with a simulation which contained experimental study and computational simulation of reflective roofs with different levels of albedo using Energy Plus software. This study has been done for two types of common roofs existing in Tehran residential buildings as well as containing accurate temperature fluctuations and cooling energy consumption in one year. The results of the research showed that increasing Albedo of roof surfaces with reflective materials had a noticeable effect on decreasing the surface temperature and the roof surrounding air temperature. Furthermore, as a result of the reduction of suns heating absorption by external surfaces, the consumption of cooling energy was reduced. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Albedo, Surface Temperature, Energy Consumption, Urban Residential Buildings, Shahrerey | ||
| اصل مقاله | ||
|
مقدمه به همراه دارد، جزایر حرارتی از عمده‌ترین و مهم‌ترین این معضلات است (رحمتی و همکاران، 1395: 91). مبانی نظری تعاریف مبانی نظری بازتابش خورشیدی انتشار حرارت شاخص بازتاب خورشیدی
مقادیر بالای بازتابش خورشیدی و انتشار حرارتی، موجب کاهش دمای سطح و افزایش مقادیر شاخص بازتابش خورشیدی می‌شود. شاخص بازتابش خورشیدی، مقیاسی از خنک بودن است که در آن سطح استاندارد جذب جسم سیاه برابر با 0 است و استاندارد مواد سفید که به‌طور کامل بازتابنده هستند، برابر با 100 میباشد. با این حال، مقادیر شاخص بازتابش خورشیدی مواد جدید و با کیفیت بالا که به‌تازگی در بازار موجود هستند، می‌تواند کمتر از 0 و یا بالاتر از 100 باشد. برای یک سطح با ضریب بازتابش خورشیدی و میزان انتشار حرارتی مشخص و هنگامی که یک شرایط حرارتی برای آن شناخته شده، تعریف شده‌است، SRI را می‌توان با تکرار محاسبه کرد، رابطه2، معادله‌ای برای یافتن دمای سطح را نشان می‌دهد (ASTM, 2011).
ارزیابی انرژی حرارتی برای سقف‌های با ضریب بازتابشی زیاد تراز حرارتی یک سقف در معرض تابش خورشید
رابطه3. تراز حرارتی سقف
که امکان اندازه‌گیری دماهای حقیقی در نمونه‌های واقعی برای دوره‌های طولانی فراهم نیست، این روش به‌عنوان روش جایگزین، انتخاب می‌شود.
شکل 2. 1. بام A با پوشش ایزوگام؛ 2. بام B با پوشش موزاییک؛ 3.دیتالاگر سنجش دمای سطح؛ 4. دیتالاگر سنجش دمای هوا
شکل 3. مدل تحلیلی پژوهش
می‌کند. قبل از اواخر نوامبر، حدودا به مدت یک ماه و نیم، شرایط (کمی سرد ) بر تهران نیز حاکم است. مردم در نیمه دوم آپریل تا اواخر می، از دمای هوا لذت برده و حاضر به تغییر آن به شرایطی گرم‌تر یا سردتر نیستند. این مورد در نیمه دوم سپتامبر تا اواخر اکتبر هم مصداق دارد. از نیمه دوم ماه جون به مدت دو هفته، شرایط کمی گرم و پس از آن گرم است. اما از نیمه دوم ماه جولای شرایط خیلی گرمی حاکم می‌شود. دمای آسایش مردم تهران در ماههای مختلف که براساس میانگین دمای ماهانه و با استفاده از معدل پنج ساله دمای هوا در ایستگاه سینوپتیک ژئوفیزیک محاسبه‌شده، نشان می‌دهد که حداکثر آن 44/30درجه سانتی‌گراد در ماه جولای و کم‌ترین مقدار آن 15/14 درجه سانتی گراد در ماه ژانویه است (حیدری، 1388: 9).
شکل 4. 1. موقعیت منطقه مورد مطالعه در استان تهران؛ 2. موقعیت ساختمانهای مورد مطالعه در مجموعه یافته‌ها
جدول 2. بررسی نتایج تقاضای انرژی سرمایشی حاصل از شبیهسازی در واحدهای ساختمانی با پوشش بام A و B و میزان صرفه‌جویی
راهکارها بررسی وضع موجود و طراحی با توجه به تمام نقاط بحرانی نتایج؛ | ||
| مراجع | ||
|
افشار، مژگان، (1388)، بررسی و شناخت جزیره حرارتی شهر تهران، فصلنامه سپهر، 18(71) : 62-56. 2. رحمتی، مهدی، حیدری، شاهین، بمانیان، محمدرضا (1395)، بررسی راهکارهای طراحی معماری بر کاهش اثر جزایر حرارتی، نشریه انرژی ایران، 19(1) :104-91. 3. حیدری، شاهین، (1388)، دمای آسایش حرارتی مردم شهر تهران، نشریه هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی، 38: 14-5. 4. عظیمی، فریده، تراب‌پور، علی (1388)، جزایر حرارتی شهر اهواز و راهکارهای پیش‌گیری، فصلنامه سپهر، 18(70) : 22-20. 5. حیدری، شاهین، مسندی، مریم (1389)، شبیهسازی بام‌ها و راهکار بررسی دقیق تاثیرات دمایی در محیطی مجازی، نشریه هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی، 42: 12-5. 6. ساسانپور، فرزانه، ضیائیان، پرویز، بهادری، مریم، (1392)، بررسی رابطه کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، فصلنامه بین‌المللی انجمن جغرافیای ایران، 39: 270-256. 7. فاضلی، عبدالرضا، حیدری، شاهین، (1392)، بهینه‌سازی مصرف انرژی در مناطق مسکونی شهر تهران با استفاده از رویکرد برنامه‌ریزی انرژی روتردام (REAP)، پژوهش‌های برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری ،انرژی، 3: 96-83. 8. کسمائی، مرتضی (1385)، اقلیم و معماری، چاپ دوم، تهران، نشر خاک. 9. Akbari, H. Konopacki, S. Pomerantz, M. (1998), The impact of reflectivity and emissivity of roofs on building cooling and heating energy use, Proceedings of the thermal performance of the exterior envelopes of building, 7: 6-10. 10.Akbari, H. Konopacki, S. Pomerantz, M.(1999), Cooling energy saving spotential of reflective roofs for residential and commercial buildings in the United States, Energy, 24: 391–407. 11. ASTM. (2011), E1980: Standard Practice for Calculating Solar Reflectance Index of Horizontal and Low-Sloped Opaque Surfaces, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA. 12.Baldinelli, G. Bonafoni, S. (2015), Analysis of Albedo Influence on Surface Urban Heat Island by Spaceborne Detection and Airborne Thermograph. International Conference on Image Analysis and processing. 13.Bansal, N.K. Garg, S.N. Kothari, S.(1992), Effect of exterior surface colour on the thermal performance of buildings, Building and Environment, 27(1): 31-37. 14.California Energy Commission.(2008), Title24, Part 6, of the California Code of Regulations: California's Energy Efficiency Standards for Residential and Nonresidential Buildings, Sacramento, CA: California Energy Commission. 15. Cool roof material database. http://energy. lbl. gov/ coolroof/ (accessed 14/ 03/ 2017) 16.Domínguez, A. (2011), An empirical approach to the extragalactic background light from AEGIS galaxy SED-type fractions, The Spectral Energy Distribution of Galaxies, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, 284: 442-445. 17.Ferrari, C. Libbra, A. Muscio, A. Siligardi, C. (2013), Influence of the irradiance spectrum on solar reflectance measurements, Adv. Build. Energy Res. 7 (2): 244–253. 18.Givoni, B. (1976), Man, climate and architecture, London: Aplplied science publishers Ltd. 19.Mohamed, H. Chang, J. D. Alshayeb, M. (2015), Effectiveness of High Reflective Roofs in Minimizing Energy Consumption in Residential Buildings in Iraq, Procedia Engineering, 118: 879-885. 20.Kolokotsa, D. Diakaki, C. Papantoniou, S. Vlissidis, A. (2012), Numerical and experimental analysis of cool roofs application on a laboratory building in Iraklion, Crete, Greece, Energy and Buildings, 55: 85-93. 21. Liu, L. Zhang, Y. (2011), urban heat island analysis using the landsat TM data and ASTER data. Remote sens, 3: 1535- 1552. 22. Mansouri, O. Belarbi, R. Bourbia, F. (2017), Albedo effect of external surfaces on the energy loads and thermal comfort in buildings, Energy procedia, 139: 571-577. 23.Moradi, H. R. Rajabi, M. Faragzadeh, M. (2011), Investigation of meteorological drought characteristics in Fars province, Iran, CATENA, 84(1-2): 35-46. 24.Pisello, A.L. Santamouris, M. Cotana, F. (2013), Active cool roof effect: impact of cool roofs on cooling system efficiency. Adv. Build. Energy Res. 7 (2): 209–221. 25.Pisello, A. L. (2015), High-albedo roof coatings for reducing building cooling needs, Eco-Efficient Materials for Mitigating Building Cooling Needs, Design, Properties and Applications:243-268. 26.Pomerantz, M. Pon, B. Akbari, H. Chang, S. C.(2000), The effect of pavements’ temperatures on air temperatures in large cities U.S. Department of Energy, LBNL Report: 43442. 27.Pugh, G. Clarke, L. Marlay, R., Kyle, P. Wise, M. McJeon, H. Chan, G. (2011), Energy R., D portfolio analysis based on climate change mitigation, Energy Economics, 33 (4): 634-643. 28. Radhi, H. Essam, A. Sharples, S. (2014), On the colours and properties of building surface materials to mitigate urban heat islands in highly productive solar regions, Building and Environment, 72: 162-172. 29. Romeo, C. Zinzi, M. (2013), Impact of a cool roof application on the energy and comfort performance in an existing non-residential building, A sicilian case study, Energy Build; 67: 647–57. 30.Sadineni, S. B. Madala, S. Boehm, R. F. (2011), Passive building energy savings: A review of building envelope components, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(8): 3617-3631. 31.Sailor, D. J. (2008), A green roof model for building energy simulation programs, Energy and Buildings, 40: 1466-1478. 32.Santamouris, M., Gaitani N., Spanou, A., Saliari, M., Giannopoulou, K., Vasilakopoulou, K. (2012), Using cool paving materials to improve microclimate of urban areas– design realization and results of the flisvos project, Building and Environment, 53: 128-136. 33. Simpson, J.R. McPherson, E.G. (1997), The effects of roof albedo modification on cooling loads of scale model residences in Tucson, Arizona, Energy Build, 25: 127-137. 34.Susca, T. Gaffin, S.R. Dell'Osso, G.R. (2011), Positive effects of vegetation: Urban heat island and greenroofs, Environ Pollut; 159: 2119–2126. 35.Synnefa, A. Saliari, M. Santamouris, M. (2012), Experimental and numerical assessment of the impact of increased roof reflectance on a school buildingin Athens, Energy and Buildings, 55: 7–15. 36.Tabari, H. Talaee, P.H. (2011), Analysis of trends in temperature data in arid and semi-arid regions of Iran, Global and Planetary Change, 79(1–2): 1–10. 37.Taleghani, M. (2018), The impact of increasing urban surface albedo on outdoor summer thermal comfort within a university campus, Urban Climate, 24: 175–184. 38. Touchaei, A. Akbari, H. Tessum, C. (2016), Effect of increasing urban albedo on meteorology and air quality of Montreal (Canada) e Episodic simulation of heat wave in 2005, Atmospheric Environment, 132: 188-206. 39.Yao, J. Zhu, N. (2011), Enhanced supervision strategies for effective reduction of building energy consumption–A case study of Ningbo, Energy and Buildings, 43(9): 2197-2202. 40. Yuan, J. Emura, K. Sakai, H. (2013), Evaluation of the solar reflectance of highly reflective roofing sheets installed on roofs, Journal of building physics, 37(2): 170–184. 41.Zhai, Z.J. Previtali, J.(2010), Ancient vernacular architecture: characteristics categorization and energy performance evaluation, Energy and Buildings, 42(3): 357-365. 42. Zinzi, M. Agnoli, S. (2012), Cool and green roofs: An energy and comfort comparison between passive cooling and mitigation urban heat island techniques for residential buildings in the Mediterranean region, Energy and Buildings, 55: 66-76. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,105 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 950 |
||