با توجه به اینکه ساختمان ها بخصوص ساختمان های دولتی از مصرف کنندگان اصلی انرژی در کشور هستند، بهینه سازی مصرف انرژی در این بخش ضروری است. ساختمان های آموزشی به عنوان بخش زیادی از ساختمان های دولتی به دلیل تیپولوژی، الگوی اشغال فضاها و نوع کاربران پتانسیل های زیادی برای کاهش مصرف انرژی دارند. طراحی معماری ساختمان ها تاثیر زیادی بر مصرف انرژی دارد و می توان با طراحی ساختمان های انرژی کارا وضعیت مصرف انرژی را در این ساختمان ها بهبود بخشید. در شیراز به دلیل آب و هوای گرم و معتدل امکان طراحی ساختمان ها به نحوی که کمترین اتکا را به سیستم های مکانیکی برای سرمایش و گرمایش فضاها و تامین شرایط آسایش داشته باشند فراهم است. در این پژوهش با استفاده از مطالعات کتابخانه ای پارامترهای معماری و ساختمانی مختلف از جمله: میزان پنجره ها، تعداد طبقات و چیدمان فضاها، عایقکاری حرارتی و میزان نفوذ هوا، که بر مصرف انرژی در ساختمان موثر بوده و همچنین راهکارهای معماری کاهش دهنده مصرف انرژی شناسایی و بررسی شده اند. در راستای بررسی میزان تاثیر پذیری آنها بر میزان مصرف انرژی، مدرسه ای دوازده کلاسه به عنوان نمونه برای بررسی پارامترهای معماری انتخاب شد. نمونه انتخابی به 140 صورت مختلف با استفاده از نرم افزار تحلیل دینامیکی مدلسازی و آنالیز شده است. نتایج حاصل از آنالیزها و تحلیل ها نشان داد که می توان با بهره گیری راهکارهای معماری از جمله درصد بهینه پنجره در جبهه های مختلف، بهره گیری از سایبان های موثر در جبهه های مختلف، تعیین فرم مناسب و بهره گیری از تهویه طبیعی میزان مصرف انرژی کل را در نمونه بهینه شده به میزان 49% نسبت به نمونه اولیه کاهش داد.

زمین دارای منابع بسیار زیادی از انرژی های تجدید پذیر است که می توانند تامین کننده ی سهم بسیار زیادی از انرژی مصرفی باشند زیرا که مثلا 20 روز تابش خورشید، معادل کل انرژی نهفته سوخت های فسیلی است. از آنجا ذخایر این سوخت های فسیلی محدود بوده و مصرفشان اثرات سویی در محیط زیست و سلامت ساکنان زمین دارد، و همچنین با توجه به اینکه مصرف عمده ای از این انرژی های فسیلی، صرف گرمایش و سرمایش خانه ها می شود، بنابر این استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع مهم انرژی در خانه های امروزی بدیهی به نظر می رسد. این ضرورت برای کشور ایران با توجه به سهم 40 درصدی این مصرف، یعنی 3 تا 5 برابر دیگر کشورهای صنعتی و برای شهری همچون اصفهان که در عرض جغرافیایی مناسب قرار گرفته و میزان 4/349 ساعات آفتابی و 91 درصد آسمان صاف یا نیمه ابری دارد، اهمیت زیادی دارد. یکی از راه های استفاده از انرژی خورشیدی، طراحی مناسب کالبد ساختمان و استفاده ی صحیح از عناصر مهم خورشیدی یعنی پنجره ها و سایبان هاست. بنابر این، این سوال مطرح می شود که چگونه می توان مجموعه ای مسکونی در اصفهان طراحی کرد که به کمک انرژی غیر فعال خورشیدی، شرایط آسایش حرارتی در آن تامین و دارای حداقل مصرف انرژی باشد؟ برای وصول به جواب این سوال، ابتدا اقلیم اصفهان با رسم نمودارهای مربوطه تحلیل شده، سپس با مطالعات کتابخانه ای مطالبی حول عناصر اقلیمی و نقش کالبد و جزییات آن در طراحی اقلیمی جمع آوری و ارایه شده است. سپس به منظور تحلیل کالبد مناسب معماری مساکن دراصفهان، ابتدا 68 فرم بر اساس پلان و سپس 37 فرم بر اساس مقطع به روش قاعده دار (سیستماتیک) طراحی شده و با نرم افزار تحلیل انرژی «دیزاین» بیلدر از نظر میزان صرفه جویی انرژی تحلیل شده است. نتایج بدست آمده از این آزمایش نشان می دهد که در بیشتر اوقات ایجاد تو رفتگی و بیرون زدگی به دو دلیل سایه اندازی و افزایش سطح در تماس با هوای بیرون، باعث افزایش مصرف انرژی شده، بنابر این به صورت کلی فرم ساده، از نظر اقلیمی عملکرد بهتری دارد. علاوه بر این با پخ زدن گوشه های فرم ساده و یا تورفتگی هایی که باعث سایه اندازی می شوند می توان عملکرد اقلیمی بنا را بهبود بخشید. همچنین حیاط مرکزی که با توجه به تناسبات گذشته و خاصیت تابستان و زمستان نشینی دوران قدیمی، راهکار مناسبی برای طراحی بوده، با توجه به چند طبقه سازی امروزی، نتیجه ی عکس داشته و مصرف انرژی را تا حدود 18 درصد افزایش می دهد.

پوسته ساختمان ها در طراحی فضا ها می توانند نقش موثری در کاهش مصرف انرژی داشته باشند، از این رو طراحی یک پوسته کارآمد در ساختمان ها با توجه به مباحث مطرح شده در حوزه پایداری ، برای به حداقل رساندن دفع گرما در زمستان و جذب گرما در تابستان می تواند بسیار موثر می باشد. نماهای دوپوسته به عنوان یک راهکار مناسب برای رسیدن به این هدف، قابل توجه می باشند. اما مسئله گرمایش بیش از حد در حفره ای بین دوپوسته در ماههای گرم سال ، از چالش های استفاده از این سیستم در اقلیم گرم و خشک می باشد. از این رو در این رساله، پس از مروری بر مبدا و منشا نماهای دوجداره و همچنین دسته بندی و ارزیابی آنها، فرضیات طرح به منظور ارائه راهکار هایی جهت کاهش گرمایش بیش از حد در این پوسته ها با استفاده از روش شبیه سازی cfd (دینامیک سیالات محاسباتی) مورد بررسی قرار گرفته است . به این ترتیب تاثیر وجود دریچه های تهویه، اندازه دریچه ها و تعیین اندازه بهینه آن،تاثیر استفاده از صفحات سایه انداز ، نوع شیشه، اندازه عمق حفره نمای دو پوسته و تعیین ابعاد متناسب و بهینه آن ، تاثیر استفاده از لوورها جهت سایه اندازی و همچنین تاثیر رنگ سایه اندازه ها و موقعیت قرار گیری آنها را به وسیله شبیه سازی توسط نرم افزار فلوئنت بر کاهش گرمایش بیش از حد در این پوسته ها مورد بررسی قرار دادیم و مشخص شد که با استفاده از طراحی مناسب این جداره ها و به کار گیری مناسب راهکار های ارائه شده، دمای داخل حفره را به صورت میانگین تا 18.8 درجه سانتیگراد در ماههای گرم سال می توان کاهش داد.از سوی دیگر مسئله مهم تاثیر به کار گیری این نوع ازپوسته ها بر کاهش مصرف انرژی در ساختمان می باشد که در این رساله با استفاده از نرم افزار شبیه ساز حرارتی design builder مشخص شد که مقدار کل مصرف انرژی مدل مورد مطالعه با پوسته دو جداره بهینه سازی شده برای اقلیم گرم وخشک 14.4( kwh/m2)کمتر از مدل بدون پوسته دو جداره است .با وجود اینکه مقدار مصرف انرژی در بخش روشنایی برای اتاق با پوسته دو جدار بهینه سازی شده بالاتر بود اما، تاثیر این پوسته بر کاهش انرژی مصرفی برای ایجاد گرمایش و سرمایش محسوس تر می باشد که این خود پتانسیل بالای استفاده از این نوع پوسته ها را در صورت بهینه شدن در اقلیم گرم و خشک به منظور کاهش مصرف انرژی ساختمان ها را نشان می دهد.

چکیده زمین دارای منابع بسیار زیادی از انرژی های تجدید پذیر است که می تواند تامین کننده سهم بسیار زیادی از انرژی مصرفی باشد. به عنوان مثال،20 روز تابش خورشید معادل کل انرژی نهفته سوخت های فسیلی است. از آنجا که ذخایر این سوخت های فسیلی محدود بوده و مصرفشان اثرات سویی در محیط زیست و سلامت ساکنان زمین دارد و همچنین با توجه به اینکه مصرف عمده ی این انرژی های فسیلی، صرف گرمایش و سرمایش خانگی می شود، بنابراین امروزه استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی برای تامین انرژی، بدیهی به نظر می رسد. این ضرورت برای کشور ایران با توجه به سهم 40 درصدی این مصرف یعنی 3 تا 5 برابر دیگر کشورهای صنعتی و برای کوهرنگ که در عرض جغرافیایی مناسب قرار گرفته و میزان 2903 ساعات آفتابی و 87 درصد آسمانی صاف یا نیمه ابری در طول سال دارد، اهمیت زیادی پیدا می کند. یکی از راه های استفاده از انرژی خورشیدی طراحی مناسب کالبد ساختمان و استفاده صحیح از عناصر مهم خورشیدی یعنی پنجره و سایبان ها می باشد، حال این سوال مطرح می شود که چگونه می توان مجموعه تفریحی توریستی در شهر کوهرنگ طراحی کرد که به کمک انرژی غیرفعال خورشیدی شرایط آسایش حرارتی در آن تامین شود و دارای حداقل مصرف انرژی باشد. برای رسیدن به این مهم ابتدا اقلیم کوهرنگ تحلیل شد، سپس طراحی اولیه با نیم نگاهی به مسائل اقلیمی صورت گرفت و به کمک نرم افزار دیزاین بیلدر، میزان مصرف انرژی بنا محاسبه شد. پس از آن به منظور کاهش مصرف انرژی، ایده های تاثیر گذار در جزئیات مانند تاثیر دیوارهای شیبدار، گلخانه و سایبان ها مورد بررسی قرار گرفت. برای دست یابی به بهترین میزان بازشو در جداره های مختلف و جهت گیری مناسب فرم در نرم افزار انرژی مدل شد و در انتها تاثیر میزان عایق بر مصرف انرژی توسط نرم افزار مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. حاصل این پژوهش آن شد که می توان مجموعه ای تفریحی توریستی در اقلیم سرد کوهرنگ بر اساس اصول اقلیمی و سیستم غیر فعال خورشیدی طراحی کرد که علاوه بر تامین شرایط آسایش حرارتی میزان مصرف انرژی های تجدید ناپذیر را به میزان تقریبا یک دوم، معادل 73 کیلووات ساعت بر متر مربع کاهش داد. واژه های کلیدی: سیستم غیرفعال خورشیدی، مصرف انرژی، انرژی خورشیدی، کوهرنگ

بخش ساختمان یکی از بزرگترین بخشهای مصرف کننده انرژی در اکثرجوامع محسوب می گردد. با در نظر گرفتن این موضوع که بیش از 98.8 درصد انرژی های هیدروکربنی در ایران در ساختمان ها به مصرف می رسد. پتانسیل صرفه جویی انرژی در بخش ساختمان بیش از بخش های دیگر می باشد لذا توجه به فن آوریهای ساختمان به منظور صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی به میزان بسیار موثری می تواند در این راستا نقش سازنده داشته باشد. لذا می توان با بکارگیری راهکارهای معماری غیرفعال ونیز تکنولوژی های طراحی فعال به منظور تولید انرژی در طراحی ساختمان های کم انرژی و صفر انرژی گامی موثر در راستای برقراری تعادل بین تولید و مصرف انرژی برداشته که این خود ر اهبردی موثر در جهت کاهش مصزف انرژی است.

با توجه به سهم 40 درصدی مصرف انرژی در بخش ساختمان و کاهش منابع انرژی تجدید ناپذیر، بهینه سازی مصرف انرژی در بخش ساختمان می تواند تاثیر بسزایی بر کل مصرف انرژی کشور داشته باشد. ساختمان های آموزشی به دلیل تیپولوژی، الگوی اشغال فضاها، نوع کاربران و زمان اشغال فضا (فقط 9 ماه از سال)، از پتانسیل بیشتری برای کاهش مصرف انرژی برخوردارند. قابل ذکر است، در این میان شهر اصفهان با 239 روز آفتابی که برابر با میانگین سالانه 3040 ساعت در سال می باشد، شرایطی را فراهم می آورد که بتوان از آن در جهت کمک به تأمین شرایط حرارتی در زمستان و کاهش مصرف انرژی گرمایشی بهره جست. با استفاده از نرم افزار تحلیل انرژی دیزاین بیلدر نمونه فرم های مختلف همراه با اثر الگوهای گزینش شده برای بستر پژوهش مدل سازی گردید. نتایج حاصل ازآنالیز ها نشان می دهد که تاثیر الگوهای مناسب نسبت به نمونه ی اولیه، کاهش 21% مصرف انرژی اولیه به دنبال دارد.

چکیده ندارد.