مدل ارزيابي و بهبود فرايند طراحي معماري مسكن روستايي با هدف كاهش مصرف انرژي ساختمان در اقليم سرد (مورد پژوهي: مسكن‌هاي روستايي مناطق كوهستاني استان تهران)

دكتري

اهميت انكار ناپذير نقش انرژي در تامين نيازهاي اوليه انساني و نقش تعيين كننده آن در حوزه‌هاي گوناگون نظير حوزه‌هاي محيط زيستي و اقتصادي باعث شده تا جوامع به‌سمت تغيير الگوهاي مصرف و تغيير رفتارها در استفاده از انرژي بروند و دولت‌ها به فكر راه‌هايي براي صرفه‌جويي و كاهش هزينه‌هاي آن باشند. بخش مسكن، سهم قابل توجهي در مصرف انرژي يك كشور دارد. به گونه‌اي كه بر اساس گزارش مركز تحقيقات ساختمان و مسكن 40 درصد انرژي كشور در بخش خانگي و تجاري صرف مي‌شود و بر اساس برآوردها تا حداقل 30 درصد پتانسيل صرفه‌جويي در اين بخش وجود دارد و سالانه حداقل 6 ميلياد دلار صرفه‌جويي از طريق جلوگيري از هدر رفت انرژي گرمايشي در ساختمان مي‌توان انتظار داشت. بر اساس گزارش سال 1395 مركز آمار ايران حدود 26 درصد جمعيت در روستاها ساكن هستند. اين در حالي است كه مطالعات بسيار محدودي در رابطه با عوامل تاثيرگذار در مصرف انرژي مسكن‌هاي روستايي شده است. تحقيقات نشان مي دهند كه طراحي معماري مناسب مسكن مي‌تواند تاثير بسزايي در كاهش مصرف انرژي داشته باشد. با توجه به اينكه طراحي مسكن شهري و روستايي با يكديگر تفاوت دارند بنابراين لازم است عوامل تاثيرگذار در طراحي مسكن روستايي يك محل شناسايي شوند؛ عواملي نظير فرهنگ و هويت، اقتصاد، روابط اجتماعي، تكنولوژي و سياست كه همگي اين عوامل در يك بستر اقليمي مشخص قابل تعريف مي‌باشند. در طول تاريخ به ندرت شاهد تغيير در پارامترهاي اقليمي منطقه خواهيم بود اما آنچه كه متغير است روش‌هاي مواجهه و برخورد با آنهاست كه به عنوان متغيرهاي اقليمي مطرح هستند. رساله حاضر فرايند طراحي معماري مسكن‌هاي روستايي در مناطق كوهستاني استان تهران را مورد بررسي قرار مي‌دهد. در اين تحقيق، از راهبرد تجربي و استدلال منطقي، روش دلفي، اعتبارسنجي به روش آزمون تي، همبستگي و مطالعات ميداني و ابزارهاي شبيه‌سازي رايانه‌اي استفاده شده است. در مرحله نخست، به تحليل نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌ها، استانداردها و مقررات انرژي، پرداخته شده و بر اين اساس ليستي از ويژگي‌هاي كالبدي تاثيرگذار در مصرف انرژي ساختمان تهيه گرديده و سپس از روش دلفي به منظور اولويت‌بندي آن ويژگي‌هاي كالبدي استفاده شده است. در مرحله بعد به كمك روش سرشماري به بررسي ‌ويژگي‌هاي كالبدي 120 مسكن روستايي در منطقه كوهستاني (DS) استان تهران پرداخته شده و 120 مسكن روستايي بر اساس 4 معيار «حجم كلي ساختمان»، «تعداد طبقات»، «نوع كاربري طبقات» و «تعداد جدارهاي مرتبط با هواي آزاد» در قالب 22 الگوي پايه‌ي مسكن روستايي و 4 گروه اصلي گروه‌بندي شده‌اند. در اين رساله، جمعاً 474 مدل با استفاده از نرم‌افزار شبيه‌ساز انرژي مطالعه گرديده كه در چند مرحله استفاده شده است. مرحله نخست، شناسايي حالت بهينه هر يك از ويژگي‌هاي كالبدي ساختمان در مناطق كوهستاني استان تهران بوده كه دربرگيرنده 245 مدل است؛ دومين مرحله مربوط به بررسي مصرف انرژي مسكن‌هاي روستايي در وضع موجود بوده كه شامل 22 مدل و در مرحله سوم، 204 مدل شبيه‌سازي گرديده كه از طريق اعمال راهكارهاي اصلاحي و با هدف بررسي ميزان اثربخشي آن راهكارها بر كاهش مصرف انرژي ساختمان بوده است. همچنين به منظور اعتبارسنجي نتايج شبيه‌سازي‌هاي انجام شده در اين رساله، 3 مسكن روستايي به عنوان نمونه مورد برداشت ميداني قرار گرفته و سپس نتايج برداشت‌هاي ميداني با نتايج شبيه‌سازي نمونه‌ها، مقايسه گرديده‌اند. نتايج مطالعات و تحليل‌هاي انجام شده در اين پژوهش در قالب يك مدل جهت ارزيابي ويژگي‌هاي كالبدي ساختمان و كاهش مصرف انرژي آنها در فرايند طراحي معماري تدوين گرديده است. مدل نهايي در برگيرنده تعداد 11 فلوچارت است كه به مهندس معمار كمك مي‌نمايد تا در مراحل طراحي معماري ساختمان به گونه‌اي عمل نمايد كه ويژگي‌هاي كالبدي ساختمان بيشترين سازگاري را با اقليم منطقه داشته باشد. اولين و دومين فلوچارت به ترتيب به تعيين نوع حجم كلي ساختمان و تعيين جهت‌گيري زمين و ساختمان پرداخته‌اند. سومين فلوچارت به طور همزمان به تعيين نوع ارتباط بنا با ساختمان‌هاي مجاور، تعداد طبقات، نوع كاربري طبقات، نوع ارتباط جدارهاي ساختمان با هواي بيرون و نسبت سطح بازشو به ديوار پرداخته است. در فلوچارت چهارم، مشخصات ايوان، پيش‌آمدگي لبه بام و ميزان ضريب جذب نور تعيين مي‌گردد و فلوچارت‌هاي پنجم تا يازدهم به تعيين ضريب انتقال حرارت پوسته و جدارهاي نورگذر ساختمان پرداخته است. به اين ترتيب با كنترل و اعمال اصلاحات جزئي در ويژگي‌هاي كالبدي ساختمان مي‌توان ضمن حفظ ويژگي‌هاي طرح معماري، پتانسيل مضاعفي جهت كاهش مصرف انرژي ساختمان فراهم نمود.

196461

دانشگاه علم و صنعت ايران

ريما فياض

معماري

فاطمه مهديزاده سراح- سيد مجيد مفيدي شميراني