طراحی پارامتریک نمای متحرک با هدف ارتقاء بهره‌وری روشنایی و آسایش بصری بررسی موردی: ساختمان‌های اداری تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استاد گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 استادیار گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

4 دانشیار گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

بهره‌گیری از نور طبیعی در فضا‌های داخلی، افزون بر کاهش مصرف انرژی، تأثیرات مثبت فیزیکی و روانی بر کاربران را نیز در پی دارد. در کنار فواید استفاده از نور طبیعی باید توجه داشت که زیاده از حد بودن مقدار نور در فضا، منجر به بروز نارضایتی بصری و خیرگی می‌شود. در این مطالعه بهره‌وری روشنایی یک پوسته متحرک با طرح اسلیمی مورد بررسی قرار گرفته است. شش ضلعی‌های این طرح به عنوان بازشو در نظر گرفته شده‌اند و حرکت آن‌ها وابسته به موقعیت خورشید می‌باشد. هدف از طراحی این پوسته و سناریوی حرکتی آن، تأمین آسایش بصری در یک فضای اداری با نمای جنوبی در شهر تهران است. همچنین در مقابل پوسته، پانل‌های افقی با هدف کاهش تابش مستقیم نور خورشید در نظر گرفته شده‌اند. برای مدل‌سازی از نرم‌افزار گرس هاپر برای راینو، استخراج داده‌های آب و هوایی و موقعیت خورشید از پلاگین لیدی باگ، آنالیز نور از پلاگین هانی بی و برای یافتن حالات بهینه از نرم‌افزار دیزاین اکسپلورر استفاده شده است. آنالیز‌های خیرگی در ساعات بحرانی در 4 روز بحرانی سال انجام شده‌اند. نتایج آنالیز‌های روشنایی سالانه نشان داد که اعمال پوسته متحرک، نقش قابل‌توجهی در افزایش بهره‌وری روشنایی دارد و با معیار‌های آسایش بصری سیستم ارزشیابی لید مطابقت می‌کند و در اغلب ساعاتی که آنالیز خیرگی صورت گرفته، میزان خیرگی در حد نامحسوس است.

کلیدواژه‌ها


-     انصاری، جمال (1366). گچبری دوران ساسانی و تأثیر آن در هنر‌های اسلامی. فصلنامه هنر، 13، 318-373.
-     بورکهارت، تیتوس (1365). هنر اسلامی، زبان و بیان (مترجم: مسعود رجب نیا). تهران: سروش.  
-     پوپ، آرتور، و بالتروشایتس، یورگیس (1384). نقوش پیشینه‌دار (مترجم: ژیلبرت صدیق پور). ژیلبرت صدیق‌پور.
-     سیلوایه، سونیا، دانشجو، خسرو، و فرمهین فراهانی، سعید (1392). هندسه در معماری ایران پیش از اسلام و تجلی آن در معماری معاصر ایران. نقش جهان، 3 (1)، 55-66.
-     کیانی، محمد یوسف (1370). تزئینات وابسته به معماری ایران. تهران: سازمان میراث فرهنگی کشور.
-     میرزایی، عبدالله (1391). بررسی سیر تکامل اسلیمی در هنر ایران. کتاب ماه هنر، 164، 54-57.
-     نصراللهی، فرشاد (1390). ضوابط معماری و شهرسازی کاهش دهنده مصرف انرژی ساختمان‌ها. تهران: نشست کمیته ملی انرژی ایران.
-     ویلسون، آوا (1388). طرح‌های اسلامی (مترجم: محمدرضا ریاضی). تهران: سمت.
 
-         Arif, M., Katafygiotou, M., Mazroei, A., Kaushik, A., & Elsarrag, E. (2016). Impact of indoor environmental quality on occupant well-being and comfort: a review of the literature. International Journal of Sustainable Built Environment, 5 (1), 1-11.
-         Attia, S., Bilir, S., Safy, T., Struck, C., Loonen, R., & Goia, F. (2018). Current trends and future challenges in the performance assessment of adaptive facade systems. Energy and Buildings, 179, 165-182. 
-         Bian, Y., Leng, Y., & Ma, Y. (2018). A proposed discomfort glare evaluation method based on the concept of ‘adaptive zone’. Building and Environment, 143, 306-317.
-         Carlucci, S., Causone, F., De Rosa, F., & Pagliano, L. (2015). A review of indices for assessing visual comfort with a view to their use in optimization processes to support building integrated design. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 47, 1016-1033.
-         CEN (2011). EN 12464-1: Light and lighting-lighting of work places, part 1: indoor work places. Brussels, Belgium: CEN.
-         Choi, S. J., Lee, D. S., & Jo, J. H. (2017). Lighting and cooling energy assessment of multi-purpose control strategies for external movable shading devices by using shaded fraction. Energy and Buildings, 150, 328-338.
-         Eltaweel, A., & Su, Y. (2017). Parametric design and daylighting: a literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 73, 1068–1103.
-         Hammad, F. (2010). The energy savings potential of using dynamic external louvers in an office building. Energy and Buildings, 82, 1888-1895.
-         Hassan, A., Abdin, A., & Ezzeldin, S. (2017). Parallel Parametric Simulation for Optimizing Non-Conventional Solar Screens: An Approach for Balancing Daylight and Thermal Performance in Hot Arid Climates. International Conference for Sustainable Design of the Built Environment-SDBE London, 257-268.
-         Kalogirou, A. S. (2015). Building integration of solar renewable energy systems towards zero or nearly zero energy buildings. International Journal of Low-Carbon Technelogy, 10 (4), 379-385.
-         Kirimtat, A., Koyunbaba, B., Chatzikonstantinou, I., & Sariyildiz, S. (2016). Review of simulation modeling for shading devices in buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53, 23-49.
-         Kontovourkis, O., Michael, A., Alexandrou, K., & Vassiliades, C. (2015). Lighting performance simulation and adaptive control of an advanced building skin based on human behaviour inputs. 10th International Conference On Advanced Building Skins, Bern Switzerland, 1340-1349.
-         Loonen, R., Trčka, M., Cóstola, D., & Hensen, J. (2013). Climate adaptive building shells: state-of-the-art and future challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 25, 483-493.
-         Mahmoud, A. H. A., & Elghazi, Y. (2016). Parametric-based designs for kinetic facades to optimize daylight performance: Comparing rotation and translation kinetic motion for hexagonal facade patterns. Solar Energy, 126, 111-127.
-         Mardaljevic, J., Heschong, L., & Lee, E. (2009). Daylight metrics and energy savings. Lighting Research and Technology, 41, 261–283.
-         Michael, A. (2012). Natural lighting in the indoor environment. In A. M_endez Vilas (Ed.), Fuelling the Future: Advances in Science and Technologies for Energy Generation, Transmission and Storage. Florida, USA: Brown Walker.
-         Michael, A., Eftychi, M., & Pattichi, E. (2015). Innovative integrated concept for an environmentally friendly and energy efficient building envelope. The 10th International Conference On Advanced Building Skins, Bern Switzerland, 1360-1369. 
-         Michael, A. G., Alexandrou, K. C., Konatzii, P. G., & Kalli, A. K. (2016). An environmental renovation strategy based on adaptive control optimisation of a modular light regulating façade system. The 6th International Conference On Harmonisation between Architecture and Nature, Eco-Architecture, Alicante, Spain, 142-153.
-         Michael, A., Gregoriou, S., & Kalogirou, S. A. (2018). Environmental assessment of an integrated adaptive system for the improvement of indoor visual comfort of existing buildings. Renewable Energy, 115, 620-633
-         Palmero-Marrero, A. I., & Oliveira, A. C. (2010). Effect of louver shading devices on building energy requirements. Applied Energy, 87 (6), 2040-2049.
-         Reinhart, C. F., Jakubiec, J. A., & Ibarra, D. (2013). Definition of a reference office for standardized evaluations of dynamic façade and lighting technologies. The 13th Conference of International Building Performance Simulation Association, Chambery, France, 3645-3652.
-         Reinhart, C. F., & Wienold, J. (2012). The daylighting dashboard: A simulation-based design analysis for daylit spaces. Building and Environment, 46, 386-396.
-         Tabadkani, A., Valinejad Shoubi, M., Soflaei, F., & Banihashemi, S. (2019). Integrated parametric design of adaptive facades for user's visual comfort. Automation in Construction, 106, 1-19.
-         USGBC (2015). Leadership in Energy and Environmental Design (LEED). U.S: Green Building Council.
-         Xue, P., Mak, C., & Huang, Y. (2016). Quantification of luminous comfort with dynamic daylight metrics in residential buildings. Energy and Buildings, 117, 99-108.