ارزیابی رویکرد بایوفیلیک در کاهش مصرف انرژی خانه های مسکونی شهر کرمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد معماری دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

2 هیات علمی دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

10.29252/ahdc.2020.1780

چکیده

مصرف بی‌رویه انرژی و سوخت­های تجدیدناپذیر باعث هدررفت منابع انرژی و آلودگی محیط­زیست شده است. لذا هم­زیستی با شرایط طبیعی از طریق معماری امری ضروری به نظر می­رسد. از دیرباز، طبیعت منبعی از راه­حل­ها برای طراحان بوده است. رویکرد بایوفیلیک براساس باور به تاثیرات طبیعت بر زیست، روان و سایر ابعاد اجتماع به عنوان راهکار طراحی طرح شده است. سقف­ و جداره­های سبز، باغ-آسمان­ و حیاط‌های خلوت‌های سبز1 راهکارهای طراحی این رویکرد هستند. جغرافیای شهر کرمان، به عنوان شهری با آب و هوای گرم و خشک، به گونه­ای­ست که با توجه زمستان‌های سرد و تابستان‌های گرم و شب‌های سرد در اکثر سال، نیاز به مصرف انرژی بالایی دارد. نظر به ویژگی­ها و مزایای پوشش گیاهی، می­توان با استفاده از سبزینگی به سرمایش و گرمایش غیرفعال ساختمان­ها کمک شایانی کرد. رشد روزافزون جمعیت که همزمان نیاز به تامین انرژی بیشتر و نیز کمبود سرانه فضای سبز در این شهر لازم می­دارد تا با تکیه بر پوشش سبز در جداره‌ها و فضاهای داخلی مانند حیاط خلوت‌های سبز راهکاری عملی گردد. اینجا سه راهکار، اجرای مستقیم گیاه روی نما، پوشش گیاهی غیرمستقیم و دیوار زنده­ای برپایه­ گلدان­های مملو از خاک، قابل بررسی است. فرض بر این است که رویکرد بایوفیلیک بتواند به­عنوان راهکاری اقلیمی گزینه­های طراحی معتبری برای کاهش هدررفت انرژی طرح نماید. هدف تحقیق بررسی اثر کیفیت سبزینگی جداره عمودی ساختمان در اقلیم گرم­و­خشک کرمان بر کاهش مصرف انرژی و افزایش آسایش حرارتی است. روش تحقیق در این مقاله مبتنی بر ترکیب روش‌های نیمه­تجربی و شبیه­سازی است. برای این منظور، به صورت تجربی، نمونه­های جداره­های سبز با مقیاس واقعی ساخته و به­وسیله­ی ابزارهای اندازه­گیری دما و رطوبت مورد بررسی قرار گرفته­اند. نتایج میدانی به کمک نرم­افزار کامسول، قیاس شده­اند. با توجه به مقایسه خروجی­های نرم­افزار کامسول و داده­های میدانی، بهترین عملکرد دمایی و رطوبتی به صورت قابل ملاحظه­ای متعلق به دیوار زنده بوده و بعد از آن به ترتیب دیوار سبزغیرمستقیم و دیوار مرجع قرار دارند. همچنین دیوار زنده بیشترین میزان افزایش رطوبت در فضای داخل را تامین نموده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Biophilic Approach to Energy Conservation in Residential buildings of Kerman

نویسندگان [English]

  • Sara Mohammadi 1
  • Behzad Vasigh 2
1 Department of Architecture Jundi-Shapur University of Technology, Dezful Iran
2 Department of Architecture Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
چکیده [English]

Uncontrolled consumption of Energy and fossil fuels has led to the loss of resources and environmental pollution. Therefore being Consistent with natural conditions through architecture is essential. nature has always been a source of solutions for designers. The biophilic approach is a design approach based on belief in the effects of nature on the psyche and life. The green roof and surfaces, sky garden and green courtyards are design solutions based on this approach. The climate of Kerman is hot and dry and therefore it is necessary to consume a lot of energy. Depending on the vegetation features, green space can be used to assist in passive cooling and heating of the building. Increasing population growth requires energy supply and a lack of green space in Kerman has made the use of the green wall necessary. Here are three solutions, direct implementation of the plant on the facade, indirect vegetation and live wall. It is assumed that the biophilic approach can provide valid design options as a climatic solution to reduce energy loss. The purpose of this study is to investigate the effect of plant use on the vertical faces of buildings in hot-aridclimate of Kerman. In this study, the effect of green wall on reducing energy consumption and increasing thermal comfort is investigated. The research method in this paper is based on a combination of quasi-experimental and simulation methods. For this purpose, empirically made green wall samples with real scale have been investigated by temperature and humidity measuring instruments. The field results have been compared with the help of the software. According to comparison of the outputs of the software and the field data, the best temperature and humidity performance with substantial difference belongs to the the live wall, followed by the indirect green wall and the reference wall, respectively. Also the living wall provided the highest amount of moisture in the interior.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hot and dry climate
  • Kerman
  • biophilic
  • living wall
  • simulation

مراجع

-   Akbari, H. (2009). "Cooling our communities. A guidebook on tree planting and light-colored surfacing."
-   Akbari, H., et al. (2001). "Cool surfaces and shade trees to reduce energy use and improve air quality in urban areas." Solar energy 70(3): 295-310.
-   Biederman, I. and E. A. Vessel (2006). "Perceptual pleasure and the brain: A novel theory explains why the brain craves information and seeks it through the senses." American scientist 94(3): 247-253.
-   Boafo, F. E., et al. (2017). "Evaluating the impact of green roof evapotranspiration on annual building energy performance." International Journal of Green Energy 14(5): 479-489.
-   Guan, X., et al. (2018). Biophilic city, vertical city, forest city? Towards an Architectree. IFLA 2018: Biophilic city, smart nation, and future resiliencee: Proceedings of the 55th International Federation of Landscape Architects World Congress 2018, International Federation of Landscape Architects.
-   Guéguen, N. and J. Stefan (2016). "“Green Altruism” Short Immersion in Natural Green Environments and Helping Behavior." Environment and behavior 48(2): 324-342.
-   Kılıç, M. and A. F. Altun (2018). Achieving Green Building Standards via Energy Efficiency Retrofit: A Case Study of an Industrial Facility. Exergetic, Energetic and Environmental Dimensions, Elsevier: 55-69 
-   Kuo, F. E. (2001). "Coping with poverty: Impacts of environment and attention in the inner city." Environment and behavior 33(1): 5-34.
-   Larsen, S. F., et al. (2015). "Modeling double skin green façades with traditional thermal simulation software." Solar energy 121: 56-67.
-   Lin, T.-P., et al. (2010). "Shading effect on long-term outdoor thermal comfort." Building and environment 45(1): 213-221.
-   Malys, L., et al. (2014). "A hydrothermal model to assess the impact of green walls on urban microclimate and building energy consumption." Building and environment 73: 187-197.
-   Orman, P. (2017). Understanding the Biophilia Hypothesis through a Comparative Analysis of Residential Typologies in Phoenix, São Paulo, and Tokyo, Arizona State University.
-   Park, S.-H. and R. H. Mattson (2008). "Effects of flowering and foliage plants in hospital rooms on patients recovering from abdominal surgery." HortTechnology 18(4): 563-568.
-   Pérez-Lombard, L., et al. (2008). "A review on buildings energy consumption information." Energy and Buildings 40(3): 394-398.
-   Pérez, G., et al. (2014). "Vertical Greenery Systems (VGS) for energy saving in buildings: A review." Renewable and sustainable energy reviews 39: 139-165
-   Perez, G., et al. (2011). "Green vertical systems for buildings as passive systems for energy savings." Applied energy 88(12): 4854-4859
-   Perini, K., et al. (2011). "Vertical greening systems and the effect on air flow and temperature on the building envelope." Building and environment 46(11): 2287-2294.
-   Pulselli, R., et al. (2014). "Emergy based evaluation of environmental performances of Living Wall and Grass Wall systems." Energy and Buildings 73: 200-211.
-   Riley, B. (2017). "The state of the art of living walls: Lessons learned." Buildingand environment 114: 219-232.
-   Salata, F., et al. (2015). "How high albedo and traditional buildings’ materials and vegetation affect the quality of urban microclimate. A case study." Energy and Buildings 99: 32-49.
-   Santamouris, M. and D. Kolokotsa (2013). "Passive cooling dissipation techniques for buildings and other structures: The state of the art." Energy and Buildings 57: 74-94.
-   Samia Saleh, J. B. K., Michael Sanchez (2017). "Analysis of Possible Energy Savings Impacts of Green Walls on Urban Dwellings in Bangladesh." American Journal of Engineering Research (AJER 6(7): 10.
-   Soderlund, J. and P. Newman (2015). "Biophilic architecture: a review of the rationale and outcomes." AIMS Environmental Science 2(4): 950-969.
-   Theodosiou, T. G. (2003). "Summer period analysis of the performance of a planted roof as a passive cooling technique." Energy and Buildings 35(9): 909-917.
-   Vera, S., et al. (2018). "A critical review of heat and mass transfer in vegetative roof models used in building energy and urban enviroment simulation tools." Applied energy.
-   Wang, Z. and J. Zhao (2018). "Optimization of Passive Envelop Energy Efficient Measures for Office Buildings in Different Climate Regions of China Based on Modified Sensitivity Analysis." Sustainability 10(4): 907.
-   Webb, M., et al. (2018). "Simulation of a biomimetic façade using TRNSYS." Applied energy 213: 670-694.
-   Wong, N. H., et al. (2003). "Investigation of thermal benefits of rooftop garden in the tropical environment." Building and environment 38(2): 261-270.
-   Wong, N. H., et al. (2010). "Thermal evaluation of vertical greenery systems for building walls." Building and environment 45(3): 663-672.
-   Xing, Q., et al. (2019). "Experimental investigation on the thermal performance of a vertical greening system with green roof in wet and cold climates during winter." Energy and Buildings 183: 105-117.
-   Yang, F., et al. (2018). "Summertime thermal and energy performance of a double-skin green facade: A case study in Shanghai." Sustainable Cities and Society 39: 43-51.
-   Yuan, Y., et al. (2017). "Bionic building energy efficiency and bionic green architecture: a review." Renewable and sustainable energy reviews 74: 771-787.
معماری اقلیم گرم و خشک
دوره 7، شماره 10
اسفند 1398
صفحه 175-197

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار