عنوان پایان‌نامه
بهبود عملکرد شیشه پنجره در ساختمانهای اداری با رویکرد تلفیقی حرارت و نور
- رشته تحصیلی
- معماری
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس هنرهای زیبا شماره ثبت: 10781;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69676
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدیه آب روش
- استاد راهنما
- شاهین حیدری
- چکیده
- چکیده شیشه به عنوان یک عنصر ارزشمند در معماری، بهره‌گیری هرچه بیشتر از نور طبیعی را امکان‌پذیر می‌کند. از این رو، بخش قابل توجهی از پوسته خارجی ساختمان با شیشه پوشش داده می‌شود. شیشه‌های نصب شده در پوسته خارجی ساختمان دارای رفتار دوگانه‌ای هستند. از یک طرف منبع تأمین نور طبیعی داخل ساختمان می‌باشند و از طرف دیگر نقش مهمی در میزان اتلاف حرارت ایفا می‌کنند. بنابراین با طراحی و انتخاب شیشه مناسب می‌توان به طور قابل‌ملاحظه‌ای انرژی مصرفی سالانه ساختمان را کاهش داد و باعث بهبود کیفیت بصری فضای داخل گردید. در این پژوهش، عملکرد حرارتی و نوری شیشه‌های مختلف به صورت تلفیقی در ساختمانهای اداری مورد مطالعه قرار گرفته‌است. با توجه به پیچیده بودن محاسبات و تعدد عوامل مداخله‌گر در عملکرد حرارتی و نوری جدارهای نورگذر، از نرم‌افزارهای رایانه‌ای بهره گرفته شده‌است. در این راستا، نرم‌افزار روشنایی ریدینس به کمک مطالعات میدانی و اندازه‌گیری‌های دقیق برای اولین بار در ایران اعتبارسنجی گردیده است. این اعتبارسنجی با استفاده از داده‌های آب‌و‌هوایی شهر تهران برای چند شیشه با ضرائب عبور متفاوت در جهت‌های مختلف جغرافیایی انجام شده است. با توجه به این‌که در این پژوهش از روش متوسط طیفی استفاده شده‌است، ضرایب عبور و انعکاس در محدوده مرئی و خورشیدی و ضرایب گسیلندگی هر دو سطح شیشه توسط اندازه‌گیری‌های دقیق آزمایشگاهی انجام شده‌است. سپس، تأثیر شیشه‌های مختلف بر میزان مصرف انرژی، به کمک تحلیل‌ها و شبیه‌سازی‌های دقیق پارامتریک با تمرکز بر تحلیل همزمان عملکرد حرارتی ساختمان، به منظور کاهش مصرف انرژی و تحلیل عملکرد روشنایی ساختمان، جهت بهره‌گیری حداکثر از نور طبیعی، بر اساس خصوصیات حرارتی-نوری شیشه‌ها مورد مطالعه قرار گرفته‌است و منجر به ارائه راه‌کارها و پیشنهاداتی برای آیین‌نامه‌ها و ضوابط در ایران گردیده است. از دیگر دستاوردهای این پژوهش، ارائه الگوریتم جدید جهت برآورد خیرگی بر پایه مشخصات دقیق سیستم‌های پنجره و اعتبارسنجی روش پیشنهادی به کمک اندازه‌گیری‌ها می‌باشد.
- Abstract
- Abstract Glazing systems are key elements in architecture, as they represent the most basic resource for allowing natural light inside buildings. Although they are the main source of natural light inside the buildings, they represent a major source of unwanted heat loss. Thus, the first priority in designing energy-efficient buildings with large glazing facades should be the simultaneous reduction of energy consumption and control of the amount of light and heat transfer through the façade. The glazing selection is one of the crucial issues in designing window and bring about a notable energy saving in artificial lighting. The proper design of glazing systems also improve visual comfort. In this thesis, the thermal and optical performance of different glazing systems in office buildings are studied in an integrated approach. In this research, simulation tools are used considering the complex calculations of glazing systems and various variables affecting the thermal and optical performance of these systems. Radiance is used as the lighting simulation tool and is validated through experimental measurement. In this research, a detailed calculation method based on the transmittance, reflectance and emissivity values for each surface in the window system is used. The radiative properties of glazing units are measured by the spectrophotometer and emissometer apparatus. Afterwards, the obtained values were entered as the input data in the software and through the accurate calculation method of the softwares (Radiance and EnergyPlus), the amount of annual energy saving were calculated. These calculations and parametric simulations focused on the simultaneous thermal and lighting performance of the glazing systems and were resulted in proposing guidelines and technical solutions. This research also presents the implementation of an annual glare evaluation method for complex fenestration surfaces using the three-phase method and BSDF dataset. This algorithm is shown to be accurate through validation against measured data. Keywords: glazing, thermal-optical performance, office building, Architecture
