بهینه‌سازی عملکرد اقلیمی ساختمان‌های اداری با ریزساختارهای زنده

به گزارش ترندونیدر سال‌های اخیر، استفاده از سیستم کشت ریز جلبک‌ها و ادغام آن در ساختمان برای کاهش مصرف انرژی به عنوان سوخت زیستی نسل سوم همراه با تولید اکسیژن، ترسیب کربن و تصفیه فاضلاب در ساختمان‌ها و ساختمان‌ها به طور گسترده در تکامل منعکس شده است. روش های معماری صرفه جویی در مصرف انرژی داشت.

در نمای ساختمان های ادغام شده با بیورآکتورهای ریزجلبک، ریزجلبک ها به طور همزمان برای تامین غذای انسان و حیوانات رشد می کنند، ساختمان و هوای شهر به طور همزمان تمیز می شوند و زیست توده برای تولید سوخت برای ساختمان و کاهش آلودگی از منابع آن تولید می شود. علاوه بر موارد فوق، نمای بیوراکتور نیز با رشد بیشتر جلبک ها، سایه های تطبیقی ​​را برای ساختمان به ارمغان می آورد.

بر اساس این گزارش، مریم طلایی، دانشجوی دکتری معماری در پایان نامه خود به مطالعه «تصاویر زنده در معماری استثنایی: بهینه سازی عملکرد آب و هوای چند منظوره برای ساختمان های اداری با ریزساختارهای زنده» پرداخت. در این مطالعه، بررسی دقیق ادبیات ادغام بیوراکتورها با ریزساختارهای زنده در ساختمان‌های کمتر از یک دهه برای پرداختن به ابعاد خاص ادغام این سیستم با نمای ساختمان اداری در آب و هوای نیمه بیابانی در نظر گرفته شد.

برای رسیدن به این مهم، دکتر. طلایی برای پاسخ به هر یک از سؤالات اصلی این پژوهش، سه سؤال اصلی را مطرح کرد و روش‌های تحقیق متفاوتی را اتخاذ کرد.

به گفته وزارت علوم، اولین سوال در این تحقیق به بررسی دلایل عدم ادغام سیستم بیوراکتور با نمای ساختمان می پردازد. برای پاسخ به این سوال، مروری جامع بر ادبیات علل خرابی این سیستم در ساختمان انجام شد. سپس علل آسیب به صفحات بیوراکتور در نما در طیف لیکرت با روش دلفی و اشباع نظری تعیین و ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که آسیب های اصلی به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می شوند. علل داخلی شامل عوامل بیولوژیکی / شیمیایی و ساختاری است، در حالی که علل خارجی شامل عوامل اقلیمی و عملیاتی / ساختاری است.

سوال دوم برای ارائه راه حلی برای تصویر بیوراکتور و تعامل کاربر فضا در آب و هوای نیمه بیابانی مطرح شد. برای بررسی این موضوع از روش تجربی با شبیه سازی کامپیوتری استفاده شد. برد ساخته شده در ساختمان اداری مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج با شبیه سازی های کامپیوتری مقایسه شد. نتایج این بخش نشان می دهد که یک پنل با طراحی خوب می تواند نیازهای یک کاربر فضا را در مدت زمان کوتاهی برای دستیابی به آسایش حرارتی برآورده کند.

سوال سوم به دنبال ارائه راه حلی بهینه برای ادغام نمای بیوراکتور با نمای ساختمان اداری در اقلیم نیمه بیابانی است. پارامترهای موثر ویژگی‌های آب و هوایی این فناوری، نسبت سطح پنجره به غلظت مایع بیوراکتور بود و اهداف بهینه‌سازی به عنوان نور مفید روز و شدت انرژی تعیین شد. پارامترهای عملیاتی و اهداف با نرم افزار کامپیوتری شبیه سازی شده و بهینه سازی تعامل با توجه به بهترین گونه های به دست آمده (Pareto Front) انجام شد. به منظور ارزیابی تاثیر پارامترها بر اهداف طراحی، تمامی گزینه های ممکن در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد که به استثنای جبهه شمالی، سایر جبهه ها در مقایسه با پنجره تک جداره در اقلیم مورد نظر دارای ویژگی های حرارتی قابل قبولی هستند و ادغام سیستم بیوراکتور با نمای ساختمان باعث صرفه جویی در هزینه های انرژی می شود. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهد که نمای بیوراکتور با اندازه کوچک و کم غلظت می‌تواند این دو هدف را ترکیب کرده و کمترین شدت انرژی و مفیدترین نور روز را ارائه دهد.

این پژوهش به عنوان رساله دکتری مریم طلایی در رشته معماری و به راهنمایی دکتر مریم طلایی انجام شد. محمدجواد مهدوی نژاد و در هفته پژوهش از سوی دانشکده هنر و معماری دانشگاه تربیت مدرس به عنوان پایان نامه برتر رتبه بندی شد.

انتهای پیام/