تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

ارائه راهکارهای طراحی اقلیمی در اقلیم گرم و خشک نمونه موردی شهر شیراز

نویسندگان
تارا حیدری ارجلو 1
افشین قربانی پارام 2
فرامرز حسن پور 3
1 دانشجوی دکتری، گروه معماری، دانشکده فنی و مهندسی، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران.
2 استادیار، گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی، دماوند، ایران.
3 استادیار، گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه زابل، زابل، ایران.
10.61882/jgs.25.79.7
چکیده
شرایط اقلیمی هر منطقه از ایران از پارامترهای مهم در طراحی و تأمین آسایش حرارتی در طراحی مسکن‌ها محسوب می‌شود. هدف این پژوهش ارائه الگوهای مناسب طراحی اقلیمی در شهر شیراز با توجه به شاخص‌های آسایش حرارتی است. روش تحقیق به لحاظ ماهیت توصیفی-تحلیلی و با مدل‌سازی (Simulation) با بهره‌گیری از نرم‌افزار Grasshopper خواهد بود که بر اساس هدف کاربردی است. عناصر اقلیمی شهر شیراز در افزونه Ladybug، دانلود فایل epw شهر شیراز از این روش استخراج شده است و در افزونه Ladybug برای فرآیند شبیه‌سازی مورداستفاده قرارگرفته شده است. سپس با استفاده از نرم‌افزار به استخراج جداول آب و هوایی، نمودار گلبادها و به‌وسیله نقاله خورشیدی به جهت‌گیری بهینه برای ساختمان‌ها، سپس نمودار سایکرومتریک در جهت دستیابی به بهترین راهکارهای طراحی همساز با اقلیم استخراج گردید، نتایج حاصل از تحقیق نشان می‌دهد که شهر شیراز در فصول زمستان و بهار، در منطقه آسایش اقلیمی و این وضعیت در ماه‌های بهمن، اسفند و فروردین نیز به همین صورت است یعنی از نظر دمایی این ماه‌ها (به‌استثنای ساعات 13 الی 16 ماه فروردین) خارج از محدوده آسایش اقلیمی قرار گرفته است؛ و علاوه بر قرار دادن بیشتر پنجره‌ها در سمت جنوب، استفاده از تجهیزات گرمایشی کمکی نیز ضرورت دارد. در ماه‌های خرداد، تیر، مرداد، شهریور بالای حد آسایش قرار دارد، به‌طوری‌که علاوه بر از مصالح با جرم حرارتی بالا، سایبان‌های مناسب و همچنین استفاده از یک کولر آبی می‌توان شرایط درون بنا را به محدوده آسایش نزدیک نماید.
کلیدواژه‌ها
نرم افزار grasshopper
نرم افزار ladybug
اقلیم
نمودار سایکرومتریک
شیراز

عنوان مقاله English

Providing climate design solutions in hot and dry climates of Shiraz

نویسندگان English

tara heidari orojloo 1
afshin afshin ghorbani param 2
faramrz hasanpour 3
1 Ph.D. Student, Department of Architecture, Faculty of Engineering, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Architecture, Faculty of Art and Architecture, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand, Iran
3 Assistant Professor, Department of Architecture, Faculty of Art and Architecture, Zabol University, Zabol, Iran.
چکیده English

The climatic conditions of various regions in Iran are critical parameters in the design and provision of thermal comfort within residential architecture. This study aims to develop appropriate climate-responsive design models for Shiraz, grounded in thermal comfort indicators. The research employs a descriptive-analytical methodology, utilizing advanced modeling software, specifically the Grasshopper plugin, for simulation purposes. Climatic data for the city of Shiraz has been extracted using the Ladybug plugin, with the relevant EPW file incorporated into the analysis. This data was then employed to simulate climate tables, generate diagrams of flowerbeds, and determine optimal building orientations, in addition to creating psychrometric diagrams to identify the most effective design solutions aligned with the local climate. The findings indicate that Shiraz falls within the climate comfort zone during the winter and spring months, notably in February, March, and April. However, it is important to note that the temperature during these months, with the exception of April 13-16, often exceeds the comfort range. Consequently, it is recommended to position the majority of windows on the southern façade and to incorporate auxiliary heating systems. Conversely, during the months of June, July, August, and September, temperatures surpass the comfort level; thus, the integration of materials with high thermal mass, appropriate shading devices, and the utilization of evaporative cooling systems are essential to alleviate internal conditions and maintain indoor comfort levels.

کلیدواژه‌ها English

Grasshopper software
ladybug software
climate
psychometric diagram
Shiraz
آسیائی، مهدی، محمد حامد خاکسار، وسـعید پرهیزگـار،(1383).نقـش معمـاری همسـان بـا ویژگیهای اقلیمی منطقه در جهت بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی در ایران.بـولتن علمـی پژوهشکده اقلیمشناسی،4:38-29
آسیائی، مهدی، محمد حامد خاکسار، وسـعید پرهیزگـار،(1383).نقـش معمـاری همسـان بـا ویژگیهای اقلیمی منطقه در جهت بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی در ایران.بـولتن علمـی پژوهشکده اقلیمشناسی،4:38-29
احمدی، م. )1390 ( تحلیل آساییش از نظر عوامل اقلیمی در استان تهران. جغرافیا (فصلنامه علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران) دوره جدید ،سال نهم، شماره 29، تابستان ص.80-62
احمدی، م. )1390 ( تحلیل آساییش از نظر عوامل اقلیمی در استان تهران. جغرافیا (فصلنامه علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران) دوره جدید ،سال نهم، شماره 29، تابستان ص.80-62
جهانبخش، س. .)1377( ارزیابی زیست اقلیم انسانی تبریز و نیازهای حرارتی ساختمان. تحقیقات جغرافیایی : بهار , 1377 دوره , 13 شماره 1 (پیاپی ; )48 از صفحه 67 تا صفحه. 68
جهانبخش، س. .)1377( ارزیابی زیست اقلیم انسانی تبریز و نیازهای حرارتی ساختمان. تحقیقات جغرافیایی : بهار , 1377 دوره , 13 شماره 1 (پیاپی ; )48 از صفحه 67 تا صفحه. 68
حیدری ارجلو، عاطفه، مرتضوی، مهدی، (1397)، ارتباط شرایط اقلیمی با طراحی ساختمان در شیراز، کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و مدیریت توسعه شهری در ایران
حیدری ارجلو، عاطفه، مرتضوی، مهدی، (1397)، ارتباط شرایط اقلیمی با طراحی ساختمان در شیراز، کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و مدیریت توسعه شهری در ایران
حیدری، ش. غفاری جباری، ش. )1388(منطقه راحتی حرارتی در اقلیم سرد و خشک ایران، نشریه هنرهای زیبا، شماره 44، .ص 42-37،
حیدری، ش. غفاری جباری، ش. )1388(منطقه راحتی حرارتی در اقلیم سرد و خشک ایران، نشریه هنرهای زیبا، شماره 44، .ص 42-37،
سازمان مدیریت و برنامه ریزی(1399)، آمارنامه استان فارس، سالنامه ی آماری کشور.
سازمان مدیریت و برنامه ریزی(1399)، آمارنامه استان فارس، سالنامه ی آماری کشور.
سیلوایه، سونیا.(۱۳۹۱) . تدوین الگوی طراحی فرم بهینه سقف ساختمان ها در بهره وری از انرژی گرمایشی ، نمونه: مرکز آموزش خالقیت های هنری ولنجک، پایان نامه کارشناسی ارشد ،رشته معماری ، دانشگاه تربیت مدرس تهران
سیلوایه، سونیا.(۱۳۹۱) . تدوین الگوی طراحی فرم بهینه سقف ساختمان ها در بهره وری از انرژی گرمایشی ، نمونه: مرکز آموزش خالقیت های هنری ولنجک، پایان نامه کارشناسی ارشد ،رشته معماری ، دانشگاه تربیت مدرس تهران
دفتر برنامه و بودجه معاونت برنامه‌ریزی و توسعه سرمایه انسانی (1399)، شهرداری شیراز
دفتر برنامه و بودجه معاونت برنامه‌ریزی و توسعه سرمایه انسانی (1399)، شهرداری شیراز
صفایی پور، م.، شبانکاری، م.، تقوی، ط. .)1392( )شاخص های زیست اقلیمی مؤثر بر ارزیابی آسایش انسان)مطالعه موردی :شهر شیراز((.جغرافیا و برنامه ریزی محیطی سال 24 ، پیاپی 50 ، شماره 2، تابستان.
صفایی پور، م.، شبانکاری، م.، تقوی، ط. .)1392( )شاخص های زیست اقلیمی مؤثر بر ارزیابی آسایش انسان)مطالعه موردی :شهر شیراز((.جغرافیا و برنامه ریزی محیطی سال 24 ، پیاپی 50 ، شماره 2، تابستان.
علیجانی ، ب.،کاویانی ، م) 1382) مبانی آب و هواشناسی ،انتشارات سمت.
علیجانی ، ب.،کاویانی ، م) 1382) مبانی آب و هواشناسی ،انتشارات سمت.
قبادیان ، و.، فیض مهدوی ، م،( 1380)، طراحی اقلیمی، دانشگاه تهران.
قبادیان ، و.، فیض مهدوی ، م،( 1380)، طراحی اقلیمی، دانشگاه تهران.
قبادیان، و.، فیض مهدوی، م.)1392( طراحی اقلیمی ،انتشارات دانشگاه تهران.
قبادیان، و.، فیض مهدوی، م.)1392( طراحی اقلیمی ،انتشارات دانشگاه تهران.
کاویانی. (2002). تنگناهای انرژی و ارزیابی پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران. دانشکده ادبیات و علوم انسانی (دانشگاه اصفهان)،30(11)،15-38.
کاویانی. (2002). تنگناهای انرژی و ارزیابی پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران. دانشکده ادبیات و علوم انسانی (دانشگاه اصفهان)،30(11)،15-38.
کامیابی، س.، میرزائی، ن. .)1394(تطبیق معماری با اقلیم بر اساس شاخص های حرارتی نمونه موردی : اقلیم سرد و خشک
کامیابی، س.، میرزائی، ن. .)1394(تطبیق معماری با اقلیم بر اساس شاخص های حرارتی نمونه موردی : اقلیم سرد و خشک
مشهد. فصلنامه مطالعات فرهنگی-اجتماعی خراسان ص..141-120
مشهد. فصلنامه مطالعات فرهنگی-اجتماعی خراسان ص..141-120
کسمایی، م. .)1372(پهنه بندی اقلیمی ایران، مسکن و محیط مسکونی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، چاپ اول،
کسمایی، م. .)1372(پهنه بندی اقلیمی ایران، مسکن و محیط مسکونی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، چاپ اول،
کسمایی، م،(1387)،اقلیم و معماری، نشر خاک، اصفهان،
کسمایی، م،(1387)،اقلیم و معماری، نشر خاک، اصفهان،
کسمائی، م.، احمدی نژاد، م. .)1382(اقلیم و معماری، نشرخاک.
کسمائی، م.، احمدی نژاد، م. .)1382(اقلیم و معماری، نشرخاک.
ناظم السادات، م.، مجنونی هریس، ا. )1386(مطالعه میزان شرایط آسایش انسانی در شرایط آب و هوایی مختلف، نواحی شهری شیراز، بندرعباس، بیرجند و اردبیل، مجله محیط 71، شناسی، شماره 34 ،ص .80
ناظم السادات، م.، مجنونی هریس، ا. )1386(مطالعه میزان شرایط آسایش انسانی در شرایط آب و هوایی مختلف، نواحی شهری شیراز، بندرعباس، بیرجند و اردبیل، مجله محیط 71، شناسی، شماره 34 ،ص .80
Roth, M., Updating the ASHRAE Climate Design Data for 2017. ASHRAE Transactions, 2017. 123. Borgstein, E., R. Lamberts, and J. Hensen, Evaluating energy performance in non-domestic buildings: A review. Energy and Buildings, 2016. 128: p. 734-755. [DOI:10.1016/j.enbuild.2016.07.018]
Roth, M., Updating the ASHRAE Climate Design Data for 2017. ASHRAE Transactions, 2017. 123. Borgstein, E., R. Lamberts, and J. Hensen, Evaluating energy performance in non-domestic buildings: A review. Energy and Buildings, 2016. 128: p. 734-755. [DOI:10.1016/j.enbuild.2016.07.018]
U. S. National Environment Protection Agency (EPA). (2005). Policies to reduce energy consumption in buildings, EPA press.
U. S. National Environment Protection Agency (EPA). (2005). Policies to reduce energy consumption in buildings, EPA press.
Ministry of Housing and Urban Development - Deputy of Housing and Construction, "National Building Regulations of Iran - Topic 19 - Energy Conservation in Buildings", Iran Development Publishing, 25- 49, 2010. (In Persian فارسی(
Ministry of Housing and Urban Development - Deputy of Housing and Construction, "National Building Regulations of Iran - Topic 19 - Energy Conservation in Buildings", Iran Development Publishing, 25- 49, 2010. (In Persian فارسی(
Tools, L. Ladybug.tools, . 2021 [cited 2021 22 July, 2021]; Available from: https://www.ladybug.tools/.
Tools, L. Ladybug.tools, . 2021 [cited 2021 22 July, 2021]; Available from: https://www.ladybug.tools/.
Change, D.o.E.a.C., Smart Metering Early Learning Project: Domestic Energy Consumption Analysis. 2015.
Change, D.o.E.a.C., Smart Metering Early Learning Project: Domestic Energy Consumption Analysis. 2015.
Nabil, A. and J. Mardaljevic, Useful daylight illuminances: A replacement for daylight factors. Energy and Buildings, 2006 [DOI:10.1016/j.enbuild.2006.03.013]
Nabil, A. and J. Mardaljevic, Useful daylight illuminances: A replacement for daylight factors. Energy and Buildings, 2006 [DOI:10.1016/j.enbuild.2006.03.013]