پایان نامه بررسی عملکرد حرارتی ساختمان­های خاک پناه

از نرم­افزار شبیه سازی حرارتی انرژی پلاس استفاده گردیده است. پس از اعتبارسنجی نتایج این نرمافزار، عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد حرارتی این گونه­ی ساختمانی، در اقلیم گرم و خشک شهر یزد به عنوان نمونه­ی موردی، شبیه سازی گردید. نتایج به دست آمده نشان می­دهد که تغییر هریک از عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد حرارتی، تغییر متفاوتی بر مصرف انرژی ساختمان­های خاک­پناه نسبت به ساختمان احداث شده بر روی سطح زمین در پی دارد. با در نظر گرفتن تمامی این عوامل در نمونه کاربری پرکاربرد مسی در شهر یزد می­توان در عمق 2.5 متر به شرایط ثایت و قابل قبولی از لحاظ حرارتی رسید و 67% در میزان مصرف انرژی کلی، صرفه­جویی نمود. همچنین با بهره گرفتن از تهویه شبانه در ساعات 24 تا 7 صبح نیز می­توان میزان مصرف انرژی سرمایشی را تا 81% کاهش داد. این بررسی برای سایر کاربری­ها در شرایط مختلف نیز ارزیابی شده است.

واژگان کلیدی: ساختمان خاک پناه، مصرف انرژی، بهینه سازی انرژی در ساختمان، اینرسی حرارتی، رفتار حرارتی خاک

فهرست مطالب

عنوان                                                                                         صفحه

1- فصل اول: کلیات و شرح موضوع. 1

1-1- مقدمه: 1

1-2- شرح وبیان مسئله: 1

1-3- ضرورت و اهمیت موضوع تحقیق: 2

1-4- اهداف تحقیق مورد نظر: 3

1-5- کاربرد نتایج تحقیق: 3

1-6- فرضیه ها یا سؤال های تحقیق: 4

1-6-1- فرضیه ها: 4

1-6-2-   سوال ها: 4

1-7- شرح روش تحقیق 4

1-8-محدودیت ها 5

1-9- ساختار فصول رساله. 6

1-10- نتیجه گیری 7

فصل دوم- مرور تحقیقات انجام شده. 8

2-1-مقدمه. 8

2-2- چالش انرژی 8

2-2-1- چالش انرژی در ساختمانها و مشکلات زیست محیطی. 9

2-2-2- مصرف انرژی در دنیای امروز 9

2-2-3- چالش های انرژی ایران و میزان مصرف انرژی در بخش ساختمان. 10

2-3- ساختمان خاک پناه چیست؟ 12

2-4- دلیل اصلی استفاده از ساختمانهای خاک پناه. 12

2-5- طبقه بندی ساختمانهای خاک پناه و اصطلاحات تخصصی 13

2-5- 1- گونه بندی از حیث معماری. 14

2-5-2- گونه بندی از حیث نیازهای انسانی. 17

2-6- سیر تاریخی استفاده از ساختمانهای خاک پناه. 18

2-6-1- بررسی تاریخی استفاده از ساختمانهای خاک پناه در جهان. 18

2-6-2- پراکندگی معماری خاک پناه در ایران. 20

2-7- ویژگیهای ساختمان خاک پناه. 22

2-7-1- بررسی مزایای ساختمان خاک پناه. 22

2-7-1-1- مزایا از حیث بهره وری انرژی. 22

2-7-1-1-1-کاهش انتقال حرارتی خاک… 22

2-7-1-1-2- اینرسی حرارتی 23

2-7-1-1-3- ثبات دمای زمین 23

2-7-1-1-4- کنترل میزان هوای نفوذی 24

2-7-1-1-5- کاهش دریافت حرارت 24

2-7-1-2- مزایا با رویکرد بهره وری از سطح زمین و محیط زیست 24

2-7-1-2-1- مزایای زیبایی شناسی 24

2-7-1-2-2- شکل گیری کانسپت خاص معماری 25

2-7-1-3- مزایای زیست محیطی. 25

2-7-1-3-1- حفظ منظر طبیعی 25

2-7-1-3-2- حفظ اکولوژی 25

2-7-1-3-3- کارآیی در مصرف زمین 26

2-7-1-4- مزایا با رویکرد اهمیت چرخه زندگی بنا 26

2-7-1-4-1- محافظت 26

2-7-1-4-1-1- عوامل طبیعی 26

2-7-1-4-2- آلودگی صوتی  و ارتعاش… 26

2-7-1-4-3- حفاظت کالبد بنا 27

2-7-1-4-4- حفاظت از مواد داخل بنا 27

2-7-1-4-5- امنیت 27

2-7-2- معایب ساختمانهای خاک پناه. 28

2-7-2- 1- معایب با رویکرد بهره وری انرژی. 28

2-7-2-2- معایب از حیث استفاده از زمین و موقعیت 30

2-7-2-4- معایب از حیث اقامت طولانی مدت 31

2-7-3-  هزینه های احداث و بهره برداری 32

2-7-3- 1- هزینه های تحمیل شده در احداث و بهره برداری ساختمان خاک پناه 33

2-7-3-2- هزینه های صرفه جویی شده در احداث و بهره برداری ساختمان خاک پناه 33

2-8- مرور ادبیات: 34

2-8-1- بررسی ساختمانهای خاک پناه از دیدگاه عملکرد حرارتی 35

2-8-2- پیش بینی عملکرد حرارتی ساختمانهای خاک پناه به وسیله شبیه سازی حرارتی 37

2-8-3- بررسیهای ویژگیهای دیگر ساختمانهای خاک پناه. 38

2-9- مباحث تاثیرگذار بر عملکرد فضاهای خاک پناه. 39

2-9-1- جهتگیری. 39

2-9-2- تهویه 40

2-9-3-  نور طبیعی. 41

2-9-4- ویژگیهای فیزیکی خاک… 41

2-10- مکانیزم تبادل حرارت میان ساختمان خاک پناه و محیط 42

2-10-1- مفاهیم موثر در انتقال حرارت جداره ها 42

2-10-1-1- اینرسی حرارتی. 42

2-10-1-2- رابطه ضخامت پوسته ها، اینرسی حرارتی و وضعیت حرارتی هوای داخلی. 44

2-10-1-3- تاثیر تابش آفتاب بر حرارت داخلی ساختمان. 44

2-10-1-4- تابش آفتاب بر انواع دیوار 45

2-10-2- نحوه تبادل حرارت میان ساختمان خاک پناه و محیط پیرامون. 46

2-10-2-1- مکانیزم تبادل حرارت از خورشید تا عمق زمین. 47

2-10-3- بررسی رفتار حرارتی خاک… 48

2-10-4- پیش بینی رفتار دمای زمین 51

2-11- آینده بناهای خاک پناه. 51

2-12- جمع بندی 52

فصل سوم: 54