نمای دو پوسته متحرک؛ تکنولوژی هوشمند در طراحی نمای پایدار

Abstract

In this study, a compartmentalized double-skin façade (DSF) is developed for an office room with single-sided ventilation to enhance the performance of the passive design strategy. We designed a DSF that has both an inlet and an outlet to ensure compatibility with single-sided natural ventilation, increased the air cavity heights to overcome the effects of limited ventilation rate, and compartmentalized to suit seasonal conditions. The performance of the dynamically compartmentalized DSF was evaluated using four key parameters: cavity height, cavity depth, opening-to-glazing ratio (O/G ratio), and solar heat gain coefficient (SHGC). Two different seasons, namely summer and winter, were targeted. The results revealed the interdependency of each parameter and indicated the potential energy savings in terms of both cooling and heating. In summer, a greater cavity depth with a higher O/G ratio was helpful when the cavity height was increased. A higher SHGC increased the airflow rate, but it increased the room temperature because the solar heat gain was more influential than the increased airflow rate. In winter, the interdependency between the parameters increased with the SHGC. When airflow rate was restricted to fulfill the minimum ventilation requirement, a higher inlet cavity height helped increase the room temperature by 2 °C on average in winter.

 

ترجمه متن بالا :

 

چکیده

در این پژوهش، یک نمای دوپوسته‌ی بخش‌بندی‌شده (DSF) برای یک اتاق اداری با تهویه طبیعی یک‌طرفه طراحی شده است تا عملکرد راهکار طراحی غیرفعال بهبود یابد. در این سیستم، نمای دوپوسته‌ای طراحی شد که دارای ورودی و خروجی هوا است تا با تهویه طبیعی یک‌طرفه سازگار باشد. همچنین ارتفاع حفره هوایی افزایش یافت تا اثر محدود بودن نرخ تهویه جبران شود، و پوسته به‌صورت بخش‌بندی‌شده طراحی شد تا با شرایط فصلی سازگار گردد.

 

عملکرد نمای دوپوسته‌ی دینامیک و بخش‌بندی‌شده بر اساس چهار پارامتر کلیدی ارزیابی شد: ارتفاع حفره، عمق حفره، نسبت بازشو به شیشه (O/G ratio) و ضریب جذب حرارت خورشیدی (SHGC). دو فصل متفاوت، یعنی تابستان و زمستان، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بین این پارامترها وابستگی متقابل وجود دارد و سیستم پتانسیل صرفه‌جویی انرژی در گرمایش و سرمایش را داراست.

 

در تابستان، افزایش عمق حفره همراه با نسبت بالاتر بازشو به شیشه، زمانی که ارتفاع حفره بیشتر بود، مفید واقع شد. افزایش ضریب جذب حرارت خورشیدی (SHGC) باعث افزایش نرخ جریان هوا شد، اما به‌دلیل تأثیر بیشتر گرمای خورشیدی نسبت به جریان هوا، دمای اتاق نیز افزایش یافت. در زمستان، وابستگی بین پارامترها با افزایش SHGC بیشتر شد. هنگامی که نرخ جریان هوا برای برآورده کردن حداقل نیاز تهویه محدود شد، افزایش ارتفاع ورودی حفره باعث بالا رفتن میانگین دمای اتاق به میزان حدود ۲ درجه سانتی‌گراد در زمستان گردید.