04
12
بررسی پوسته دوم یک ساختمان اداری با نمای کرتین وال از منظر نور روز و مصرف انرژی
اهمیت نمای کرتین وال بر تامین نور طبیعی روز بر کسی پوشیده نیست.
بهره‌گیری از نور خورشید یک امر مهم در زندگی انسان‌ها برشمرده می‌شود. به این
صورت که گاهی این گونه بیان می‌شود که وقتی از خانه‌ای نور خورشید رخت بر می‌بندد،
پزشک به آن داخل می‌شود. بنابراین توجه به استفاده از نور روز در فضای معماری جزو
ملزومات قرار می‌گیرد. اما توجه به این مطلب که چه میزان نور وارد فضا شود و مساله
خیرگی و مصرف انرژی ما را بر آن می‌دارد تا میزان نور را به صورت کنترل شده وارد
فضای معماری نماییم. همان طور که پوست نقش زیادی در تامین آسایش برای انسان ایفا
می‌کند، پوسته ساختمان نیز نقش ضروری و حیاتی در تامین آسایش و آرامش ساکنین از
لحاظ تامین نور و انرژی سرمایشی و گرمایشی موردنیاز دارد. به عنوان مثال پوسته‌ای
مشبک از نمای کرتین وال همراه با صفحات بازتاب دهنده در جبهه‌ی جنوبی برای یک نمای
اداری گزینه مناسبی برای تامین نور واحد برای آسایش و آرامش و همچنین بهره‌گیری از
مزایای نور خورشید و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌باشد.
قبل از به ورود بشر به دوران انرژی فسیلی، انسان‌ها برای پیشبرد
امورشان وابسته به آتش، خورشید، باد، آب، حیوانات و خویشتن بودند و مشکلات زیست محیطی
مانند امروز وجود نداشت. با وارد شدن نفت و مشتقات آن به زندگی، صنعت، تولید و
ساخت و ساز با سرعتی بیشتر توسعه پیدا کرد و با توجه به اینکه این انرژی به ظاهر
تمام‌نشدنی و ارزان قیمت به نظر می‌رسید دیگر نیروهای ناشی از طبیعت به فراموشی
سپرده شد. اما بحران انرژی در سال 1791 منجر به افزایش علاقه به حفاظت از انرژی و
استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی مانند انرژی خورشیدی گردید. خورشید یکی از
دو منبع مهم انرژی است که باید به آن روی آورد، زیرا به فناوری‌های پیشرفته و
پرهزینه نیاز نداشته و می‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تامین‌کننده انرژی در
اکثر نقاط جهان به کار گرفته شود. امروزه استفاده از انرژی خورشیدی به هر شکل مطلوب
می‌باشد ولی امکانات اقتصادی طرح‌های مختلف باید دقیقا محاسبه شود. بهره‌گیری از
انرژی خورشیدی و نور طبیعی روز برای روشنایی منازل از لحاظ فناوری امکان‌پذیر می‌باشد. از نظر اقتصادی نیز به علت افزایش روزافزون قیمت سوخت‌های فسیلی و سایر
منابع انرژی و تالش متخصصین در کاهش هزینه، مهندسین و دانشمندان را به استفاده از
انرژی خورشیدی بیش از پیش تشویق نموده است. در ساختمان‌های اداری بیشترین ساعت
کاری در طی روز صورت می‌گیرد (تقریباً در حدود 1211 ساعت کاری در سال) که برای
تأمین روشنایی موردنیاز در بخش بزرگی از این اوقات می‌توان از روشنایی طبیعی روز توسط
نماهای شیشه‌ای مانند نمای کرتین وال و یا نمای شیشه ای فریم لس استفاده کرد.
ضرورت استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع مهم انرژی برای کشور
ایران با توجه به سهم ۰1 درصدی این مصرف در بخش ساختمان، یعنی سه
تا پنج برابر کشورهای صنعتی، اهمیت زیادی دارد. جذب انرژی گرمایی از طریق پنجره‌ها، نورگیرهای سقفی، آتریوم شیشه‌ای،
نمای کرتین وال، فریم لس و دیگر روزنه‌ها یک عنصر اصلی از لحاظ مصرف انرژی و
آسایش ساکنین به حساب می‌آید. میزان بار سرمایشی زیاد ساختمان‌های اداری و تجاری
حتی در مواقعی که هوا معتدل است, ایجاد هزینه‌های گزاف می‌کند. با توجه به آمار
منتشر شده از سازمان اطلاعات انرژی امریکا در سال 2011 میلادی، بخش ساختمان به طور
کلی ۰1 درصد از میزان انرژی اولیه مصرفی امریکا
را به خود اختصاص داده است. علاوه بر این، بررسی سالانه انرژی از سال 2012 ،نشان
می‌دهد که 2۰ درصد از انرژی کل، توسط ساختمان‌های تجاری
در قالب برق مصرف می‌شود که از این میان 2۰ درصد آن
برای تامین روشنایی مصنوعی استفاده می‌گردد. این در حالی است که روشنایی مصنوعی
32 درصد از مصرف انرژی کل یک ساختمان اداری را شامل می‌شود. بنابراین با کاهش مصرف
نور مصنوعی از طریق راهکارهای استفاده از روشنایی روز (نور طبیعی) تاثیر شگرفی روی
کاهش مصرف کلی انرژی می‌گذارد. علاوه
بر تاثیرات کاهشی مصرف انرژی الکتریکی منتج از استفاده نور روز در ساختمان، می‌توان از دیگر برتری‌های نور روز نسبت به نور مصنوعی، مانند درخشندگی، ترکیب کامل
طیف رنگی و پویایی آن نیز بهره گرفت.
مطالعات مربوط به پوسته‌های مختلف از جمله نمای کرتین وال با استفاده
از شبیه‌سازی بر روی اتاقی با کاربری فضای اداری در نظر گرفته شده است. این فضا در شهر تهران ( عرض جغرافیایی 32 درجه، ۰1 دقیقه ، طول جغرافیایی 21 درجه، 32 دقیقه) قرار گرفته است. ابعاد
فضای کاری در نظر گرفته شده به عرض 2 متر و طول 6 متر و ارتفاع 2/3 متر می‌باشد.
ساختار پوسته‌ی دومی که در جبهه جنوبی قرار دارد، به صورت مشبک با حفره‌های مربعی
شکل در نظر گرفته شده است. فاصه پوسته دوم تا نمای شیشه ای 2۰ سانتی متر می‌باشد. در داخل این مربع‌ها یک صفحه بازتاب دهنده قرار
گرفته است که قابلیت چرخش به صورت 111 درجه‌ای را دارا می‌باشد. به گونه‌ای که
بتوانند در تابستان مانع تابش خورشید به داخل فضا و در زمستان امکان ورود تابش را
فراهم کنند. علاوه بر این با توجه به اینکه میزان نسبت سطح پنجره به دیوار در
ساختمان‌های اداری در تهران 61 درصد در نظر گرفته شده ؛ این مقدار، در میزان تخلخل
این پوسته رعایت شده است.
طبق شبیه‌سازی‌های نور و انرژی انجام شده و نتایج حاصل از آن می‌توان
این طور نتیجه گرفت که در ساختمان‌هایی که از نمای دو پوسته بهره‌مند نیستند میزان
روشنایی بالاتر از 2111 لوکس که احتمال ایجاد خیرگی می‌نماید، بسیار بیشتر از
میزان روشنایی مطلوب یعنی 211-2111 لوکس می‌باشد و همین طور این گونه برداشت می‌شود که میزان مصرف انرژی سرمایشی در این مدل بیش از حد معمول می‌باشد. اما میزان
احتمال خیرگی و میزان مصرف انرژی برای خنک کردن فضا در نمای دوپوسته نسبت به نماهای معمولی دیگر به نصف کاهش پیدا می‌کند. گرچه میزان انرژی گرمایشی مورد نیاز در نمای
دو پوسته تقریبا دوبرابر نمای معمولی می‌باشد؛ اما با توجه به اینکه در کشور ما
قیمت برق برای تامین روشنایی و گاهی انرژی سرمایشی، نسبت به قیمت گاز برای تولید
انرژی گرمایشی بالاتر است، می‌توان نتیجه گرفت که پوسته مشبک انتخاب شده به عنوان
پوسته دوم ، از لحاظ توزیع میزان روشنایی طبیعی و مصرف انرژی نسبت به نماهای
معمولی یک پوسته بهتر عمل کرده و بهینه می‌باشد.
: