پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 44 |
| تعداد شمارهها | 1,877 |
| تعداد مقالات | 15,278 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,730,712 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 17,563,019 |
تحلیل سیستماتیک راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری: چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اقتصاد شهری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دوره 11، شماره 1، فروردین 1405، صفحه 51-66 اصل مقاله (769.81 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/ue.2025.147403.1332 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| سحر نظری1؛ مقدی خدابخشیان کنارکی* 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1دانشجوی دکتری معماری، دانشکده معماری وشهرسازی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2استادیار دانشکده معماری وشهرسازی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ساختمانها سهم زیادی در تولید انرژی و تولید دیاکسید کربن دارند. بر این اساس، متخصصان به دنبال استفاده از راهکارهایی برای کاهش این امر هستند و در این راستا، بر استفاده از راهبردهای طراحی سازگار با محیطزیست متمرکز شدهاند. در این راستا، هدف پژوهش حاضر تحلیل سیستماتیک راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان است. پژوهش حاضر از نوع مروری است و برای جمعآوری دادهها از روش مرور سیستماتیک ادبیات و برای تحلیل آنها از شیوۀ تحلیل محتوا استفاده شده است. جامعۀ آماری شامل منابع سالهای 2011 تا 2023 است. روش پژوهش حاضر مبتنی بر مرور سیستماتیک ادبیات است که متشکل از پنج مرحله از جمله تعریف، جستوجو، انتخاب، تحلیل و سنتز است. بر اساس یافتههای پژوهش، در مجموع 17 مؤلفه در خصوص راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری از جمله نمای دوپوسته؛ جهتگیری ساختمان؛ فرم ساختمان؛ بهینهسازی ضخامت عایق دیوار؛ بهینهسازی نسبت دیوار به پنجره؛ بهینهسازی ضخامت پنجره؛ حسگر شبکۀ بیسیم؛ ارتفاع دیوار؛ وجود ساختمان مجاور؛ مصالح بام؛ آسایش حرارتی؛ سرمایش و گرمایش غیرفعال؛ برنامهریزی مبتنی بر انرژی برای یک سایت؛ منابع انرژی جایگزین؛ بهینهسازی چندهدفه؛ نور و سایبان استخراج شدهاند. همچنین، در این پژوهش، جهتگیری ساختمانهای مسکونی گروه ج به عنوان مؤلفۀ تأثیرگذار بر کارایی انرژی در شهر اصفهان بررسی شده است. نتایج پژوهش نشان میدهد پتانسیل صرفهجویی انرژی با جهتگیری مناسب ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج در اقلیم اصفهان برای مصرف انرژی کل 32 درصد است و جهتگیری بهینۀ ساختمان در شهر اصفهان از نظر مصرف انرژی، جهتگیری جنوبی است. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کاربری مسکونی؛ جهتگیری ساختمان؛ راهکارهای معماری؛ بهینهسازی مصرف انرژی؛ محیط شهری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه ساختمانها در سطح جهان 30 تا 40 درصد از کل انرژی را مصرف و 30 درصد از دیاکسید کربن را منتشر میکنند. مصرف انرژی در سراسر جهان تقریباً 2 تا 3 درصد، یعنی دوبرابر میانگین نرخ رشد از سال 2010، افزایش یافته است که علت آن اقتصاد قوی جهانی و همچنین افزایش نیاز به انرژی سرمایش و گرمایش است. بخش ساختمان مسئول حدود 55 درصد از مصرف برق جهانی است (Santamouris &Vasilakopoulou, 2021). ساختمانها مانند مدارس، رستورانها، هتلها، بیمارستانها، موزهها و سایر ساختمانها دارای تنوعی وسیع از کاربریها و نیازهای انرژی مانند روشنایی، گرمایش، تهویه، تهویۀ مطبوع، آب گرم خانگی، یخچال، آمادهسازی غذا و غیره هستند. رشد اقتصادی و جمعیت باعث افزایش تقاضا برای خدمات در حوزۀ مراقبتهای بهداشتی، آموزشی، فرهنگی، مهماننوازی و غیره همراه با مصرف انرژی میشود (Pérez-Lombard et al., 2008). در سال 2018، برنامۀ محیطزیست سازمان ملل متحد گزارش داد ساختمانها در سراسر جهان مسئول 40 درصد از کل مصرف انرژی جهان، 25 درصد از آب جهانی و 40 درصد از منابع جهانی هستند و حدود یکسوم گازهای گلخانهای را منتشر میکنند؛ بنابراین، اولویت بر کاهش اثرات زیستمحیطی بر محیط انسانساخت قرار گرفت. صرفهجویی در مصرف انرژی ساختمانها دارای مزایایی مختلف از جمله کاهش هزینهها، افزایش امنیت تأمین و صرفهجویی در محیطزیست است. بر اساس گزارش هیئت بیندولتی تغییرات آبوهوایی، ساختمانها 19 درصد از انتشار دیاکسید کربن مرتبط با انرژی، 32 درصد از مصرف جهانی انرژی و 57 درصد از مصرف جهانی برق را تشکیل میدهند؛ از این رو، ساختمانها از نظر مصرف انرژی یکی از مهمترین زیرساختهای جامعۀ مدرن هستند. ساختمانهای مسکونی و تجاری به دلیل بهرهبرداری از انرژی اولیه، 1/41 درصد در مصرف انرژی اولیه، 74 درصد در مصرف برق و 40 درصد در انتشار دیاکسید کربن مشارکت داشتهاند. همچنین، مشخص شده است برای انتشارات گلخانهای مربوط به ساختمانها، 40 تا 95 درصد از این انتشارات ناشی از مصرف انرژی عملیاتی است و مابقی ناشی از فرایندهای ساختوساز و تخریب است. با وجود این، ساختمانها بیشترین پتانسیل را در کشورهای در حال توسعه برای دستیابی به کاهش جالب توجه انتشار گازهای گلخانهای ارائه میدهند. افزون بر این، مصرف انرژی در ساختمانها را میتوان با فناوریهای اثباتشده و تجاری در دسترس حدود 30 تا 80 درصد کاهش داد (Morsi et al., 2020). ساختمانها پتانسیل زیادی برای بهینهسازی انرژی دارند، اما قوانین و مقرراتی خاص وجود دارند که برای رسیدن به این هدف باید رعایت شوند. برای دستیابی به بهرهوری انرژی، باید راهحلهای طراحی مناسب مربوط به عللی ایجاد شوند که بر عملکرد انرژی ساختمان تأثیر میگذارند. آبوهوا، فرم معماری، مصالح ساختمانی و محوطه، کارایی کلی تجهیزات، اشغال ساختمان و الگوهای رفتاری ساکنان، برخی از عناصری هستند که باید در نظر گرفته شوند. فناوریهای مدرن بهینهسازی انرژی تا حدی زیاد بر بهبود عملکرد پوشش ساختمان، سیستمهای روشنایی کارآمد، حفاظت از آب، سازگاری با منابع تجدیدپذیر، سیستمهای کنترل هوشمند، گرمایش، تهویه و تهویۀ مطبوع و غیره متمرکز هستند. ترکیبی از طراحی عالی معماری و سیستم انرژی، و همچنین عملیات کارآمد و نگهداری پس از اشغال، میزان انرژی مصرفی را تعیین میکند. بسیاری از کشورها سیاستها و استانداردهای صرفهجویی در مصرف انرژی را اجرا کردهاند و صرفهجویی انرژی در طراحی معماری عاملی مهم است (Sun et al., 2021). بر این اساس، هدف پژوهش حاضر تحلیل سیستماتیک راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ شهر اصفهان است.
مبانی نظری پژوهش طبقهبندی گونهشناختی پیکربندیهای ساختمانهای مسکونی به طرزی فزاینده برای حل مسائل پیچیدۀ مرتبط با مسکن، به ویژه در شرایط فعلی در مناطق شهری ضروری است. راجر شروود[i] با پیروی از ملاحظات نظری نظریهپردازان برجسته از جمله کواترمر دو کوئینسی[ii]، جولیو کارلو آرگان[iii] و آلدو روسی[iv]، در تبیین ضرورت تیپولوژی در معماری، نقش گونهشناسی فرمها را در مسیر روشنشدن مسائل معماری و تعریف راهحلها برجسته میکند. همانطور که شروود مزایای استفاده از نمونههای اولیه در مسکن را تبیین میکند، انواع واحدهای مسکونی را با توجه به جهتگیری آنها و انواع ساختمانهای مسکونی را با توجه به دسترسی به واحدهای مسکونی تعریف میکند (Sherwood, 2017). گروهی از پژوهشگران دانشکدۀ معماری دانشگاه صنعتی دلفت[v] متشکل از دفتر معماران آتی[vi] با الهام از این آثار و با ظهور اشکال جدید ساختمانهای مسکونی، با توجه به مشکلات رشد شهری به هزینۀ منابع طبیعی دفتر معماران به سرپرستی بارت رییزر[vii] و پروفسور رودی اویتنهاک[viii]، مطالعهای را طی سالهای 2004 تا 2007 با عنوان چگالی و کیفیت فضایی انجام دادند (NEXT Architects, 2008). هدف از این مطالعه کسب دانش جدید در زمینۀ تراکم فضایی و یافتن راههای بهتر برای بهرهبرداری از مناطق شهری موجود با اجرای تراکم بیشتر با افزایش کیفیت مسکن بود. این مطالعه برای بازسازی بافت شهری از قبل توسعهیافته از اهمیتی ویژه برخوردار است. برجستهترین جنبۀ مطالعه اطمینان از نور روز و جریان هوای کافی، همراه با دسترسی، دید و حریم خصوصی برای واحدهای مسکونی در یک فضای عمومی با کیفیت (نیمه) خصوصی بود. نتیجۀ این پژوهش که در دانشگاه صنعتی دلفت انجام شد، ایجاد کتابخانۀ بلوکها[ix] - گونهشناسی اشکال ساختمانهای مسکونی - بود که راهحلیابی را در ساختوسازهای انجامشده در مناطق شهری تسهیل میکند. شالودۀ این راهحل یک ماتریس سهبُعدی است که در آن، حجمهای ساختمان نسبت به یکدیگر چیده شدهاند و به ترتیب از کوچکترین واحد به ارتفاع 5×5 متر، 3 متر یا 5 متر شروع و به صورت تدریجی 5×5 متر بزرگ میشود و به بزرگترین حجم 50×50×50 متر میرسد. هنگامی که این حجمها در یک ماتریس سهبُعدی شفاف چیده شوند، اشکال آشنا بهراحتی قابل تشخیص هستند (شکل 1) (Todorovic, 2016). در طراحی معماری ساختمان، در مرحلۀ اول، احجام اولیه (تودههای خام) هستند که این حجمهای اساسی هنوز یک ساختمان را تشکیل نمیدهند. در مرحلۀ دوم، شکلدهی با نور و فضا (برش و حفره) انجام میشود، حجم پایه بریده و سوراخ میشود تا نور روز کافی برای واحدهای مسکونی منفرد فراهم شود. سوراخها نسبت به اندازه و فرم حجم اصلی متفاوت هستند و هدف اصلی این مرحله تأمین «نور روز کافی» برای واحدهای مسکونی درون این احجام است. این کار فقط با پنجرههای معمولی انجام نمیشود، بلکه با ایجاد حفرههای معماری در مقیاس بزرگ صورت میگیرد که هم نور را عمیقاً به داخل هدایت میکنند و هم کیفیت فضایی منحصربهفرد خلق میکنند. مرحلۀ سوم تعریف دسترسی (گردش و ارتباط) است که دسترسی به واحدهای مسکونی به صورت ذاتی و جداگانه برای هر حجم تعریف میشود؛ یعنی هر حجم یا بلوک ورودی و راه پله/آسانسور مستقل خود را دارد (Reuser & Uytenhaak, 2006). هنگام آزمایش این تیپولوژی، نویسندگان مقایسهای بین چندین ساختمان ساختهشده در سال 2006 انجام دادند و از جمله به این نتیجه رسیدند که برخی از انواع جدید ساختمانهای مسکونی در عمل ظاهر شدهاند که فراتر از چارچوب استاندارد معماران و شهرسازان هستند. نمونههایی از این انواع جدید عبارتاند از: سوپربلوک در جزیرۀ جاوا در آمستردام[x]، انواع پاسیو در جزیرۀ بورنئو[xi] در آمستردام، بلوک با پاسیو-بالا[xii] در آمستردام و برج عظیم در مولرپیه[xiii] در روتردام (Todorovic, 2016). شکل 1- عناصر اساسی کتابخانۀ بلوکها بر روی سطح ماتریس افقی (Todorovic, 2016) برنارد لوپن[xiv] و هارالد مویج[xv]، استادان و پژوهشگران دانشکدۀ معماری دانشگاه فناوری دلفت[xvi]، با بررسی یک رویکرد جامع به مشکل مسکن، تبیین کردهاند چگونه پیوندها و انباشتههای مختلف واحدهای مسکونی پیکربندی یک حجم مشترک را ایجاد میکنند که یک ساختمان مسکونی را تشکیل میدهد. لوپن و مویج با مطالعۀ پیکربندی ساختمانهای مسکونی، تیپولوژی را مطرح کردهاند که شامل 9 دسته از پیکربندی ساختمانهای مسکونی است: 1) خانۀ مستقل؛ 2) مات[xvii]؛ 3) دال؛ 4) کمتراکم خوشهای؛ 5) ویلای شهری؛ 6) بلوک؛ 7) ردیفی؛ 8) میانافزا و 9) برج. این تیپولوژی پیکربندی ساختمانهای مسکونی تبیینکنندۀ آن است که چگونه پیکربندیهای پیوند گسترده سادهترین نوع خانههای مجزا، اشکال خطی و ساده را به صورت افقی در سطح زمین ایجاد میکنند. علاوه بر این، افزودن ترکیبات عمودی، اشکال خطی، ساده و بلوکی از یک واحد مسکونی روی هم را ایجاد میکند. فرم و بُعد پیکربندی ساختمان مسکونی عملاً با جنبههای زمینهای و زیباییشناختی تعیین میشود و در هر فرم، واحدهای مسکونی به مناسبترین روش شکل میگیرند. به منظور سادهسازی فرایند طبقهبندی تیپولوژی، لوپن و مویج همچنین فرمهای انتزاعی از دستههای ساختمانهای مسکونی را تعریف کردند که به عنوان نماد در ایجاد پایگاه مسکن (پایگاه دادۀ واحدهای مسکونی) در دانشکدۀ معماری دانشگاه فناوری دلفت و برای اهداف انتشار ادبیات حرفهای در حوزۀ ساختمان استفاده میشوند. این آیکونهای انتزاعی کاربرد عملیاتی زیادی دارند، زیرا به روشی بسیار ساده تیپولوژی ساختمان را با توجه به پیکربندی تعریف میکنند و بینشی کارآمد را نسبت به ویژگیهای اساسی ساختمان مورد مطالعه ارائه میدهند (Leupen & Mooij, 2008). جاسپر ون زوول[xviii] در تحلیل پیکربندی ساختمانهای مسکونی جدید و کلاسیک، از همان نمادهای انتزاعی استفاده و 9 گروه را شناسایی کرده است که عبارتاند از: 1) بلوکهای بسته؛ 2) بلوکهای سوراخدار؛ 3) زمینخراشها و ماتها؛ 4) دالها و دیوارها؛ 5) مجتمعها؛ 6) ویلاهای شهری؛ 7) برجها؛ 8) بلوکهای پلکانی و 9) بلوکهای بخش مجتمع. این تیپولوژی بر اساس تنوع بیشتر یک بلوک است. برای مثال، چهار نمونۀ سوپربلوک، پاسیو، بلوک با پاسیو-بالا و برج عظیم به عنوان چهار نوع جدید پیکربندی ساختمان محسوب میشوند که در آنها از نمادهای انتزاعی یکسان برای انواع مختلف بلوک استفاده شده است (شکل 2). برای ساختمانهای متعلق به گروههای مختلف، وابستگی گروه بر اساس ارتباط بیشتر تعیین شد (van Zwol, 2009). شکل 2- نمادهای انتزاعی پیکربندی ساختمانهای مسکونی بر اساس نمادهای تعریفشده توسط لوپن و مویج به ترتیبی که تقریباً با موقعیت حجم اصلی کتابخانۀ بلوکهای ماتریسی در شکل 1 مطابقت دارد (Leupen & Mooij, 2008) از دیدگاه کاربر، بسیاری از عوامل توانایی محیطی، خوانایی و تصویرپذیری، مانند فضای ساختاریافته و نوعشناسی ساختمان، و همچنین تعامل صمیمی بین فضای داخل و خارج، برای تفسیر چیدمان ساختمان مورد نیاز هستند. طراحی ساختمان فرایندی پیچیده است که در آن، تصمیمهای حیاتی دربارۀ سیستمهای مختلف ساختمان در مراحل اولیه گرفته میشوند (Du et al., 2020). هرگونه استفاده از ساختمان با ترکیبی از طراحی معماری، از جمله هندسه و مصالح، میتواند تأثیری جالب توجه بر رفتار محیطی آن داشته باشد (Forcael et al., 2019). با توجه به جابهجایی دیوارهای داخلی و خارجی، مرز چیدمان نیز میتواند یکی از متغیرهای طراحی چیدمان فضا با مرز غیرمتحرک باشد. تغییر متغیرهای چیدمان فضا کاهش مصرف سالانۀ انرژی نهایی را ثابت کرده است (Du et al., 2019). همچنین، ثابت شده است بیشتر فضای غیرضروری موجود در ساختمانها ناشی از دسترسی عمومی و اتاقهای انتظار بزرگ و همچنین طراحی نادرست راهرو، معابر غیرضروری، فضاهای بزرگ و افزایش مناطق خدماتی مانند سرویسهای بهداشتی، دفترها، مناطق خدماتی، ارتفاع غیرقابل قبول، مکان و شکل برای یک ساختمان میتواند به استفادۀ نامناسب از فضا و در نتیجه هدررفتن فضا و مصرف انرژی و مواد افزوده منجر شود (Coakley et al., 2014). چیدمان فضایی با انرژی کارآمد شامل تغییرات حجمی مؤثر در فضاها همراه با موقعیت راهبردی پنجرهها و استفاده از عناصری مانند سایۀ پنجرهها و حیاطهای سایهدار برای کاهش تابش مستقیم خورشید و همچنین کاهش مصرف انرژی مکانیکی است. طراحی چیدمان سنجیده از مصرف انرژی غیرضروری برای افزایش پایداری کلی ساختمان و کمک به کاهش تغییرات آبوهوایی جلوگیری میکند. برنامهریزی زیرساختی مناسب یک عنصر کلیدی در برآوردن الزامات بهرهوری انرژی است. چیدمان ساختمان بهینه یا طراحی ساختمان کارآمد مصرف انرژی را به دلیل سیستمهای گرمایش و تهویۀ مطبوع کاهش میدهد (García-Sanz-Calcedo, 2014). روش پژوهش هدف این ارزیابی سیستماتیک سنجش ادبیات جدید دربارة راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ شهر اصفهان به کمک شناسایی و سنتز مطالعات جدید قابلدسترس در این حوزة خاص است. روش این ارزیابی سیستماتیک از رویکرد ارزیابی ادبیات نظریة زمینهای ولفسوینکل[xix] و همکاران (2013) تبعیت میکند. از دیدگاه آنها، مراحل تکرارشوندة ارزیابی سیستماتیک عبارتاند از: تعریف، جستوجو، انتخاب، تحلیل و سنتز که در ادامه به بررسی هریک از آنها پرداخته میشود. تعریف گام اول ارزیابی که مشخصکردن حوزة ارزیابی است، قبل از جستوجوی واقعی انجام شده است که بر اساس بحثهای تکراری میان مؤلفان در طول جستوجوی مطالعات دوباره تنظیم و قاعدهمند شده است. تعریف شامل شناسایی پایگاه دادههای مرتبط، تعیین خطوط کلی متناسب، تصمیمگیری دربارة اصطلاحات خاص جستوجو و بررسی هرگونه پایگاه دادهای مرتبط است. بر اساس جستوجوهای اکتشافی اولیه، پایاننامهها، مقالهها و کتابهای لاتین به عنوان موارد خاص جستوجو انتخاب شدهاند. انتخاب اصلاحات خاص جستوجو بر اساس کلیدواژههایی مانند مورفولوژی ساختمانهای مسکونی[xx]، معماری همساز با اقلیم[xxi]، عملکرد انرژی ساختمانها[xxii]، ذخیرۀ انرژی در ساختمانها[xxiii]، بهینهسازی ذخیرۀ انرژی[xxiv]، کارآمدی انرژی ساختمانها[xxv]، طراحی ساختمانهای مسکونی با انرژی کارآمد[xxvi]، مورفولوژی و عملکرد انرژی[xxvii]، معماری پایدار در رویکرد با کارآمدی انرژی[xxviii] است. جستوجو فرایند جستوجو در آبانماه 1402 به مدت 30 روز انجام شد. در این فرایند، جستوجوی پایاننامهها، کتابها و مقالههای مرتبط با راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان انجام شد که در بازة زمانی 2011-2023 منتشر شدهاند. فهرست رفرنسهای منابع معتبر به عنوان بخشی از جستوجوی تفصیلی برای ادبیات اضافی بر مبنای جستوجوی گلولهبرفی و جستوجوی دستی پایش شده است. همة رفرنسها و اطلاعات دربارة عنوان، مؤلفان، خطوط کلی، چکیده و کلمات کلیدی، به نرمافزار Endnote ورژن X7.4 انتقال یافتند و نتایج تکراری حذف شدند. انتخاب مؤلفان هر یک از عنوانها، چکیدهها و واژگان کلیدی همة موارد دانلودشده را دو بار پایش کردند تا به توافق و اجماعنظر دست یابند. مطالعات واجد شرایط به راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان اطلاق شد. متن کامل موارد دانلودشده که برای بررسی بیشتر و دقیقتر واجد شرایط تشخیص داده شدند، بار دیگر بهدقت مطالعه شدند. زمانی که دانلود مقالهها و موارد واجد شرایط از سایتهای الکترونیکی امکانپذیر نبود، از نویسندگان اصیل درخواست و به تعداد مقالهها اضافه شد. افزون بر این، پروتکل جستوجو در چهار مرحله مشخص شده است: شناسایی، غربالگری، شایستگی و شمولیت. در مرحلۀ شناسایی، پایگاههای مدنظر برای جستوجو و کلمات کلیدی آن انتخاب شدند. در مرحلۀ غربالگری، با استفاده از معیارهای ورود و خروج، پژوهشهای انتخابشده بررسی و مجدداً انتخاب شدند. به منظور جستوجوی دقیقتر، معیارهای ورود و خروج تدوین شدند که عبارتاند از: مقالهها و رسالههای دکتری. گزارشها، روزنامهها، کتابها و پایاننامههای کارشناسی و کارشناسیارشد از دایرۀ جستوجو حذف شدند، زیرا مقالهها شدهاند و از اعتبار بیشتری برخوردار هستند. مجلههای مرتبط با حوزۀ معماری و ساختمان، انرژی، علوم محیطی، مهندسی و فناوری ساختمان انتخاب و بقیه حذف شدند. بازۀ زمانی برای انتخاب منابع از سال 2011 تا 2023 انتخاب شد و موارد مرتبط با سالهای قبل از 2011 حذف شدند. زبان پژوهش انگلیسی در نظر گرفته شد و سایر زبانها از فرایند جستوجو کنار گذاشته شدند. در مرحلۀ غربالگری، پژوهشهایی که تمامی معیارهای ورود را داشتند، مورد پذیرش نهایی قرار گرفتند. در این مرحله، عنوان و چکیدۀ مقالهها مرور شد. مرحلۀ شایستگی معطوف به منابعی است که معیارهای ورود را دارا بودند. در مرحلۀ شمولیت و گنجاندن، پژوهشهای انتخابشده توسط پژوهشگران به طور عمیق مطالعه شدند. تحلیل متن کامل مقالههای بازیابیشده به شکلی مساوی میان ارزیابان تقسیم شد که به طور متوالی مقالههای تعیینشده را مستقل تحلیل کردند. این کار به صورت فرایند کدبندی باز، دیدگاه یا مفاهیمی که فرض میشد با حوزة ارزیابی و اهداف پژوهش مرتبط است، انجام شد. سنتز و یافتهها نویسندگان بر اساس ادغام و پایش مفاهیم و مضمونها، راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری را به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان مشخص خواهند کرد. جستوجوی اولیه بر اساس عنوانها و چکیدهها منتهی به شناسایی 76 منبع شد. بر مبنای موضوع پژوهش، 31 مورد شایستگی ارزیابی کامل تشخیص داده شدند و در نهایت، 22 مورد از آنها برای تحلیل نهایی مدنظر قرار گرفتند. جستوجوی نهایی به طیفی گسترده از منابع اسنادی شامل کتاب، مقاله، تز، گزارش آماری و پژوهشی انجامید. متون انتخابی بهوضوح انعکاسدهندة تحلیل سیستماتیک راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعه هستند (شکل 3). بر این اساس، در ادامه، مشخصات منابع انتخابی بیان خواهد شد و اطلاعات مرتبط با آنها ارائه خواهد شد. شکل 3- نمودار مراحل ارزیابی سیستماتیک ادبیات پژوهش (منبع: نگارندگان پژوهش) تجزیهوتحلیل یافتهها بازۀ زمانی منابع انتخابشده برای تحلیل نهایی از سال 2011 تا 2023 است. بیشترین فراوانی منابع مربوط به سال 2023 (پنج منبع) و کمترین فراوانی مربوط به سالهای 2011، 2016 و 2018 است (هر کدام یک منبع). شکل (4) فراوانی منابع را نشان داده است. تحلیل زمانی دادههای پژوهش بیانگر آن است که حدود 24 درصد از منابع مربوط به سال 2023 است. پس از آن، سال 2021 بیشترین منابع را به خود اختصاص داده است که معادل 18 درصد از کل منابع است. سپس، سالهای 2019 و 2022 قرار دارند که هر کدام 14 درصد از منابع را به خود اختصاص دادهاند(در مجموع، 28 درصد از منابع). همچنین، سالهای 2017 و 2020 نیز هر کدام 9 درصد از منابع را به خود اختصاص دادهاند (در مجموع، 18 درصد از منابع). سالهای 2011، 2016 و 2018 نیز در مجموع 12 درصد از کل منابع پژوهش را به خود اختصاص دادهاند. شکل 4- تحلیل زمانی منابع پژوهش (منبع: یافتههای پژوهش) از لحاظ نوع پژوهش، بیشترین فراوانی مقالهها به صورت کمّی است؛ چنانچه رویکرد 18 منبع معادل 82 درصد از منابع به صورت کمّی بوده است. افزون بر این، رویکرد چهار منبع معادل 18 درصد از کل منابع به صورت کیفی بوده است (شکل 5). شکل 5- نوع منابع پژوهش (منبع: یافتههای پژوهش) روش جمعآوری دادهها به صورت مطالعات میدانی، مطالعات کتابخانهای، نظرسنجی آنلاین، مصاحبه و پرسشنامه بوده است. بیشترین روش جمعآوری دادهها به صورت میدانی معادل 74 درصد از دادهها بوده است. پس از آن، مطالعات کتابخانهای با 14 درصد قرار دارد و در نهایت نیز نظرسنجی آنلاین، مصاحبه و پرسشنامه قرار دارند که سهم هر کدام معادل 4 درصد بوده است (شکل 6). شکل 6- جمعآوری دادههای پژوهش (منبع: یافتههای پژوهش) بیشترین فراوانی مقالهها در مجلۀ ساختمان به چاپ رسیده است که حدود 14 درصد از کل منابع پژوهش را به خود اختصاص داده است. پس از آن، مجلههای انرژی و ساختمان و انرژی، هر کدام 9 درصد از منابع را به خود اختصاص دادهاند. مقالههای انتخابشده در 18 مجله به چاپ رسیدهاند که عبارتاند از: ساختمانها؛ انرژی؛ انرژی و ساختمان؛ مجلۀ معماری آسیایی و مهندسی ساختمان؛ مجلۀ مهندسی بومشناسی؛ مواد امروز؛ انرژی و محیط ساخت؛ مجلۀ فیزیک؛ مجلۀ بینالمللی فناوریهای کمکربن؛ محیط؛ پایداری انرژی مدیریت شهری؛ زمین و علوم محیطی؛ علم و مهندسی مواد؛ مجلۀ روشنایی روز؛ مجلۀ بینالمللی ژئومیت؛ مجلۀ مهندسی معماری؛ علوم محیطی و در نهایت مهندسی (جدول 1). جدول 1- مشخصات منابع پژوهش
در مجموع، 17 مؤلفه در خصوص راهکارهای بهینهسازی مصرف انرژی در محیطهای شهری به عنوان چارچوبی برای مدیریت توسعۀ اصفهان استخراج شدهاند که عبارتاند از: نمای دوپوسته؛ جهتگیری ساختمان؛ فرم ساختمان؛ بهینهسازی ضخامت عایق دیوار؛ بهینهسازی نسبت دیوار به پنجره؛ بهینهسازی ضخامت پنجره؛ حسگر شبکۀ بیسیم؛ ارتفاع دیوار؛ وجود ساختمان مجاور؛ مصالح بام؛ آسایش حرارتی؛ سرمایش و گرمایش غیرفعال؛ برنامهریزی مبتنی بر انرژی برای یک سایت؛ منابع انرژی جایگزین؛ بهینهسازی چندهدفه؛ نور و سایبان (جدول 2).
جدول 2- مؤلفههای تأثیر گذار بر کارایی انرژی در ساختمانهای مسکونی
(منبع: یافتههای پژوهش) ویژگیهای متنوع هر اقلیم تأثیر زیادی در شکلگیری شهرها و ساختار معماری آن منطقه دارند؛ بنابراین، تعیین دقیق پهنههای اقلیمی نواحی مختلف در ارائۀ طرحهای مناسب متناسب با اقلیم هر منطقه بسیار حائز اهمیت است. یکی از مسائل حیاتی در ساختوساز، اماکن مسکونی و معماری اقلیمی، گرمکردن آنها در فصول سرد سال و خنککردن آنها در فصول گرم سال برای رسیدن به حدود آسایش گرمایشی انسان است. در نتیجه، در نظر گرفتن تمهیدات خاص مربوط به شکل، اندازۀ پنجرهها، ماهیت مصالح ساختمانی و شرایط اقلیمی میتواند به بیشترین صرفهجویی در گرمایش و سرمایش مناطق مسکونی منجر شود. مسألۀ حیاتی در درک ارزش معماری هر دوره و هر منطقه این است که چگونه یک ساختمان را با اقلیم خاص آن منطقه تنظیم کرد. چگونه ساختمان از خورشید، نسیم و فضای سبز استفاده و چگونه معمار آبوهوایی کوچک را ایجاد میکند. یکی دیگر از عواملی که تأثیر عوامل اقلیمی بر ساختمانها را کاهش میدهد، اندازۀ ساختمان است. اگر یک شکل را چهاربرابر کنیم، نسبت حجم آن به سطح آن از 6/1 به 15/1 کاهش مییابد و در نتیجۀ کاهش سطح بیرونی به حجم پوششدادهشده، تأثیر عوامل اقلیمی کاهش مییابد. با وجود این، میتوان اصولی را برای ساختمانها پیشنهاد کرد که عبارتاند از: 1) در مناطق سردسیر، فرمهای بسته و فشرده و ساختمانهای مکعبی یا ساختمانهای مجاور در پشت در سراسر محور شمال-جنوب ترجیح داده میشوند. در چنین مناطقی، ساختمانهای مرتفع مناسبتر هستند. 2) در آبوهوای معتدل، انتخاب فرم آسانتر و آزادتر است، اما به هر حال، فرمها در امتداد محور شرقی- غربی ارجحیت دارند. 3) در مناطق گرم و خشک، فرمهای جامد و فشرده توصیه میشوند. فرمهای مکعبی یا فرمهایی که ضلع شمالی-جنوبی بزرگتری نسبت به ضلع شرقی- غربی خود دارند، بهتر هستند. ساختمانهای مرتفع نیز بر ساختمانهای کوتاه ارجحیت دارند. 4) در مناطق مرطوب، ساختمانهایی که آزادانه در امتداد محور شرقی-غربی امتداد دارند مناسبتر هستند، اما ساختمانهایی که در امتداد محور شمال-جنوب امتداد دارند، به دلیل اینکه در معرض تابش شدید خورشید هستند، مناسب نیستند (Reuter & Reiter, 2019; Loghman, 2021). در مجموع، از لحاظ فراوانی مؤلفهها، بیشترین تکرار مربوط به جهتگیری ساختمان و مورفولوژی است. پس از آن، مؤلفههای بهینهسازی ضخامت عایق دیوار، بهینهسازی نسبت دیوار به پنجره و بهینهسازی ضخامت پنجره قرار دارند. سپس، مؤلفههای بهینهسازی چندهدفه و فرم ساختمان قرار دارند. در مرتبۀ بعدی، ارتفاع دیوار، مصالح ساختمانی و آسایش حرارتی قرار دارند. تکرار سایر مؤلفهها نیز به صورت یکسان است (شکل 7). شکل 7- فراوانی مؤلفههای پژوهش (یافتههای پژوهش) در ادامه، به صورت عملیاتی، جهتگیری ساختمانهای مسکونی گروه ج (با مقیاس کاربری منطقه، 6 تا 10 طبقه ارتفاع از روی زمین یا حداکثر زیربنای 5000 متر مربع) به عنوان مؤلفۀ تأثیرگذار بر کارایی انرژی در شهر اصفهان بیان و بررسی شده است. بررسی رفتار مصرف انرژی ساختمانها و تعیین راهکارهایی که عملاً به کاهش مصرف انرژی ساختمانها منجر میشوند، بدون استفاده از مدلسازی انرژی ممکن نیست. برای مدلسازی و تعیین میزان مصرف انرژی ساختمانها باید از یک نرمافزار مدلسازی دینامیک انرژی استفاده کرد که دقت زیادی داشته باشد و دستکم بتواند میزان مصرف انرژی گرمایشی، سرمایشی و روشنایی ساختمان را محاسبه کند (شکل 8)؛ از این رو، برای تعیین تأثیر جهتگیری ساختمانها در مصرف انرژی در گروه ساختمانی ج در شهر اصفهان، از نرمافزار دیزاین بیلدر[xxxii] استفاده شده است که از دقت کافی برخوردار است و همچنین یکی از بهروزترین و دقیقترین نرمافزارهای شبیهسازی انرژی ساختمانهاست. شبیهسازیها برای محاسبۀ میزان مصرف انرژی سالانۀ ساختمان در جهتهای مختلف، در گامهای 10درجهای، انجام شدهاند. جهتگیری ساختمان همچنین از مبدأ شمال و در جهت حرکت عقربههای ساعت سنجیده میشود؛ این بدان معناست که جهتگیری شمالی دارای زاویۀ صفر درجه، جهتگیری شرقی دارای زاویۀ 90 درجه و جهتگیری جنوبی و غربی بهترتیب دارای زاویۀ 180 و 270 درجه هستند (نصراللهی، 1398). تجریهوتحلیل دادهها در ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج در شهر اصفهان نشان میدهد کمترین میزان انرژی گرمایشی در جهتگیری جنوبی رخ میدهد. انرژی سرمایشی ساختمان با جهتگیری شمالی و زوایای نزدیک به شمال و پس از آن، در جهتگیری جنوبی و زوایای نزدیک به آن به کمترین میزان و در جهتگیریهای شرقی و غربی به بیشترین میزان میرسد. در مقایسه با مصرف انرژی گرمایشی و سرمایشی، جهتگیری ساختمان تأثیری فاحش بر مصرف انرژی روشنایی ساختمان ندارد. بر اساس شکل (9)، ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج رو به جنوب کمترین مصرف انرژی کل را دارند. مصرف انرژی کل، زمانی که ساختمان به سمت شرق یا غرب میچرخد، افزایش مییابد. بیشترین مصرف انرژی کل این ساختمانها در 300 درجه (شمال غربی) و 60 درجه (شمال شرقی) رخ میدهد. نتایج شبیهسازیها و بررسیها نشان میدهد جهتگیری بهینۀ ساختمان از نظر مصرف انرژی کل، جهتگیری جنوبی است. با توجه به این نتایج، فقط جهتگیری بهینۀ ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج در شرایط اقلیمی شهر اصفهان میتواند 32 درصد از مصرف انرژی کل را در مقایسه با بیشترین میزان ممکن کاهش دهد (نصراللهی، 1398). شکل 8- میزان مصرف انرژی گرمایشی، سرمایشی و روشنایی ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج شهر اصفهان با جهتگیریهای متفاوت (کیلووات ساعت بر مترمربع در سال) شکل 9- میزان مصرف انرژی کل (مجموع انرژی گرمایشی، سرمایشی و روشنایی) ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج شهر اصفهان با جهتگیریهای متفاوت (کیلووات ساعت بر مترمربع در سال)
نتیجهگیری در شرایط جهانی که با افزایش جالب توجه تقاضا و قیمت انرژی و کاهش ذخایر سوختهای فسیلی مشخص شده است، نیاز به امنیت انرژی و حفاظت از محیطزیست هرگز مهمتر از زمان فعلی نبوده است. به دلیل اثرات منفی زیستمحیطی و مصرف شدید انرژی، بخش ساختمان بیش از یکسوم مصرف انرژی نهایی جهانی و نزدیک به 40 درصد از کل انتشار مستقیم و غیرمستقیم دیاکسید کربن را تشکیل میدهد. بر این اساس، موضوع بهرهوری انرژی در ساختمانها توجه بسیاری از پژوهشگران را در سراسر جهان برانگیخته است. تجزیهوتحلیل یکپارچۀ نتایج پژوهشهای مختلف بیانگر آن است که ورودیهای بهینه باعث کاهش گرمایش/سرمایش ساختمان و کاهش مصرف انرژی ساختمان میشوند. طبق یافتههای پژوهش، اجرای پارامترهای مختلف مانند نمای دوپوسته؛ جهتگیری ساختمان و مورفولوژی؛ فرم ساختمان؛ بهینهسازی ضخامت عایق دیوار؛ بهینهسازی نسبت دیوار به پنجره؛ بهینهسازی ضخامت پنجره؛ حسگر شبکۀ بیسیم؛ ارتفاع دیوار؛ وجود ساختمان مجاور؛ مصالح بام؛ آسایش حرارتی؛ سرمایش و گرمایش غیرفعال؛ برنامهریزی مبتنی بر انرژی برای یک سایت؛ منابع انرژی جایگزین؛ بهینهسازی چندهدفه؛ نور و سایبان میتواند مصرف انرژی ساختمان را کاهش دهد. این یافتهها با مبانی نظری و پیشینۀ پژوهش همخوانی دارد؛ به طوری که سادیننی[xxxiii] و همکاران (2011) به طور مشخص بر مؤلفههای پوستۀ ساختمان و سایبان تمرکز دارند و این امر نشاندهندۀ همگرایی جهانی در شناسایی پارامترهای فیزیکی کلیدی مؤثر بر مصرف انرژی ساختمان است. همچنین، مبانی نظری و یافتههای این پژوهش نشان میدهد فرم و پوستۀ ساختمان در اقلیمهای سرد، معتدل، گرم و خشک و مرطوب متفاوت است و این موارد بر مطالعات نعمتچوا[xxxiv] (2018) در خصوص ضخامت بهینۀ عایق دیوار در اقلیمهای مختلف منطبق است. نتایج این پژوهش در شناسایی روندهای نوظهوربهینهسازی چندهدفه و سیستمهای هوشمند از جمله حسگر شبکۀ بیسیم با مطالعات آیزنهاور[xxxv] (2012) همخوانی دارد. نتایج پژوهش حاضر را میتوان به منظور کمک به صاحبان خانه و معماران برای طراحی و ساخت ساختمانهای کارآمد انرژی در کشور استفاده کرد. تفاوت پژوهش حاضر با پژوهشهای گذشته در این است که هر یک از پژوهشهای گذشته روی یک یا دو مؤلفه از عناصر تأثیرگذار بر صرفهجویی انرژی متمرکز شدهاند، در حالی که پژوهش حاضر نتایج آنها را با هم تلفیق کرده و به چارچوبی جامع دست یافته است. یکی از نقدهای واردشده بر منابع در دورۀ زمانی بررسیشده این است که عمدتاً بر جهتگیری و مورفولوژی، ضخامت دیوار و پنجره، بهینهسازی چندهدفه و فرم ساختمان متمرکز شدهاند و از سایر مؤلفهها و عوامل تأثیرگذار بر بهینهسازی مصرف انرژی در ساختمانها غفلت کردهاند. در حالی که مؤلفههای تأثیرگذار بر بهینهسازی مصرف انرژی در ساختمانها متنوع هستند و به تناسب پیشرفتهای فناورانه تغییر میکنند. در این میان، کاربست فناوریهای بیسیم و بهرهگیری از منابع انرژی جایگزین در برنامهریزی سایت و طراحی ساختمانها از جملۀ مؤلفههایی هستند که روزبهروز بر ارزش آنها افزوده میشود و میزان تأثیرگذاری آنها در کاهش مصرف انرژی هم چشمگیر است؛ از این رو، میطلبد که منابع و پژوهشهای جدید به طرزی ویژه به آنها توجه کنند. از طرف دیگر، مؤلفههای تأثیرگذار بر مصرف انرژی در ساختمانها به صورت یک کل یکپارچه عمل میکنند و تأثیر آنها به صورت همافزاست؛ بنابراین، کاربست منفرد آنها تأثیرگذاری عمیقی بر مصرف انرژی نخواهد گذاشت. همچنین، در این پژوهش جهتگیری ساختمانهای مسکونی گروه ج (با مقیاس کاربری منطقه، 6 تا 10 طبقه ارتفاع از روی زمین یا حداکثر زیربنای 5000 متر مربع ) به عنوان مؤلفۀ تأثیرگذار بر کارایی انرژی در شهر اصفهان بررسی شده است. در این راستا، برای تعیین تأثیر جهتگیری ساختمانها در مصرف انرژی در گروه ساختمانی ج در شهر اصفهان، از نرمافزار دیزاین بیلدر استفاده شده است که از دقت کافی برخوردار است و همچنین یکی از بهروزترین و دقیقترین نرمافزارهای شبیهسازی انرژی ساختمانهاست. نتایج بررسی نشان میدهد پتانسیل صرفهجویی انرژی با جهتگیری مناسب ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج در اقلیم اصفهان برای مصرف انرژی کل 32 درصد است. بر اساس نتایج بهدستآمده، میتوان دریافت امکان صرفهجویی میزان زیادی انرژی در ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج بهتنهایی از طریق جهتگیری مناسب وجود دارد؛ از این رو، جهتگیری بهینۀ ساختمان از نظر مصرف انرژی برای ساختمانهای مسکونی آپارتمانی گروه ج در شهر اصفهان، جهتگیری جنوبی است. استفاده از شبیهسازی انرژی در این پژوهش به عنوان ابزار تحلیل و اعتبارسنجی منطبق بر مطالعات کراولی[xxxvi] و همکاران (2008) به عنوان روش، استاندارد طلایی در پژوهشهای بینالمللی برای کمّیسازی تأثیر راهکارهاست. گفتنی است، محدودیتهای این پژوهش شامل محدودیتهای مرتبط با دادهها و اطلاعات، دسترسی ناقص یا نامتقارن به دادهها، کیفیت دادهها و قابلیت اطمینان دادهها و همچنین عدم وجود دادههای پایهای یکپارچه در قالب یک سامانۀ یکپارچۀ اطلاعات جغرافیایی (GIS) [xxxvii]است که لایههای اطلاعاتی انرژی، کاربری اراضی، بافت فرسوده، تراکم جمعیت و ... را همزمان پوشش دهد. بسیاری از راهکارهای بهینهسازی ارائهشده نیازمند سرمایهگذاری اولیۀ کلان هستند. در این راستا، پژوهش حاضر ممکن است نتواند چگونگی تأمین این منابع در شرایط محدودیت بودجهای شهرداری و دولت را به طور واقعبینانه تحلیل کند؛ بنابراین، محدودیتهای اقتصادی و مالی نیز وجود دارند. تعدد ذینفعان و نهادهای تصمیمگیر مدیریت انرژی شهری میان شهرداری، وزارت نیرو، وزارت نفت، وزارت راه و شهرسازی، استانداری و ... تقسیم شده است. هماهنگی بین این نهادها چالشی بزرگ است و هماهنگی بین این دستگاهها از جملۀ محدودیتهای نهادی، قانونی و حکمرانی این پژوهش است. در ارتباط با پیشنهاد پژوهشهای آینده باید از رویکرد تکبُعدی و فنی صرف فراتر رفت و دیدگاه سیستماتیک، میانرشتهای و زمینهگرا را در پیش گرفت. ترکیب روشهای کمّی و کیفی، مشارکتدادن ذینفعان در فرایند پژوهش و توجه همزمان به ابعاد فنی، اقتصادی، اجتماعی، نهادی و محیطزیستی کلید ارائۀ راهکارهای عملی و پایدار است. همچنین، انجام مطالعات آزمایشی در مقیاس کوچک (پایلوت) قبل از تعمیم به سطح کل شهر میتواند ریسک خطا و هزینه را کاهش دهد. در این راستا، مطالعات آینده در سه سطح کلان، خرد و روششناختی ارائه میشوند. الف) پیشنهادهای مطالعاتی در سطح کلان و سیاستی:
ب) پیشنهادهای مطالعاتی در سطح خرد و فنی-اجتماعی:
پ) پیشنهادهای مطالعاتی روششناختی و یکپارچهنگر:
[i] Roger Sherwood [ii] Quatremère de Quincy [iii] Giulio Carlo Argan [iv] Aldo Rossi [v] Faculty of Architecture of the Delft University of Technology [vi] NEXT Architects bureau [vii] Bart Reuser [viii] Professor Rudy Uytenhaak [ix] Blocks library [x] Super block on Java Island in Amsterdam [xi] Patio types on Borneo Island [xii] High-patio block [xiii] Massive tower on Mullerpier [xiv] Bernard Leupen [xv] Harald Mooij [xvi] TU Delft [xvii] Mat [xviii] Jasper van Zwol [xix] Wolfswinkel [xx] Building typology [xxi] Climate compatible architecture [xxii] Energy performance of buildings [xxiii] Energy saving in residential buildings [xxiv] Energy-saving optimization [xxv] Energy Efficiency of Building [xxvi] Design of energy efficient residential buildings [xxvii] Typology and Energy performance [xxviii] Sustainable Architecture in Approach to Energy Efficiency [xxix] Double-loaded plan [xxx] Insulation cork boards (ICBs) [xxxi] The leaf area index (LAI) [xxxii] DesignBuilder [xxxiii] Sadineni [xxxiv] Nematchoua [xxxv] Eisenhower [xxxvi] Crawley [xxxvii] Geographic Information System | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Abdou, N., Mghouchi, Y. E., Hamdaoui, S., Asri, N. E., & Mouqallid, M. (2021). Multi-objective optimization of passive energy efficiency measures for net-zero energy building in Morocco. Building and Environment, 204, 108141. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108141 Ciardiello, A., Rosso, F., Dell’Olmo, J., Ciancio, V., Ferrero, M., & Salata, F. (2020). Multi-objective approach to the optimization of shape and envelope in building energy design. Applied Energy, 280, 115984. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115984 Coakley, D., Raftery, P., & Keane, M. (2014). A review of methods to match building energy simulation models to measured data. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Renew. Sustain. Energy Review, 37, 123–141. https://doi. org/10.1016/j.rser.2014.05.007 Crawley, D. B., Hand, J. W., Kummert, M., & Griffith, B. T. (2008). Contrasting the capabilities of building energy performance simulation programs. Building and Environment, 43(4), 661-673. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.10.027 Deng, X., Wang, M., Sun, D., & Fan, Z . (2020). Effect of building form on energy consumption of academic library buildings in different climate zones in China. Earth and Environmental Science, 531, 012060. https://doi.org/10.1088/1755-1315/531/1/012060 Du, T., Jansen, S., Turrin, M., & van den Dobbelsteen, A. (2019). Impact of space layout on energy performance of office buildings coupling daylight with thermal simulation. E3S Web of Conferences, 111, 03077. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911103077 Du, T., Jansen, S., Turrin, M., & van den Dobbelsteen, A. (2020). Effects of architectural space layouts on energy performance: A review. Sustainability, 12(5), 1829. https://doi.org/10.3390/su12051829 Eisenhower, B., O’Neill, Z., Narayanan, S., & Fonoberov, V. A. (2012). A methodology for meta-model-based optimization in building energy models. Energy and Buildings, 47, 292-301 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378778811005594 Faizi, F., Noorani, M., Ghaedi, A., & Mahdavinejad, M. (2011). Design an optimum pattern of orientation in residential complexes by analyzing the level of energy consumption (Case Study: Maskan Mehr Complexes, Tehran, Iran). Procedia Engineering, 21, 1179–1187. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.11.2128 Forcael, E., Nope, A., García-Alvarado, R., Bobadilla, A., & Rubio- Bellido, C. (2019). Architectural and management strategies for the design, construction and operation of energy-efficient and intelligent primary care centers in Chile. Sustainability, 11(2), 464. https://doi.org/10.3390/su11020464 García-Sanz-Calcedo, J. (2014). Analysis on energy effciency in healthcare buildings. Journal of Healthcare Engineering, 5, 361–374. https://doi.org/10.1260/2040-2295.5.3.361 Gökçe, H. U., Gökçe, K. U. (2021). Intelligent energy optimization system development and validation for German building types. International Journal of Low-Carbon Technologies, 16(4), 1299–1316. https://doi.org/10.1093/ijlct/ctab049 Gou, S., Nik, V. M. , Scartezzini, J. L., Zhao, Q., & Li, Z. (2018). Passive design optimization of newly built residential buildings in Shanghai for improving indoor thermal comfort while reducing building energy demand. Energy and Buildings, 169, 484–506. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.09.095 Hilal, N. A., Haggag, M., & Saleh, A. D. (2023). Optimizing energy efficiency in high-rise residential buildings in Abu Dhabi’s hot climate: Exploring the potential of double-skin façades. Buildings, 13, 2148. https://doi.org/10.3390/buildings13092148 Hromádka, V., Korytárová, J., Federla, J., Veselý, A., & Skalický, M. (2023). Optimizing energy-saving measures in new residential buildings regarding life-cycle costs. Buildings, 13(4), 1029. https://doi.org/10.3390/buildings13081907 Khamma, T. R., & Boubekri, M. (2017). Statistical analysis of the impact of building morphology and orientation on its energy performance. Journal of Engineers and Architecture, 5(2), 15-25. https://doi.org/10.15640/jea.v5n1a2 Lamrani Alaoui, A., Amrani, A.-I., Mousavi Ajarostaghi, S. S., Saffari Pour, M., Salhi, J.-E., & Halimi, M. (2023). An investigation towards optimizing the construction materials and configurations of buildings for improving energy efficiency and consumption in Morocco. Buildings, 13(7), 1705. https://doi.org/10.3390/buildings13071705 Lapisa, R. (2019). The effect of building geometric shape and orientation on its energy performance in various climate regions. International Journal of GEOMATE, 16, 113–119. https://doi.org/10.21660/2019.53.94984 Leupen, B., & Mooij, H. (2008). Het ontwerpen van woningen, Een handboek (pp. 170-171). Rotterdam: NAI Uitgevers. Loghman, M. (2021). Researching on sustainable architecture in-Approach to energy efficiency. International Journal of Urban Management Energy Sustainability, 2(2), 73-79. https://doi.org/10.22034/jumes.2020.242518 Morsi, D. M. A., Ismaeel, W. S. E., & Abd El-Hamed, A. E. (2020). Life cycle assessment of a residential building in Egypt: A case study. Materials Science and Engineering, 974, 012028. https://doi.org/10.1088/1757-899X/974/1/012028 Nadhim Majeed, M., Ali Mustafa, F., & Ali Husein, H. (2019). Impact of building typology on daylight optimization using building information modeling: Apartments in Erbil City as a case study. Journal of Daylighting, 6(2), 187–201. https://doi.org/10.15627/jd.2019.17 Nasrollahi, F. (2019). Research project for studies and development of sustainable and climate design criteria for buildings in Isfahan city (based on renewable energies such as solar energy, etc.). Client: Deputy of Planning, Research and Information Technology of Isfahan Municipality, Implementer: Isfahan University of Art. [In Persian] Nematchoua, M. K., Ricciardi, P., & Reiter, S. (2018). A comparative study on optimum insulation thickness of walls and energy savings in equatorial, tropical, and subtropical climates. Journal of Cleaner Production, 194, 456-470 http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsbe.2017.02.001 NEXT Architects. (2008). Density Studies. [online] NEXT. Available at: http://www.nextarchitects.com/en/projects/density_studies [accessed 01 March 2016]. Ochedi, T. E., & Taki, A. (2022). A framework approach to the design of energy-efficient residential buildings in Nigeria. Energy and Built Environment, 3, 384–397. https://doi.org/10.1016/j.enbenv.2021.07.001 Omar Baneaez, M. O., & Akkoyunlu, M. T. (2023). A study of energy efficiency simulation programs and energy saving optimization analysis of building envelopment parameters in Turkey. Journal of Ecological Engineering, 24(9), 202–217. https://doi.org/10.12911/22998993/169178 Pérez-Lombard, L., Ortiz, J., & Pout, C. (2008). A review on buildings energy consumption information. Energy and Buildings, 40(3), 394–398. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2007.03.007 Ren, W., Zhao, J., & Chang, M. (2023). Energy-saving optimization based on residential building orientation and shape with multifactor coupling in the Tibetan areas of western Sichuan, China. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 22(3), 1476-1491. https://doi.org/10.1080/13467581.2022.2085725 Renuka, S. M., Maharani, C. M., Nagasudha, S., & Raveena Priya, R. (2022). Optimization of energy consumption based on orientation and location of the building. Materials Today Proceedings, 65(4), 527-536. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.081 Reuser, B., & Uytenhaak, R. (2006). Prototypen of reeksen [Prototypes or Series]. de Architect, 37(11), 20–23. https://scholar.google.com/scholar?q=%22Prototypen+of+reeksen%22+Reuser+Uytenhaak Reuter, I., & Reiter, S. (2019). Development of a multi-criteria analysis method to optimize the sustainable architectural design of residential buildings. Materials Science and Engineering, 609, 072062. https://doi.org/10.1088/1757-899X/609/7/072062 Sadineni, S. B., Madala, S., & Boehm, R. F. (2011). Passive building energy savings: A review of building envelope components. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(8), 3617-3631. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.014 Santamouris, M., Vasilakopoulou, K. (2021). Present and future energy consumption of buildings: Challenges and opportunities towards decarbonisation. e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 1, 100002. https://doi.org/10.1016/j.prime.2021.100002 Sherwood, R. (2017). Modern housing prototypes. Cambridge: Harvard University Press. Sun, Z., Cao, Y., Wang, X., & Yu, J. (2021). Multi-objective optimization design for windows and shading configuration: consenergy consumption, thermal environment, visual performance and sound insulation effect. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 12, 805–836. https://doi.org/10.1007/s40095-021-00413-0 Tadeu, A., Škerget, L., Almeida, J., & Simões, N. (2021). Canopy contribution to the energy balance of a building’s roof. Energy and Buildings, 244, 111000. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.111000 Todorovic, M. (2016). New type of residential building configuration. Architecture and Civil Engineering, 14(1), 47–58. https://doi.org/10.2298/FUACE1601047T Touloupaki, E., & Theodosiou, T. (2017). Optimization of building form to minimize energy consumption through parametric modelling. Procedia Environmental Sciences, 38, 509–514. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2017.03.114 van Zwol, J. (2009) . Het woongebouw, Klassieke en recente ontwerpen [The residential Building, Classic and Recent Designs] (pp. 20-22). Amsterdam: Uitgeverij SUN. https://www.bol.com/nl/nl/s/?searchtext=Het+woongebouw+Klassieke+en+recente+ontwerpen Wang, W., & Hu, Z. (2022). Green building energy efficiency evaluation and optimization. Journal of Physics: Conference Series, 2185(1), 012052. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2185/1/012052 Wolfswinkel, J. F., Furmueller, E., & Wilderom, C. P. M. (2013). Using grounded theory as a method for rigorously reviewing literature. European Journal of Information Systems, 22(1), 45–55. https://doi.org/10.1057/ejis.2011.51 Zhang, L., Zhang, L., & Wang, Y. (2016). Shape optimization of free-form buildings based on solar radiation gain and space efficiency using a multi-objective genetic algorithm. Solar Energy, 132, 38–50. https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.02.053 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 473 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 240 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||