Persian
Language
Geographical Research is Published in Persian Fulltext.
دوره 34، شماره 3 - ( 1398 )
جلد 34 شماره 3 صفحات 436-427 |
برگشت به فهرست نسخه ها
نوع مقاله:
موضوع مقاله:
History
دریافت: 1397/5/5 | پذیرش: 1398/6/11 | انتشار: 1398/6/16
دریافت: 1397/5/5 | پذیرش: 1398/6/11 | انتشار: 1398/6/16
How to cite this article
akbari H, Hosseini Nezhad F S. The Angles of Building Orientation for Solar Energy Use; a Case Study of Tehran City, Iran. GeoRes 2019; 34 (3) :427-436
URL: http://georesearch.ir/article-1-561-fa.html
URL: http://georesearch.ir/article-1-561-fa.html
اکبری حسن، حسینی نژاد فاطمه سادات. زوایای قرارگیری ساختمان برای بهره‌مندی از انرژی تابشی خورشیدی؛ مطالعه موردی شهر تهران. فصل‌نامه تحقیقات جغرافیایی. 1398; 34 (3) :427-436
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rights and permissions
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Authors
حسن اکبری*1، فاطمه سادات حسینی نژاد2
1- گروه معماری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران ، h.akbari.arc@gmail.com
2- گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2- گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده (4297 مشاهده)
اهداف و زمینه‌ها: یکی از راهکارهای کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و آلودگی‌های ناشی از آن در شهرها، توجه به شرایط اقلیمی و زیست‌بوم منطقه و بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر در معماری و طراحی ساختمان‌هاست؛ این موضوع در خصوص کلانشهر تهران به دلیل تمرکز بالای جمعیت و فعالیت و به تبع آن، فراوانی بالای ساخت و ساز دارای اهمیت بیشتری است. هدف این پژوهش، تعیین جهتهای بهینه استقرار ساختمان‌ها، از طریق بررسی میزان انرژی دریافتی مستقیم سطوح قائم ساختمان‌ها در شهر تهران بود.
روش‌شناسی: روش تحقیق توصیفی- تحلیلی بوده و از مدل‌های محاسباتی کمی استفاده شده است. برای تعیین بهترین جهت استقرار ساختمان، اولویت‌های استقرار و جهت‌گیری به لحاظ دریافت تابش آفتاب، ابتدا زاویه آزیموت و ارتفاع خورشید در ساعات مختلف رو با از نرم‌افزار Q-BASIC استخراج گردید. سپس با روش محاسباتی قانون کسینوس، میزان انرژی تابیده شده در هر ساعت از روز بر روی دیوارهای قائم در 24 جهت مختلف جغرافیایی محاسبه گردید. در نهایت مناسب‌ترین جهت استقرار ساختمان‌های یک، دو و چهارطرفه براساس بیشترین درصد دریافت تابش در دوره سرد و بیشترین مقدار اختلاف بین دوره سرد و گرم تعیین گردید.
یافته‌ها: بیشترین مقدار انرژی دریافتی سالانه در شهر تهران متعلق به سطوح 150 درجه جنوب‌شرقی و غربی و کمترین میزان انرژی دریافتی سالانه نیز مربوط به سطوح رو به شمال بود. جهات 150 درجه جنوب شرقی تا 210 درجه جنوب‌غربی جزو جهات قابل‌قبول از نظر دریافت بهینه انرژی خورشید بود. بهترین جهت استقرار برای ساختمان‌های یک‌‌طرفه در شهر تهران، جهت 180 درجه جنوب بود.
نتیجه‌گیری: بهترین جهت استقرار برای ساختمان‌های دوطرفه، جهت شمال-جنوب و برای ساختمان‌های چهارطرفه جهات 0، 180، 90، 90- درجه است.
روش‌شناسی: روش تحقیق توصیفی- تحلیلی بوده و از مدل‌های محاسباتی کمی استفاده شده است. برای تعیین بهترین جهت استقرار ساختمان، اولویت‌های استقرار و جهت‌گیری به لحاظ دریافت تابش آفتاب، ابتدا زاویه آزیموت و ارتفاع خورشید در ساعات مختلف رو با از نرم‌افزار Q-BASIC استخراج گردید. سپس با روش محاسباتی قانون کسینوس، میزان انرژی تابیده شده در هر ساعت از روز بر روی دیوارهای قائم در 24 جهت مختلف جغرافیایی محاسبه گردید. در نهایت مناسب‌ترین جهت استقرار ساختمان‌های یک، دو و چهارطرفه براساس بیشترین درصد دریافت تابش در دوره سرد و بیشترین مقدار اختلاف بین دوره سرد و گرم تعیین گردید.
یافته‌ها: بیشترین مقدار انرژی دریافتی سالانه در شهر تهران متعلق به سطوح 150 درجه جنوب‌شرقی و غربی و کمترین میزان انرژی دریافتی سالانه نیز مربوط به سطوح رو به شمال بود. جهات 150 درجه جنوب شرقی تا 210 درجه جنوب‌غربی جزو جهات قابل‌قبول از نظر دریافت بهینه انرژی خورشید بود. بهترین جهت استقرار برای ساختمان‌های یک‌‌طرفه در شهر تهران، جهت 180 درجه جنوب بود.
نتیجه‌گیری: بهترین جهت استقرار برای ساختمان‌های دوطرفه، جهت شمال-جنوب و برای ساختمان‌های چهارطرفه جهات 0، 180، 90، 90- درجه است.
واژه‌های کلیدی:
فهرست منابع
1. Angstrom A (1924). Solar and terrestrial radiation. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 50:121-126. [DOI:10.1002/qj.49705021008]
2. Ashra E (1995). Handbook of heating, ventilating and air-conditioning applications. Atlanta, GA: American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers.
3. Bakirci K (2009). Models of solar radiation with hours of bright sunshine: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 13(9):2580-2588. [DOI:10.1016/j.rser.2009.07.011]
4. Barzegar Z, Heydari S, Zarei M (2012). Evaluuation of the effect of biulding- orientation on achieved solar radiation- a NE-SW orientated case of urban residence in semi-arid climate. International Journal of Architectural Engineering & Urban Planning. 22(2):108-113.
5. Barzegar Z, Heidari S (2013). Investigation of the effects of building envelopes received solar radiation on residential energy consumption: A case of SW and SE orientation in Shiraz. Honar-haye-Ziba (Memari-va-Shahrsazi). 18(1):45-56. [Persian]
6. Coppolino S (1990). Validation of a very simple model for computing global solar radiation in European African Asian & north American areas. Solar and Wind Technology. 7(4):489-494. [DOI:10.1016/0741-983X(90)90034-Y]
7. Duffie JA, Beckman WA (2006). Solar engineering of thermal processes. 4th ed. Wiley.
8. Energy Balance Sheet of Iran [Internet]. [Cited 2016, 1 May]. Available from: http://isn.moe.gov.ir/.
9. Farajzadeh M, Abbasi MH (2012). Optimization of the direction of buildings of Qir town in relation to sun radiation using the cosine method. Quarterly Geographical Journal of Territory. 9(3):45-62. [Persian]
10. Fazeli A, Heidari S (2013). Optimization of energy consumption in residential areas of Tehran, using the rotterdam energy planning approach (REAP). Energy Planning and Policy Research. 1(3):83-96. [Persian]
11. Ganji MH (1955). Iran's climatic divisions. Journal of the Faculty of Literature and Humanities. 1(9): 27-72. [Persian]
12. Gueymard C (2000). Prediction and performance assessment of mean hourly global radiation. Solar Energy. 68(3):285-303. [DOI:10.1016/S0038-092X(99)00070-5]
13. Habibi Khameneh M, Mohammadi H (2014). The study of architecture of Tehran municipality- district 5, based on
14. climatic elements. Quarterly of Geographical Journal of Territory. 11(41):51-64. [Persian]
15. Hedayatian M, Goodarzi M (2016). Optimizing the orientation of the open spaces and building constructions for cold climate based on sunshine in Borujerd city. Journal of Researches in Geographical Sciences. 16(42):59-82. [Persian]
16. Hossein Abadi S, Lashkari H, Salmani Moghadam M (2012). Climate design of buildings in Sabzevar with an emphasis on orientation and shelter depth. Journal of Geography and Development. 10 (27):103-116. [Persian]
17. IRIMO [Internet]. IRIMO Islamic Republic of
18. Iran Meteorological Office, Data Center, Tehran. [Cited 2018, 6 May]. Available from: http://www.irimo.ir/far/wd/2703
19. Karbalaee doree A, Hejazi Zadeh Z (2017). Optimizing building orientation establishment in the city of Kashan, based on climatic conditions. Journal of Arid Regions Geographics Studies. 7(27):85-103. [Persian].
20. Kasmai M (2002). Climate Architecture. 2nd ed. Esfahan: Khak Publications. [Persian]
21. Kheirabadi F, Nourmohammadzad H, Alizadeh H (2017). The role of urban spaces physical orientation on the extent of climate comfort of citizens: Case study of Bandar Abbas. Geography and Sustainability of Environment. 7(24):15-31. [Persian]
22. Lashkari H, Mouzremi S, Salki H, Lotfi K (2011). Optimizing buildings orientation in Ahvaz based on climate. Journal of Natural Geography. 4 (12):45-62. [Persian]
23. Lashkari H, Selki H, Tahaei F (2012). Optimization of the direction of buildings in Saqqez, based on climatological condition. Journal of Geography and Regional Development. 10(18):75-97. [Persian]
24. Maghrabi AH (2009). Parameterization of simple model to estimate monthly global solar radiation based on meteorological variables and evaluation of existing solar radiation models for Tabuk, Saudi Arabia. Energy Conversion and Management. 50(11):2754-2760. [DOI:10.1016/j.enconman.2009.06.024]
25. Mondol JD, Yohanis YG, Norton B (2008). Solar radiation modelling for the simulation of photovoltaic systems. Renewable Energy. 33(5):1109-1120. [DOI:10.1016/j.renene.2007.06.005]
26. Neuwirth F (1980). The estimation of global and sky radiation in Austria. Solar Energy. 24(5):421-426. [DOI:10.1016/0038-092X(80)90309-6]
27. Paltridge G, Proctor D (1976). Monthly mean solar radiation statistics for Australia. Solar Energy. 18(3):235-243. [DOI:10.1016/0038-092X(76)90022-0]
28. Prescott J A (1940). Evaporation from a water surface in relation to solar radiation. Transactions of the Royal Society of South Australia. 64:114-118.
29. Sabbagh JA, Sayigh AA, Al-Salam EMA (1977). Estimation of the total solar radiation from meteorological data. Solar Energy. 19(3):307-311. [DOI:10.1016/0038-092X(77)90075-5]
30. Samimi J (1994). Estimation of height-dependent solar irradiation and application to the solar climate of Iran. Solar Energy. 52(5):401-409. [DOI:10.1016/0038-092X(94)90117-K]
31. Shafiei M, Fayaz R, Hidari S (2014). The appropriate form of tall building for receiving solar energy in Tehran. Iranina journal of Energy 16(4):47-60.
32. Sozen A, Arcaklio E, Ozalp M (2004). Estimation of solar potential in Turkey by artificial neural networks using meteorological and geographical data. Energy Conversion and Management. 45 (18-19):3033-3052. [DOI:10.1016/j.enconman.2003.12.020]
33. Watsoz D, Labs K (1983). Climate design: Energy efficient building principles and practices. New York: McGraw-Hill.
34. Wu C, Liu Y, Wang T (2007). Methods and strategy for modeling daily global solar radiation with measured meteorological data: Case study in Nanchang station, China. Energy Conversion and Management. 48(9):2447-2452. [DOI:10.1016/j.enconman.2007.04.011]
35. Zamani M, Akbari H, Hadavi F (2016). Best orientation determination of buildings in Zanjan city based on solar radiation. Armanshahr Architecture & Urban Development. 9(16):85-94.
36. Zheng G, Jing Y, Huang H, Shi G, Zhang X (2010). Developing a fuzzy analytic hierarchical process model for building energy conservation assessment. Renewable Energy. 35(1):78-87. [DOI:10.1016/j.renene.2009.07.008]