کارگاه آموزشی مبحث 19 مقررات ملی ساختمان ایران تهیه و تنظیم: مهندس وحید بختیاری

ابزارهای طبیعی پروژه ساخت یک ساختمان مناسب و پاسخگو به مسئله صرفه جویی در مصرف انرژی باید 3 ویژگی عمده داشته باشد: قابلیت جذب گرما و دفع آن زمانی که به آن نیاز است خود کفایی گرمایشی در شرایط نامساعد خارجی قابلیت حفظ گرما یا سرما در فضای داخلی.1.2.3 قابلیت فیلتراسون

فیزیک حرارت قانون اول ترمو دینامیک قانون پایایی انرژی قانون دوم ترمو دینامیک حرکت گرما از محیط گرم به سمت محیط سرد

فیزیک حرارت راه های انتقال حرارت 1. رسانش 2. همرفت 3. تابش 4. انتقال

فیزیک حرارت

فیزیک حرارت λ: [W/m.K] R = 1 λ L R: [m 2.K/W] Q = A λ L t : ضریب هدایت حرارتی موثر λ :R مفاومت حرارتی

فیزیک حرارت Q = A U t ضريب انتقال حرارت سطحي نسبت توان حرارتي به اختالف دما بين محيط هاي واقع در دو طرف جداري به سطح يك مترمربع در حالت پايدار U= 1 R مقاومت حرارتي الية هواي مجاور سطح

فیزیک حرارت

فیزیک حرارت λ R U ضخامت مصالح - - 0.06 0.01 0.40 0.025 اليه هواي خارج اندود سیمان 0.2-0.39 بلوک سفالي 0.05 0.041 1.22 پلي استايرن اليهها و اجزاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. اليه خارجي ديوار دواليه )بلوک سفالي( 3. عايق حرارتي )پلياستايرن( 4. اليه داخلي ديوار دواليه )بلوک سفالي( 5. نازککاري داخلي )اندود گچ ) 0.2-0.39 بلوک سفالي 0.03 0.57 0.05 اندود گچ - 0.11 2.245 0.445 کل اليه هواي داخل

U= A 1U 1 +A 2 U 2 +A 3 U 3 +A 4 U 4 A فیزیک حرارت

فیزیک حرارت ضريب کاهش

فیزیک حرارت ضريب کاهش اگر طراح بخواهد جدارهاي ميان فضاي ي كنترل نشده و فضاي خارج را عايق كاري حرارتي نمايد بايد در محاسبة ضريب انتقال حرارت طرح به جاي جدارهاي ميان آن فضاي كنترل نشده و فضاهاي كنترل شده تم ام جدارهاي ميان فضاي كنترل نشده مذكور و فضاي خارج را در رابط ة فوق قرار دهد. در اين حالت در مورد جدارهاي ميان آن فضاي كنترل نشده و خارج بايد به جاي ضريب كاهشτ 1-τدر محاسبه وارد گردد. اگر ضريب كاهش انتقال حرارت فضاي كنترل نشده محاسبه نشده باشد الزم است عدد يك به عنوان ضريب كاهش انتقال حرارت اين اجزا مفروض و در رابط باال قرار داده شود.

جهت گیری و دریافت انرژی باید توجه داشت که جهت گیری بهینه اولین رکن طراحی یک ساختمان است!

تحلیل عملکرد حرارتی مرتبط با جهت بازشو ها 1- مرحله طراحی استفاده نابجا از نورگیر سقفی) atrium ) جهتگیری ناصحیح و کل بنا و به طبع آن بازشو ها

بررسی عملکرد ساختمان شهرداری یکی از مناطق شیراز

نحوه استقرار یک واحد آموزشی

پالن واحد آموزشی

پالن یک ساختمان دولتی

استفاده از نور طبیعی سهم روشنایی در مصرف انرژی یک ساختمان اداری ساختمان: LIGHTING 21% 85 درصد از این میزان قابل صرفه جویی است.

تاثیرات طراحی مناسب روشنایی طبیعی کاهش مصرف انرژی ساختمان به دلیل کاهش استفاده از روشنایی مصنوعی کنترل چشم زدگی نور خورشید جلوگیری از برافروختگی و افزایش بار گرمایش ساختمان

تاثیر ارتفاع پنجره در توزیع روشنایی

طراحی سایه بان مناسب

پل های حرارتی

پل های حرارتی پل هاي حرارتي موجب مي گردند انتقال حرارت از پوستة خارجي به میزان قابل توجهي افزايش يابد. در برخي ساختمان ها اين افزايش مي تواند حدود 40 درصد از کل انتقال حرارت ساختمان را شامل شود.

عایق کاری حرارتی به صورت مستقیم )بدون زیرسازی( اليهها و اجزاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. ديوار سازهاي )بلوک سفالي( 3. عايق حرارتي )پشممعدني( 4. اليه بخاربند 5. نازککاري داخلي )اندود گچ و رابیتس( 6. گلمیخ پالستیکي )براي تثبیت عايق حرارني و نصب رابیتس به ديوار )

عایق کاری حرارتی دیوار به صورت غیرمستقیم )به کمک زیرسازی( 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. ديوار سازهاي )بلوک سفالي( 3. عايق حرارتي )پشممعدني( 4. اليه بخاربند 5. نازککاري داخلي )اندود گچ و رابیتس( 6. گلمیخ پالستیکي )براي تثبیت عايق حرارني و نصب رابیتس به ديوار( 7. چوب چارتراش براي زيرسازي 8. پروفیلهاي نبشيشکل براي اتصال وادارهاي چوبي به ديوار 9. میخهايي براي اتصال رابیتس به زيرسازي

عایق کاری حرارتی دیوار به صورت غیرمستقیم )به کمک زیرسازی( اليهها و اجزاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )اندود نازک( 2. عايق حرارتي )پلياستايرن( 3. چسب مخصوص 4. ديوار سازهاي )بلوک سفالي( 5. نازککاري داخلي )اندود گچ( 6. گلمیخ پالستیکي

عایق کاری حرارتی دیوار به صورت غیرمستقیم )به کمک زیرسازی( حرکتي که در سال هاي اخیر صورت گرفته است تولید بلوک هايي با هندسه بهبود يافته است که البته به هیچ وجه قابل قیاس با تولیدات اروپايي نیست. عالوه بر اين برخي تولیدکنندگان اقدام به اضافه کردن يک اليه عايق حرارتي در حفره هاي میاني بلوک ها نموده اند. در اکثر موارد افزايش مقاومت حرارتي ديوارهاي ساخته شده با اين بلوک ها در حدي نیست که امکان حذف اليه عايق حرارتي ديوار را فراهم سازد.

دیوار بتن سبک ساده یا همراه با عایق حرارتی در اين روش ديوار با قطعات بتن سبک ساخته ميشود. در صورتي که ضريب هدايت بتن سبک کم و ضخامت اليه بتني قابل توجه باشد در برخي موارد تأمین انتظارات حرارتي ميتواند بدون نیاز به عايق حرارتي تکمیلي محقق شود. در صورتي که مقاومت مورد انتظار بیش از مقدار مقاومت اليه بتني و پوششهاي داخلي و خارجي آن باشد الزم خواهد بود ديوار با يک اليه عايق حرارتي تکمیل شود. اليهها و اجزاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. ديوار سازهاي )بتني( 3. عايق حرارتي )پشم معدني( 4. اليه بخاربند 5. نازککاري داخلي )اندود گچ( 6. وادار فلزي

دیوار دو الیه بنایی در اين روش ديوار دو اليه ميتواند با مصالح گوناگوني اجرا گردد. در اينجا چند حالت مختلف آن آورده شده است. در حالت اول عايق حرارتي پلياستايرن منبسط در فاصله بین دو اليه بلوک سفالي ديوار قرار گرفته است. يکي از نکات کلیدي در اين روش عايقکاري حرارتي ديوار اتصال دو جدار ديوار به يکديگر است که در اين خصوص الزم است تمهیدات الزم در نظر گرفته شود. 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. اليه خارجي ديوار دواليه )بلوک سفالي( 3. عايق حرارتي )پلياستايرن( 4. اليه داخلي ديوار دواليه )بلوک سفالي( 5. نازککاري داخلي )اندود گچ( 6. دستک براي اتصال دو اليه ديوار به يکديگر.

دیوار با سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی )تری دی( از نقطه نظر محل قرارگیري عايق حرارتي ديوار تريدي شباهت زيادي به روش قبلي دارد ولي شايد بتوان گفت که شباهت به همین مورد محدود ميشود تفاوتاصلي بین اين دو روش در نحوه اتصال اليههاي داخلي و خارجي ديوار است. در سیستم تريدي اليههاي داخلي و خارجي بتن مسلح است و اتصال دو اليه به يکديگر توسط میلگردهاي اريب جوش شده به شبکههاي فوالدي مدفون در اليههاي بتني دو طرف سیستم صورت ميگیرد. همین امر باعث ميشود بخش قابل توجهي از انتقال حرارت از طريق شبکه فوالدي مسلح کننده اليههاي بتني و میلگردهاي اريب متصل کننده دو شبکه صورت گیرد. مقطع افقي و عمودي جزئیات اجرايي اين روش در نشان داده شده است.

دیوار با سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی )تری دی( اليهها و اجزاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )اندود سیمان( 2. اليه خارجي ديوار دواليه )بتن( 3. عايق حرارتي )پلياستايرن( 4. اليه داخلي ديوار دواليه )بتن( 5. نازککاري داخلي )اندود گچ( 6. میلگرد براي اتصال دو اليه ديوار به يکديگر

دیوار خشک از ديد انتقال حرارت نقطه ضعف اصلي وادارهاي فلزي هستند و اگر عايق به صورت منقطع و تودلي در نظر گرفته شود پلهاي حرارتي ايجاد شده قابل توجه خواهد بود. براي رفع اين نقطه ضعف از عايقهاي رولي و قابل انعطاف استفاده ميشود تا روي وادارها پوشیده شود يا اين که پس از اجراي عايق معدني بهصورت تودلي اليه عايق حرارتي تکمیلي متراکمي روي وادارها نصب ميشود. وجود عايق حرارتي روي وادارها باعث ميشود از نظر انتقال حرارت و صدا پلهاي حرارتي بهطور قابل توجهي کاهش يابد. اليههاي تشکیلدهنده ديوار: 1. نازککاري خارجي )تخته سیماني( 2. عايق حرارتي )پلياستايرن( 3. اليه بخاربند 4. نازککاري داخلي )تخته گچي( 5. وادار فلزي C شکل 6. پروفیل U شکل براي نصب تخته سیماني 7. رانر کف

دیوار خشک الزم به توضیح است در مواردي که اليه هوا تهويهشده نیست ضروريست يک اليه نمبند و بخارگذر در طرف خارجي عايق حرارتي اجرا شود تا ضمن جلوگیري از نفوذ آب باران به عايق حرارتي امکان تنفس بخشهاي خارجي ديوار و خشک شدن رطوبت ناشي از بارندگي تأمین گردد. در اينجا بايد به اين نکته اشاره شود که آببندي اين نوع ديوارها از حساسیت خاصي برخوردار است و عدم اجراي اصولي ميتواند منجر به ورود آب باران تجمع آن در پروفیلهاي رانر کف و ايجاد خرابيها و مشکالت متعددي شود. به منظور کاهشپلهاي حرارتي در محل وادارهاي فلزي ميتوان دو رديف وادار به کار برد. در اين روش وادارها همراستا اجرا نميشوند و به منظور کاهش ضخامت ديوار از يک اليه عايق حرارتي ولي با اجراي ممتد و مارپیچ استفاده ميگردد.

بام با عایق کاری حرارتی از خارج قبل از کار گذاشتن عايق حرارتي يک اليه فويل پلياتیلن يا اليه زهکشي به شکل روي عايق رطوبتي قرار ميگیرد. اين اليه در قسمت آبرو به اندازه سوراخ آن بريده ميشود. دلیل قرار دادن نايلون بین عايق رطوبتي و عايق حرارتي اين است که اين دو اليه به هم نچسبند. پس از پهن کردن اليه محافظ امکان قرار دادن عايق حرارتي بر روي بام فراهم ميگردد. الزم به توضیح است عايقهاي حرارتي مورد استفاده روي بام عمدتا از انواع پلیمري هستند و در اين میان پلياستايرن بهترين گزينه است زيرا عايقهاي پشممعدني معموال جذب آب بااليي دارند. در اين روش اجرا پلياستايرن اکسترود شده عملکرد بهتري نسبت به پلياستايرن منبسط معمولي دارد.

عایق کاری حرارتی بام از داخل با استفاده از بلوک های سقفی عایق پاشنه دار در اين روش عايقکاري حرارتي بخشي از مشکالت روش پیشین کماکان مطرح است. عايق رطوبتي در باالترين سطح قرار ميگیرد و در معرض تغییرات شديد دمايي و انقباضها و انبساطهاي تشديد شده ميباشد. خطر میعان بايد کماکان جدي گرفته شود. ولي مزيت اصلي اين روش عدم وجود خطر فشردگي عايق حرارتي است. يکي از متداولترين روشهاي عايقکاري بام از داخل در نظر گرفتن سقف تیرچه و بلوک پلياستايرن براي بام است. البته در حالت عادي و با استفاده از بلوکهاي معمولي پلياستايرن منبسط پلهاي حرارتي ناشي از تیرچههاي بتني بهقدري زياد است که اثربخشي وجود عايق حرارتي را کامال تحتالشعاع قرار ميدهد. براي رفع اين نقطه ضعف از پانلهاي پلياستايرن سقفي پاشنهدار استفاده ميشود

عایق کاری حرارتی بام از داخل با استفاده از بلوک های سقفی عایق پاشنه دار مقاومت حرارتي سقف پاشنهدار برابر.K/W[ 04 / 2 ]m 2 است و اگر پاشنه هاي 4 سانتيمتري زير تیرچهها حذف شود مقاومت حرارتي سقف با تیرچهبلوکهاي با ضخامت 25 سانتيمتر به 70 / 0.K/W[ m[ 2 کاهش مييابد. به عبارت ديگر در اين سقف افزودن پاشنهاي به ضخامت 4 سانتيمتر مقاوت حرارتي سقف را تقريبا 3 برابر ميکند.

جدارهای نورگذر دارای شیشة تک جدارة ساده در پنجره هاي چوبي اثر قاب تنها با شیشه هاي چندجداره در نظر گرفته مي شود و در صورت کاربرد آن با شیش ة تک جداره ضرايب همانند قاب هاي فوالدي و آلومینیومي ساده به کار برده مي شود.

سامانه های غیر فعال خورشیدی در سامانه هاي غيرفعال خورشيدي ساختمان به گونه اي طراحي مي شود كه نيازهاي گرمايش سرمايش و نورساني در آنها به صورت طبيعي و همساز با افليم تأمين گردد و به اين دليل سامانه غيرفعال گفته مي شود.

سامانه های غیر فعال خورشیدی يك خانه طراحي شده با گرمايش طبيعي خورشيدي صورت حساب برق مصرفي را تا 75 درصد مي تواند كاهش دهد درصورتي كه ميزان هزينه ساخت را تنها 5 تا 10 درصد افزايش خواهد داد.

سامانه جذب مستقیم پديده گلخانهاي پنجره جنوبي و سقفي جذب و ذخيره حرارت پنجره دو جداره و جداره هاي عايق بندي شده نور طبيعي ديد هزينه كم چشم زدگي كنتراست

سامانه جذب مستقیم نورگیر سقفي تخت شيب دار دندانه اي حبابي سايه اندازي بر روي هم رفلکتور و سايه بان

سامانه جذب مستقیم ذخیره سازي به) تا 65 درصد انرژي خورشيدي را مي توان ذخيره كرد. ضخامت به طور متوسط 10 تا 15 سانتيمتر و داراي عايق موثرترين ضخامت 10 سانتيمتر. بيش از 15 سانتيمتر به دليل افزايش زمان تأخير كارايي مناسب ندارد. حداقل مساحت سه برابر شيشه جنوبي 6 تا 9 برابر مي تواند افزايش يابد ) رنگ ذخيره كننده ها و ديگر مواد

سامانه جذب مستقیم ذخیره سازي تفاوت آب و ديگر مصالح ضريب جذب 0/5 و 0/8

سامانه جذب غیر مستقیم ديوار ترومب ذخيره كننده )آب يا سنگ( فاصله 8 تا 10 سانتيمتري شيشه با ديوار شيشه دو جداره همراه با عايق شبانه گرمايش تابشي دريچه 5 درصد ديوار را كارآمد مي كند. جلوگيري از نور مستفيم ديوار ترومب كوتاه

سامانه جذب غیر مستقیم ديوار ترومب مساحت دريچه 1 تا 5 درصد )25 تا 75 درصد تأمين نياز حرارتي( مساحت ديوار متناسب با مساحت پنجره رو به جنوب ضخامت ديوار: خشتي: 15 تا 25 سانتيمتر بتني: 26 تا 40 سانتيمتر آبي: 20 سانتيمتر

سامانه جذب غیر مستقیم حوضچه هاي سقفي همانند ديوار ترومب عمق بيش از عايق شبانه سانتيمتر 10 نوع ديگر با شيشه پوشيده مي شود و در تابستان معکوس عمل ميکند.

سامانه جذب غیر مستقیم گلخانه جذب مجزا تركيب با ديوار ترمب جذب مستقيم و ديوار آبي تأمين بيش از 50 درصد نياز گرمايي خانه انواع: اتاق متصل نفوذ در بنا محصور درون بنا)آتريوم(

سامانه جذب غیر مستقیم گلخانه جهت گيري به سمت جنوب و تا 30 درجه به سمت غرب يا شرق جهت 50 تا 60 درجه دريافت بيشتري دارد اما در شب بيشتر گرما از دست مي دهد و در آب و هواي گرم تابش بيشتري از دست مي دهد. حداقل ضريب جذب ذخيره كننده ها 70 درصد