Stablishment of Optimum Designing Pattern in Buildings Roof Shape Based on Energy Loss

Author
Mohammadjavad Mahdavinejad
Department of Architecture, Faculty of Art and Architecture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
Abstract
Presently, energy suppliment is considered as a pivotal economic and political characteristic in government; so that, an increasing trend in energy price appears in countries namely Iran due to energy resources limitation and increasing costs in extraction and exploitation. Therefore, parallel to efforts made to tackle the energy upgrading costs and lackness, improving energy efficiency and conservation in buildings are considered as main solutions to address the problem. Addition to applying thermal insulation in buildings, it is extremely significant to emplement energy-efficient strategies and approaches to decrease energy transfer rate in construction sector. Undoubtedly, following approaches positively influence buildings energy balance over a year. Directly influenced by climatic condition, building elements specifically, roofs, play an important role in heat transfer rate in a structure There are thermal exchange between roof and ambient temperature including: 1) Heating ignorence 2) Heating absorption 3) and finally solar reflectance). Furthermore, roof coverings compose a large area of buildings envelope; accordingly, it has a major impact on energy consumption and thermal comfort even considering construction roofs area in urban scale. Regarding to previous research experiences, there is a large scope of data on buildings envelope details to level down energy consumption; however, less studies are devoted to building elements shape to formally analyze energy consuming. The following paper develops the studies on roofs shape thermal behavior based on building heating load; while it uses a computerized simulation methodology as an alternative to field-based research. The simulation weather date is based on Isfahan city, in Iran. Modeled and analysed four roof covering types (flat roof, domed roof, pitched roof (30°-60°), pitched roof 45°), the final result shows that however the flat shape roof appears in an appropriate thermal performance, (30°-60°) pitched covering (mostly faced to the south in terms of surface) is regarded as the most energy-effecient form in Isfahan hot and dry climate area while domed shape roof appears in mostly inefficient sample to apply as covering in the area owing to most surface area. Moreover, the graphs show that applying thermal insulation as a layer in different roof shapes, remarkably decreases heating load over a montly simulation.

Keywords

Subjects

احمدی، عباس،) 1384 (. اثرات شکل سقف در سرمایش ساختمان،پایان نامه کارشناسی ارشد، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
● شعبانی صمغ آبادی، وحید،) 1389 (. بررسی عملکرد و طراحی بام در اقلیم سرد و معتدل تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، انتشارات دانشگاه تهران، تهران، ایران.
● کسمایی، مرتضی، 1382 (. اقلیم و معماری، انتشارات مرکز معماری ایران، تهران، ایران.
● لکنر، نربر،) 1385 (. سرمایش، گرمایش، روشنایی، رویکردهای طراحی برای معماران، ترجمه رحمان آذری، محمدعلی کی نژاد، انتشارات هنر اسلامی تبریز، چاپ
اول، تبریز، ایران.
● مسندی، مریم،) 1387 (. مطالعه تأثیر بام بر دمای داخل، پایان نامه کارشناسی ارشد، انتشارات دانشگاه تهران، تهران، ایران.
● مقررات ملی ساختمان، صرفه جویی در مصرف انرژی، ) 1389 (. وزارت مسکن و شهرسازی، دفتر امور مقررات ملی ساختمان، نشر توسعه ایران، تهران، ایران.
● مهران، سعید، رمضانی، بابک,) 1390 (. آموزش تجزیه و تحلیل شدت تابش بر اثر شدت تابش انرژی خورشیدی و ارائه رو شهای بهینه، فصلنامه فن و هنر.
● انصاری، مجتبی، بمانیان محمدرضا، محمدجواد مهدو ینژاد، و سیدمحمدمهدی حسینی کیا ) 1391 (. مکان یابی محوطه های گردشگری طبیعی بر اساس اصول
معماری منظر؛ کاربرد ترکیبی گروه مباحثه متمرکز FGD و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP ، مدیریت شهری، بهار و تابستان 1391 ، شماره 29 ، صص 22 - 7.
● مهدو ینژاد، محمدجواد و محمد مشایخی ) 1389 (. بایست ههای طراحی مسجد بر مبنای کارکردهای فرهنگی – اجتماعی، آرمانشهر، شماره 5، پاییز و زمستان
1389 ، صص 78 - 65 .
● مهدو ینژاد، محمدجواد، محمدرضا بمانیان و ندا خاکسار ) 1389 (. هویت معماری، تبین معنای هویت در دور ههای پیشامدرن، مدرن و فرامدرن، هویت شهر،
شماره 7، پاییز و زمستان 1389 ، صص 122 - 113 .
● مهدوی نژاد، محمدجواد ) 1381 (. هنر اسلامی، در چالش با مفاهیم معاصر و اف قهای جدید، هنرهای زیبا، شماره 12 ، صص 32 - 23 .
● مهدو ینژاد، محمدجواد ) 1383 (. حکمت معماری اسلامی ایران-جس توجو در ژرف ساخ تهای معنوی معماری اسلامی ایران، هنرهای زیبا، شماره 19 ، صص
.57-66
● مهدوی نژاد، محمدجواد ) 1384 (. آموزش نقد معماری؛ تقویت خلاقیت دانشجویان برای تحلیل هم هجانبه آثار معماری، هنرهای زیبا، شماره 23 ، صص 76 - 69 .
● مهدوی نژاد، محمدجواد و نوشین ناگهانی ) 1390 (. تجلی مفهوم حرکت در معماری معاصر ایران، مطالعات شهر ایرانی اسلامی، سال اول، شماره 3، صص 34 - 21 .
● مهدوی نژاد، محمدجواد، محمدرضا بمانیان و معصومه مولایی ) 1390 (. فرآیند طراحی زمینه گرا تجربه معماری 89 - 1388 ، نقش جهان، پاییز و زمستان 1390 ، 1
) 1(، صص 34 - 21 .
● مهدو ینژاد، محمدجواد و کاوان جوانرودی ) 1390 (. مقایسه تطبیقی اثر جریان هوا بر دوگونه ی بادگیر یزدی و کرمانی، هنرهای زیبا معماری و شهرسازی،
زمستان 1390 ، شماره 48 ، صص 79 - 69 .
● مهدو ینژاد، محمدجواد، محمدرضا بمانیان و معصومه امینی) 1392 (. ارائه الگوها و رو شهای مطلوب تبدیل شهر تهران به شهر آموزش دهنده با تاکید بر
اصول و تجارب جهانی، مدیریت شهری، بهار و تابستان 1392 ، شماره 31 ، صص 106 - 83 .
● مهدو ینژاد، محمدجواد، مهدی حمزه نژاد و مهتاب کامیاب ) 1391 (. اصول طراحی و ساخت مصلی مبتنی بر فرهنگ اسلامی در معماری معاصر ایران، مطالعات
شهر ایرانی اسلامی، پاییز 1391 ، 3 ) 9(، صص 47 - 37 .
● Faghih, A. and Bahadorinejad, M. ,( 2011). "Thermal Performance Evaluation of Domed Roofs”, Energy and Buildings 43,