تاثیر شاخص‌های بام سبز بر مصرف انرژی ساختمان در اقلیم سرد و خشک نمونه موردی: ساختمان های مسکونی شهر تبریز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 گروه مهندسی فضای سبز،دانشکده کشاورزی، تبریز، ایران

3 گروه معماری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22034/saps.2025.62851.3264

چکیده

اهداف: این پژوهش با هدف بررسی تأثیر سه شاخص شامل عمق بستر، ارتفاع گیاه و شاخص مساحت برگ بر رفتار حرارتی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌های مسکونی شهر تبریز انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: حاضر از نوع توصیفی-تحلیلی است و از نرم‌افزار شبیه‌سازی انرژی دیزاین بیلدر (ورژن7) برای تحلیل اثرات پارامترهای گیاهی بر مصرف انرژی استفاده شده است. یک ساختمان مسکونی یک‌طبقه با زیربنای ۸۸ مترمربع در تبریز به عنوان مدل پایه انتخاب شد. سناریوهایی متشکل از سه سطح مختلف برای هر یک از متغیرهای ارتفاع گیاه (20، 40 و 60 سانتیمتر)، عمق بستر کشت (10، 15 و 20 سانتیمتر)، و شاخص مساحت برگ (2، 2.7 و 3.4) مورد شبیه‌سازی و مقایسه قرار گرفتند. گونه گیاهی مورد بررسی، وینکا است.
یافته‌ها: نتایج تحلیل عددی نشان دادند که شاخص مساحت برگ برابر با 2 در مقایسه با سایر سطوح عملکرد بهتری از نظر صرفه‌جویی انرژی دارد. همچنین، ارتفاع ۲۰ سانتی‌متر، کمترین میزان مصرف انرژی را ایجاد کرده و از نظر بهینه‌سازی حرارتی مؤثرتر بوده است. در خصوص بستر کشت، عمق ۲۰ سانتی‌متر بیشترین کاهش در مجموع انرژی مصرفی سالانه را به همراه داشته است.
نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های این پژوهش، در شرایط اقلیمی سرد و خشک شهر تبریز، انتخاب گیاهانی با ارتفاع کوتاه‌تر، شاخص سطح برگ کمتر، و بستر کشت عمیق‌تر در بام سبز، می‌تواند می‌تواند موجب ارتقاء عملکرد ساختمان از نظر مصرف انرژی شود. این نتایج، ضرورت طراحی اقلیم‌محور بام‌های سبز را در راستای ارتقاء بهره‌وری انرژی و توسعه پایدار شهری تأکید می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of green roof indicators on energy optimization in buildings - in the cold and dry climate - Tabriz, Iran.

نویسندگان [English]

  • Ahmad Hami 1
  • Zeynab Faghihinia 2
  • Paria Saadatjoo 3
1 Department of landscape Engineering, Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran
2 Department of landscape Engineering, Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran
3 Department of Architecture, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: The purpose of the study was to look into the effect of green roof plant bed depth, plant height, and leaf area index on thermal behavior in Tabriz city residential structures.
Materials and Methods: This research adopts a descriptive-analytical approach using the DesignBuilder energy simulation software (version 7) to analyze the influence of vegetation-related parameters on building energy consumption. A one-story residential building with an area of 88 m² in Tabriz was selected as the base model. Simulation scenarios were developed for three levels of each variable: plant height (20, 40, and 60 cm), substrate depth (10, 15, and 20 cm), and leaf area index (2.0, 2.7, and 3.4). The plant species selected for this study is Vinca.
Results: The numerical analysis indicated that a leaf area index of 2.0 resulted in superior energy savings compared to the other values. Among the plant height scenarios, the 20 cm height led to the lowest annual energy consumption and demonstrated the most effective thermal performance. Regarding substrate depth, a 20 cm depth was identified as the optimal condition for minimizing total annual energy use.
Conclusion: Based on the findings, in the cold and dry climate of Tabriz, selecting plant species with shorter height, lower leaf area index, and greater substrate depth on green roofs can significantly enhance building energy performance. These results underscore the importance of climate-responsive green roof design in promoting energy efficiency and supporting urban sustainability goals.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy building
  • cold and dry climate
  • Energy optimization
  • Green roof indicators
  • Design builder software