بررسی تاثیر سیستم مدیریت ساختمان و عایق سازی در کاهش مصرف انرژی با استفاده از تحلیل انرژی ساختمان های مسکونی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فناوری های نوین در مهندسی عمران و معماری ، دانشگاه تربیت مدرس ، تهران ، ایران

2 -استاد ، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه مهندسی و مدیریت ساخت ،دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه علم و صنعت ایران ، تهران ، ایران

4 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

مصرف در حال افزایش انرژی در جهان، باعث نگرانی هایی در مورد تأمین انرژی در آینده می شود. علاوه بر این کاهش مصرف انرژی باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نظیر CO2 خواهد شد. با توجه به اینکه ساختمان های مسکونی سهم قابل توجهی در مصرف انرژی دارند؛ بنابراین کاهش مصرف انرژی در این ساختمان‌ها به کمک سیستم مدیریت ساختمان (BMS) و عایق سازی دیوارهای پیرامونی آن ها می تواند تاثیر زیادی بر کاهش مصرف انرژی داشته باشد .به منظور ارزیابی میزان تاثیر این عوامل بر کاهش مصرف انرژی ساختمان های مسکونی استفاده از فرآیند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به کمک نرم‌افزارهایی که تحت فرآیند BIM هستند ، روشی است که در پژوهش حاضر اتخاذشده است. با استفاده از فرآیند مدل سازی اطلاعات ساختمان بعد از مدل سازی ویژگی های مورد نظر ساختمان، آنالیز حرارتی ساختمان انجام شده است و با تغییر پارامترهای مورد نظر تاثیر هر یک بر میزان مصرف انرژی بررسی شده است .از مهم‌ترین اهداف این پژوهش بررسی تأثیر استفاده از عایق‌های حرارتی و سیستم مدیریت ساختمان در کاهش مصرف انرژی، مقایسه‌ی انواع عایق‌های حرارتی از نظر نوع و ضخامت ، مقایسه ی عایق سازی و سیستم مدیریت ساختمان از نظر کاهش مصرف انرژی و یافتن بهینه‌ترین حالت ازنظر مصرف انرژی بین مدل‌های مختلف ساختمان که دارای شرایط متفاوت هستند ، می باشد. مقایسه در این مطالعه بین مدل‌های مختلف ساختمان و مدل پایه‌ی نزدیک به واقعیت انجام‌شده است و درنهایت با انجام مطالعات بیان‌شده مدل دارای سیستم BMS با 34.61 درصد کاهش مصرف انرژی نسبت به مدل پایه ،بیش‌ترین تاثیر در کاهش مصرف انرژی را در پی داشته است .

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Impact of insulation and building management systems on reducing energy consumption and Energy analysis of residential buildings

نویسندگان [English]

  • samaneh kazemi pouran badr 1
  • farhad daneshjoo 2
  • ali maasoumy haghighi 3
  • Mohsen Ali Shayanfar 4
1 New Technologies in Civil and Architectural Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering ,Tarbiat Modares University , Tehran ,Iran
3 Department of Engineering and Construction Management, Faculty of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

Increasing energy consumption in the world raises concerns about future energy supplies. In addition, reducing energy consumption will reduce greenhouse gas emissions, such as CO2. Given that residential buildings have a significant share in energy consumption, reducing energy consumption in these buildings through the Building Management System (BMS) and insulation of their Exterior walls can have a significant impact on reducing energy consumption.
In order to evaluate the impact of these factors on reducing the energy consumption of residential buildings, using Building Information Modeling process (BIM) with the help of BIM software is the method used in the present study. Using building information modeling process, after the modeling of the desired properties, the thermal analysis of the building has been done and by changing the parameters, the effect of each one on the energy consumption is investigated.
The main objectives of this research is to investigate the effect of the use of thermal insulating materials and building management system on reducing energy consumption, comparing all types of thermal insulating materials in terms of type and thickness, comparing insulation and building management systems in terms of reducing energy consumption and finding optimal energy-saving model between different building models that have different conditions. Comparison in this study has been done between different building models and the actual base model. Finally, by doing the stated studies, the model with BMS system with 34.61% reduction in energy consumption compared to the base model has the most effect on reducing energy consumption.

کلیدواژه‌ها [English]

  • energy consumption
  • Modeling
  • Insulation
  • Building Management System
  • Modeling Building Information

مراجع

[1] Chwieduk, D. (2003). Towards sustainable-energy buildings. Journal of Applied Energy, pp.211–217.
[2] Al-Homoud, M. S. (2004). The Effectiveness of Thermal Insulation in Different Types of Buildings in Hot Climates. Journal of Thermal Envelope and Building Science,pp. 235-247.
[3] Hang, Y. (2010). Building Management System to support building renovation.Journal of The Boolean: Snapshots of Doctoral Research at University College Cork
[4] L. Ding, Y. Zhou and B. Akinci. (2014). "Building Information Modeling (BIM) application framework: The process of expanding from 3D to computable nD," Automation in Construction, vol. 46, pp. 82-93.
[5] Masha, F. & Ahmadi, A. & Mahmoudi Rad, S. (2015). Intelligent Building Management System (BMS). The 3rd National Conference on Climate Change, Building and Optimizing Energy Consumption with a Sustainable Development Approach, Isfahan.
 [6] Al-Homoud, M. (2005). Performance characteristics and practical applications of common building thermal insulation materials. Journal of Build Environment,pp. 353-366
[7] Jelle, B. P. (2011). Traditional, state-of-the-art and future thermal building insulation materials and solutions – Properties, requirements and possibilities. Journal of Energy and Buildings,pp. 2549–2563.
[8] Rogers, C. A. (1988), Workshop Summary, Proceedings of U.S. Army Research Office Workshop on Smart Materials, Structures and Mathematical Issues, edited by C. A. Rogers, September 15-16, Virginia Polytechnic Institute & State University, Technomic Publishing Co, Inc, pp. 1-12.
[9] Ahmad, I. (1988), Smart Structures and Materials, Proceedings of U.S. Army Research Office Workshop on Smart Materials, Structures and Mathematical Issues, edited by C. A. Rogers, September 15-16, Virginia Polytechnic Institute & State University, Technomic Publishing Co, Inc, pp. 13-16.
[10] Jan Bozorgi, A. & Ghanad, Z. (2010). Intelligent Building System, Kison Quarterly, No. 43, Winter 2010
[11]Gupta, R. & Chandiwala, S. (2007) How to Conserve Energy in Further Education Colleges, Building for the Future - Sustainable Construction for Professionals, retrieved 25 February 2013 from: www.eauc.org. uk/sorted/files/conserving_energy.pdf
[12] Reginald, A. I. (2015). Integrating BIM with BMS in Energy Performance Assessment: Case Study of a University Building in UK. International Journal of 3-D Information Modeling, 4(1), 19-44, January-March 2015
[13] A. H. Oti, E. Kurul, F. Cheung and J. H. M. Tah. (2016) A framework for the utilization of Building Management System data in building information models for building design and operation, Automation in Construction.
[14] NIBS, National Building Information Modeling Standard, United States: National Institute of Building Sciences, 2007.
[15] Shadram F, Johansson TD, Lu W, Schade J, Olofsson T.(2016). An integrated BIM-based framework for minimizing embodied energy during building design. Energy Build, 128:592-604.
[16] Kanagaraj, G. & Mahalingam, A. (2011). Designing energy efficient commercial buildings—A systems framework. Journal of Energy and Buildings, pp. 2329–2343.
[17] Ling, C. S, Ahmad, M. H. & Ossen, D. R. (2007). The Effect of Geometric Shape and Building Orientation on Minimising Solar Insolation on High-Rise Buildings in Hot Humid Climate. Journal of Construction in Developing Countries, pp. 27 - 38.
[18]Zhao, M, Gao, G. & Cheng, Y. (2011). Applicability Analysis of Passive Energysaving Strategy in Chongqing. International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC) (pp. 4179 - 4183). Ningbo: IEEE
 [19]Khalid, M. U, Bashir, M. K and Newport, D. (2017). "Development of a Building Information Modelling (BIM)-Based Real-Time Data Integration System Using a Building Management System (BMS)" Building Information Modelling, Building Performance, Design and Smart Construction, pp. 93-104.
[20] Mohamadi, Y. (2012). BIM and Building Performance Modeling Integration, in Minimizing the Annual Energy Demand of Typical Cypriot Dwellings.
 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 بهمن 1396
  • تاریخ بازنگری: 25 تیر 1397
  • تاریخ پذیرش: 26 مرداد 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار