ارزیابی اثر محورهای حرکتی و الگوی هندسی نمای کینتیک بر تامین روشنایی طبیعی در یک ساختمان اداری در شهر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری دانشکده هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب،ایران.

2 دانشیار دانشکدۀ هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب

3 استادگروه فناوری معماری، دانشگاه هنر تهران، ایران.

4 دانشیار دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر، ایران

چکیده

شناخت و به کارگیری محورهای حرکتی چرخشی نمای کینتیک از جمله محور افقی، عمودی و مورب در جهت‌های مختلف ساختمان تاثیر به سزایی در بهره‌گیری نور روز طبیعی ایفا می‌کنند. لذا می‌توان میزان پاسخگویی آن‌ها را به روشنایی طبیعی در جبهه‌های جنوبی، شمالی، شرقی و غربی متعادل و بهینه کرد. پژوهش حاضر بهره‌گیری از روشنایی طبیعی را با استفاده از دو نمای کینتیک با الگوهای هندسی دایره و مستطیل و محورهای حرکتی چرخشی مورب، افقی و عمودی در چهار جداره‌ی شمالی، جنوبی، غربی و شرقی یک ساختمان اداری در تهران را بررسی می‌کند. به منظور ارزیابی دریافت نور روز، شاخص‌های نور روز پویا و الگوهای هندسی و حرکتی نمای کینتیک با استفاده از روش کمی و ابزار شبیه‌سازی گرسهاپر و پلاگین هانیبی، لیدی باگ و زبان برنامه‌نویسی پایتون جهت میانگین‌گیری مورد سنجش قرار گرفته‌اند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با استفاده از روش مقایسه‌ای مورد بررسی و تحلیل قرارگرفت. در این پژوهش ابتدا هندسه اتاق بدون سایه بان در چهارجهت نما شبیه‌سازی و سپس به بررسی تأثیر محورهای حرکتی بر دو الگوی هندسی دایره و مستطیل نمونه‌های ساخته شده نمای کینتیک پرداخته شد. با توجه به داده‌های موجود بهینه‌ترین اندازه الگوی هندسی دایره 18/0 متر و الگوی هندسی مستطیل 1× 5/0 متر برای دریافت روشنایی طبیعی در چهار جداره نما است. در مقایسه داده‌ها با توجه به شاخص‌های ASE و UDI less محورهای حرکتی چرخشی با الگوهای هندسی دایره و مستطیل، محور افقی در بالا در سه جبهه نما مقادیر قابل قبولی نسبت به محور مورب در جبهه جنوبی با ASE<10% داشته است. داده‌های محور حرکتی مورب فقط در دو جبهه‌ی شرقی و غربی دو الگوی هندسی مقادیر قابل قبولی را نشان می‌دهند. در مقایسه‌ی این دو شاخص نما با الگوی هندسی مستطیل پاسخگویی بهینه‌تری به روشنایی طبیعی در یک ساختمان اداری در تهران دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of kinematic axes and the geometric model of the kinetic facade on providing natural lighting in an office building in Tehran.

نویسندگان [English]

  • fataneh sangtarash 1
  • Niloufar Nikghadam 2
  • Rima Fayaz 3
  • Mohammad Reza Matini 4
1 P.HD, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, South Tehran Branch, Iran.
2 Associate Professor Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, South Tehran Branch
3 Professor, Architectural Technology Department, Faculty of Architecture and Urban Planning, Tehran University of Art, Iran.
4 4- Associate Professor, Architectural Technology Department, Faculty of Architecture and Urban Planning, University of Art, Iran.
چکیده [English]

Recognizing and using the rotational motion axes of the kinetic facade, including the horizontal, vertical and diagonal axes in different walls of the building, have a great impact on the use of natural daylight. Therefore, their responsiveness to natural lighting in the south, north, east and west windows can be balanced and optimized. The current study examines the use of natural lighting using two kinetic facades with circular and rectangular geometric patterns and diagonal, horizontal, and vertical rotational movement axes in the four north, south, west, and east facades of an office building in Tehran. In order to evaluate daylight reception, dynamic daylight indicators and kinetic façade geometric and kinematic models have been quantitatively studied using Grasshopper simulation tool and Honeybee plugin, Ladybug and Python programming language for averaging. The results of the simulation were analyzed using a comparative method. In this research, firstly, the geometry of the room without shading devices on the four facade was simulated, and then the influence of the movement axes on the two geometrical models of the circle and rectangle of the built samples of the kinetic facade was investigated. According to the available data, the optimal size of the geometric pattern of the circle is 0.18 m and the geometric pattern of the rectangle is 0.5 × 1 m to receive ample natural light from four directions. In comparing the data according to the ASE and UDI less indices of rotational motion axes with circular and rectangular geometric models, the horizontal axis at the top in three façade directions had acceptable values compared to the diagonal axis in the southern direction with ASE<10%. The data of the diagonal movement axis show acceptable values only in two geometrical models in the east and west directions. Comparing these two indicators, the facade with a rectangular geometric pattern has a more optimal response to natural lighting in an office building in Tehran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Motion axes
  • geometric model
  • kinetic facade
  • natural lighting
  • office building in Tehran
  • façade lighting direction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 23 شهریور 1404
  • تاریخ دریافت: 03 شهریور 1403
  • تاریخ بازنگری: 07 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش: 20 آذر 1403