بررسی میزان مصرف انرژی ساختمان زیرزمینی در مقایسه با مدل مشابه بر روی سطح زمین در اقلیمهای تهران، یزد و تبریز

امروزه محدودیت‌های منابع انرژی، رشد چشمگیر مصرف آن و آثار مخربی که مصرف بالای انرژی بر محیط زیست تحمیل می‌کند، لزوم صرفه‌جویی و بهینه‌سازی مصرف انرژی را دو چندان کرده ‌است. برای به حداقل رساندن وابستگی به انرژی، لازم است که ساختارهای نوآورانه‌ای با مصرف انرژی کمتر ساخته ‌شوند. از آنجا که بیشترین میزان مصرف انرژی مربوط به بخش ساختمان است )حدود 40درصد) و بخش عمدۀ آن صرف سرمایش، گرمایش و تهویه می‌شود، راهکارهای طراحی غیرفعال، کمک قابل توجهی به کاهش مصرف انرژی می‌کنند. یکی از روش‌های کاهش کل انرژی مورد نیاز، جایگزینی ساختمان‌های زیرزمینی با ساختمان‌های معمولی بالای سطح زمین است. این مطالعه به بررسی الگوی تبادل حرارت، دریافت و اتلاف گرما، برای شناسایی اصولی که باعث می‌شود یک ساختمان زیرزمینی به‌عنوان یک سیستم ذخیرۀ انرژی عمل کند، می‌پردازد. استفاده از دیوارهای زیرزمینی در اعماق مختلف، تأثیری مستقیم بر میزان مصرف انرژی و محیط‌‌زیست دارد. در این پژوهش، دمای خاک در سه اقلیم تهران و یزد و تبریز با استفاده از یک مدل حرارتی محاسبه گردیده و سپس تجزیه و تحلیل جداگانه‌ای با استفاده از شبیه‌سازی در نرم‌افزار انرژی پلاس از یک ساختمان بالای سطح زمین و یک ساختمان زمین‌پناه با جبهۀ باز رو به جنوب در اعماق 1- متری تا 6- متری انجام می‌گیرد تا مشخص شود در اعماق مختلف، ساختمان به‌لحاظ مصرف انرژی چگونه رفتار می‌کند و در نهایت در کدام اقلیم عملکرد بهتری دارد. نتایج شبیه‌سازی نشان دادند که با توجه به پارامتر‌های خاک در نظر گرفته‌شده برای هر سه اقلیم، میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی در شهر یزد بیشتر از تهران و تبریز بوده است و به‌طور کلی، ساختمان‌های زیرزمینی در اقلیم گرم‌و‌خشک و در فصول گرم سال عملکرد بهتری دارند، تا جایی که بار سرمایشی را در بعضی از اعماق به صفر می‌رسانند.