مروری بر پژوهش های مرتبط با بهینه سازی عملکرد حرارتی سقف های سازه ای با تاکید بر پوشش های حرارتی و شبیه سازی نرم افزاری

بخش ساختمان به عنوان یکی از مصرف کنندگان اصلی انرژی جهانی و عامل بخش بزرگی از انتشار گازهای گلخانه ای، نقشی حیاتی در مواجهه با چالش های تغییر اقلیم و امنیت انرژی ایفا می کند. در این میان، سقف به دلیل بیشترین مواجهه با تابش خورشیدی و سهم عمده در تبادلات حرارتی، یک نقطه کنترل استراتژیک برای بهینه سازی عملکرد انرژی کل ساختمان محسوب می شود. این پژوهش مروری، با هدف ارائه یک تحلیل جامع و نظام مند، به واکاوی و سنتز آخرین دستاوردهای علمی در زمینه پوشش های حرارتی نوین برای سقف های سازه ای می پردازد.در این مقاله، طیف گسترده ای از فناوری ها شامل بام های بازتابنده (سرد)، پوشش های عایق گرمایی، مصالح تغییر فاز دهنده (PCM) و راهکارهای زیست پایدار مانند بام های سبز مورد بررسی دقیق قرار گرفته اند. عملکرد هر یک از این راهکارها با تاکید بر وابستگی شدید آن ها به شرایط اقلیمی، از اقلیم های گرم و خشک تا مناطق سردسیر، تحلیل شده است. با توجه به ماهیت پویا و پیچیده انتقال حرارت در پوسته ساختمان و ناکارآمدی محاسبات ایستا، بر لزوم استفاده از ابزارهای شبیه سازی دینامیک انرژی (BES) تاکید گردیده است. این پژوهش به طور خاص بر گردش کار یکپارچه نرم افزارهای DesignBuilder مبتنی بر موتور EnergyPlus برای تحلیل کلان انرژی ساختمان و THERM برای محاسبه دقیق اثرات پل های حرارتی تمرکز دارد؛ رویکردی که قادر است "شکاف عملکردی" میان نتایج طراحی و واقعیت اجرایی را به حداقل برساند.با مرور و تحلیل انتقادی پژوهش های پیشین در دو سطح بین المللی و داخلی (ایران)، ضمن شناسایی روندهای غالب، خلاهای تحقیقاتی مشخصی مانند فقدان مطالعات مقایسه ای جامع بین فناوری های مختلف و نادیده گرفتن نظام مند اثرات پل های حرارتی در اکثر شبیه سازی های داخلی، آشکار گردید. در نهایت، این مقاله با جمع بندی یافته ها، چارچوبی برای تحقیقات آتی ارائه می دهد که بر مدل سازی هم زمان عملکرد حرارتی و مصرف انرژی، توجه ویژه به اقلیم های متنوع ایران، تاکید بر مصالح بومی و اعتبار سنجی مدل ها با داده های واقعی استوار است تا گامی موثر در جهت دستیابی به طراحی های پایدارتر و کارآمدتر برداشته شود.

کلیدواژه ها:

عملکرد حرارتی سقف ، پوشش عایق حرارتی ، شبیه سازی انرژی ساختمان ، DesignBuilder ، THERM ، پل حرارتی ، بام سرد ، بام سبز ، مصالح تغییر فاز دهنده (PCM).