ارائه یک شاخص نوین برای سنجش تقاضای سرمایش در شرایط امواج گرما با رویکرد معماری پایدار در شمال- غرب ایران

در این مطالعه، به منظور ارزیابی نیاز سرمایشی ساختمان ها در طول امواج گرما، شاخص ترکیبی جدیدی تحت عنوان Composite Cooling Degree-Day Index (CCDI) معرفی شد که با تلفیق داده های اقلیمی چندمتغیره و وزن دهی مبتنی بر تحلیل مولفه های اصلی (PCA) محاسبه گردید. داده های مورد استفاده از پایگاه ECMWF برای دوره ۱۹۸۵ تا ۲۰۲۵ استخراج شد و شامل دمای میانگین روزانه، رطوبت نسبی، تابش خورشیدی و سرعت باد بودند، با تمرکز بر ماه های تابستان (ژوئن تا آگوست). رویدادهای موج گرما با استفاده از صدک ۹۰ دمای روزانه شناسایی و طول و شدت هر موج گرما محاسبه شد. شاخص CCDI، بر خلاف شاخص های متداول درجه-روز سرمایش (CDD) که صرفا از دما استفاده می کند، از متغیرهای شدت موج گرما، اثر همزمان رطوبت، تابش و سرعت باد را نیز در نظر می گیرد. بر مبنای تحلیل فضایی یافته های این پژوهش مشخص گردید که بیشترین نیاز سرمایشی در نواحی جنوب غربی و جنوب شرقی منطقه مشاهده می شود و شاخص CCDI نسبت به CDD حساسیت بالاتری به شرایط شدید حرارتی دارد؛ بطوری که اختلاف CCDI و CDD در برخی مناطق بیش از ۵۰۰۰ درجه-روز سرمایش برآورد شد. همچنین در این مطالعه به منظور تعیین سهم هر متغیر اقلیمی در CCDI از تحلیل SHAP استفاده گردید که نتایج آن نشان دادند که دمای روزانه با میانگین ۰.۶۳ و پس از آن شدت موج گرما با ۰.۱۷ بیشترین اهمیت را در این شاخص داشته اند، در حالی که رطوبت، تابش و باد اثر کمتری دارند و الگوهای فضایی محدودتری از اهمیت را نشان می دهند. بطور کلی می توان بیان نمود که شاخص CCDI ابزار قدرتمندی برای طراحی معماری پایدار، برنامه ریزی شهری و مدیریت انرژی ساختمان ها فراهم می آورد و امکان پیش بینی و مدیریت تقاضای انرژی سرمایشی در مواجهه با امواج گرما و تنش های حرارتی شدید را به طور دقیق و حساس نسبت به شرایط محلی ارائه می دهد. این شاخص می تواند مبنای مطالعات آتی در بهینه سازی مصرف انرژی، افزایش کارایی سیستم های تهویه و ارتقای آسایش حرارتی در ساختمان ها و فضای شهری باشد.

کلیدواژه ها:

امواج گرما ، نیاز سرمایشی ، شاخص CCDI ، داده های اقلیمی ، شمال غرب ایران ، معماری پایدار