بررسی عددی نقش المانهای قائم در سایه اندازی بر سطوح افقی و میزان جذب انرژی خورشیدی در مسجد کبود

محاسبه میزان انرژی خورشیدی مؤثر بر ساختمان نیازمند یک سری از معادلاتی است که از یک طرف تابعی از ساعت خورشیدی و در طرف دیگر معادلات مکانی قرار دارند که به نوعی تابعی از اشکال و فرم عناصر معماری می باشند. در این تحقیق پس از ترسیم دیاگرام های شماتیک هر یک از عناصر معماری و رسم دیاگرام نرمال تک تک عناصر بکاررفته در بنا، معادلات مکانی آنها به روش درون یابی لاگرانژ نوشته شده است. همچنین برای محاسبه ی معادله ی حرکت خورشید در عرض جغرافیایی 37 درجه شمالی (مفروض برای تبریز) از قضیه پنجره (هان) استفاده شده است. هدف اصلی در این تحقیق محاسبه ی میزان سایه اندازی عناصر قائم بر روی سطوح افقی و موکداً سقف مسجد کبود تبریز می باشد. زیرا مساحت سایه خور از دامنه معادله ی دریافت انرژی خورشیدی محروم می شود. از آنجایی که طول عناصر بر روی سطوح افقی تابعی از زاویه ی تابش بوده و زاویه ی تابش نیز تابعی از زمان می باشد. لذا معادلات مساحت سایه ی عناصر را می توان تنها بصورت توابع زمانی نوشت البته به شرط جایگزین کردن معادل عددی ماکزیمم ارتفاع مؤثر در هر زمان از عرض جغرافیایی مذکور. در آخر میزان خالص انرژی خورشیدی جذب شده برای اول دیماه که در آن انقلاب زمستانی رخ داده و خورشید در پائین ترین افق ممکنه قرار می گیرد و مسعاقباً طول سایه ی عناصر و مساحت آن افزایش می یافته و مانع جذب انرژی خورشیدی می گردد، محاسبه شده است. این مقاله لزوم توجه به طراحی عناصر را فارع از عملکرد مستقل آنها در بنا، نیز بعنوان موانع انرژی و تأثیر جایگزاری مانسب آنها بر روی عناصر مجاور و راندمان کلی بنا نسبت به جذب انرژی خورشیدی بیان کرده و مدلسازی مسیر سایه را در زمان و مکان مستقل بصورت همزمانی و همگانی ارائه کرده است.