فهرست مطالب

مقدمه ۱

۱-۱- اهداف ۴

۱-۲- فرضیه ها ۵

۱-۳- پنداشت ها (گمان ها) ۶

۱-۴- محدودیت ها ۶

۱-۵- تعاریف ۷

فصل دوم ۱۰

مرور مقاله ۱۰

۲-۱- حفظ انرژی ۱۱

۲-۲- تئورسی انتقال حرارت ۱۲

۲-۳- طراحی و عملکرد پنجره ۱۴

۲-۴- ویژگی های بافت، لیف (رشته) وپارچه ۱۷

۲- ۵- نشت پذیری هوا و تخلخل ۱۹

۲-۵-۱- رابطه بین نشت پذیری هوا و تخلخل ۲۱

۲-۵-۲- تخلخل و هندسه پارچه ۲۲

۲-۵-۳- فاکتورهای پارچه و لیف مرتبط با نشت پذیری هوا ۲۷

۲-۵-۴- لایه‌های چندگانه پارچه ۲۹

۲-۶- رطوبت ۳۰

۲-۷- پرده‌ها و دیگر وسایل عایق‌بندی پنجره ۳۲

۲-۸- ابزار سازی ۶۳

فصل سوم : رویکرد ۶۷

۳-۱- پارچه‌ها ۶۸

۳-۲- ویژگی‌های پارچه ۶۹

۳-۳- شکل هندسی پرده‌ها ۷۵

۳-۳-۱- تعیین سطح اسپیسر ۸۱

۳-۳-۲- تعیین حجم ۹۰

۳-۳-۳- مساحت سطح پارچه ۹۱

۳-۴- انتقال حرارت ۹۲

۳-۵- طرح تجربی (آزمایشی) ۹۴

۳-۶- تحلیل آماری ۹۷

فصل چهارم ۹۹

نتایج و بحث ۹۹

۴-۱- مقدمه ۱۰۰

۴-۲- ضریب گسیل لایه‌های تکی ۱۰۱

۴-۲-۱- تضادها براساس نوع بافت ۱۰۹

۴-۲-۲- تفاوت‌ها براساس گشادی بافت ۱۱۰

۴-۲-۳- تفاوت‌های براساس رنگ پارچه ۱۱۱

 ۴-۳- آزمایش‌های دو لایه ۱۱۲

۴-۳-۱- نوع پارچه ۱۱۶

۴-۳-۲- فشردگی پرده ۱۱۷

۴-۳-۳- فشردگی آستری ۱۱۷

۴-۳-۴- فاصله سه بعدی ۱۱۸

۴-۳-۵- ترکیب فشردگی پرده و فشردگی آستری ۱۱۹

۴-۳-۶- ترکیب فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله گذاری ۱۲۱

۴-۳-۷- رطوبت نسبی ۱۲۳

۴-۳-۸- خلاصه نتایج چند لایه ۱۲۴

۴-۴- ویژگی‌های فیزیکی ۱۲۴

۴-۴-۱- مدل‌های تک لایه ۱۲۵

۴-۴-۲- مدل‌های چند لایه ۱۲۹

۴-۴-۳- ویژگی‌های منحصر بفرد ۱۳۱

۴-۵- خلاصه ۱۳۲

فصل پنجم ۱۳۷

خلاصه، بحث‌ها و توصیه‌ها ۱۳۷

۵-۱- خلاصه و نتایج ۱۳۸

۵-۲- توصیه‌ها ۱۴۱

۲-۱٫ جدول  : ویژگی های فیزیکی پارچه ۳۴

۲-۴٫ جدول : مقدار با عدد a DF = فشردگی پرده به درصد و b LF = فشردگی آستر ۴۱

۲-۱۰٫  جدول. دو عامل تحلیل واریانس برای پارچه‌ها در لایه‌های مجزا ۴۲

۲-۱۳٫  جدول ضریب گسیل، با نوع بافت و رطوبت نسبی ۴۲

۲-۲۳٫  جدول مقادیر ضریب گسیل با فشردگی پرده و فشردگی آستری ۴۴

۲-۲۴٫  جدول مقادیر ضریب گسیل با فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله گذاری ۴۵

۲-۲۵٫  جدول ضریب گسیل توسط پارچه و فشردگی پرده ۴۶

۲-۲۶٫  جدول ضریب گسیل توسط پارچه و فشردگی آستر ۴۶

۲-۲۷٫ جدول ضریب گسیل با پارچه و فاصله گذاری ۴۷

۲-۲۸ .جدول  ضریب گسیل با پارچه و رطوبت نسبی ۴۷

۲-۴۰٫ جدول مقادیر ضریب گسیل ـ فاز ۲ (لایه‌های دوگانه) ۵۳

۳-۵ . جدول  مساحت سطح پارچه ۹۱

۳-۶٫ جدول مساحت سطح پارچه در وضعیت (مختلف) ۹۱

۴-۷٫  جدول مقادیر ضریب گسیل پارچه‌ها (تک لایه‌ها، صاف) ۱۰۵

۴-۱۴٫ جدول  ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت ۱۰۸

۴-۱۵٫ جدول ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت و رطوبت نسبی ۱۰۸

۴-۱۶٫ جدول ضریب گسیل‌ها توسط رنگ ۱۰۸

 ۴-۱۷٫ جدول ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت و رطوبت نسبی ۱۱۰

۴-۱۸٫ جدول  ضریب گسیل‌ها توسط رنگ ۱۱۱

۴-۱۹٫ جدول تفاوت‌های پارچه‌های تک لایه براساس رنگ ۱۱۲

۴-۲۰٫ جدول میانگین‌های تأثیرات عامل اصلی برای مدل‌های چند لایه ۱۱۴

۴-۲۱٫ جدول تحلیل‌های واریانس برای پارچه‌های لایه‌دار شده ۱۱۵

۴-۳۱٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه مدل ۱ ۱۲۵

۴-۳۲٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه، مدل ۲ ۱۲۷

۴-۳۳٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل ۳ ۱۲۷

۴-۳۴٫ جدول تحلیل رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل ۴ ۱۲۸

۴-۳۵٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل ۵ ۱۲۹

۴-۳۶٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پرده‌های چند لایه ـ مدل ۱ ۱۳۰

۴-۳۷٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پرده‌های چند لایه ـ مدل ۲ ۱۳۱

۴-۳۸٫ جدول تحلیل‌های رگرسیون پرده‌های چند لایه ـ مدل ۳ ۱۳۱

۵-۳۹٫جدول مقدار ضریب گسیل ـ فاز یک (تک لایه) ۱۳۷

 ۲-۲  نمودار  : تراوش پذیری هوا از لایه های متوالی پارچه G   ۳۶

۲-۵  نمودار:ساختار منحنی دارای فشردگی ۵۰  درصدی ۳۷

۲-۶  نمودار:تعیین فشردگی ۵۰ درصدی ۳۷

۲-۱۱  نمودار:هندسه فاصله دارای فشردگی ۵۰ درصد ۳۸

۲-۱۲  نمودار:بخش A12 از فاصله اندازفشردگی ۵۰ درصد ۳۹

۲-۱۳  نمودار:هندسه فاصله انداز دارای فشردگی ۱۰۰درصد ۴۰

۲-۳۱ نمودار.ضریب گسیل حرارت پارچه‌های تکی در سطوح متفاوت رطوبت ۴۲

۲-۳۲ نمودار.ضریب گسیل انواع بافت با سطوح رطوبت نسبی ۴۲

۲-۳۳ شکل  .ضریب گسیل پارچه‌های پرده لایه شده با پارچه آستری ۴۳

۲-۳۴ نمودار.تفاوت‌ها در ضریب گسیل بین پارچه‌ها با فشردگی پرده ۴۷

۲-۳۵ نمودار.تأثیر فشردگی آستری روی ضریب گسیل ۴۸

۲-۳۶ نمودار.تأثیر فشردگی استری روی ضریب گسیل پارچه‌های مختلف پرده‌ای ۴۹

۲-۳۷ نمودار. ضریب گسیل پرده‌ها با فاصله‌گذاری ۵۰

۲-۳۸ نمودار.تأثیر فاصله گذاری بین پارچه‌های روی ضریب گسیل ۵۱

۲-۳۹  نمودار. تفاوت‌ها در ضریب گسیل بین پارچه‌ها با رطوبت نسبی ۵۲

۳-۱ نمودار  . فاکتورهای پارچه ۶۸

۳-۳ شکل فاکتورهای شکل ۷۶

۳-۷ شکل. فشردگی صد در صد ۷۸

۳-۸ شکل ایجاد کمان دارای فشردگی ۱۰۰ درصد ۷۸

۳-۹ شکل اسپیسر آستری ۷۹

۳-۱۰ شکل. اسپیسرهای اولیه و ثانویه ۸۰

۳-۱۴ شکل. بخش A1 از اسپیسر دارای فشردگی ۱۰۰ درصد ۸۴

۳-۱۵ شکل. بخش A2 از اسپیسر دارای فشردگی ۱۰۰ درصد ۸۴

۳-۱۶ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی آستری ۵۰ درصد ۸۵

۳-۱۷ شکل. اسپیسرمورد استفاده برای فشردگی پرده ۵۰ درصد با آستری صاف وفاصله گذاری  صفر ۸۵

۳-۱۸ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده ۵۰ درصد با آستری صاف و فاصله گذاری ۴/۱ اینچ ۸۵

۳-۱۹ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده ۵۰ درصد با آستری صاف و فاصله گذاری۲/۱ اینچ ۸۵

۳-۲۰ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی آستری ۱۰۰ درصد ۸۵

۳-۲۱ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده ۱۰۰ درصد با آستری صاف و فاصله گذاری صفر ۸۶

۳-۲۲ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده ۱۰۰ درصد با آستری صاف و فاصله گذاری ۴/۱ اینچ ۸۶

۳-۲۳ شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده ۱۰۰ درصد با آستری صاف و فاصله گذاری۲/۱ اینچ ۸۶

۳-۲۴ شکل. اسپیسر برای سطوح یکسان فشردگی پرده و فشردگی آستری ۸۶

۳-۲۵ شکل. کمان‌های اسپیسر مورد استفاده برای سطوح یکسان فشردگی پرده و فشردگی             آستری ۸۷

۳-۲۶ شکل. کمان‌های اسپیسر فشردگی ۱۰۰ درصد ۸۸

۳-۲۷ شکل. پنجره آزمایشی ۹۳

۳-۲۸ شکل. طرح تحقیق ـ فاز یک ۹۵

۳-۲۹شکل. طرح تحقیق ـ فاز دو ۹۶

۴-۳۰ شکل ضریب گسیل حرارتی پارچه‌های تک لایه ۱۰۵

 مقدمه

کاهش ذخایر انرژی و نگرانی مشتری به خاطر هزینه‌های انرژی به افزایش نیاز برای تحقیق در حوزه حفظ انرژی منجر شده است. حفظ انرژی در ساختمان‌ها، حفظ انرژی گرمایی همراه با استفاده کم از انرژی را شامل می‌شود و تا حدودی با حداقل کردن جریان گرمایی بین محیط‌های بیرون و داخل بدست می‌آید. مطالعات کمی در مورد نقش وسایل نساجی خانگی در حفظ انرژی خانه وجود داشته است. اگرچه پنجره‌های دارای عایق بندی خوب پیدا شده‌اند که انتقال گرما بین محیط بیرون و داخل را کاهش می‌دهند، اما نقش پرده‌های ضخیم در عایق‌بندی پنجره به طور مفصل بررسی نشده‌اند، مخصوصاً مواردی که به تعدیل رطوبت نسبی داخل مربوط می‌شوند.

پنج درصد از مصرف کلی انرژی ملی ما، از طریق پنجره‌های ساختمانی به هدر می‌رود. اخیراً تکنیک‌های حفظ انرژی خانه، در کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها دارای کارایی کمتری نسبت به تکنیک‌های حفظ انرژی از طریق دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها بوده‌اند.

اگرچه اتلاف کلی انرژی از یک خانه کاهش می‌یابد زمانی که به خوبی عایق‌بندی شود ولی با این حال درصد واقعی اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها افزایش می‌یابد. انواع خاصی از طرح‌های پنجره در کاهش اتلاف انرژی مؤثر هستند. با این وجود، این کاهش هنوز با کاهش اتلاف انرژی از طریق دیوارهای دارای عایق مناسب برابر نیست.

اگر به خوبی سامان‌دهی شود، پرده‌های پنجره می‌توانند به کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها کمک کنند. همچنین آنها مزیت انعطاف‌پذیری را نیز دارد که به سادگی می‌توان آنها را باز کرد تا از انرژی خورشیدی استفاده حداکثر را برده یا اینکه بسته شوند تا اتلاف انرژی را کاهش دهند.

پرده‌ها می‌توانند بر حفظ انرژی به وسیله کاهش اتلاف حرارتی زمستان و بدست آوردن حرارت تابستان تأثیر گذارند. بررسی‌ها نشان داده‌اند که توانایی وسایل سایبان پنجره برای مسدود کردن جریان هوا، تنها ویژگی مهم در تأثیر بر مقدار کلی عایق بندی می‌باشد. با این وجود اگر پرده‌ها با مدل درزبندی کاربردی و کارایی طراحی شوند.

تا اتلاف حرارت همرفتی را کنترل کنند، اهمیت بافت دیگر، ویژگی‌های ساختاری و تاروپود به میان می‌آید. در حالی که چنین مطالعه مجزا بر ویژگی‌های عایق بندی مختلف پرده‌ها و دیگر وسایل سایبان متمرکز شده‌اند، اهمیت نسبی هر یک از این فاکتورها مشخص نشده‌اند.

رطوبت‌های نسبی داخل به طور فصلی فرق می‌کنند. براساس نوع سیستم گرمایی مورد استفاده، رطوبت‌های نسبی بسیار پایین در زمستان متحمل می‌شوند. با این وجود، پیشرفت‌ها در تکنولوژی ساخت و ساز که از تأکید اخیر بر راندمان گرمایی نشات گرفته، به مقادیر کم نشت و هواکشی در ساختمان‌ها منجر شده است. علاوه بر تأثیر نامطلوب کیفیت هوای داخل  وضعیت دیگری که از ترکیب نشت کم و دماهای پایین داخل نشات می‌گیرد افزایشی در رطوبت نسبی داخل اغلب تا نقطه تقطیر در ساختمان می‌باشد. پیچیدگی بیشتر مسئله، رطوبت نسبی داخل را از طریق استفاده از دستگاه‌های مرطوب کن مکانیکی افزایش می‌دهد و به عنوان محافظتی در مقابل سرمای زمستان توصیه می‌شود.

خواه به خاطر نشت کم، دمای پایین داخل یا استفاده از دستگاه‌های مرطوب‌کن فنی، تغییرات رطوبت نسبی بر ویژگی‌های عایق بندی پارچه‌های پرده تأثیر خواهد گذاشت.

رابطه بین خصوصیات جذب رطوبت از یک بافت و ویژگی‌های عایقی آن در سطوح مختلف رطوبت نسبی توضیح داده نشده است. در حالی که انتظار می‌رود که پرده‌های دارای بافت‌های هیدرولیک واکنش بیشتری به تغییر در رطوبت نسبی نسبت به بافت‌هایی نشان خواهند داد از بافت‌های هیدروفوبیک تشکیل شده‌اند، اما تأثیر این واکنش روی ویژگی‌های عایق پرده در این مقاله گزارش نشده است.

تعیین انرژی بهینه که خصوصیات پرده‌ها را حفظ می‌کند ضروری است تا پرده‌ها را توسعه دهند تا زمانی که در ترکیب با پنجره‌های خوب عایق‌بندی شده استفاده می‌شوند، اتلاف انرژی پنجره را به اندازه اتلاف انرژی از طریق دیوارها کاهش خواهد داد، در حالی که مزایای مطلوب پرده‌ها و پنجره‌ها شامل انعطاف‌پذیری، قابل مشاهده بودن و حرارت خورشیدی را موقع نیاز و وجود حس زیباشناسی را افزایش می‌دهد.

این پروژه بر روابط میان انتقال حرارت، رطوبت نسبی و چند بافت و پارچه و ویژگی‌های ساختاری پرده‌ها متمرکز است. متغیرهای مستقل نوع بافت (هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک)، رنگ، ساختار پارچه (باز بودن بافت) فشردگی بافت پارچه رویی، و پارچه آستری و فاصله بین روی پارچه پرده و آستر را شامل می‌شوند. متغیر وابسته مقدار انتقال گرمایی از پرده به اضافه پنجره می‌باشد. مقادیر انتقال از مدل‌های پرده که ترکیبات سطوح مختلف هر یک از متغیرها را دارا می‌باشد، به دو روش رطوبت نسبی مختلف اندازه‌گیری می‌شود.

- اهداف

اهداف کلی این تحقیق عبارت بودند از:

۱٫ تعیین نقش رطوبت و هیدروفیلیسیتی بافت در جریان گرمایی از طریق دستگاه‌های پارچه آستری و پرده منسوج.

۲٫ مطالعه تأثیر هندسه دستگاه پرده (صاف و برعکس بودن پارچه‌های پرده و آستری کاملاً پلیسه‌دار و تمایز سه بعدی بین پارچه‌های پرده و آستری) روی جریان حرارتی.

که نتیجه این کار بررسی تأثیر هندسه پارچه (بافت باز) و ویژگی‌های مختلف فیزیکی روی جریان حرارتی بود.

۳٫ تعیین تأثیر سیستم پرده و پنجره روی جریان حرارتی.

۲- فرضیه‌ها

فرضیه‌های زیر در این تحقیق بررسی شدند:

۱٫ تفاوت اساسی بین ده نمونه پارچه موجود از نظر مقادیر انتقال تا زمانی که با وضعیت صاف و یک لایه شده آزمایش می‌شود.

۲٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های هیدروفیلیک و مقادیر انتقال پارچه‌های هیدروفوبیک وجود خواهد داشت.

۳٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های رنگی روشن و پارچه‌های رنگی تاریک وجود خواهد داشت.

۴٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های دارای بافت باز و پارچه‌های دارای بافت متراکم وجود خواهد داشت.

۵٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌های آزمایش شده با رطوبت نسبی پایین و موارد آزمایش شده با رطوبت نسبی بالا وجود خواهد داشت.

۶٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال چهار پارچه رنگی روشن موجود تا زمانی که با وضعیت لایه قرار داده شده با پارچه آستری آزمایش شود.

۷٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی پرده را نشان می‌دهد.

۸٫ تفاوت اساس بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی آستر را نشان می‌دهد.

۹٫ تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح مختلفی از فاصله سه بعدی بین پارچه آستری و پارچه پرده را نشان می‌دهند.

۳- پنداشت‌ها (گمان‌ها)

در انجام این تحقیق، گمان‌های زیر ایجاد شده‌اند:

۱٫ پارچه‌های انتخاب شده برای مطالعه، نمایانگر حداکثر ویژگی‌های موجود در  جذب رطوبت، رنگ و گشادی پارچه منسوج هستند.

۲٫ تست پنجره، طرح پرده مصنوعی و دما و رطوبت‌های نسبی مورد استفاده برای تست،که نمادی از مواد دریافت شده در محل‌های مسکونی هستند.

۳٫ تمام تکنیک‌های مورد استفاده معتبر و قابل تولید مجدد هستند.

۴ـ محدودیت‌ها

محدودیت‌های زیر برای این مطالعه بکار می‌روند:

۱٫ پارچه‌های منتخب برای مطالعه فقط ۱۰۰ درصد محتوای یک بافت مجزا را نشان می‌دهند. از هیچ بافت یک دستی استفاده نمی‌شود.

۲٫ مدل‌های پرده فقط در دو سطح رطوبت نسبی داخلی، یک سطح دمای داخلی و یک متغیر دمای بیرونی ـ داخلی ارزیابی می‌شوند.

۳٫ اشکال سه بعدی برای فاصله بین سه سطح پارچه‌های آستری و پرده و فقط یک سطح بین آستری و شیشه پنجره محدود می‌شوند.

۴٫ فقط دو سطح از فشردگی پرده در برگرفته می‌شوند و فقط دو سطح از فشردگی آستر با هر سطح از فشردگی پرده ارزیابی می‌شوند.

۵٫ فقط یک نوع از پارچه آستری به شکل لایه دوگانه مطالعه شد.

۶٫ در زمان آزمایش پرده‌ها کاملاً به پنجره در قسمت بالا، پایین و دو طرف درزبندی می‌شوند. یافته‌های این مطالعه مستقیماً برای سیستم‌های پنجره ـ پرده قابل کاربرد نیستند که با یک درزبند پرده به دیوار محکم ساخته نشده‌اند.

۷٫ فقط دو تکرار از هر آزمایش وجود داشت.

۵- تعاریف

به منظور به دست آوردن اندازه‌های شمارشی هر متغیر مستقل، از چندین تعریف متفاوت در این تحقیق از کلی و معمولی مورد استفاده قرار می گیرند . این اصطلاحات خاص عبارتند از: هیدروفیلیسیتی، رنگ، گشادی پارچه، وزن پارچه، ضخامت پارچه، رطوبت نسبی، شرایط جوی استاندارد، اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی، نشت گرمایی، انتقال گرمایی و فشردگی.

ماهیت هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک یک بافت معمولاً به ظرفیت بافت برای جذب آب اشاره می‌کند. برای این مطالعه، هیدروفیلیسیتی تعریف مشابهی مثل بدست آوردن رطوبت دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف می‌شود: «مقدار آب داخل یک پارچه که تحت شرایط مشخص تعیین شده و به عنوان درصدی از کل نمونه بدون آب بیان می‌شود.»

رنگ به روشنی یا تیرگی اشاره می‌کند که به وسیله میانگین برداشت از مقدار L در تفاوت‌سنج رنگ‌ها نترلب (مدل ۲D25D) مشخص شده که یک برداشت L از ۱۰۰ کاملاً سفید و یک برداشت L از صفر کاملاً سیاه می‌باشد.

بازی (گشادی) پارچه معمولاً قضاوتی ذهنی است که به قابلیت پارچه مربوط می‌شود که اجازه دهد روشنی از میان سوراخ پارچه یا نفوذپذیری هوا عبور کند. با این وجود، در محتوای این تحقیق، گشادی (بازی) پارچه تعریف مشابهی مثل نفوذپذیری هوا دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف می‌شود: نسبت جریان هوا از میان یک پارچه تحت یک فشار متغیر بین دو سطح پارچه.