Ин таҳқиқот баррасӣ кардааст, ки ҳангоми ҳамзамон рух додани шароити ҳавои аз ҳад гарм ё сард ва қатъи тӯлонии нерӯи барқ хонаҳои алоҳидаи истиқоматӣ то чӣ андоза метавонанд шароити бехатари дохилиро нигоҳ доранд. Дар таҳқиқот маълумоти таърихии ҳарорат ва қатъи барқ, моделсозии физикии энергияи бино дар асоси ResStock ва нишондиҳандаҳое, ки таъсири гармиро ба инсон ифода мекунанд — Ҳарорати Самараноки Стандартӣ, Шохиси Гармӣ ва Шумораи Рӯзҳои Бехатар — якҷо истифода шудаанд. Қабатҳои такмилёфтаи берунии бино дар бисёр шаҳрҳо таъсири хатарноки гармиро зиёда аз %90 кам карда, дар баъзе иқлимҳо дар тамоми давраи ҳафтрӯзаи қатъи барқ шароити зистпазирро нигоҳ доштаанд. Бо вуҷуди ин, таҳқиқот аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст; натиҷаҳо на ба озмоишҳои қатъи барқ дар хонаҳои воқеӣ, балки ба моделсозии захираи намояндагии манзилҳо асос меёбанд.

Моделсозӣ барои Houston, Atlanta, Los Angeles, Portland, Detroit ва Minneapolis–St. Paul анҷом дода шудааст, ки шаш минтақаи гуногуни иқлимии Иёлоти Муттаҳидаро намояндагӣ мекунанд. Дар ҳар шаҳр се сатҳи самаранокии бино муқоиса шудааст: шароити мавҷуда ё асосии пеш аз 2021, сатҳи 2021 International Energy Conservation Code (IECC 2021) ва қабати берунии серсамари бино дар сатҳи Passive House Institute US (PHIUS).

Зистпазирии пассивӣ маънои онро дорад, ки ҳангоми қатъи нерӯи барқ бино бе кори гармидиҳӣ, хунуккунӣ ва вентилятсияи механикӣ шароити бехатари дохилиро нигоҳ дошта тавонад. Дар таҳқиқот диапазони зистпазири Ҳарорати Самараноки Стандартӣ тақрибан 12–30 °C қабул шудааст; таъсири ҷамъшуда берун аз ин диапазон бо SET дараҷа-соат ҳисоб шудааст. Муддате, ки то аз 216 SET дараҷа-соат гузаштани таъсири ҷамъшудаи хатарнок мегузарад, ҳамчун “Шумораи Рӯзҳои Бехатар” муайян шудааст.

Дар қатъҳои зимистона вазнинтарин натиҷаҳо дар иқлими сарди Minneapolis–St. Paul ва Detroit мушоҳида шудаанд. Дар Minneapolis–St. Paul таъсири сармо барои хонаҳои мавҷуда дар қатъи ҳафтрӯза 5.397 SET дараҷа-соат ва дар Detroit 4.248 SET дараҷа-соат ҳисоб шудааст. Қабати берунии сатҳи PHIUS ин арзишҳоро мутаносибан то 2.190 ва 1.778 SET дараҷа-соат коҳиш додааст. Бо вуҷуди ин, вақти бехатар дар Minneapolis–St. Paul танҳо аз 0,6 рӯз то 1,8 рӯз ва дар Detroit аз 0,9 рӯз то 2,4 рӯз афзудааст. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки дар иқлимҳои бисёр сард изолятсияи қавӣ танҳо барои муқовимат ба қатъи ҳафтрӯза кофӣ набошад.

Бузургтарин беҳбудиҳои нисбии зимистона дар Portland ва Atlanta ба даст омадаанд. Дар Portland бастаи PHIUS таъсири сарморо аз 2.963 то 237 SET дараҷа-соат коҳиш дода, Шумораи Рӯзҳои Бехатарро тақрибан аз 1,1 рӯз то 6,8 рӯз зиёд кардааст. Дар Atlanta таъсири сармо аз 2.558 то 200 SET дараҷа-соат коҳиш ёфта, вақти бехатар тақрибан аз 1,4 рӯз то ҳафт рӯз афзудааст. Манбаъ ин афзоишҳоро бо арзишҳои гирднокарданашуда мутаносибан %523 ва %409 гузориш кардааст.

Дар қатъҳои тобистона равшантарин фоидаҳо дар Houston ва Atlanta дида шудаанд. Дар Houston таъсири гармӣ барои хонаҳои мавҷуда, ки 600 SET дараҷа-соат буд, дар бастаи IECC 2021 то 141 ва дар бастаи PHIUS то сатҳи ночиз кам шудааст. Шумораи Рӯзҳои Бехатар аз чор рӯз то ҳафт рӯз афзудааст. Дар Atlanta таъсири гармӣ аз 438 то 59 дар сатҳи IECC ва то арзиши наздик ба сифр дар сатҳи PHIUS коҳиш ёфта, вақти бехатар аз 2,9 рӯз то ҳафт рӯз зиёд шудааст.

Дар Los Angeles хонаҳои мавҷуда ҳам дар сенарияи гарм ва ҳам сард барои ҳафт рӯз аллакай вақти бехатар ҳисобшударо нигоҳ доштаанд. Аз ин рӯ, ҳарчанд қабатҳои такмилёфтаи берунии бино таъсири SET-ро кам кардаанд, дар Шумораи Рӯзҳои Бехатар афзоиши иловагӣ ба вуҷуд наомадааст. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки арзиши устувории қабати серсамари бино аз иқлим ва самаранокии ибтидоии бино вобаста аст.

Таҳқиқот барои Houston арзиши баландтарини ҳамзамон рух додани мавҷи гармӣ ва қатъи барқро 0,754 додааст. Аммо нишон додани басомади мавҷи гармии Houston ҳамчун 1,30 дар як сол нишон медиҳад, ки бузургии истифодашуда на эҳтимоли классикӣ дар диапазони 0–1, балки басомади солонаи ҳодиса мебошад. Аз ин рӯ, ҳарчанд тафсири Houston ҳамчун “шаҳри дорои хавфи баландтарин” дар чаҳорчӯби таҳқиқот дастгирӣ мешавад, арзиши 0,754 набояд ҳамчун эҳтимоли дақиқи солона истифода шавад.

Саҳми асосии таҳқиқот дар он аст, ки самаранокии энергияро на танҳо аз нуқтаи назари сарфаи энергия дар кори муқаррарӣ, балки ҳамчун хусусияти муҳофизатии бино, ки ба одамон имкон медиҳад ҳангоми қатъи барқ дар хонаҳои худ бехатар бимонанд, арзёбӣ мекунад. Изолятсияи беҳтар, ҳавоногузарӣ ва самаранокии тиреза тағйири ҳарорати дохилиро ба самти шароити беруна суст карда, дар баъзе шаҳрҳо вақти пайдо шудани зарурати эвакуатсияи фаврӣ ё гармидиҳӣ–хунуккунии иловагиро чанд рӯз ба таъхир андохтааст.

Арзёбӣ аз нуқтаи назари Туркия: Равиши эҳтимол–оқибати таҳқиқотро метавон барои арзёбии зистпазирии манзилҳо дар Туркия ҳангоми гармои шадид, ҳавои сард ва қатъҳои тӯлонии барқ мутобиқ кард. Аммо хонаҳои таҳқиқшуда захираи хонаҳои алоҳидаи ИМА, минтақаҳои иқлимии Амрико ва бастаҳои IECC ва PHIUS-ро намояндагӣ мекунанд. Барои татбиқ дар Туркия бояд бо навъҳои маҳаллии хонаҳои бисёрошёна ва алоҳида, масолеҳи сохтмонӣ, хусусиятҳои тиреза ва изолятсия, рафтори истифодабарандагон, сабтҳои қатъи барқ ва ҳадҳои ҳарорати шадид аз рӯи шаҳрҳо моделсозии нав анҷом дода шавад. Арзишҳои R ва U ё натиҷаҳои шаҳрҳои ин таҳқиқотро ба хонаи мушаххас дар Туркия мустақим татбиқ кардан мумкин нест.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки ҳангоми қатъи нерӯи барқ дар шароити ҳарорати шадид як манзил сокинони худро чанд соат ё чанд рӯз дар шароити бехатари дохилӣ нигоҳ дошта метавонад ва стандартҳои қавитари қабати берунии бино ин вақтро то чӣ андоза дароз карда метавонанд.

Таҳқиқот инчунин ду ҷузъи гуногуни хавфро якҷо мекунад:

1. Басомади ҳамзамон рух додани ҳодисаи ҳарорати шадид ва қатъи тӯлонӣ,
2. Бузургии таъсири гармие, ки ҳангоми қатъ дар дохили бино ба вуҷуд меояд.

Ин равиш эътироф мекунад, ки ду шаҳр бо самаранокии яксон бади бино ҳатман хавфи якхелаи амнияти энергетикии хонавода надоранд. Дар ҷойе, ки қатъҳои барқ зуд-зуд бо ҳарорати шадид ҳамзамон мешаванд, беҳтар кардани қабати берунии бино метавонад нисбат ба ҷойе бо ҳамон мушкили самаранокии гармӣ, вале басомади камтари ҳодиса, арзиши бештари коҳиши хавф диҳад.

Амнияти энергетикии хонавода чӣ гуна таъриф мешавад?

Дар таҳқиқот амнияти энергетикии хонавода танҳо бо дастрасии иқтисодии барқ ё сӯзишворӣ маҳдуд намешавад. Қобилияти хонавода барои идома додани гармидиҳӣ, хунуккунӣ, таҷҳизоти тиббӣ ва дигар хизматрасониҳои асосии энергетикӣ ҳангоми қатъ низ ҷузъи амнияти энергетикӣ ҳисоб шудааст.

Дар ин чаҳорчӯба бино истеъмолкунандаи пассив нест, балки инфрасохтори ҷисмонӣ мебошад, ки одамонро аз шароити муҳити беруна муҳофизат мекунад. Қабати берунии бино гузариши ҳарорати берунаро ба фазои дохилӣ суст карда, вақти бехатар мондан ҳангоми қатъи барқро муайян мекунад.

Устувории гармӣ ва зистпазирии пассивӣ чӣ маъно доранд?

Устувории гармӣ, қобилияти бино барои нигоҳ доштани шароити бехатари дохилӣ ва суст кардани тағйири ҳарорат ҳангоми ҳарорати шадид ё қатъи энергия мебошад.

Зистпазирии пассивӣ, қобилияти бино барои нигоҳ доштани шароити қобили қабул аз ҷиҳати саломатии инсон дар муддати муайян бе истифодаи гармидиҳӣ, хунуккунӣ ё вентилятсияи механикии фаъол мебошад. Ин мафҳум диапазони васеътари бехатариро нисбат ба бароҳатии ҳаррӯзаи гармӣ ифода мекунад. Ҳадаф комилан бароҳат будани муҳит нест, балки муҳофизати одамон аз таъсири хатарноки гармӣ ё сармо мебошад.

Чаҳорчӯби консептуалии таҳқиқот чӣ гуна сохта шудааст?

Шакли 1 амнияти энергетикии хонаводаҳоро тавассути чор ҷузъи пайдарпай нишон медиҳад:

1. Ҳарорати шадид: Сарбории низоми барқ ва хатари муҳити берунаро зиёд мекунад.
2. Эҳтимоли қатъи барқ: Хавфи дастнорас шудани системаҳои фаъоли гармидиҳӣ, хунуккунӣ ва вентилятсияро ифода мекунад.
3. Устувории бино: Қобилияти қабати берунии бино барои нигоҳ доштани шароити зистпазири дохилиро муайян мекунад.
4. Хавфи инсон: Дучоршавӣ ба шароити хатарноки ҳарорат ва намиро ифода мекунад.

Ин ҷараён имкон медиҳад, ки самаранокии энергия на танҳо ҳамчун тадбири кам кардани ҳисобҳо, балки ҳамчун сармоягузории устуворӣ, ки метавонад саломатии инсонро ҳангоми қатъ муҳофизат кунад, арзёбӣ шавад.

Бузургии солонаи ҳодисаҳои ҳарорати шадид чӣ гуна ҳисоб шудааст?

Дар таҳқиқот бузургии солонаи ҳодисаи аз ҳад гарм ё сард бо муодилаи зерин дода шудааст:

\[ P(E)=\frac{N_E}{T} \]

Дар ин ҷо:

• \(P(E)\), бузургиест, ки дар таҳқиқот эҳтимоли солонаи ҳодисаи ҳарорати шадид номида шудааст.
• \(N_E\), шумораи ҳодисаҳои ҳарорати шадидест, ки дар сабти таърихӣ муайян шудаанд.
• \(T\), дарозии сабти таърихӣ бо сол мебошад.

Агар дар як сол зиёда аз як мавҷи гармӣ вуҷуд дошта бошад, ин таносуб метавонад аз 1 зиёд шавад. Воқеан, басомади мавҷи гармии Houston 1,30 дода шудааст. Аз ин рӯ, муодила дар асл басомади солонаи ҳодиса ё шумораи интизории ҳодисаҳо дар як солро ҳисоб мекунад; номидани он ҳамчун эҳтимоли классикӣ мушкили возеҳии математикӣ эҷод мекунад.

Эҳтимоли қатъ ҳангоми ҳодисаи шадид чӣ гуна муайян шудааст?

Бузургии шартӣ барои дидани қатъи барқи дорои давомнокии муайян ҳангоми ҳодисаи ҳарорати шадид чунин аст:

\[ P(O_d|E)=\frac{N_{O_d,E}}{N_E} \]

Дар ин ҷо:

• \(O_d\), қатъи барқро бо давомнокии \(d\) ифода мекунад.
• \(N_{O_d,E}\), шумораи қатъҳои дорои давомнокии \(d\), ки ҳангоми ҳодисаҳои ҳарорати шадид мушоҳида шудаанд.
• \(N_E\), шумораи умумии ҳодисаҳои ҳарорати шадид мебошад.

Ин муодила ба фарзияи он асос ёфтааст, ки қатъҳо аз шароити ҳавои шадид мустақил нестанд. Аммо манбаъ шумораҳои \(N_{O_d,E}\)-ро аз рӯи макон ё тарзи тавлиди арзишҳои шартиро нишон надодааст.

Ҳамзамон рух додани қатъ бо ҳодисаи гарм ё сард чӣ гуна ҳисоб шудааст?

Бузургии муштараки мавҷи гармӣ ва қатъ:

\[ P(H\cap O_d)=P(H)\times P(O_d|H) \]

Бузургии муштараки ҳодисаи сармо ва қатъ:

\[ P(C\cap O_d)=P(C)\times P(O_d|C) \]

дода шудааст. \(H\) мавҷи гармиро, \(C\) ҳодисаи сарморо ва \(O_d\) қатъи барқ бо давомнокии муайянро ифода мекунад.

Арзишҳои муштараки дар Ҷадвалҳои 1 ва 2 истифодашуда ба ҳосили зарби ду сутуни аввалини ададӣ баробаранд. Бо вуҷуди ин, сутуни дуюм ба ҷойи “эҳтимоли шартии қатъ” ҳамчун “басомади қатъи барқ” номида шудааст. Аз манбаъ кофӣ равшан нест, ки оё басомади қатъ воқеан танҳо ҳангоми ҳодисаҳои шадид ҳисоб шудааст ё не.

Арзишҳои муштараки ҳарорат–қатъ барои шаҳрҳо чӣ гуна гузориш шудаанд?

Chicago, бо вуҷуди ҳузур дар ҷадвалҳои ҳарорат–қатъ, ба шаш шаҳре, ки барои онҳо моделсозии бино анҷом шудааст, дохил нашудааст.

Ҳарорати Самараноки Стандартӣ чист?

Ҳарорати Самараноки Стандартӣ (Standard Effective Temperature, SET) нишондиҳандаи ҳарорати эквивалентӣ мебошад, ки ҳарорати ҳаво, намии нисбӣ, ҳарорати миёнаи шуоъии сатҳҳои атроф, суръати ҳаво, либос ва фаъолияти инсонро тавассути тавозуни гармии бадан якҷо мекунад.

Дар таҳқиқот SET бо муодилаи зерин дода шудааст:

\[ SET=T_{sk}- \frac{Q_{sk}-wh_{es}\left(P_{sk}-0{,}5P_{s,SET}\right)} {h_{ws}} \]

Тағйирёбандаҳо:

• \(T_{sk}\): Ҳарорати пӯст, °C.
• \(Q_{sk}\): Талафи гармӣ аз пӯст, W/m².
• \(h_{ws}\): Коэффисиенти якҷояи интиқоли гармии муҳити стандартӣ, W/(m²·°C).
• \(wh_{es}\): Коэффисиенти якҷояи интиқоли гармии бухоршавии муҳити стандартӣ, W/(m²·Pa).
• \(P_{sk}\): Фишори буғи об дар сатҳи пӯст, Pa.
• \(P_{s,SET}\): Фишори буғе, ки дар шароити %50 намии нисбӣ ба арзиши SET мувофиқ аст, Pa.

SET бо ҳарорати ҳавои дохилӣ, ки термометр чен мекунад, як чиз нест. Масалан, намии баланд метавонад дар ҳамон ҳарорати ҳаво хунукшавии баданро тавассути арақ душвор карда, бори гармии эҳсосшавандаро зиёд кунад.

Диапазони зистпазири SET ва ҳадди 216 дараҷа-соат чӣ маъно доранд?

Дар таҳқиқот диапазони зистпазири SET тақрибан 54–86 °F, яъне тақрибан 12–30 °C қабул шудааст. Вақте арзиши SET-и дохилӣ аз ин ҳадҳо берун меравад, миқдори дуршавӣ аз ҳад барои ҳар соат ҳамчун дараҷа-соат ҷамъ карда шудааст.

Масалан, ду соат мондан дар муҳите, ки SET аз ҳадди болоии бехатарӣ 3 °C баландтар аст, дар тарафи гарм 6 дараҷа-соат таъсир ба вуҷуд меорад. Дуршавӣ аз ҳадди поёнӣ дар тарафи сард низ ҳамин тавр ҷамъ мешавад.

Агар дар давоми қатъи ҳафтрӯза таъсири ҷамъшудаи SET-и зистнопазир аз 216 дараҷа-соат зиёд нашавад, бино дар таҳқиқот зистпазир ҳисоб шудааст.

Шумораи Рӯзҳои Бехатар чӣ гуна муайян шудааст?

Шумораи Рӯзҳои Бехатар (Days of Safety) — муддате аз оғози қатъи барқ то лаҳзаест, ки таъсири ҷамъшудаи хатарноки SET аз 216 дараҷа-соат мегузарад.

• 7,0 рӯз: Бино дар тамоми сенарияи ҳафтрӯза аз ҳадди 216 дараҷа-соат нагузаштааст.
• 3,0 рӯз: Таъсири ҷамъшуда тақрибан дар охири рӯзи сеюм аз ҳад гузаштааст.
• 0,6 рӯз: Ҳадди бехатарӣ дар дохили рӯзи аввали қатъ гузаштааст.

Аз сифр калон будани SET дараҷа-соат ҳатман маънои онро надорад, ки Шумораи Рӯзҳои Бехатар аз ҳафт рӯз кам мешавад. Масалан, дар сенарияи зимистонаи PHIUS барои Atlanta 200 SET дараҷа-соат мавҷуд аст, аммо азбаски арзиш аз ҳадди 216 намегузарад, Шумораи Рӯзҳои Бехатар 7,0 мебошад.

Шохиси Гармӣ чӣ гуна тасниф шудааст?

Шакли 4 нишон медиҳад, ки дар хонаҳои мавҷуда, махсусан дар Houston, соатҳои ҳаррӯзаи “эҳтиёти шадид” ва “хатар” зиёданд; бастаҳои IECC ва PHIUS ин соатҳоро кам мекунанд. Аммо манбаъ тамоми соатҳои Шохиси Гармиро аз рӯи шаҳрҳо дар ҷадвали ададии ҷудогона пешниҳод накардааст.

Модели ResStock чӣ гуна истифода шудааст?

ResStock воситаи моделсозиест, ки захираи манзилро ба таври аз поён ба боло, эҳтимолӣ ва дар асоси физикаи бино намояндагӣ мекунад. Дар таҳқиқот он барои ифодаи қабати берунии бино, тиреза, изолятсия, ихроҷи ҳаво ва хусусиятҳои HVAC-и хонаҳои алоҳида дар минтақаҳои гуногуни иқлимӣ истифода шудааст.

Ҳангоми моделсозӣ фарз шудааст, ки бо қатъи барқ гармидиҳӣ, хунуккунӣ ва вентилятсияи механикӣ пурра аз даст мераванд. Системаи офтобии болои бом, батарея, генератор ё дигар манбаи захиравии энергия моделсозӣ нашудааст.

Манбаъ гуфтааст, ки тақсимоти ResStock хусусиятҳои эҳтимолии манзилро дар бар мегирад; аммо шумораи биноҳои намунавӣ, такрорҳои моделсозӣ, намунае, ки медианаҳо аз рӯи он ҳисоб шудаанд, ва паҳнои тақсимотҳоро надодааст.

Кадом шаҳрҳо ва минтақаҳои иқлимӣ омӯхта шудаанд?

Кадом сенарияҳои қатъ моделсозӣ шудаанд?

Таҳқиқот чор сенарияи асосии ҳарорат–қатъро муайян кардааст:

• Ҳодисаи дарози сармо,
• Ҳодисаи кӯтоҳи сармо,
• Ҳодисаи дарози гармӣ,
• Ҳодисаи кӯтоҳи гармӣ.

Гуфта шудааст, ки зистпазирии пассивӣ барои давраҳои 24 соат, 48 соат ва ҳафт рӯз арзёбӣ шудааст. Ҷадвалҳои асосии натиҷаҳо ва муқоисаи шаҳрҳо ба сенарияҳои дарози қатъи ҳафтрӯза тамаркуз мекунанд. Натиҷаҳои қатъҳои кӯтоҳ дар шакли ҷадвали алоҳида ва пурраи шаҳрҳо дода нашудаанд.

Кадом сатҳҳои қабати берунии бино муқоиса шудаанд?

1. Бастаи мавҷуда/асосии бино: Дар натиҷаҳо ҳамчун захираи мавҷудаи бино, дар ҷадвали методҳо ҳамчун арзишҳои ҳадди ақали кодекси сохтмони пеш аз 2021 номида шудааст.
2. IECC 2021: Бастаи кодекси ҷорӣ бо изолятсияи баландтар ва U-арзишҳои пасттари тиреза.
3. PHIUS: Бастаи болотар аз кодекс, ки изолятсияи хеле баланд, ҳавоногузарӣ ва равиши тирезаҳои серсамарро намояндагӣ мекунад.

Бо афзоиши R-арзиш муқовимати унсури бино ба ҷараёни гармӣ зиёд мешавад. Бо кам шудани U-арзиши тиреза, гармие, ки барои ҳар воҳиди фарқи ҳарорат аз тиреза мегузарад, кам мешавад. Аз ин рӯ, ибораи “тирезаи дорои U-арзиши баландтар” дар матни манбаъ бо Ҷадвали 3 мувофиқат намекунад.

Арзишҳои қабати берунии бино чӣ гуна тағйир меёбанд?

Манбаъ арзишҳои R ва U-ро дар формати кодекси сохтмони ИМА дода, воҳидҳоро дар сарлавҳаи ҷадвал алоҳида нишон надодааст. Аз ин рӯ, ин арзишҳоро набояд мустақиман бо U-арзишҳо дар воҳидҳои SI омехта кард.

Натиҷаҳои асосӣ дар қатъҳои зимистона кадоманд?

Дар Шакли 5 сутунҳои хокистарӣ захираи мавҷударо, сутунҳои кабуд IECC 2021 ва сутунҳои сабз PHIUS-ро нишон медиҳанд. Сутуни кӯтоҳтар маънои таъсири ҷамъшудаи камтар берун аз ҳудуди зистпазириро дорад.

Дар иқлимҳои сард PHIUS беҳбудиҳои калони мутлақ фароҳам овардааст, аммо бехатарии пурраи ҳафтрӯзаро таъмин накардааст. Дар Minneapolis–St. Paul, бо вуҷуди он ки PHIUS таъсирро нисбат ба бинои мавҷуда тақрибан %59 кам кардааст, вақти бехатар танҳо 1,8 рӯз аст. Дар Detroit бо коҳиши тақрибан %58-и таъсир вақти бехатар ба 2,4 рӯз расидааст.

Натиҷаҳои асосӣ дар қатъҳои тобистона кадоманд?

Шакли 6 нишон медиҳад, ки қабатҳои берунии сатҳи PHIUS дар ҳамаи шаҳрҳо таъсири тобистонаро ба сифр ё қариб ба сифр коҳиш додаанд. Бастаи IECC низ дар Houston, Atlanta, Detroit ва Minneapolis–St. Paul коҳиши қавӣ фароҳам овардааст; дар Portland беҳбудии IECC маҳдудтар будааст.

Чаро хавфи баландтарин танҳо маънои бадтарин самаранокии бино надорад?

Тибқи таҳқиқот, хавфи хонавода омезиши бузургии шароити хатарноки дохилӣ ва басомади рух додани ҳодиса мебошад:

\[ R=P(E\cap O_d)\times C \]

Дар ин ҷо:

• \(R\), хавфи консептуалии гармии хонавода мебошад.
• \(P(E\cap O_d)\), бузургии муштараки ҳодисаи ҳарорати шадид ва қатъ мебошад.
• \(C\), оқибатест, ки бо SET дараҷа-соатҳо ё Шумораи Рӯзҳои Бехатар ифода мешавад.

Муодила ба таври консептуалӣ дода шудааст ва барои шаҳрҳо як арзиши ададии ягонаи \(R\) ҳисоб нашудааст. Илова бар ин, бо зиёд шудани SET дараҷа-соат хавф меафзояд, дар ҳоле ки бо зиёд шудани Шумораи Рӯзҳои Бехатар хавф кам мешавад. Тарзи нормализатсияи ин ду нишондиҳанда дар дохили як тағйирёбандаи \(C\) шарҳ дода нашудааст.

Осебпазирии иҷтимоӣ чӣ гуна ба натиҷаҳо илова шудааст?

Detroit баландтарин холи осебпазирии иҷтимоӣ ва Houston баландтарин арзиши ҳодисаи гарм–қатъро дорад. Аммо манбаъ, диапазони шкала ва ҷузъҳои холҳои осебпазирии иҷтимоӣ дар бахши методҳо шарҳ дода нашудаанд. Холҳо ба таври математикӣ ба муодилаи хавф ҳамроҳ нашуда, танҳо ҳамчун заминаи тафсирӣ истифода шудаанд.

Шакли 7 ва Шакли 8 чиро нишон медиҳанд?

Шакли 7 пастшавии ҳарорати дохилиро дар қатъи сарди ҳафтрӯза барои хонаи мавҷуда ва хонаи серсамар ба таври намунавӣ муқоиса мекунад. Нишон дода шудааст, ки хонаи мавҷуда тақрибан дар 1,5 рӯз ва хонаи серсамар тақрибан дар 4,2 рӯз аз ҳадди поёнии бехатарӣ мегузарад.

Шакли 8 нишон медиҳад, ки дар қатъи ҳафтрӯзаи иқлими гарм хонаи мавҷуда тақрибан дар 1,6 рӯз ва хонаи серсамар тақрибан дар чор рӯз аз ҳадди болоии бехатарӣ мегузарад.

Ин графикҳо ҳамчун “намуна” ишора шудаанд ва набояд бо натиҷаҳои Ҷадвали 4 барои шаҳри мушаххас як ба як мутобиқ карда шаванд. Ҳадафи графикҳо ба таври консептуалӣ нишон додани он аст, ки қабати беҳтари бино тағйири ҳарорати дохилиро чӣ гуна суст мекунад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадоманд?

• Ҳодисаи ҳарорати шадид, қатъи барқ, самаранокии бино ва таъсир ба инсонро дар як чаҳорчӯба якҷо мекунад.
• Шаш минтақаи гуногуни иқлимиро муқоиса мекунад.
• Сатҳҳои мавҷуда, IECC 2021 ва PHIUS-ро бо ҳамон нишондиҳандаҳо арзёбӣ мекунад.
• Қатъҳои гарм ва сардро алоҳида баррасӣ мекунад.
• На танҳо ба баландтарин ё пасттарин ҳарорати дохилӣ, балки ба давомнокӣ ва бузургии таъсир диққат медиҳад.
• SET таъсири намӣ ва тавозуни гармии инсонро нисбат ба ҳарорати оддии термометри хушк фарогиртар ифода мекунад.
• Шумораи Рӯзҳои Бехатар натиҷаи техникиро ба нишондиҳандаи фаҳмои вақтӣ барои банақшагирии ҳолатҳои фавқулода табдил медиҳад.
• Фоидаи иловагии самаранокии энергияро барои устуворӣ ба қатъ ба таври ададӣ нишон медиҳад.
• Таҳқиқот қисми муҳими маҳдудиятҳои худро ошкоро муҳокима мекунад.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот кадоманд?

• Таҳқиқот preprint-и аз баррасии ҳамтоён нагузашта мебошад.
• Натиҷаҳо на аз озмоишҳои назоратшавандаи қатъи барқ дар хонаҳои воқеӣ, балки аз моделсозии ResStock ва EnergyPlus ба даст омадаанд.
• Шумораи хонаҳо ё ҳаҷми намунаи моделсозишуда нишон дода нашудааст.
• Танҳо хонаҳои алоҳидаи якхонавода моделсозӣ шудаанд.
• Мутобиқсозии захираи мавҷудаи бино бо ҳадди ақали кодекси пеш аз 2021 пурра шарҳ дода нашудааст.
• Арзишҳои процентилӣ барои ҳадҳои ҳарорати шадид, маҷмӯи маълумоти метеорологӣ ва давраи таърихии истинод нишон дода нашудаанд.
• Басомади 1,30 мавҷи гармӣ барои Houston бо номгузории “эҳтимол” мувофиқат намекунад.
• Шумораи хоми ҳодисаҳо ва қадамҳои ҳисобкунии эҳтимолҳои шартии қатъ нишон дода нашудаанд.
• Сабтҳои қатъи барқ ба ҳодисаҳои калоне, ки ба зиёда аз 10.000 муштарӣ таъсир мекунанд, вазни бештар медиҳанд; қатъҳои хурди маҳаллиро метавонад нокифоя намояндагӣ кунад.
• Chicago бо вуҷуди ҳузур дар ҷадвалҳои эҳтимол, ба моделсозии бино дохил карда нашудааст.
• Фосилаҳои эътимод, процентилҳо ва ҳаҷми намуна барои тақсимоти бино дода нашудаанд.
• Таҳлили миқдории ҳассосият анҷом дода нашудааст.
• Модел инсонҳоро бо фарзияҳои стандартии либос, суръати метаболикӣ ва рафтор намояндагӣ мекунад.
• Синну сол, саломатӣ, маъюбият, истифодаи дору, мутобиқшавӣ ба иқлим ва таҳаммулпазирии шахсии гармӣ мустақим моделсозӣ нашудаанд.
• Рафторҳои мутобиқшавӣ, ба монанди кушодани тиреза, истифодаи соя ё гузаштан ба қисми салқинтари хона, маҳдуд намояндагӣ шудаанд.
• Фарз шудааст, ки гармидиҳӣ, хунуккунӣ ва вентилятсияи механикӣ пурра аз даст мераванд.
• Панели офтобӣ, батарея, генератор, гармкунак ё хунуккунаки сайёр моделсозӣ нашудаанд.
• Сифати ҳавои дохилӣ, гази карбонат, ҷамъшавии намӣ, қолаб, нигоҳдории ғизо, иртибот ва таҷҳизоти тиббии барқӣ арзёбӣ нашудаанд.
• Ба ҷойи тағйирёбии ояндаи иқлим ва шароити шабакаи барқ ба ҳодисаҳои таърихӣ такя шудааст.
• Санҷиш танҳо тавассути монандии сифатӣ бо мушоҳидаҳои пешинаи офатҳо анҷом дода шудааст.
• Натиҷаҳои Шохиси Гармӣ аз рӯи шаҳрҳо дар шакли ҷадвали пурраи ададӣ пешниҳод нашудаанд.
• Натиҷаҳои асосии сенарияҳои қатъи кӯтоҳ муфассал гузориш нашудаанд.
• Манбаъ ва усули ҳисобкунии холҳои осебпазирии иҷтимоӣ нишон дода нашудааст.
• Муодилаи хавф дар сатҳи консептуалӣ монда, холи якҷояи хавф барои ҳар шаҳр ҳосил нашудааст.
• Ибораи “тирезаи дорои U-арзиши баландтар” дар матни метод бо U-арзишҳои пасттари Ҷадвали 3 мухолифат мекунад.

Таҳқиқот кадом натиҷаҳоро дастгирӣ мекунад?

• Изолятсияи беҳтар ва самаранокии тиреза метавонанд расидани ҳарорати дохилиро ба сатҳҳои хатарнок ҳангоми қатъ ба таъхир андозанд.
• Қабати берунии сатҳи PHIUS дар моделсозии баррасишуда пасттарин таъсири ҷамъшудаи SET-ро ба вуҷуд овардааст.
• Бастаи IECC 2021 дар бисёр сенарияҳои иқлими гарм қисми муҳими фоидаи дастрас аз нигоҳи устувориро таъмин кардааст.
• Дар иқлимҳои мӯътадил ё омехта, ба монанди Portland ва Atlanta, қабати қавии бино тавонистааст зистпазирии наздик ба ҳафт рӯз ё пурраи ҳафтрӯзаро таъмин кунад.
• Дар иқлимҳои хеле сард, ба монанди Minneapolis–St. Paul ва Detroit, танҳо беҳтар кардани қабати берунии бино бехатарии ҳафтрӯзаро таъмин накардааст.
• Дар шароити мӯътадил, ба монанди Los Angeles, ки хонаҳои асосӣ аллакай ҳафт рӯз бехатар мондаанд, фоидаи иловагӣ аз рӯи Шумораи Рӯзҳои Бехатар маҳдуд будааст.
• Арзиши устуворӣ ба қатъ на танҳо аз самаранокии бино, балки аз басомади ҳодисаҳои шадид ва қатъ низ вобаста аст.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

• Исбот намекунад, ки ҳар як хонаи воқеӣ дар сатҳи PHIUS ё IECC ҳафт рӯз бехатар мемонад.
• Вақти бехатари эвакуатсияро барои хонаи мушаххас мустақим ҳисоб намекунад.
• Исбот намекунад, ки арзиши 0,754 дар Houston эҳтимоли дақиқи %75,4-и ҳодиса дар як сол аст.
• Нишон намедиҳад, ки беҳтар кардани изолятсия дар иқлимҳои ниҳоят сард метавонад нерӯи захиравиро пурра иваз кунад.
• Нишон намедиҳад, ки самаранокии энергия ҳамаи хавфҳои тиббӣ ва саломатиро аз байн мебарад.
• Нишон намедиҳад, ки аз ҷиҳати сифати ҳаво, намӣ, таҷҳизоти тиббӣ ва эҳтиёҷоти иртиботӣ дар хона мондан бехатар аст.
• Нишон намедиҳад, ки арзишҳои кодекси сохтмони ИМА дар Туркия ҳамон натиҷаҳоро медиҳанд.
• Нишон намедиҳад, ки бо холҳои осебпазирии иҷтимоии ин таҳқиқот хавфи як хонаводаи алоҳидаро чен кардан мумкин аст.
• Самаранокии хароҷотии чаҳорчӯби пешниҳодшударо ҳисоб намекунад.
• Хароҷоти сохтмонӣ, карбони таҷассумшуда ё муҳлати бозгашти бастаҳои нави қабати берунии биноро арзёбӣ намекунад.

Дар Туркия чӣ гуна мутобиқ кардан мумкин аст?

Барои мутобиқ кардани усул ба Туркия аввал бояд барои ҳар шаҳр таърифҳои ҳодисаҳои аз ҳад гарм ва сард таҳия шаванд. Ин таърифҳо бояд бо ҳадҳои процентилӣ нисбат ба шароити маъмулии иқлими маҳаллӣ муайян шуда, маълумоти қатъи барқ бо давомнокӣ, шумораи истифодабарандагони зарардида ва мавсим якҷо таҳлил шавад.

Дар қисми модели бино навъҳои зерин бояд алоҳида арзёбӣ шаванд:

• Хонаҳои бисёрошёнаи беизолятсия ё бо изолятсияи маҳдуд,
• Манзилҳои нави сатҳи кунунии самаранокии энергетикӣ,
• Хонаҳои алоҳида,
• Хонаҳои ошёнаи болоӣ ва мансардӣ,
• Манзилҳои ошёнаи якум ва вобаста ба таҳхона,
• Системаҳои гуногуни девор, бом, тиреза ва сояафканӣ.

Дар татбиқи Туркия бояд на танҳо ҳарорати дохилӣ, балки намии нисбӣ, рафтори кушодани тиреза, вентилятсияи табиӣ, сояафкании офтобӣ, синну сол ва ҳолати саломатии истифодабаранда, дастрасӣ ба генератор ё батарея ва кори системаҳои муштараки биноҳои бисёрошёна низ моделсозӣ шаванд.

Аҳамияти он аз нигоҳи гузашта, имрӯз ва оянда чист?

Дар гузашта кодексҳои энергетикии бино асосан ба кам кардани истеъмоли энергия ва ҳисобҳо дар истифодаи муқаррарӣ тамаркуз мекарданд. Ин таҳқиқот мекӯшад ба таври миқдорӣ нишон диҳад, ки ҳамон хусусиятҳои қабати берунии бино ҳангоми офат ё қатъи тӯлонӣ амнияти инсонро низ муайян мекунанд.

Саҳми имрӯзаи он пайвастани самаранокии энергетикии бино бо амнияти энергетикии хонавода тавассути SET дараҷа-соат ва Шумораи Рӯзҳои Бехатар мебошад. Бо ин роҳ, ба ғайр аз саволи “чӣ қадар энергия сарфа мешавад?”, саволи “ҳангоми қатъи барқ хона чанд рӯз зистпазир мемонад?” низ ба миён гузошта мешавад.

Дар оянда лозим аст чаҳорчӯба бо ҳароратҳои дохилии ченшуда дар қатъҳои воқеӣ тасдиқ гардад, ба хонаҳои бисёрошёна ва бисёроила васеъ карда шавад, пешбиниҳои иқлимӣ илова шаванд ва ҳамроҳ бо энергияи офтобӣ, батарея, захираи гармӣ, нерӯи захиравӣ ва марказҳои устуворӣ арзёбӣ шавад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот

Натиҷаҳои зистпазирии ҳафтрӯза дар шаш шаҳр

Бузургтарин беҳбудиҳо

Ибораи “бузургтарин коҳиши SET-и гарм бо арзиши ғайрисифрии PHIUS” дар Ҷадвали 6 мушкили возеҳӣ дорад. Арзиши SET-и гарми PHIUS барои Atlanta дар Ҷадвали 4 сифр аст; коҳиши %87 бошад бо натиҷаи IECC, ки аз 438 то 59 кам шудааст, мувофиқат мекунад. Аз ин рӯ, сарлавҳаи сатри Ҷадвали 6 бо бастаи муқоисавии истифодашуда мувофиқ нест.

Мушкилоти асосии метод ва гузоришдиҳӣ дар манбаъ

Натиҷаҳое, ки шаклҳо мустақилона нишон медиҳанд

Тафсири мутавозини натиҷаҳо

Қавитарин ва мустақимтарин натиҷаи таҳқиқот ин аст, ки қабатҳои серсамари бино дар ҳамаи иқлимҳои омӯхташуда таъсири ҷамъшудаи SET-ро кам мекунанд. Ин натиҷаи самтӣ дар байни шаҳрҳо, ҳодисаҳои гарм ва сард ва бастаҳои самаранокии бино пайваста мебошад.

Андозаи фоида аз рӯи Шумораи Рӯзҳои Бехатар ба иқлим вобаста аст. Дар Atlanta ва Portland қабати серсамар тавонистааст вақти бехатари тақрибан якрӯзаро ба сатҳи наздик ба ҳафт рӯз расонад. Дар Minneapolis–St. Paul ва Detroit бошад, изолятсияи қавӣ пастшавии ҳароратро суст карда, вале қатъи тӯлонии зимистонаро бехатар накардааст.

Қисми эҳтимолии таҳқиқот бояд бо эҳтиёти бештар тафсир карда шавад. Баъзе арзишҳои истифодашуда басомади солонаи ҳодисаанд ва метавонанд аз 1 зиёд бошанд. Аз ин рӯ, ҳарчанд рейтинги хавф муқоисаи муфид медиҳад, арзишҳои пешниҳодшударо набояд мустақиман ҳамчун “фоизи рух додан дар як сол” хонд.

Натиҷаҳо дастгирӣ мекунанд, ки самаранокии энергетикии бино метавонад ба устувории ҳолатҳои фавқулода саҳм гузорад. Аммо ҳанӯз тасдиқ нашудааст, ки дар хонаҳои воқеӣ, гурӯҳҳои гуногуни одамон ва шароити ояндаи иқлим ҳамон вақтҳои бехатар ба вуҷуд меоянд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Thermal Resilience and Passive Survivability of Residential Buildings During Extreme Temperature Events and Power Outages: Implications for Household Energy Security

Муаллифон ва тартиби дуруст: Eliza Hotchkiss; Noah Sandoval; Morgan Bazilian.

Муаллифи ҳаммақоми аввал: Маълумот дар бораи саҳми баробар ё ҳаммуаллифи аввал нишон дода нашудааст.

Муаллифи масъул/тамос: Дар матни мақола эзоҳи муаллифи масъул ва суроғаи почтаи электронӣ мавҷуд нест. Дар саҳифаи сабти SSRN Eliza Hotchkiss ҳамчун муаллифи тамос номбар шудааст.

Мутобиқати муаллиф–муассиса:

• Eliza Hotchkiss: Advanced Energy Systems Program, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.
• Noah Sandoval: Advanced Energy Systems Program, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.
• Morgan Bazilian: Payne Institute for Public Policy, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.

DOI:10.2139/ssrn.6945155

Пайванди расмии манбаъ:https://ssrn.com/abstract=6945155

Платформаи нашр: SSRN.

Санаи боргузорӣ ба SSRN: 15 июни 2026.

Санаи фиристодан дар матни мақола: 10 июни 2026.

Соли нашр: 2026.

Шумораи саҳифаҳо: 15.

Навъи манбаъ: Таҳқиқоти моделсозии preprint, ки таҳлили таърихии ҳарорат ва қатъи барқро бо моделсозии физикии энергияи захираи манзил якҷо мекунад.

Вазъи баррасии ҳамтоён: Ин таҳқиқот preprint-и аз баррасии ҳамтоён нагузашта мебошад; натиҷаҳо бояд бо дарназардошти ин маҳдудият хонда шаванд.

Маҷалла: Маълумот дар бораи маҷаллаи баррасишуда мавҷуд нест. Ибораи “Preprint submitted to Elsevier” дар матн маънои қабул ё нашр дар маҷаллаи Elsevier-ро надорад.

Ношири аслӣ: Ношири маҷаллаи баррасишуда тасдиқ нашудааст. Таҳқиқот дар платформаи preprint-и SSRN пешниҳод шудааст.

Вазъи версияи баррасишуда: Дар санҷиши сарлавҳа ва DOI аз 5 августи 2026 версияи маҷаллаи баррасишудаи ҳамин таҳқиқот тасдиқ нашудааст.

Шумораи шаклҳо, ҷадвалҳо ва муодилаҳо: Ҳашт шакл, шаш ҷадвал ва шаш муодилаи рақамдор мавҷуданд.

Саҳми муаллифон: Дар манбаъ баёни алоҳидаи CRediT оид ба саҳми муаллифон вуҷуд надорад.

Маблағгузорӣ ва сипосгузорӣ: Муаллифон ба Building Technologies Office-и Вазорати энергетикаи ИМА барои лоиҳаи таҳқиқотии самаранокии энергия ва устувории энергетикӣ, ки асоси ин корро ташкил додааст, сипос гуфтаанд. Саҳми муҳаққиқони National Laboratory of the Rockies, Pacific Northwest National Laboratory ва Lawrence Berkeley National Laboratory низ қайд шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Дар версияи боршуда баёни алоҳидаи бархӯрди манфиатҳо мавҷуд нест. Ин камбудӣ набояд ҳамчун набудани бархӯрди манфиатҳо тафсир шавад.

Дастрасӣ ба маълумот: Барои ҳодисаҳои хоми ҳарорат, сабтҳои қатъи барқ, намунаҳои ResStock ё натиҷаҳои коркардшудаи шаҳрҳо пайванди анбори оммавии маълумот дода нашудааст.

Дастрасӣ ба код: Барои ҷараёни кори моделсозӣ, коди мувофиқсозии ҳодисаҳо ё ҳисоби хавф анбори оммавии код нишон дода нашудааст.

Усулҳои асосӣ: Муайян кардани ҳодисаҳои таърихии ҳарорати шадид дар асоси процентил; DOE Form OE-417 ва таҳлилҳои қатъҳои дароз; моделсозии бино бо ResStock ва EnergyPlus; Ҳарорати Самараноки Стандартӣ; Шохиси Гармӣ; SET дараҷа-соат; Шумораи Рӯзҳои Бехатар ва ҳисоби консептуалии хавфи эҳтимол–оқибат.

Ин мақолаи тоҷикӣ бо баррасии матн, шаш муодила, шаш ҷадвал, ҳашт шакл, тавсифи усулҳо, муқоисаҳои шаҳрӣ, натиҷаҳо ва маҳдудиятҳои таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Мундариҷаи илмӣ танҳо ба ҳамин таҳқиқот такя мекунад. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи библиографии номи таҳқиқот, муаллифон, DOI, санаи SSRN ва вазъи нашр истифода шудааст.

Маҳдудиятҳои асосии методологии таҳқиқот инҳоянд: басомади ҳодисаи шадид ҳамчун эҳтимол номида шудааст; ҳисобҳои шартии қатъ муфассал шарҳ дода нашудаанд; ҳаҷми намунаи моделсозӣ дода нашудааст; таҳлили миқдории номуайянӣ вуҷуд надорад; санҷиш танҳо ба муқоисаи сифатӣ такя мекунад; манбаи холҳои осебпазирии иҷтимоӣ шарҳ дода нашудааст; ва танҳо хонаҳои алоҳидаи ИМА моделсозӣ шудаанд.

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки қабатҳои такмилёфтаи бино метавонанд дар моделсозии намояндагии манзил таъсири ҳарорати хатарнокро ҳангоми қатъ кам карда, вақти бехатар монданро дароз кунанд. Таҳқиқот барои хонаи воқеӣ вақти дақиқи бехатар мондан, кафолати инфиродии саломатӣ, самаранокии универсалӣ барои ҳамаи навъҳои бино ё арзиши кодексе, ки бевосита дар Туркия татбиқ шавад, пешниҳод намекунад.