تنظیم شرایط محیطی

منطقه آسایش : به منطقه ایی گفته می شود که انسان در آن احساس آرامش کند نه احساس گرما و نه احساس رطوبت و سرما کند- و دمای محیط آن بین 26 و 21 باشد. (دمای داخل بدن انسان 37 و بیرون بدن انسان 32)

بیرون بدن 38 ناراحت کننده و پائین 32 در بیرون بدن ناراحت کننده است.

* منطقه آسایش محدوده ای است که فرد در آن احساس آسایش می کند بر اساس دمای هوا و میزان رطوبت.

تأثیر عوامل اقلیمی بر منطقه آسایش : تابش آفتاب و باد. همچنین رطوبت هوا در محدوده منطقه آسایش تأثیر می گذارد.

تابش آفتاب :

* در شرایطی که دمای هوا کمتر از 21 باشد تابش آفتاب باعث گسترش منطقه آسایش می شود. اما اگر دما بیش از این باشد مثلاً c 29 بالا باشد چون هوا گرم است باعث کم شدن محدوده آسایش می شود.

تأثیر رطوبت هوا در منطقه آسایش : رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک می شود. در رطوبت نسبتی 30% با دمای هوای c 32 آزاردهنده می شود. (هوای شرجی) اگر رطوبت 10% افزایش کند با همین دما قابل تحمل تر می شود.

تأثیر باد بر منطقه آسایش :

(باد غربی در کشور ما در مناطق سرد نامرغوب می باشد.)

(باد غربی در کشور ما در مناطق مرطوب نامرغوب می باشد.)

(باد غربی در کشور ما در گرم با رطوبت بالا تقریباً مرغوب است.)

آفتاب صبح یعنی تا ساعت 10 چون گرم نیست بهتر است به آشپزخانه که وسایل گرم کننده دارد تابیده شود . اتاق خواب چون بیشتر وقت در آن سپری می کنیم در قسمت جنوب استفاده شود.

* زاویه تابش خورشید در هر ساعت 15 می باشد. چون شبانه روز 24 ساعت است و خورشید 360 درجه حرکت می کند.

1. معتدل و مرطوب شمال

2. سرد و کوهستانی کردستان

3. گرم و مرطوب جنوب- دزفول-خوزستان

4. گرم و خشک یزد- کاشان

معتدل و مرطوب : باید روی سکو قرار بگیرند تا به رطوبت زمین برخورد نکند. یا سکوها به صورت چهار پایست یا به صورت دیوار یکپارچه که دو سوراخ در شمال و جنوب (بیشتر) به سمت بادهای غالب قرار می دهند که به آن گربه روی می گویند. - - استفاده از رنگ روشن در نمای ساختمان – (دمای شب با روز اختلاف زیاد باهم دارند. به خاطر ظرفیت گرمایی ، ظرفیت گرمایی آب بیشتر از خاک است.)

نیم دریا و خشکی : هنگام روز هوای روی خشکی گرمتر از هوای روی دریاست بنابراین این اختلاف دما باعث می شود هوای روی خشکی که گرمتر است بالا رود و هوای روی دریا به سمت خشکی آمده و جای آن را بگیرد.

در شب هوای روی دریا گرمتر از هوای روی خشکی است در شب دریا گرمتر از خشکی است در نتیجه هوا از سمت خشکی به سمت دریا است.

- برون گرا هستند. – زیر زمین ندارند. – پنجره های بزرگ و قدیدارند. – مصالح از چوب و سفال و سنگ و ساقه گیاهان. – پلان های مستطیل شکل و دایره می باشد. – استفاده از ایوان های سرتاسری و بزرگ در دور تا دور خانه برای جلوگیری از عبور باران به داخل. – خانه ها با فاصله های زیاد از هم ساخته می شوند یعنی هر خانه در وسط زمین زراعی خودشان است برای اینکه هوا بین خانه ها عبور کند تا رطوبت را از بین ببرد.

- سقف ها بیشتر شیروانی از جنس هلب یا سفال های 40×50 می باشد و در مواقعی از ایزوگام استفاده می شود. – خانه بیشتر در طول است تا طبقات.

منطقه سرد و کوهستانی : از نظر آب و هوای هوای گرمترین ماه سالش میانگین بیش از 10 درجه و میانگین حداقل هوای سرد ترین ماه سال کمتر از 3- می باشد.

- به دلیل وجود کوه های بلند یعنی منطقه کوهستانی مانع ورود بادهای مدیترانه می شود.

- تابش بیشتر به صورت مایل است و در فصل زمستان سراسر فصل پوشیده از برف و یخبندان است. فصل سرما از اوایل آذر تا اواخر فروردین بهار بسیار کوتاهی دارد. مثل همدان ، سنندج ، ارومیه ، تبریز ، یاسوج

- بافت های به هم پیوسته ، ساختمان های معمولاً بازشوها بسیار کم و کوچک تر دارند. معمولاً سقف های شیروانی دارند و یا اگر مسطح باشند باید کاملاً ایزوگام باشند. سطح پلان بسیار کم است. شکل پلان ها مربع است و رنگ نما تیره است. مصالح با ظرفیت حرارتی بالا استفاده می شوند مثل بتن ، سنگ ، آجر. ارتفاع طبقات نسبت به مناطق دیگر کمتر است. 7/2.

مناطق گرم و مرطوب : به دلیل وجود رطوبت و گرما هوا خیلی شرجی است و غیر قابل تحمل است. تابستان طولانی تر و زمستان کوتاهتر است. پلان ها گسترده ارتفاع طبقات بسیار زیاد است برای حرکت هوا. مصالح ظرفیت حرارتی کم دارند. سفال و آجر خانه برون گرا است. از بادگیر استفاده می کنند برای صرفه جویی در مصرف و برای خنک کردن این خانه ها هم سایبان دارند برای جلوگیری از ورود آفتاب به داخل. تهویه خیلی اهمیت ندارد به دلیل گرمی هوا. رنگ نما روشن.

گرم و خشک : بیشترین فصل گرما و تابستان است. و بادش سوز دارد. گرم گرم است. باران ندارد. پوشش گیاهی کم است. ارتفاع سقف 30/3 بلند است. پلان ها گسترده. درون گرا هستند. بادگیر دارند. و شکل پلان مربع و مستطیل است.

پنجره های قدی با بازشو کم با شیشه های رنگی. به بیرون پنجره ندارند و همه پنجره ها به داخل حیاط مرکزی است. از مصالح با ظرفیت حرارتی کم . معمولاً سقف ها به صورت گنبدی است به خاطر کم بودن چوب. بیشتر اسکلت ساختمان از خشت است. رنگ ساختمان سفید است. خانه ها به هم چسبیده در کوچه های باریک معمولاً دورتادور حیاط ایوان دارند. تابستان نشین و زمستان نشین دارند. پنجره ها زیاد ولی باریک هستند به دلیل جلوگیری از ورود گرما به داخل. جهت قرارگیری خانه ها بیشتر به سمت جنوب شرقی می باشد به دلیل اینکه تازه آفتاب درآمده.

گرم و مرطوب	معتدل و مرطوب	سرد و کوهستانی	گرم و خشک	نوع اقلیم
ظرفیت حرارتی کم	ظرفیت حرارتی کم	ظرافیت حرارتی ساده	ظرفیت حرارتی پائین	نوع مصالح
گسترده	گسترده	فشرده (بافت شهری فشرده)	گسترده (بافت شهری فشرده)	نوع پلان
مسطح	شیبدار	شیبدار بیشتر مسطح	گنبدی	نوع بام
جنوب شرقی تا جنوب	شرق تا غرب	جنوب شرقی تا جنوب غربی	جنوب و جنوب شرقی	جهت قرارگیری
روی زمین	روی کرسی	روی زمین	روی زمین	نحوه ارتباط ساختمان با زمین
متوسط	زیاد	کم	تعداد کم سطح کم	تعداد پنجره و سطح پنجره
متوسط	زیاد	کم	کم	میزان استفاده از تصویر طبیعی
پراکنده	پراکنده	فشرده	متراکم	بافت مجموعه
روشن	آزاد	تیره	روشن	نوع رنگ نما

میزان تأثیر عوامل اقلیمی بر ساختمان : تابش خورشید : انرژی خورشیدی جذب شده در دیوارها : مقدار انرژی جذب شده خورشید در دیوارها به رنگ مسطح دیوارها و جنس آنها بستگی دارد. رنگ سفید براق حدود 15% انرژی خورشید را جذب می کند رنگ های روشن عمومی مثل کِرِم و خاکستری روشن 40 تا 50 % انرژی خورشید را جذب می کنند. رنگ های تیره خاکستری تیره سبز و قرمز 60 تا 70 % و رنگ سیاه 80 تا 90 % انرژی خورشیدی را جذب می کنند.

انرژی خورشیدی جذب شده توسط پنجره ها : به عمق سایبان ، ارتفاع پنجره و جنس و رنگ شیشه ، کره کره داخلی بستگی دارد. سایبان خارجی فقط 10 % پرتوها را به پرتاب می کند. سایبان داخلی (کرکره) 40 تا 70 % پرتوها را به داخل پرتاب می کند اگر اصلاً سایبان نداشته باشیم و شیشه معمولی باشد 90% داخل خانه می شود. بنابراین با استفاده از سطوح خارجی سفید رنگ و دیوارهای ضخیم ، پنجره های کوچک و مجهز به سایبان می توان دامنه نوسان هوای داخلی را به میزان 10% و حداکثر هوای داخبی را تا 50% دمای هوای خارجی را کاهش داد.

* سرعت جریان هوای داخلی : با ایجاد کوران مؤثر (دو پنجره مقابل هم ، در دو جعبه رو به روی هم)

در داخل اتاق می توان میانگین سرعت جریان هوای داخل را به 60% و حداکثر سرعت آن را تا 120% سرعت باد افزایش داد. اگر کوران اتفاق نیافتد و فقط پنجره ها باز شود سرعت هوای داخلی به 15% و حداقل سرعت آن تا 10% سرعت باد کاهش می یابد.

* فشار بخار هوای داخلی : اگر ساختمان به صورت طبیعی و تهویه بشود فشار بخار هوای داخل برابر فشار بخار هوای خارج است. در ساختمان های پر جمعیت در فصل زمستان هنگامی که پنجره در طول روز بسته باشد فشار بخار هوای داخل به میزان 7 میلی متر جیوه نسبت به هوای خارج افزایش می یابد.

انواع تابش : تابش مستقیم- تابش پراکنده- تابش انعکاسی که برای تعادل محیط خارجی باید از آنها استفاده نمود.

تابش حقیقی : عبارت است از مقدار تابش خورشید که در فعالیت به سطح کره زمین می رسد مقدار تابش حقیقی خورشید ، چند عامل بستگی دارد :

1. زاویه تابش : زاویه ی بین شعاع تابش و صفحه افق

مقدار زاویه تابش بستگی به عرض جغرافیای آن منطقه و همچنین زاویۀ انحراف محور کره زمین دارد.

زاویه انحراف محور کره زمین :

محور شمال جنوب کره زمین با خط عمود بر صفحه مسیر حرکت زمین به دور خورشید برابر با 5/23 درجه است که آن را زاویه انحراف زمین می نامند.

2. شرایط جوی هوا : شامل مقدار بخار آب موجود در هوا ، میزان گرد و خاک و دود در هوا از شدت تابش خورشید می کاهد. هرچه زاویه تابش کمتر باشد شعاع خورشید مسیر بیشتری را طی می کند در نتیجه باعث کاهش تابش می شود.

3. بلندی روز : که در طول سال متغیر است.

- زاویه سمت الرأس 6 : زاویه بین تصویر شعاع تابش بر صفحه افق و جهت جنوب واقعی .

- جهت تابشی : : عبارت است از زاویه بین شعاع تابش و جهت شمال واقعی .

نکته : در هر ساعت زمین 15 درجه به دور خود می چرخد و چون شبانه روز 24 ساعت است 360 درجه می چرخد.

- تابش خورشید بر انواع سطوح : افقی و عمودی :

1. در روزهای گرم تابستان مقدار انرژی تابیده شده به سطح افقی تقریباً دو برابر سطوح عمودی است.

2. سطوح افقی و بام مسطح در تابستان بیشترین و در زمستان کمترین مقدار تابش دریافت می کند.

3. تابش به روی سطوح افقی در زمستان از مقدار تابشی که در همین فصول به دیواره های جنوب شرقی و جنوب غربی می تابد کمتر است.

تأثیر اقلیم و محیط بر ساختمان : چهار عاملی که باید در طراحی معماری مورد توجه قرار گیرد عبارتند از : تابش خورشید ، جریان هوا ، رطوبت و دمای هوا .

- تبادل حرارتی بین بدن انسان با محیط پیرامون :

تولید گرما در بدن انسان: فعالیت های روزانه ی انسان خوابیدن ، خوردن ، حرف زدن، راه رفتن همواره با تولید گرما همراه است .

دفع حرارت از بدن : دمای متوسط بدن 37 درجه سانتی گراد است برای اینکه انسان قادر به فعالیت روزانه باشد و دمای بدن خود را ثابت نگه دارد باید گرمای اضافه را دفع نماید و همچنین گرمای جذب شده را به محیط پس دهد . بدن انسان تقریباً 40 درصد گرمای اضافه را به صورت جابجایی (مثل حرکت هوا) و 40% به صورت تشعشع به محیط انتقال می دهد و 20% بقیه به صورت تبخیر گرما (وقتی باد به بدن می خورد) از دست می دهد. به عبارتی دیگر می توان گفت تعادل گرما در بدن انسان به شکل زیر تأمین می شود :

1. کم کردن گرما به وسیله ی تبخیر ، تابش ، هدایت و جابجایی و جذب گرما از طریق تابش و تشعشع هدایت و جریان هوا

تأمین شرایط راحتی انسان به چهار عامل بستگی دارد :

1. دمای هوا

2. رطوبت

3. جریان هوا

4. تابش خورشید

1.نکته : دفع گرما به طریق جابجایی با افزایش دمای محیط اطراف به شدت کاهش می یابد.

2. نکته : با افزایش رطوبت محیط دفع گرما توسط تبخیر صورت می گیرد .

- واحد راحتی از نظر گرما : مقیاس حرارتی : مقیاس حرارتی ترکیبی است از مجموع تأثیرات عوامل گرمایی که به وسیله ی مشاهدات و اندازه گیری هایی که در آزمایشگاه انجام شده صورت می گیرد.

تابش : مقدار تابش خورشید در خارج از اتمسفر زمین بر روی یک صفحه ی عمود بر شعاع خورشید تابش خورشید نامیده می شود .

نکته : حرارت حاصل از تابش آفتاب به ارتفاع محل از سطح دریا بستگی دارد . به همین دلیل در نقاط مرتفع چون اشعه خورشید فاصله ی کمتری را در اتمسفر طی می کند حرارت بیشتری را طی می کند .

نکته : در ظهر به دلیل نزدیک شدن زاویه ی تابش به زاویه ی قائم گرم ترین تابش وجود دارد .

1. بادگیر یک طرفه : در بادگیرهای یک طرفه دریچه ی بادگیر در جهت وزش بادهای خنک و نسیم های مطبوع است زیرا اگر دهانه ی بادگیر در جهت بادهای گرم کویر باشد زندگی سخت و غیرممکن خواهد شد . نمونه ی بادگیرهای یک طرفه را در شهرهای طبس و اطراف آن می توان یافت در بعضی مواقع بادگیر یک طرفه پشت به باد و طوفان های آزار دهنده ساخته می شود . این نوع بادگیرها باد را از درون سرداب ها به وسیله ی کانال هواکش به اتاق ها هدایت می کند و بدین ترتیب مل تهویه و تخلیه ی هوا انجام می شود .

2. بادگیرهای چهار طرفه : درشهر کاشان و یزد دیده می شود و معمولاً مرتفع هستند زیرا به طور مثال در کاشان وجود بادهای خنک که از ارتفاعات زاگرس می وزد وجود بادگیرهای مرتفع و چهار طرفه سبب می شود تا هر نوع حرکت نسیم که به دیواره ها و دریچه ی کانال برخورد می کند را به درون هدایت کند.

در بعضی مواقع در محل سرداب در زیر کانال بادگیر چاهی حفر می شود ، تا باد به طرف آب هدایت شود و سبب خنکی شود .

3. بادگیرهای چند وجهی : (معمولاً در یزد) در شهرستان یزد و قسمت های مرکزی ایران و گاهی مدور ساخته می شود. به دلیل وجود بادهای مطلوب این نوع بادگیرها باد را از هر طرف که وزش داشته باشد گرفته و به داخل کانال هدایت می کند .

مسیر کانال به اتاق های سه دری یا پنج دری همچنین به سرداب ها رسیده و باعث خنک شدن هوای فضاها می شود .

حوضخانه : به اتاق و ایوان و زیرزمینی گفته می شود که در آن یک آب گیر قرار دارد و معمولاً برای خنک نگه داشتن مواد غذایی از آب استفاده می کردند .

ایوان : به فضایی گفته می شود که از یک یا دو یا سه طرف باز باشد .

جهت استقرار ساختمان در اقلیم های مختلف :

اجزای ساختمان در اقلیم های مختلف

1. گرم و خشک : بخش زمستان که بخشی از خانه است که با وسعت زیاد و با پجره های وسیع روبه جنوب که اشعه های خورشید را به خوبی دریافت می کند که از همان آغاز صبح گرم می شود . دیوارها ، سقف و کف در این بخش از خشت خام ساخته شده، ضخامت دیوارها 1 تا 5/1 متر و بدین ترتیب دیوارها دارای ظرفیت حرارتی بالایی هستند. حرارت و گرمای روز در بدنه ی دیوارها ذخیره می شود و شب که هوا سرد است گرما را به فضاهای داخلی پس می دهد و سبب تعدیل سرمای شب می گردد .

تابستان نشین : شامل فضاهایی مانند : تالار ، بادگیر ، حوضخانه ، می باشد خانه های تابستان نشین در جبهه ی جنوبی ساختمان ایجاد می شود و دارای بازشوهایی روبه دیوار است به همین دلیل کمترین میزان انرژی خورشید را در فصل تابستان دریافت می کند .

شاه نشین : بزرگترین و زیباترین فضاهای اقلیم گرم و خشک است به وسیله ی چند پله از سطح مین به راهرویی مرتبط می گردد . معمولاً درها و پنجره های آن منبت کاری شده اند، سقف اتاق با قاب سازی های چوبی یا گچ بری یا آینه کاری و نقاشی تزئین شده است. این اتاق براساس تعداد پنجره ها نامگذاری می شود مثل (پنج دری، هفت دری)

هشتی : فضایی که ارتباط بین داخل و خارج ساختمان را برقرار می کند . معمولاً ابعادی متناسب با m2 3×3 و برای جلوگیری از چشم انداز مستقیم به درون حیاط ساخته می شود . هشتی معمولاً از دو قسمت داخلی تشکیل شده که به اتاق مستخدم وصل می باشد.

گودال باغچه : گاهی عمق گودال باغچه به 3 الی 4 متر می رسد دلیل استفاده از گودال باغچه عبارت اند از : 1. تسهیل در دسترسی به آب قنات جهت آبیاری باغچه ، 2. افزایش ارتفاع دیواره ی حیاط و در نتیجه افزایش ارتفاع سایه در حیاط جهت حفظ خنکی در عمق حیاط در طول روز ، 3. با ایجاد گودال باغچه میزان مجاورت افراد و فضاها به حیاط مرکزی با شاخ و برگ درختان و رطوبت و سایه ی حاصل از آنها افزایش می یابد.

بادگیر : بادگیر به منظور تهویه و خنک سازی هوا مورد استفاده قرار می گیرد . در بناهای حواشی کویر یا در جنوب یا نقاط مرکزی ایران از بادگیر با شکل های مختلف استفاده می شود .

استقرار بادگیر در جهت باد : انواع بادگیرها: 1. یک طرفه 2. چهار طرفه 3. چند وجهی (8 طرفه) و 4. مدور

در طراحی معماری شرایط برای استفاده از حداکثر انرژی خورشید عبارت است از :

1. استفاده از رنگ تیره

2. مصالح با ظرفیت حرارتی بالا

3. استفاده از شیشه

4. استفاده از ارتفاع کم

5. کشیدگی پلان در جهت شرق به غرب پنجره ها در سمت جنوب بافت متراکم ، ضخات پروفیل ها کم

شرایط لازم برای مقابله با آفتاب در معماری :

1. استفاده از مصالح با رنگ روشن

2. ابعاد بازشوها کم

3. استفاده از سایبان

4. استفاده از گیاهان

5. استفاده از آب در حیاط

6. استفاده از ارتفاع زیاد در ساختمان

7. استفاده ز پنجره های شمالی

8. سقف های گنبدی

مهره گیری از نوسان دمای هوا :

1. احداث قسمتی از بنا در داخل زمین

2. استفاده از پنجره های روبه روی هم

3. استفاده از دیواره های ضخیم

4. پوشاندن حیاط با فضای سبز

5. استفاده از ساختمان های زیرزمینی

راه های انتقال حرارت به داخل ساختمان :

1. هدایت : در این روش حرارت موجود در یک اتاق بدون عایق حرارتی دفع می شود و یا حرارت هوای بیرون که در اثر تابش آفتاب در سطح خارجی دیوار ایجاد شده به فضای داخل انتقال پیدا می کند هرچه مصالح دیوار متراکم تر باشد حرارت سریع تر به صورت هدایت از آن عبور می کند . مثل بتن که متراکم تر از چوب است ضریب هدایت بیشتری نسبت به چوب دارد .

2. جابجایی : جریان هوا می تواند حرارت را از سطوح گرم به سطوح سرد منتقل کند . زیرا هوای گرم سبک است بالا می رود پس از مدتی حرارت خود را از دست می دهد دوباره سرد شده و به طرف پایین حرکت می کند.

3. تابش : حرارت مانند نور مانند امواج منتقل می شود در نتیجه حرارت از طریق تابش از یک جسم گرم به یک جسم سرد منتقل می گردد. بدون آنکه تأثیری در دمای هوای بین دو سطح بگذارد .

4. تبخیر : عبارت است از تغییر دما و انتقال حرارت در اثر تغییر مایع به بخار که این تغییر شکل باعث دفع حرارت می شود. مثل قطرات آب جمع شده پشت پنجره اتاق وقتی که هوای بیرون خیلی سرد باشد .

دیوارها :

هرچه ضخامت کمتر باشد انتقال حرارت بیشتر است و هرچه جنس دیوار ضریب انتقال حرارت بالاتری داشته باشد دیوار کارآیی مناسبی ندارد مانند دیوار آهنی نسبت به آجری .

- دیوار آجر سفالی نسبت به دیوار آجر معمولی ضریب انتقال حرارت کمتری دارد.

- دیوارهای دو جداره انتقال حرارت کمتری دارند .

نکته : اثر باد و رطوبت به ضخامت دیوار بستگی ندارد .

عایق های حرارتی : یونولیت و پشم شیشه جزء بهترین عایق های حرارتی می باشند .

نکته : تأثیرپذیرترین جزء ساختمان در برابر عوامل اقلیمی بام آن است .

انواع بـــــام :

1. بام های یکپارچه با ترکیبی سنگین

2. بام های یک لایه یا دو لایه ، سبک که به وسیع هوا از یکدیگر جدا می شوند (دوجداره)

تابش آفتاب بر بام : تابش آفتاب در تابستان و بارش برف و باران در زمستان بیشتر بر بام ساختمان تأثیر می گذارند . در زمستان عمده ترین عامل اتلاف حرارت داخل بام ساختمان است میزان انتقال حرارت نیز به مقاومت حرارتی مصالح بام بستگی دارد.

همچنین در هوای گرم نیز هوای داخل ساختمان تحت تأثیر گرمای بام قرار می گیرد. میزان تأثیر این نوسانات تا حدود زیادی به نوع بام و رنگ سطح خارجی آن بستگی دارد.

ویژگی بام های یکپارچه با ترکیبی سنگین : 1. در دو نوع مسطح و شیبدار 2. از جنس آجر یا بتنی می باشد .3. انتقال حرارت در این نوع بام ها از نوع انتقال هدایتی است .

نکته : عمده ترین عامل تعیین کننده ی خصوصیت بام های یکپارچه عبارت است از :

1. رنگ سطح خارجی

2. مقاومت حرارتی

3. و ظرفیت حرارتی مصالح آن است .

بام های سبک : مانند بام هایی که مانند مصالحی نظیر آزبست و سیمان و آهن گالوانیزه و آلومینیوم همراه با پوشش گچ و ورقه های چوبی

بام های سبک دو لایه : تبادل و انتقال حرارت بدین صورت است که مقداری از انرژی خورشید جذب شده و به اطراف پخش می شود و بقیه به صورت تابش به لایه های داخلی و سقف انتقال پیدا می کند .

عوامل مؤثر در ویژگی بام دو لایه عبارتند از :

1. رنگ سطوح ، 2. مصالح ، 3. وضعیت تهویه ی هوای بین دولایه، 4. و مقاومت حرارتی مصالح هر دو لایه .

تأثیر ارتفاع در دمای داخل ساختمان :

1. کاهش ارتفاع سقف ها یا افزایش آن ممکن است باعث کاهش هزینه ی گرمایش یا سرمایش در ساختمان شود .

2. ایجاد فضای خصوصی تر و ملموس تری با کم کردن ارتفاع خواهیم داشت .

3. ضرورت اقتصادی کردن ساختمان با اجزای پیش ساخته تا ارتفاع کم

انواع پنجره ها و جهت آنها :

1. پنجره بازشو به طرف داخل که هوا وارد می شود . هوای سرد جایگزین هوای گرم می شود . جهت ورودی هوا در این نوع بازشوها قابل تغییر است .

2. پنجره بازشو از خارج : روبه خارج باز شده ، ورود هوا کم می شود و قابل تنظیم نیست .

3. بازشو به بالا : سرویس های بهداشتی، روبه بالا باز می شود معمولاً هوا خارج می شود و برای تهویه مناسب است .

4. بازشو روبه پایین : باد قابل کنترل است و هوای گرم در بالا محبوس می شود.

5. بازشوی کشویی : از پهلو باز می شود و عوامل اقلیمی قابل کنترل است .

کاربرد پنجره :

1. تهویه

2. تأمین نور

3. زیبایی

4. اشکال : انتقال صوت ، تبادل حرارتی

نکته : میزان مدت نورگیری در پنجره های افقی بیشتر از پنجره های عمودی است .

نکته : مقدار نور وارد شده در پنجره های عمودی بیشتر از پنجره های افقی است .

نکته : وقتی آفتاب به سطوح شفافی مثل شیشه برخورد می کند بخشی از آن جذب شده و بخشی به صورت انرژی حرارتی به اطراف منتقل می شود و قسمتی از آن منعکس می گردد .

معایب پنجره در سیستم گرمایشی :

1. سطوح شیشه ای در شب گرما را از دست می دهد .

2. به دلیل تابش آفتاب در طول روز به داخل اتاق مبلمان تغییر رنگ می دهد .

تأثیر باد بر ساختمان عبارت است از :

تأثیر بر تهویه ی طبیعی ساختمان که به اختلاف فشاری که وزش باد در جداره ی خارجی ساختمان به وجود می آورد بستگی دارد و بطورکلی می توان گفت وزش باد در چگونگی تهویه ی طبیعی و دمای هوای داخلی ساختمان و در نتیجه آسایش ساکنین تأثیر می گذارد .

روش های مقابله با باد در ساختمان یا معماری :

1. ساختمان پشت به باد طراحی می شود .

2. سطوح دیوارها صاف باشد .

3. ابعاد پنجره کوچک باشد .

4. استفاده از بادشکن که می تواند درخت یا دیوارهای کوتاه باشند .

5. استفاده از فضای حائل (قرار دادن فضایی کم مصرف در جهت وزش باد) .

6. فرورفتگی و برجستگی در جهتی ایجاد شود که باد را در خود حبس نکند .

7. فرورفتگی بام به حداقل ممکن برسد .

8. پنجره در خارجی ترین نقطه ی دیوار قرار گیرد .

9. از پنجره دوجداره استفاده شود .

10. ارتفاع جان پناه به حداقل ممکن برسد .

نکته : رنگ مصالح در مقابل ساختمان با باد تأثیری ندارد .

حالت های مختلف ساختمان و نقش باد :

هرچه د سطح جانبی ساختمان کمتر باشد تأثیرپذیری ساختمان در مقابل باد کمتر است و هرچه قدر سطح ها بر جهت باد عمودتر باشند تأثیرپذیر در مقابل باد بیشتر خواهد بود هرچه قدر ارتفاع سطح ها بیشتر باشد تأثیرپذیر در مقابا باد بیشتر خواهد بود .

عملکرد تهویه در ساختمان :

1. سلامت 2. آسایش 3. خنک سازی

1. تهویه برای سلامت : تأمین هوای قابل تنفس در ساختمان به صورتی است که اکسیژن و سوخت مورد نیاز داخل بدن را تأمین و از انباشته شدن دی اکسید کربن و ایجاد بو جلوگیری می کند .

2. تهویه برای ایجاد آسایش : ایجاد آسایش فیزیکی را از طریق بالابردن میزان کاهش دمای اضافی بدن با تبخیر عمق همچنین از طریق برطرف کردن ناراحتی ناشی از خیش شدن سطح بدن از عرق و سرعت مطلوب جریان هوا برای ایجاد آسایش در داخل ساختمان به دمای آن هوا بستگی دارد در حقیقت هرچه هوا گرمتر باشد سرعت جریان هوای بیشتری مورد نیاز است .

نکته : اثر نهایی سرعت باد بر بدن به رطوبت هوای در حال جریان ، نوع لباس و قدرت متابولیکی بدن بستگی دارد .

3. تهویه ساختمانی یا تهویه برای خنک سازی ساختمان : این نوع تهویه به معنی خشک نمودن داخل ساختمان به وسیله ی تعویض هوای گرم داخل با هوای خنک خارج است . در واقع پایین بودن ظرفیت حرارتی هوا باعث می شود زمانیکه در اتاق تهویه صورت نپذیرد و هوای داخلی تعویض نگردد هوای داخل گرم شده و دیگر قابل تحمل نباشد . گرم یا سرد بودن اتاق به رنگ سطوح خارجی دیوارهای اتاق بستگی دارد هرچه تیره تر باشد هوای اتاق گرم تر است ولی میزان نوسان دمای هوای داخلی به ظرفیت و مقاومت حرارتی مصالح و میزان نوسان دمای سطوح خارجی دیوار بستگی دارد . بطور مثال: ساختمان هایی که رنگ سطح خارجی آنها سفید یا نزدیک به سفید باشد دارای مصالح ساختمانی با ظرفیت و مقاومت حرارت متوسط، پنجره های نسبتاً کوچک و مجهز به سایبان های موثر می باشد ولی در ساختمان هایی که رنگ سطح خارجی دیوارها تیره رنگ است یا داراب پنجره های بزرگ بدون سایبان هستند هنگام روز هوای داخلی آنها نسبتاً به هوای خارج گرم تر است .

2. در مناطق گــــرم : وظیفه ی اصلی تهویه این است که با به جریان انداختن هوا در اطراف بدن عرق جمع شده بر روی پوست به سرعت تبخیر شود و به ویژه در مناطق گرم و مرطوب از طریق تبخیر عرق باعث کاهش دمای مؤثر شده و شرایط آسایش را فراهم می سازد . در مناطق گرم و خشک باید میزان تهویه در روز را به حداقل ممکن رساند تا حدی که بتوان از آلودگی هوای داخلی جلوگیری کرد . در مناطق گرم چون هوا در شب خنک می شود سرعتی در حدود 1m/s یک متر برثانیه برای جریان هوای داخل ساختمان کافی است .

نکته : در مورد مناطق سردسیر سرعت مورد نیاز جریان هوا بستگی به دما ، رطوبت و فعالیت فیزیکی بدن دارد .

معیار ارزش یابی شرایط تهویه در داخل ساختمان

1. اتاق نشیمن : اتاق نشیمن بهترین معیار ارزش یابی شرایط تهویه در این حالت میانگین سرعت هوا در ارتفاع یک متری تا 20/1 از کف اتاق است .

2. اتاق خواب : باید شرایط تهویه ی طبیعی و عبور جریان هوا با سرعت مطلوب در ارتفاع تخت ها فراهم شود .

3. اتاق کار یا کلاس : در مورد کلاس ها و اتاق کار سرعت زیاد جریان هوا در سطح میزها اختلال ایجاد می کند و به همین دلیل جریان اصلی باید در ارتفاع 20/1 تا 150 سانتی از کف در نظر گرفته شود .

نکته : وزش باد عامل مؤثر و تعیین کننده ی حرکت هوا در داخل ساختمان محسوب می شود.

ایجاد تهویه ی طبیعی کوران در داخل ساختمان :

حرکت هوا هنگامی که به یک ساختمان برخورد می کند در اطراف و بالای ساختمان شکسته و پخش می شود در این صورت اگر یک ساختمان را به شکل مربع یا مستطیل در نظر بگیریم هنگام وزش باد بطور عمود بر ساختمان دیوارهای مقابل باد تحت فشار و دیوارهای پشت باد تحت مکش هستند .

اگر باد به شکل مایل به ساختمان بوزد دو سطح مقابل باد تحت فشار در سطح دیگر تحت مکش هستند . در نهایت اختلاف فشار در سطوح دیوار ایجاد می گردد که از این اختلاف فشار می توان برای تهویه استفاده نمود .

نکته : بام ساختمان در تمامی حالات منطقه مکش محسوب می گردند .

موقعیت پنجره و تأثیر آن در وضعیت تهویه ی طبیعی :

مهمترین اصل ایجاد شرایط تهویه موثر و قابل استفاده این است که بازشوها در دو سمت روبه باد و پشت باد قرار گیرند مناسب ترین تهویه ی زمانی صورت می گیرد که جهت وزش باد نسبت به سطح پنجره مایل باشد . اگر اتاقی دارای پنجره ی روبه باد و پشت به باد باشد ، وقتی که باد بطور عمود به پنجره بوزد هوا از یک پنجره وارد و بدون تغییر جهت از پنجره پشت به باد خارج می گردد. در نتیجه قسمت هایی که تحت تأثیر باد قرار ندارند هیچ تغییری در آنها حاصل نمی گردد. اما هنگامی که جهت وزش باد نسبت به پنجره مایل باشد باد به حالت دایره ایی در داخل اتاق جریان پیدا می کند و تهویه به خوبی صورت می گیرد .

اندازه ی پنجره در تهویه ی ساختمان : اندازه ی پنجره در شرایط تهویه تأثیر خود را زمانی نشان می دهد که کوران هوا وجود داشته باشد . در اتاق هایی که فقط در یک دیوار پنجره داشته باشند اندازه ی پنجره تا حد بسیار کمی در سرعت جریان هوا تأثیر دارد . اما در اتاق هایی که دارای دو پنجره در دو جبهه باشند افزایش اندزه های پنجره های روبه باد و پشت باد باعث افزایش سرعت هوا شده و در فعالیت ترکیب یک پنجره روبه باد کوچک و یک پنجره پشت به باد بزرگ باعث می شود حداکثر سرعت هوا در منطقه ای کوچک از اتاق متمرکز شده و در بقیه ی نقاط اتاق سرعت جریان هوا کاهش یابد.

نکته : سرعت جریان هوا در ارتفاع مختلف بسته به محل قرارگیری پنجره ثبات بیشتری دارد.

نکته : نوع و نحوه ی بازشدن همچنین نوع و محل سایبان پنجره ها تأثیر فراوانی در شکل و سرعت هوا در داخل اتاق دارد .

جهت و مساحت سطح شبکه بندی پنجره ها در تمامی اقلیم ها

جهت و مساحت سطح شبکه بندی پنجره ها در تمامی اقلیم ها و شرایط آب و هوایی از اهمیت زیادی برخوردار است به خصوص در جاهایی که امکان استفاده از سایبان وجود ندارد . با کاهش میزان مساحت پنجره ورود نور به داخل ساختمان از طریق شیشه ها و مقدار حرارت انتقال یافته به فضاهای داخلی نیر کم می شو . برای رسیدن به این هدف از شیشه های رنگی ، مات و شیشه های جاذب حرارت یا شیشه هایی با حفره هایی پر از آب استفاده می گردد. از آنجایی که اگر در داخل بنا تهویه وجود نداشته باشد ، افزایش های شیشه و انتقال قسمت اعظم این گرما از سمت داخل شیشه به درون ساختمان سبب بالا رفتن دمای بنا می گردد و بایستی برای کنترل این گرما از طریق بازشوها یا سایبان ها و مواردی مانند آنها تمهیدات لازم صورت پذیرد .

انواع سایبان

1. سایبان متحرک 2. سایبان ثابت

- سایبان متحرک قابل کنترل بوده و می تواند انتقال نور خورشید را به دلخواه کنترل کند .

- سایبان های ثابت عملکرد مشخص دارند که به جهت و شکل هندسی ساختمان و تغییر موقعیت خورشید در فصل های مختلف بستگی دارد .

ویژگی های سایبان های متحرک :

1. معمولاً به شکل افقی یا عمودی است

2. در دو نوع داخلی و خارجی که نوع خارجی آن کاراتر است

3. به رنگ های مختلفی است که هرچه رنگ آن تیره باشد اختلاف بین کارایی آنها بیشتر است

4. سایبان های نوع پنجره های کرکره ایی ، چوبی از کارایی بالاتری برخوردارند.

ویژگی های سایبان های ثابت :

1. در تمام فصول سال ثابت است

2. کارآیی آن به موقعیت ساختمان تغییرات روزانه و سالانه موقعیت خورشید بستگی دارد

3. معمولاً مؤثرترین آنها برروی پنجره های جنوبی یا جنوب شرقی یا جنوب غربی قرار می گیرد .

نقش سایبان

1. کنترل تابش مستقیم آفتاب داخل

2. کنترل نور

3. منظره ی طبیعی و دید در ساختمان

4. جلوگیری از بارش باران به دیواره

سایبان های طبیعی شامل درخت ، مهمترین ویژگی رخت این است که در وضعیت حرارتی ساختمان تأثیر به سزایی دارد . از جمله درختان موثر می توان از سرو و کاج نام برد که :

1. میزان فشار باد بر ساختمان را کاهش می دهند .

2. از اتلاف حرارت ساختمان در فصل زمستان جلوگیری می کند .

3. در فصل تابستان باعث ایجاد هوای خنک بین درخت و ساختمان می شود .

4. رطوبتی که به علت وجود درخت در محیط ایجاد شده باعث هدایت هوای مطبوع به داخل ساختمان می گردد .

5. به علت داشتن برگ های نوک تیز نور خورشید به داخل می تابد اما باد و بوران به واسطه ی وجود این درختان از شدت آنها کاسته می شود .

نکته : درختی که به عنوان سایبان مورد استفاده قرار می گیردد هنگام کاشتن باید توجه شود که ارتفاع آن پس از گذشت چندین سال به 5/4 الی 6 متر برسد .

راه های مقابله با بارندگی :

1. سقف شیبدار

2. پیش آمدی جلوی ساختمان

3. ایوان های عریض و سقف دار

4. پنجره در منتهی الیه داخل دیوار

5. پیش بینی شیب مناسب برای اطراف ساختمان

6. پنجره در جهت کج باران نباشد (جبهه ی غربی ساختمان در ایران)

7. زیر ساختمان به صورت گربه رو تعبیه شود .

تعریق در ساختمان :

اگر دمای توده ی هوا ، هوایی خنک کمتر از نقطه ی شبنم (دمایی که هوا در آن اشباع می شود) شود چون دیگر قادر به نگهداری تمام بخار آب موجود در خود نیست بخار آب اضافی به شکل قطرات آب بر سطوحی که دمای آن کمتر از نقطه ی شبنم است تشکیل می شود .

تعریق در سطح دیوارها :

هنگامی که هوای اشباع نشده به سطح خنک تر برخورد می کند لایه ی هوای نزدیک به سطح به سرعت اشباع شده رطوبت اضافی آن باعث تعریق در بین سطح می شود. در نتیجه فشار جزئی بخار در نزدیکی این سطح کمتر از میانگین فشار بخار داخل اتاق شده و باعث حرکت بخار آب به سمت منطقه ایی که تعریق در آن صورت گرفته می شود.

تعریق در داخل دیوار :

در زمستان که معمولاً پنجره ها بسته و هوای بیرون سردتر از هوای داخل است ، کاهش مداومی در دمای دیوار از سطح داخلی به سطح خارجی وجود دارد ، که باعث می شود در عمق مشخصی در داخل دیوار فشار بخار از حد اشباع بیشتر شود و در داخل دیوار تعریق صورت پذیرد . تجمع قطرات آب در داخل دیوار باعث مرطوب شدن دیوار از داخل می شود .

عوامل مؤثر در تعریق :

1. فشار بخار هوای داخلی

2. دما

3. نفوذپذیری سطوح داخلی

4. قابلیت انتقال بخار در دیوار

نکته : دمای سطوح داخلی ساختمان به کمیت وسایل گرم کننده ، دمای هوای داخل و خارج ساختمان ، مقاومت حرارتی مصالح دیوارهای خارجی بستگی دارد .

نکته : سردترین قسمت دیوار که عمل تعریق را انجام می دهد پل سرد گفته می شود که شامل تیر و ستون بتنی است .

رفتار مصالح گوناگون در اقلیم های مختلف :

1) آجر نسبت به آهن و شیشه و آلومینیوم تبادل گرمایی کمتری دارد ولی آجر رطوبت را از خود عبور می دهد. در حالیکه شیشه رطوبت را از خود عبور نمی دهد.

2) احتمال خطر پوکی آجر به علت انبساط غیرعادی آب هنگام یخ زدن بیشتر از آهن است .

3) بعضی از مصالح در مقابله با بعضی از عوامل موفق و مقابله با عوامل دیگر ناموفق هستند .

4) آلومینیوم تبادل گرمایی بسیار خوبی دارد اما گران قیمت است .

کاهش اتلاف حرارت ساختمان (اقلیم سرد کوهستانی)

1. پیش بینی ساختمان های فشرده و متراکم از نظر پلان ساختمان

2. پیش بینی بافتی بهم پیوسته و متراکم و استفاده از دیوارهای مشترک

3. پنجره ها کوچک تر و اجتناب از بکارگیری یا تعبیه ی پنجره در جبهۀ شمالی ساختمان

4. پیش بینی ساختمان های دو طبقه که فضاهای زندگی در طبقه ی دوم قرار دارد .

5. استفاده از ارتفاع کم در ساختمان

6. اجتناب از احداث ساختمان در شیب های منفی یا فرورفتگی ها

7. پیش بینی فضاهای گرمازا در مراکز پلان ساختمان

8. پوشاندن حاشیه ی خارجی ساختمان با بوته ها و گیاهان همیشه سبز

9. استفاده از ورقه های عایق حرارتی در داخل بازشوها یا پشت پنجره ها

10. استفاده از عایق حرارتی در دیوارهای خارجی یا فضاهای زیرشیروانی

11. پوشاندن نماهای روبه باد به حداقل رساندن تعداد بازشوها ، استقرار ساختمان در بخش های میانی شیب های روبه جنوب

بهره گیری از نوسان روزانه ی هوا :

1) استفاده از زیرزمین

2) احداث قسمتی از ساختمان در داخل زمین

3) پوشاندن دیوارهای خارجی با خاک

4) پیش بینی بعضی از فضاهای زندگی در پناه دیوارهای سنگین به منظور استفاده از تأخیر عکس العمل مصالح در برابر شرایط آب و هوایی

5) پیش بینی فاصله ی مناسب بین دو لایه ی دیوار خارجی

6) استفاده از پلان های باز ، گسترده و

راه های افزایش رطوبت :

1) استفاده از آب نما و فواره

2) استفاده از فضای سبز و گیاهان در حیاط و اطراف ساختمان

3) استفاده از حیاط

راه های جلوگیری از افزایش رطوبت :

1) اجتناب از پیش بینی آب نما در قسمت هایی که در معرض وزش باد قرار دارند

2) جلوگیری از باقی ماندن آب در محوطه ی ساختمان یا زه کشی

3) ایجاد تهویه ی کامل در فضاهایی که با آب کم سروکار دارند مثل آشپزخانه، سرویس ، حمام

4) کنترل رطوبت حاصل از گیاهان با ایجاد جریان هوا (گربه رو یا ایجاد کرسی چینی ، ایوان ها)

صرفه جویی در مصرف انرژی :

ساختمان ها در عین اقتصادی بودن در ساخت باید به صورتی طراحی شوند که مصرف انرژی در آنها کاهش یابد. صرفه جویی در مصرف انرژی بر دو پایه استوار است :

1) استفاده حداکثر از انرژی مصرف شده از طریق انتخاب سیستم های کم مصرف و پربازده مثل لامپ های کم مصرف

2) رعایت قواعدی در طراحی و اجرای ساختمان و انتخاب مصالح مصرفی که اولاً نیاز به گرمایش و سرمایش را کاهش می دهند ثانیاً از هدر رفتن گرما و سرمای ایجاد شده مثل خنکای کویر جلوگیری بعمل آید .

مدیریت مصرف انرژی :

1) عایق بندی

2) الگوی مسکن

3) استفاده از سایبان برای پنجره ها

4) استفاده از پنجره های دوجداره

5) استفاده از مصالح مناسب

تنظیم شرایط محیطی

مطالب مشابه :