بخشی از مقاله
چکیده
توجه به اهداف عمدهی طراحی اقلیمی در هر منطقهی آب و هوایی و پیشبینی مواردی در جهت تحقق بخشیدن به این اهداف موجب سازگاری و هماهنگی ساختمانها با شرای اقلیمی و صرفهجویی در مصرف انرژی خواهد شد. با توجه به اهمیت بحث مذکور هدف این مقاله تعیین جهت مناسب ساختمان و عمق مناسب سایبان در شهر کرمانشاه در راستای تحقق بخشی از اصول طراحی اقلیمی میباشد. از این رو ابتدا با استفاده از دادههای اقلیمی ایستگاه سینوپتیک شهر کرمانشاه و بهرهگیری از نمودار زیست اقلیمی ساختمانی گیونی، آستانهها و نیازهای حرارتی ساختمان و مواقع نیاز و عدم نیاز به آفتاب (مواقع سرد و گرم) در شهر مزبور مشخص شد. به منظور محاسبهی نیازهای حرارتی ساختمان از روش ترسیم منحنیهای همدمای آستانه-های حرارتی استفاده شده است. سپس با استفاده از روشهای
محاسباتی و رواب ریاضی، میزان انرژی تابیده شده بر سطح قائم
بنا برای تمام مواقع سال و در نهایت بهترین جهت استقرار
ساختمان در این شهر مشخص گردید. بر این اساس جهت 6/5 درجه شرقی به عنوان بهترین جهت قرارگیری ساختمان با توجه به دو عامل تابش آفتاب و باد برای شهر کرمانشاه معین شد. همچنین میزان عمق سایبان برای چهار جهت اصلی ساختمان یعنی شمال، جنوب، شرق و غرب
بترتیب 04، 21، 151 و 171 سانتیمتر محاسبه گردید.
واژههای کلیدی: جهت ساختمان، عمق سایبان، طراحی اقلیمی، کرمانشاه
-1 مقدمه
امروزه اهمیت و ضرورت توجه به شرای اقلیمی در طراحی و ساخت از دو نظر حائز اهمیت میباشد: از یکسو ساختمانهایی هماهنگ با اقلیم یا ساختمانهای با طراحی اقلیمی از نظر آسایش حرارتی کیفیت بهتری دارند. از سوی دیگر هماهنگی ساختمان با شرای اقلیمی موجب صرفه-جویی در مصرف انرژی مورد نیاز برای کنترل شرای محیطی اینگونه ساختمانها میشود .>1@ بنابراین طراحی اقلیمی، راهکاری جهت دستیابی به آسایش حرارتی است که با استفاده از وسایل مکانیکی، مصرف انرژی را به حداقل ممکن کاهش دهد .>2@ سابقهی فعالیتهای علمی در زمینهی طراحی اقلیمی متعدد است: سام و چنگ بررسیهای مهمی برای استفاده از عناصر اقلیمی در طراحی معماری و انرژی ساختمان انجام دادهاند Rosenlund .>1@ در تحقیقی به ارائهی اطلاعاتی در زمینهی طراحی اقلیمی ساختمانهای امروزی با استفاده از تکنیکهای غیرفعال پرداخته است Williamson .>0@ نیز طی پژوهشی، طراحی اقلیمی ساختمانها در استرالیا را مورد بررسی قرار داده است .>5@ در ایران نیز مطالعات مختلفی
1
International Conference on Civil Engineering Architecture & Urban Sustainable Development 18&19 December 2013, Tabriz , Iran
انجام گرفته است. جهانبخش در مقالهای به ارزیابی نیازهای حرارتی ساختمان و تعیین محدودههای زمانی آسایش و تعیین محدودههای نیاز به سایه و آفتاب در شهر تبریز پرداخته است .>6@ اسکندری با استفاده از آمار اقلیمی و بهرهگیری از روشها و شاخصهای آسایش اقلیمی، میزان آسایش و نحوه طراحی اقلیمی در شهر کاشان را مورد مطالعه قرار داده است .>7@ سلیقه در مقالهای با عنوان مدلسازی مسکن همساز با اقلیم در چابهار به مسائلی همچون چگونگی طراحی سایبانها، طراحی بامها و بازشوها پرداخته است .>8@ روشنزاده، عناصر مختلف در طراحی ساختمان را در ارتباط با عامل اقلیم مورد مطالعه قرار داده است .>9@ شیخالاسلامی و طاهباز نیز راهکارهایی جهت طراحی مسکن همساز با اقلیم در همدان ارائه دادهاند .>14@ هوشیاری اجیرلو در تحقیقی، اصول و قواعد طراحی اقلیمی ساختمانهای شهر سرعین را مورد بررسی قرار داده است .>11@ سعادت، تاثیر عناصر اقلیمی را بر روی معماری شهر کوهدشت و همچنین جهت استقرار ساختمان در این شهر را مورد مطالعه قرار داده است .>12@ صدایی در تحقیقی میزان آسایش حرارتی در شهر سراب را مورد مطالعه قرار داده و همچنین بهترین جهت قرارگیری ساختمان را نیز مشخص کرده است .>11@ کاظمی در پژوهشی میزان تطابق معماری مدارس نوساز شهر اصفهان را با شاخصهای اقلیم معماری و همچنین جهت استقرار آنها را با استانداردهای اقلیمی مورد بررسی قرار داده است .>10@ پروانه و همکاران در مقالهای با عنوان بررسی میزان سازگاری خانههای روستایی با طراحیهای اقلیمی، به بررسی اقلیم آسایش و تعیین موارد مهم طراحی اقلیمی در این نوع خانهها پرداختهاند .>15@ بهینهسازی جهتگیری بناهای ساختمانی بر اساس شرای اقلیمی عنوان مقالهای است که توس لشکری و همکاران برای شهر اهواز انجام گرفته است .>16@ حسین آبادی و همکاران نیز در مقالهای به طراحی اقلیمی ساختمانهای مسکونی شهر سبزوار پرداختهاند که طی این تحقیق بهترین جهت قرارگیری ساختمان را در این شهر مشخص کردهاند .>17@ همچنین زمانی و همکاران برای شهر زنجان >18@، تهمک و همکاران برای شهر گرمسار >19@ و شریعت و همکاران برای شهر تهران >24@ نیز طی تحقیقاتی به نحوهی جهتگیری و استقرار ساختمان در راستای تحقق بخشی از اصول طراحی اقلیمی پرداختهاند. در تحقیق حاضر نیز سعی شده است با توجه به شرای اقلیمی شهر کرمانشاه، اصولی برای طراحی اقلیمی ساختمان-های این شهر ارائه گردد.
-2 دادهها و روشهای مورد استفاده در تحقیق
بمنظور مطالعهی شرای زیست اقلیمی ساختمانهای شهر کرمانشاه، آمار مربوط به فاکتورهای اقلیمی دما، رطوبت نسبی، میزان بارندگی، تعداد ساعات آفتابی و باد مربوط به یک دورهی 50 ساله (2445- 1951) از ایستگاه سینوپتیک شهر کرمانشاه جمعآوری گردید. همچنین برای محاسبهی میزان انرژی تابیده شده بر دیوارها، زاویه و جهت تابش آفتاب در جهات و ساعات مختلف بر اساس طول و عرض جغرافیایی محل بدست آمد. روش تحقیق نیز در این بررسی شامل استفاده از نمودار زیست اقلیمی ساختمانی گیونی و منحنیهای همدما جهت تعیین نیازهای حرارتی ساختمان، مرزهای آسایش و نیاز و عدم نیاز به آفتاب می-
باشد. همچنین از روشهای محاسباتی و رواب ریاضی شامل محاسبهی
میزان انرژی دریافتی در جهت عمود بر دیوارهای ساختمان برای تمام
2
International Conference on Civil Engineering Architecture & Urban Sustainable Development 18&19 December 2013, Tabriz , Iran
اوقات سال و نیز محاسبهی عمق سایبان با توجه به زاویه و جهت تابش آفتاب در عرض جغرافیایی محل نیز استفاده شده است.
-3 معرفی محدودهی مورد مطالعه
شهرستان کرمانشاه با ارتفاع 1122 متر از سطح دریا و وسعت تقریبی 8507 کیلومتر مربع مرکز استان کرمانشاه میباشد که در فاصله 525 کیلومتری جنوبغربی تهران در طول جغرافیایی 07 درجه و 7 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 10 درجه و 19 دقیقه شمالی قرار گرفته است. آب و هوای کرمانشاه در پهنهبندیهای اقلیمی دارای زمستانهای شدیدا سرد تا نسبتا سرد و تابستانهای معتدل تا نیمه گرم خشک میباشد .>12@
سردترین ماه سال، ژانویه با میانگین دمای 1/9 درجه سانتیگراد و گرمترین ماه، ژوئیه با میانگین دمای 27/2 درجه سانتیگراد میباشد. میزان بارش سالانه، 005 میلیمتر میباشد. دو ماه مارس و آوریل، پربارانترین و ماههای ژوئیه و آگوست، کمبارانترین ماههای سال هستند. میانگین رطوبت نسبی نیز 07 درصد است که از 21 درصد در ماه-های ژوئیه و آگوست تا 71 درصد در ماه ژانویه نوسان دارد. همچنین جهت باد غالب منطقه، غربی با میانگین سرعت 0 متر بر ثانیه میباشد. (جدول .(1
