بخشی از مقاله
چکیده:
خانه بعنوان اصلی ترین مأوای زندگی بشر همیشه و در تمام زمانها دارای ارزش و اهمیت بوده است.ایجاد محیطی که ساکنان را به جهات مختلف در حفظ آرامش یاری نموده و آنان را در محیطی گرم به آسایش برسانداز اصلی ترین خواسته های آدمی در طول تاریخ بوده است. دست یازیدن به این موضوع علاوه بر اینکه به مسائل فرهنگی، اجتماعی و آداب و رسوم بستگی دارد، بخش عمده ای ازآن به آسایش اقلیمی باز می گردد. همواره در معماری هر کدام از
تکنیکهای مورد استفاده به مثابه ابزاری برای تسهیل شرایط آب و هوایی بوده است که جهت گیری ساختمان نیز از مهم ترین آنهاست. مقاله حاضر به بررسی موضوع چگونگی قرارگیری خانه ها نسبت به شمال و جنوب جغرافیایی و تاثیر آن بر آسایش حرارتی ساکنین و در نتیجه کاهش مصرف انرژی ناشی از سرمایش خواهد پرداخت. بدیهی است این بررسی به کمک محاسبات اقلیمی انجام خواهد گرفت . مقاله حاضر در صدد است با کمک محاسبه میزان مصرف انرژی - به کمک قبوض نمونه های موردی و برحسب - BTU و محاسبه میزان انرژی دریافتی از طریق تابش به رابطه میان آنها بپردازد.
کلمات کلیدی: تابش خورشید، شیراز، مصرف انرژی در ساختمان، جهت گیری ساختمان، میزان انرژی دریافتی.
-1 مقدمه
امروزه استفاده از انرژی جهت مصارف خانگی و تجاری در ایران با رشد 7/5 درصد در دهه گذشته 39 درصد از کل انرژی مصرفی را درکشور به خود اختصاص میدهد و کل برقی مصرفی در بخش ساختمان در سال حدود 51/4 میلیارد کیلووات ساعت است که جهت تولید این مقدار 110 میلیون بشکه معادل نفت خام سوخت مصرف شده است که لزوم کاهش مصرف کاملا مشهود می باشد - ثقفی، محمود، . - 16:1382 مصرف انرژی در ساختمان ها به سبب چندین عامل از جمله تغییرات آب و هوایی، افزایش بار مصرف انرژی الکتریکی در خانوار، رشداملاک و مستغلات، تنوع امروزی لوازم خانگی، تغییر در ساختار صنعت، مصرف بسیار بالای انرژی در ساختمان های فعلی و عدم وجود نظارت کافی دولتی، افزایش روزافزونی می یابد . بنابراین، تمرکز تلاش ها بر کنترل و مدیریت مصرف انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است - . - Yao & Zhu, 2011
مطابق آمار شرکت توزیع برق منطقه ای فارس در سال1393 ، مصرف انرژی ساختمانهای شیراز 40 درصد از مصرف انرژی است - . - shirazedc.co.irخورشید تنها منبع مهم انرژی طبیعی جهت گرم کردن - غیر فعال - ساختمان است - واتسون، لبز، ترجمه قبادیان،1392،. - 44 بر این اساس یکی از مواردی که در طراحی ساختمان بایستی مورد توجه قرار گیرد استفاده از روشهایی جهت بهره گیری از پتانسیل محیط در طراحی است که استفاده از تابش آفتاب در فصول سرد و کاهیدن از اثر آن در فصولی که نیاز به سرمایش احساس می گردد از آن جمله می باشد. در راستای بهره مفید از تابش آفتاب و جلوگیری از گرمایش بیش از حد آن در فصول گرم، جهت استقرار ساختمان نقش اساسی ایفا می کند. به همین منظور این نوشتار به تاثیر جهت ساختمان بر میزان مصرف انرژی می پردازد.
این پژوهش بر آن است تاثیر جهت استقرار ساختمان در دریافت انرژی تابشی مستقیم از خورشید و به تبع آن میزان انرژی در یافتی از جداره ها در خانه های مورد مطالعه را مورد بررسی قرار دهد و به دنبال ارتباط میان میزان انرژی دریافتی و مقدار مصرف انرژی که جهت آسایش حرارتی نیاز است باشد.
-2 سابقه تحقیق:
از گذشته دور، در کشور ایران، عوامل مختلفی در تعیین موقعیت ساختمان و نحوه چیدمان عناصر آن از جمله توده و فضا نقش داشته اند، از جمله مهمترین عوامل در این باب اقلیم بوده است . تابش آفتاب بی شک مهمترین عنصر اقلیمی است - قبادیان،. - 8:1390و به منظور استفاده مفید از تابش جهت استقرار ساختمان، مهمترین مولفه بوده است. محاسبه تابش خورشیدی شهر شیراز توسط جعفرپور و همکاران - - Jafarpour , 1989, 177، نشان داد که این منطقه دارای فراوانی دریافت تابش خورشید است .کل تابش سالانه، میانگین تابش روزانه و درصد تکرار روزهای آفتابی به ترتیب 7250 MJ/m2 ، 19.9MJ/m2 و 59درصد بود که امکان بهره گیری از تابش خورشید در راستای کاهش مصرف انرژی ساختمان در شهر شیراز را بیان می نماید .لذا برای تامین آسایش حرارتی و کاهش مصرف انرژی ، نیازمند الگویی در راستای بهبود استفاده از انرژی خورشید می باشیم. با درک و شناسایی مشخصات اقلیمی، معماران گذشته شیراز، ساختمان هایی خلق نموده اند که مبنای اولیه آنان آسایش حرارتی بوده است - قبادیان، 1390 ،. - 14
-3 روش تحقیق:
این تحقیق جهت بررسی انرژی در یافتی تابشی دو نمونه ساختمان که خصوصیات مشابه دارند را انتخاب کرده که هر نمونه دارای چهار خانه با جهت های مختلف بصورت جنوب غربی - - SW، جنوب شرقی - - SE، شمال شرقی - - NE و شمال غربی - - NW باشند. و با تعیین دو عنصر مهم یعنی -1جهت استقرارشان و زاویه ای که با خورشید در مواقع مختلف روز دارند و-2مقدار مساحت جداره هایی که تابش دریافت می کنند، میزان انرژی دریافتی از تابش خورشیدی را اندازه گیری می نماید.
در مرحله بعد با استفاده از قبوض برق و گاز،انرژی دریافتی گاز - E Gas - و برق - E Electricity - دریافتی خانه ها را اندازه گیری و سپس انرژی اولیه - E primary - را بصورت ماهانه و سالانه بدست آمد تا بتوان بین نمونه ها میزان مصرف انرژی را مقایسه نمود.
-4 نمونه موردی
بدین منظور شهر شیراز در استان فارس ایران برگزیده شده است. استان فارس یکی از استانهای ایران است که در بخش جنوب این کشور واقع شدهاست.این استان با مساحتی در حدود 122 608 کیلومتر مربع، چهارمین استان بزرگ و با جمعیتی معادل 4 528 513 نفر، بر طبق برآورد جمعیتی سال 1389 خورشیدی سازمان ملی آمار ایران، چهارمین استان پرجمعیت ایران بهشمار میرود.
شهرستان شیراز در جنوب غربی ایران و مرکز استان فارس و در محدوده جغرافیایی 52 درجه و 34 دقیقه طول شرقی و 58.28 درجه تا 54.29 درجه عرض شمالی در منطقه نیمه گرم و خشک ایران قرار دارد.جمعیت این شهر 1749926 نفر - در سال - 1389 و تعداد خانوار ساکن در این شهر 644195 - در سال - 1385 می باشد. بدلیل تابش خورشید در بیشتر روزهای سال از آفتاب کافی در اکثر ایام سال بهره مند است. مطابق آمار شرکت توزیع برق منطقه ای فارس در سال1393 ، مصرف انرژی ساختمانهای شیراز 40 درصد از مصرف انرژی است - - shirazedc.co.irکه با استفاده از طراحی معماری مناسب می توان به بهبود مصرف کمک نمود. میانگین سالیانه تابش خورشید بر روی سطوح افقی در شیراز 7250 MJ/m2 می باشد.
جدول :1 متوسط تابش ماهانه شهر شیراز - منبع: - URL 1
