بخشی از مقاله
تاثیراستفاده از مصالح جدید دیوار در صرفه جویی انرژی در مناطق سردسیر ایران (نمونه موردی شهر زنجان)
چکیده:
با توجه به مصرف بی رویه انرژی ومنابع محدود در جهان که رو به پایان است ارائه راه حلهایی در جهت طراحی ساختمان ها با سیستم های هوشمند و مصالح نوین در شرایط محیطی مانع از هدر رفتن انرژی می شود.مطالعات بررسی شده نشان می دهد 20 تا 30 درصد از کل انرژی مصرفی مربوط به بخش ساختمان است.انتخاب نوع مصالح مناسب با استفاده از فناوری های نوین برای جذب گرما در تابستان و جلوگیری از تلفات حرارتی ساختمانها در زمستان امری ضروری است. اقلیم سرد( شهر زنجان ) یکی از اقلیمهای مهمی است که به طراحی خاص نیاز دارد.در این اقلیم تابستان بسیار کوتاه است ودر بیشتر روزهای سال دمای محیط در زیر محدوده آسایش است پس مهمترین مساله گرمایش است. بنابراین برای داشتن شرایط مطلوب باید از مصالح مناسب و منطبق با دانش روز استفاده گردد.ظرفیت حرارتی جداره دیوار از اهمیت زیادی برخوردار است که به وزن مخصوص و گرمای ویژه آن بستگی دارد.یکی دیگر از عوامل انتخاب مصالح مقاومت حرارتی آن است.
این مقاله به شناخت و بررسی مصالح نوین می پردازد وهمچنین نقش آن ها را در کاهش چشمگیر مصرف انرژی بیان میکند تا علاوه بر کنترل مصرف انرژی و ذخیره آن گامی در جهت بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان ها در مناطق سرد سیر داشته باشد.
روش تحقیق در این مقاله، بر اساس روش کیفی و استدلال منطقی استوار است .همچنین مطالعه اسنادی و کتابخانه ای اساس بیان، تحلیل، توصیف و تفسیر مطالب موجود در این مقاله را تشکیل میدهد.
کلیدواژه: فناوری نوین، اقلیم، مقاومت حرارتی، مصرف انرژی ، ظرفیت گرمایی، مصالح جدید
مقدمه
امروزه یکی از مهمترین مسائلی که در کشور های صنعتی وتوسعه یافته به آن توجه میشود مسئله مصرف انرژی به منظور کاهش هزینه های ساختمان است. به طور کلی میزان مصرف انرژی در ساختمان به عوامل موثری چون شرایط اقلیمی، سطح زیربنا، مصالح ساختمانی بکار رفته، عایق کاری ساختمان ، وسایل گرمایشی مورد استفاده ، نوع سوخت مصرفی و غیره بستگی دارد(.(1 با توجه به رشد سریع تکنولوژی و تولید مصالح نوین در صنعت ساختمان وحرکت به سوی صنعتی سازی در بخش ساختمان توجه به روشهای فعال و غیر فعال در جهت بهینه سازی ساختمان از اهمیت خاصی برخوردار گشته و عدم دقت در انتخاب مصالح مصرفی و عدم مدیریت صحیح در انتخاب مصالح از معضلات اساسی موجود در صنعت ساختمان سازی می باشد(.(2روشهای ارائه شده راندمان مصرف انرژی را در ساختمان بالا می برند ودر نتیجه موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند که مهمترین آنها به شرح زیر است:
1. استفاده از عایق های حرارتی در جداره ساختمان
2. استفاده از پنجره های مناسب از نظر انرژی و حفظ آن
3. بهره برداری از انرژی خورشید در فصل زمستان توسط جداره ها
4. رعایت استانداردهای ساختمان سازی و استفاده از مصالح نوین با ظرفیت حرارتی بالا
روش تحقیق
روش تحقیق در این مقاله، بر اساس روش کیفی و استدلال منطقی استوار است .همچنین مطالعه اسنادی و کتابخانه ای اساس بیان، تحلیل، توصیف و تفسیر مطالب موجود در این مقاله را تشکیل میدهد .پژوهش کیفی به تفسیر شرایط می پردازد و بر نقش محقق به منزله عنصری حیاتی در نتیجه حاصل از تحقیق تأکید خاص دارد(گروت و وانگ،.(88: 1390 این پژوهش به پژوهشگر امکان آن را می دهد که با موضوع تعامل داشته باشد، برای گردآوری، تحلیل و تفسیر داده ها از روش های انعطاف پذیری استفاده کرده و پدیده های مورد مطالعه را از دیدگاهی جامع مورد ملاحظه قرار دهد (حریری، .(5:1390
در پژوهش های کیفی می توان از روش مقایسه تطبیقی استفاده کرد .یکی از متداول ترین روش ها در مطالعات تطبیقی، روش معروف جُرج»اِفبِردی « است که در آن روش مقایسه تطبیقی شامل چهار مرحله است : توصیف، تفسیر، هم جواری و مقایسه. در مرحله اول به توصیف هریک از عوامل مورد تحقیق به صورت جداگانه پرداخته می شود؛ مرحله تفسیر شامل وارسی اطلاعاتی است که در مرحله قبلی به توصیف آنها پرداخته شده است؛ مرحله هم جواری : اطلاعاتی را که در مراحل قبلی بررسی شده اند ، طبقه بندی کرده و کنار هم قرار می دهند و چارچوبی برای مرحله بعد یعنی مقایسه فراهم می کند؛ در مرحله مقایسه، مواردی که در مرحله هم جواری مطرح شده بودند،دقیقاً با توجه به جزییات مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرند و نتایج پژوهش نیز در این مرحله بدست می آیند. (Beredy,1966:127 - 123)
شناخت شرایط اقلیمی شهر زنجان
اقلیم استان زنجان متأثر از عوامل مهمی همچون نحوه ورود جبهههای عظیم رطوبتی و حرارتی، وضعیت توپوگرافی (ناهمواری) و ارتفاع از سطح دریا میباشد. با توجه به تحقیقات به عملآمده، در استان زنجان 11 نوع اقلیم تشخیص داده شده است: خشک و بیابانی سرد، خشک و بیابانی معتدل، نیمه خشک فراسرد، نیمه مرطوب سرد و خیلی مرطوب سرد و ... .تیپ غالب اقلیمی استان زنجان نیمه خشک فراسرد و سرد میباشد که حدود %70 سطح استان را میپوشاند. در تیپ اقلیمی نیمه خشک فراسرد، درجه حرارت متوسط ماهانه در سردترین ماه سال کمتر از -7 درجه سانتیگراد است. متوسط درجه حرارت در ماههای فروردین، اردیبهشت، مهر و آبان مطلوب و بین 8 الی 14 درجه سانتیگراد و در ماههای خرداد، تیر، مرداد و شهریور گرم و در ماههای آذر، دی، بهمن و اسفند بسیار سرد میباشد. _مسیرحرکت خورشید درسایت:
چگونگی وزش باد به سایت
در بررسی جهت های باد ، آمار ها نشان می دهد وزش بادهای شرقی در کلیه ماه های سال وجود داشته و وزش باد از جهت های دیگر در بعضی از ماه های سال وجود دارد . در شهر زنجان بادهای شرقی بادهای اصلی و غالب بوده و پس از آن بادهای غربی و شمال غربی در رده های بعدی قرار گرفته اند.
باد مه: جهت باد مه در منطقه، از شمال به جنوب میباشد و رطوبت دریای خزر را به این نواحی منتقل نموده و موجب برودت (سرما) و کاسته شدن درجه حرارت میگردد.
باد شره: باد شره از جنوب غربی به شمال شرقی حرکت کرده و رطوبت حاصل از تبخیر دریای مدیترانه را در منطقه سرازیر میکند. این باد در خرداد ماه با از دست دادن رطوبت خود، موجب خشکی هوا در این منطقه میشود که گاهی اوقات به کشاورزی خساراتی وارد میکند.
باد مزاحممنظور از باد مزاحم از نظر اقلیمی بادی است که در ماه های سرد سال بیشترین وزش را داشته باشد. در شهر زنجان بادهای شرقی – غربی و جنوب غربی جزء بادهای مزاحم محسوب می شود. بنابراین باید در حد امکان جبهه های شرقی و غربی ساختمان ها بسته شود و از طراحی معابر پیاده ای که جهات شرقی – غربی دارند جلوگیری نمود.
نزولات جوی
رژیم بارش در این شهر مربوط به فصل یا ماه خاصی ازسال نبوده و تقریبا در تمام فصول سال اتفاق می افتد. در همین راستا بررسی تعداد روزهای بارانی نشان می دهد که به طور متوسط 77 روز از ایام سال در این شهر بارش باران وجود دارد.همچنین 21 روز از ایام سال این شهر با بارش برف مواجه است. بدین ترتیب با احتساب مجموع روزهای برفی و بارانی حدود 27/22 درصد از ایام سال در این شهر بارش نزولات جوی وجود دارد.
با توجه به اینکه در شهر زنجان تنها یک ایستگاه هواشناسی وجود دارد بنابراین اقلیم سایت منطیق بر اقلیم کل شهر است.
نزولات جوی در استان زنجان تابع دو باد معروف مه و شره است. به استثنای ماههای تیر، مرداد و شهریور که به ندرت بارندگی رخ تا میدهد، در بقیه ماههای سال نزولات جوی وجود دارد که در زمستان بهصورت برف و در بهار به صورت باران ریزش میکند. متوسط
بارندگی سالانه استا ن.360 میلیمتر میباشد
میزان بارندگی :
بر اساس داده های سازمان هواشناسی متوسط بارندگی در طی 30 سال گذشته در شهر زنجان 8.24 میلی متر بوده و همچنین حداکثر بارندگی معادل 775.73 میلی متر و حداقل بارش برابر با 641.2 میلی متر بوده است .
کل بارش طی دوره 30 ساله 73.33 میلی متر می باشد . بیشینه بارندگی در طی 30 سال در ماه اردیبهشت است که برابر با 8.149 میلی متر است و کمینه بارندگی در طی این سال مربوط به ماههای خرداد – تیر – مرداد – شهریور و مهر است که برایر صفر میلی تا. 063میلیمتر میباشد 330متر می باشد . متوسط بارندگی سالانه استان
روزهای یخبندان :
براساس آمارهای ارائه شده از ایستگاههای سینوپتیک زنجان، تعداد روزهای یخبندان استان در حدود 100 روز میباشد که بیشترین فراوانی روزهای یخبندان در بهمن ماه 25 روز، در دی ماه 24 روز، در آذر ماه 18 روز و در اسفند ماه 17 روز اتفاق افتاده است. در مجموع میتوان گفت که در استان زنجان، 6 ماه از سال یخبندان اتفاق میافتد. تعداد روزهای یخبندان در سال 1384 برابر با 111 روز است که متوسط یخبندان در این سال معادل 25/9 است.
دما ( درجه حرارت ):
بر اساس داده های سازمان هواشناسی متوسط درجه حرارت شهر زنجان و محله صف آباد در طی 30 سال گذشته 33.5 درجه سانتیگراد بوده است , همچنین حداکثر درجه حرارت معادل 40 درجه ساتیگراد و حداقل دما برابر 27 درجه سانتیگراد بوده است .
رطوبت نسبی :
براساس داده های سازمان هواشناسی متوسط رطوبت نسبی 22 دصد است که بیشترین رطوبت 33 درصد و کمترین آن 12 درصد است که در کل میزان رطوبت منطقه پایین می باشد .
ارتفاع شهر زنجان
ارتفاع شهر زنجان از سطح دریا در ایستگاه هواشناسی شهر 1663 متر از سطح آب های بین المللی و اختلاف ارتفاع بین شمالی ترین نقطه شهر تا ایستگاه راه آهن ( که حدود 5 کیلومتر است ) برابر 100 متر تعیین گردیده است. به دلیل ارتفاع بیشتر منطقه، هوا مرطوب و دمای هوا کمتر می باشد.
دو عامل مهم تغییرات اقلیمی زنجان
تغییرات اقلیمی که در زنجان رخ می دهد عمدتا متاثر از دو عامل مهم می باشد. این عوامل عبارتند از:
-1 ورود جبهه های عظیم رطوبتی و حرارتی
-2 وضعیت توپوگرافی و میزان ارتفاع از سطح دریا
شیب خیابان های اصلی و سیستم کلی دفع آب های سطحی شهر
با توجه به وضعیت توپوگرافی شهر شیب عمومی از طرف شمال به طرف جنوب و رودخانه زنجانرود می باشد حرکت رودخانه و شیب فرعی شهر از سمت شرق به غرب است در نتیجه شیب خیابانها عموما به طرف جنوب و غرب است.درحال حاضر شهر فاقد طرح جمع آوری و دفع آب های سطحی بوده و به مرور که شبکه های آمد و شد اصلاح و یا احداث می گردند بخشی از آب های سطحی شهر جمع آوری و توسط کانال های کنار خیابانها به سمت رودخانه ها هدایت می شوند
پوشش گیاهی:
استان زنجان با آب و هوایی کوهستانی، معتدل، خشک و بیابانی میزبان گونههای گیاهی مختلف در سطح کشور است.
مناطق شمالی استان به علت همجواری با استان گیلان دارای جنگلهای انبوهی است و پوشش گیاهی این منطقه با سایر نقاط استان متفاوت میباشد. این منطقه که عمدتاً شامل شهرستان طارم علیا میشود، دارای جنگلهایی از انوع سرو کوهی و بلوط میباشد که 59 درصد از جنگلهای کل استان را شامل میشود. در زمینه جنگلهای مصنوعی نیز کشت صنوبر در سطح وسیعی در اطراف زنجان و روستاهای دارای ذخایر و منابع آبی مناسب صورت پذیرفته است. از انواع درختان جنگلی استان میتوان به ارس، بلوط، بادام، پسته، گردوی جنگلی، اقاقیا، زیتون، سیب جنگلی و درختچههایی از قبیل زالزالک وحشی، تمشک و زرشک اشاره کرد
درصد از کل اراضی زراعی استان را مراتع تشکیل میدهند. مراتع استان با گونههای مختلف گیاهی در شهرستانهای ابهر، خدابنده،
