بخشی از مقاله
چکیده
مصرف فزاینده سوختهای فسیلی طی سدههای گذشته، محدود بودن منابع آنها، گرم شدن زمین و آلودگیهای محیط زیست، معماران را برآن داشته تا نسبت به جایگزینی سوختهای فسیلی با انرژیهای تجدیدپذیر و ارائه راهکارهای اقلیمی در ساختمان، کوشش کنند. یکی از موارد پر مصرف کاربرد سوختهای فسیلی در ساختمان، گرمایش و سرمایش مکانیکی برای ایجاد شرایط آسایش است که امروزه تلاش میشود بخشی از آن با راهکارهای اقلیمی جایگزین شود. در پژوهشی تحت عنوان "پهنه بندی اقلیمی ایران: مسکن و محیطهای مسکونی"، کل کشور به 8 زیرگروه اقلیمی تقسیم، اهداف عمده طراحی اقلیمی با توجه به نیازهای حرارتی سالانه در هر زیرگروه تعیین و روشهای دستیابی به هریک از اهداف بیان شده است. این پژوهش که امروزه توسط بسیاری از معماران برای طراحی اقلیمی در ساختمانها استفاده میشود، مولفههای اقلیمی طی بازه زمانی 1966 - 1982 میلادی را ملاک عمل قرار دادهاست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر مولفه های اقلیمی طی 30 ساله گذشته، از نرم افزار اقلیمی کلایمت کانسالتنت و مدل آسایش حرارتی اشری 55 و میانگین مولفههای اقلیمی در بازه 2000-2009 میلادی استفاده کرده و به دنبال پاسخ به این سوال است که راهکارهای اقلیمی قبلی، امروزه تا چه اندازه قابلیت استناد و استفاده در ساختمانهای تبریز را دارند. در این پژوهش شهر تبریز به عنوان نمونه، مورد بررسی قرار داده شده و اهم نتایج نشان میدهد که با توجه به اقلیم سرد تبریز و پدیده گرم شدن زمین، تعداد ماههایی که شرایط آسایش در آن پیشبینی شده، امروزه بیشتر شده و راهکارهای دستیابی به شرایط آسایش در دیگر ماههای سال نسبت به گذشته تغییر کرده است. همچنین تعداد ماههایی که باید از سیستمهای سرمایشی و گرمایشی استفاده شود به سمت بیشترین مدت خود سیر کرده است.
کلمات کلیدی: مولفههای اقلیمی، راهکارهای اقلیمی، شرایط آسایش، نرم افزار کلایمت کانسالتنت
مقدمه
تغییر اقلیم به معنای نوسان کلی و گسترده در آب و هوای یک منطقه است. امروزه روند گرم شدن دمای کره زمین، بخشی از تغییر اقلیم به شمار میرود - خسروی و همکاران، . - 2 :1389 از دلایل عمده آن عوامل طبیعی و عوامل انسانی بوده و مهمترین راه جلوگیری از ادامه این روند، توجه به موضوع مصرف بیرویه انرژی است - فرشچی، 67 :1388 و. - 66 انرژی در جهان به ترتیب در بخش-های ساختمان یعنی خانگی و تجاری، حمل و نقل، صنعت و کشاورزی بیشترین مصرف را دارد - وزرات نیرو، - 48 :1392 و یکی از بهترین راههای صرفه جویی در مصرف انرژیهای فسیلی توجه به مولفهها و راهکارهای اقلیمی در بحث ساختمان است.
در مطالعه پهنهبندی اقلیمی ایران؛ مسکن و محیطهای مسکونی، به ویژگیهای اقلیمی و تاثیری که این ویژگیها در تبیین اهداف و راهکارهای ساختمانی و در نتیجه شکلگیری ساختمانهای مورد استفاده انسان میگذارند، طی بازه زمانی 1966 - 1982 پرداخته شده است و امروزه معماران بسیاری در طراحی اقلیمی ساختمان به آن استناد میکنند. در این پژوهش به بررسی مولفههای اقلیمی با استفاده از نرمافزار اقلیمی کلایمت کانسالتنت و مدل آسایش حرارتی اشری 55 در بازه زمانی 2000 - 2009 میلادی پرداخته تا با توجه به پدیده تغییرات اقلیمی طی بازه زمانی حدود 30 ساله، تعیین شود که راهکارهای اقلیمی قبلی، امروزه تا چه اندازه قابلیت استناد و استفاده در ساختمانهای تبریز را خواهند داشت.
ادبیات موضوع
از مهمترین نیازمندیهای محیطی انسان، تامین شرایط آسایش حرارتی است. طبق تعریف، شرایط آسایش حرارتی، محدودهای است از دما و رطوبت که در آن ساز و کار تنظیم حرارت بدن در حداقل فعالیت باشد - صادقی روش و طباطبائی، . - 40 :1388 تحقیقات در زمینه آسایش انسان عمری طولانی ندارد اما محققین زیادی در سالهای اخیر، پژوهشهایی در این زمینه انجام دادهاند که می توان به مدل آسایش حرارتی از جمله اولگی، ماهانی و گیوانی اشاره کرد. گیوانی جدول بیوکلماتیک را طراحی سپس مطالعات مکملی ارائه داد که در آن حدود تاثیر شیوههای ساختمانسازی در تامین نیازهای حرارتی انسان را مشخص میکرد. جهت ارائه چنین خصوصیاتی از جدول سایکرومتریک استفاده کرد و چگونگی احساس گرما را نیز در ترکیبی از رطوبت و دما در سال 1976 نشان داد که این جدول به نام جدول زیستاقلیمی ساختمان خوانده میشود - واتسون و لبز، 38 :1390و. - 39 - پهنهبندی اقلیمی یعنی شناسایی پهنههایی که از آب و هوای یکسانی برخوردارند. با توجه به اینکه سطح زمین به عنوان زیستکره محل ارتباط بیومهاست، دما در این گستره نقش مهمی بازی میکند و پهنههای مکانی متفاوتی را به وجود میآورد - مجرد و جوادی، . - 83 :1389 در ایران و در زمینه پهنهبندی اقلیمی با دیدگاه ساختمانی، مرتضی کسمایی در سال 1372 هجری شمسی، پهنهبندی تحت عنوان پهنهبندی اقلیمی ایران را ارائه کرده است. در این مطالعه 3 دستهبندی بر اساس معیارهای مختلف انجام شده است. دستهبندی اول به منظور تامین آسایش در فضاهای آزاد و بر اساس معیار آسایش زیست اقلیمی اولگی صورت گرفته است.
دستهبندی دوم به منظور طراحی فضاهای مسکونی و با استفاده از معیار آسایش ماهانی صورت گرفته است. دستهبندی سوم که بر اساس معیار زیست اقلیمی ساختمانی گیوانی انجام شده، ایران به 8 پهنه که 36 زیر پهنه را در بر میگیرد، تقسیم و اهداف طراحی هر یک تعیین شده است. این پهنهبندی کاملترین دستهبندی در سه روش بوده و بر اساس آن نیازهای حرارتی فضاهای داخلی ساختمان بررسی شده است - طاهباز و جلیلیان، . - 9 :1390 این 8 پهنه عبارت هستند از پهنه اقلیمی خزری، کوهستانها و کوهپایههای مرتفع، کوهپایه-های نیمهمرتفع، دشتها، کویرها، جلگه خوزستان و جازموریان، سواحل و جزایر دریای عمان و خلیج فارس که به منظور انتقال ساده، سریع و کاربردی اطلاعات، نقشهای - شکل - 1 به مقیاس یک چهارم میلیونیم و تحت عنوان پهنهبندی اقلیمی ایران؛ مسکن و محیط های مسکونی منتشر شده است.
این مطالعه بسیار سودمند است به طوری که معماران کثیری، طی سالهای گذشته از این روش استفاده کرده و همچنان نیز ملاک طراحی اقلیمی بسیاری از معماران است. در این مطالعه معدل مولفههای اقلیمی طی بازه زمانی 1966 - 1982 میلادی مبنای تحلیل بوده است. تبریز در گروه اقلیمی 2 و آب و هوای کوهستانی واقع شدهاست. محدوده جغرافیایی این گروه به طور وسیعی در اکثر نقاط کشور گسترش یافته و بزرگترین گروه اقلیمی کشور محسوب میشود - کسمایی، . - 268 :1372 - گسترش شهرنشینی، افزایش جمعیت و توسعه فعالیتهای صنعتی با مصرف بیرویهی سوختهای فسیلی، در دراز مدت عاملی در تشدید نوسانات اقلیمی و تاثیرات زیستمحیطی آن از جمله تغییر ماههای مطلوب از نظر اقلیم آسایش نقش ایفا مینماید - خوش اخلاق و همکاران، 168 :1389 و . - 167 در این راستا در کنار استفاده از نقشه پهنهبندی اقلیمی ایران، از نرمافزار اقلیمی کلایمتکانسالتنت1و اطلاعات ایستگاه هواشناسی تبریز در میانگین زمانی 2000 - 2009 میلادی بهره گرفته شده است. دلیل استفاده از این دو منبع اطلاعاتی، بررسی تغییرات اقلیمی در محدوده زمانی 30 ساله است.
سازمانهای تعیین استاندارد از جمله اشری در آمریکا، در زمینه شرایط آسایش فضای داخل و خارج ساختمان شاخصهای متعددی معرفی کردهاند. در این نرمافزار از استاندارد اشری 255 استفاده شده است. در شکل 1محدودهای که با رنگ کرم، هایلایت شده، درصد نیازهای حرارتی ساختمان و اهداف عمده طراحی اقلیمی و محدودهای که با رنگ قرمز هایلایت شده، زیرگروه اقلیمی 2-1 که شامل تبریز نیز میشود، را نمایش میدهد. زیرگروه اقلیمی 2-1 در شکل 2 به صورت بزرگنمایی نشان داده شده است.
