بخشی از مقاله
چکیده
محدود بودن ذخایر فسیلی و الودگی ناشی از مصرف این سوخت ها موجب گشته تا مبحث مدیریت انرژی های پاک به عنوان یک مسئله در تمامی کشورها مطرح شود. در میان این گروه انرژی ها استفاده از انرژی خورشیدی با هزینه کمتر بعنوان یک راه حل شناخته شده است. در این مقاله که به صورت تحلیلی-توصیفی به تشریح موضوع می پردازد ؛ به بررسی تغییر میزان جذب انرژی خورشیدی در جهت های مختلف جغرافیایی با انتخاب زاویه جهت گیری در عرض های مختلف جغرافیایی پرداخته می شود.
در ادامه مقاله که از روش تحلیلی –تطبیقی استفاده میشود ، با توجه به اینکه عوامل بسیاری در شکل گیری ساختمان دخیل میباشد؛ به حوزه هایی که ضوابط مربوط به آنها می تواند تأثیر گذار باشد ، پرداخته میشود . اولین حوزه ، حوزه شهری و همچنین حوزه مبانی نظری است که از چگونگی برنامه ریزی و انتخاب محل احداث شهر و یا توسعه های شهری آغاز می شود . بعد از مباحث شهری که در مقیاس کلان مطرح است مقوله معماری که هم در رابطه با موضوعات فرهنگی و هم در مقولات فنی و تکنیکی از اهمیت شایان توجهی برخوردار است نقش غیر قابل انکاری ایفا می نماید . مقاله حاضر میزان توجه به مدیریت انرژی با حداکثر استفاده مناسب از انرژی خورشیدی و بررسی ضوابط در دوحوزه کلان و خرد را در شهر اردبیل می پردازد .
واژه های کلیدی : مدیریت انرژی ، هندسه خورشید ، جهت گیری ساختمان ، ضوابط شهرسازی ، ضوابط معماری
مقدمه
امروزه مهمترین هدف جوامع مختلف علاوه بر حیات فیزیکی ، تامین یا استقرار بخشیدن به یک توسعه پایدار است که به مدد آن قدرت مادی و توانایی های سیاسی و امکان بسط و اجرای طرح ها یا آرزوهای ملی مقدور گردد . طبیعتا تداوم حیات بشر با کار و مصرف انرژی همراه است . روند توسعه کنونی و مصرف منابع انرژی متعدد منجر به آلودگی و نابودی منابع طبیعی گشته و تغییرات اقلیمی وسیعی را در حوزه زندگی بشری ایجاد کرده است .
فلسفه طراحی پایدار مبتنی بر تامین و تعدیل احتیاجات و نه صرفا خواسته های بشری بر اساس ظرفیت های فرهنگی و طبیعی محیط زیست است و می تواند اثرات سوء ناشی از منابع آلوده کننده را به حد اقل برساند . مروری اجمالی بر وضعیت حاضر مصرف انرژی های فسیلی در ساختمانها حاکی از آن است که اولا درصد بالایی از انرژی مصرفی صرف تنظیم شرایط محیطی آنها می شود . به طوری که مصرف انرژی در بخش ساختمان نسبت به انرژی کل مصرفی در جامعه به بیش از چهل درصد میرسد و به این ترتیب این بخش بزرگترین مصرف کننده انرژی است . ثانیا قسمت زیادی از آلودگی های محیطی ، از مصرف انرژی های فسیلی ناشی می شود . ثالثا گازهای ناشی از سوخت های فسیلی عامل افزایش گازهای گلخانه ای ، سبب تخریب زیست محیطی شده و علت آفزایش آلودگی در محیط شهر ها نیز می باشد .
در جهت رفع این اشکالات با توجه به اینکه بهترین نوع انرژی ، انرژی های تجدید پذیر بوده باید گرایش اصلی به سمت استفاده از آنها به ویژه انرژی خورشیدی باشد .انرژی خورشیدی به عنوان پایدارترین انرژی ، واجد ویژگی هایی است که می تواند در تحصیل توسعه پایدار ملی ، نقش در خور توجهی ایفا نماید . بارزترین ویژگی های انرژی خورشیدی در پایداری و دائمی بودن آن ، در دسترسی آسان و همه گیر بودن آن و در عدم تولید هرگونه مواد و ضایعات بی فایده و مضر میتوان خلاصه نمود .
به همین دلیل به منظور اجرایی کردن و فراگیر شدن استفاده از انرژی خورشیدی و وصول به اهداف اصلی توسعه پایدار و ارائه الگویی بومی برای توسعه پایدار ملی ایران ، پیشنهاد میشود که برنامه ریزی و طراحی و اجرای شهرهای جدیدی در مناطق مختلف اقلیمی ایران با استفاده از انرژی خورشیدی در دستور کار قرار گیرند . آنچه در ادامه می آید بررسی روند مدیریت استفاده از انرژی خورشیدی در طراحی شهری و مدیریت استفاده از منابع انرژی محدود فسیلی با رویکرد رعایت ضوابط شهرسازی و معماری می باشد .
بیان مساله و اهداف تحقیق
معماران و شهرسازان بر حسب تجارب خود و با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوایی یک شهر، جهات جغرافیایی مناسبی را برای ساخت و ساز موجه و مناسب دانسته اند.این جهات مناسب برای شهرسازی را رون شهری نامیده اند. در شهرسازی ایران سه رون مناسب وجود دارد: راسته رون، رون اصفهانی و رون کرمانی است.که ساختار شهری در هر کدامیک از این رون ها با توجه به شرایط، متفاوت است. مدیریت انرژی های طبیعی و غیر طبیعی در نحوه برخورد درست با شکل خوب شهر تعریف می شود.چراکه استفاده بهینه از انرژی هایی مانند باد، آب، آفتاب و . . . با جهات جغرافیایی مناسب که همان رون شهری است، ارتباط مستقیم دارد.
برنامه ریزی کاربردی اراضی شهری و تاثیرات آن بر مکان و تراکم ، طراحی خانه های مسکونی و واحدهای همسایگی در حصول توسعه پایدار نقش بسزایی دارد . یکی از ویژگی های محیطهای شهری پایدار، سازگاری و هماهنگ بودن با ویژگی اقلیمی است . بنابراین شناخت ، درک و کنترل تاثیرات اقلیمی مناطق شهری با رویکرد رعایت ضوابط شهرسازی و معماری پیشنیاز اساسی برای برنامه ریزی و طراحی فضاهای شهری به شمار میرود .
انرژی خورشیدی
منبع کلیه انرژی های موجود در زمین از خورشید است . ذخایر انرژی کره زمین از دو منبع اصلی انرژی های تجدید پذیر و انرژی های تجدید ناپذیر تامین میشود . انرژی های تجدید پذیر تا زمانی وجود دارد که کره زمین و خورشید وجود داشته باشد . مانند انرژی خورشیدی که در اثر پیوستن یا هم جوشی اتم های هیدروژن و تبدیل به عناصر سنگین تر هلیوم در شرایط مساعد ستاره خورشید آزاد می شود .
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظور های مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می گردد. به دوران سفالگری ، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می کردند . یک از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می شد .
ولی مهترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید . گفته می شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده است .
در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و موثر از انرژی خورشید در زمانهای قدیم بوده است . با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال 1973 باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راههای دیگر - غیر از استفاده سوخت های فسیلی - توجه جدی تری نمایند .
پنانسیل واقعی انرژی خورشیدی متاثر از عوامل متعددی مانند زمان تابش خورشیدی در فصول مختلف سال و ساعت های متفاوت در روز ، مناطق جغرافیایی و شرایط آب و هوایی است . پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان تا حدی عظیم است که از تامین احتیاجات فعلی و آتی کل تقاضای جهانی انرژی فراتر میرود .
با توجه به اینکه کشور ایران در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته ، از نظر موقعیت جغرافیایی برای بهره گیری از انرژی خورشیدی بسیار مستعد است . میزان تابش خورشیدی در ایران بین 1700 تا 2200 کیلو وات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است که بالاتر از میزان متوسط جهانی است . در ایران بطور متوسط سالیانه بیش از 280 روز آفتابی گزارش شده است که بسیار قابل توجه می باشد . به جز سواحل خزر که از کمترین میزان ساعات آفتابی برخوردار بوده و مقادیر سالانه آن از 2050 ساعت فراتر نمی رود ، در سراسر کشور درصد روز های آفتابی بین 63 تا 98 در صد می باشد .
