بخشی از مقاله
چکیده
در دنیای امروزه با توجه به رشد سریع تکنولوژی، افزایش روز افزون جمعیت و تغییر الگوی مصرف در جوامع امروزی ازیک سو و حجم عظیم سرمایه گذاری لازم جهت احداث نیروگاه ها از سوی دیگر، استفاده بهینه از منابع انرژی، بهره وری مطلوب و کاهش مصرف انرژی الکتریکی را در جوامع مختلف مورد توجه قرار داده است. در جهت کاهش هزینه های ساختمان و استفاده بهینه از انرژی های طبیعی، تکنولوژی و بکارگیری فناوری اطلاعات و رایانه ای و حضور سنسورها و حسگرهایی در ساختمان عملکرد سیستم های مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشمگیرتر می گردند که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهند داشت.
به طوری که صرفه جویی های ناشی از بکارگیری این سیستم ها در مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوطه می شود.آتریوم با سابقه تاریخی چند هزار ساله، به اشکال مختلف و با سقفی رو باز، در تمامی اقلیم ها مشاهده شده و در سده گذشته با سقف شیشه ای و ویژگی های متفاوت، علیرغم اتلاف حرارتی زیاد و تداخل شرایط آسایشی، در ساختمانهای عمومی برای پذیرش و نشیمن، تامین روشنائی داخلی وایجاد فضاهای سبز درونی مورد استقبال قرار گرفته است.
با توجه به اهداف معماری پایدار نه تنها آتریوم می تواند چنان طراحی شود که اتلاف انرژی پائینی داشته باشد بلکه نقش جدیدی را هم در جهت کاهش مصرف انرژی به شکل سرمایش و گرمایش طبیعی، عملکرد غیر فعال خورشیدی ایفاء کرده و با توجه به ویژگی میانجی حرارتی بودن آن امکان افزایش سطوح بازشوهای داخلی را برای در یافت نور طبیعی بیشتر میسر سازد. از آنجا که آتریوم ها از یک سو باعث ا یجاد یک احساس همگرایی و تعامل و ارتباط در فضائی فراخ و دلباز داخلی شده و از سوی دیگر مرز مشترکی را برای اتصال ساختمان به شهر پدید می آورند؛ اهداف معماری پایدار برای ارتقاء کیفیت زندگی شهری و مشارکت های مردمی به واسطه آن متجلی می گردد.
در حقیقت آتریوم ها همانند سایر اجزاء یک ساختمان در یک روند از جزء به کل باید از اهداف کالبدی معماری پایدار تبعیت نموده و عملکردی متناسب با آن داشته باشند. امروزه از انواع بهره گیری از انرژی های طبیعی، می توان به طراحی آتریوم برای استفاده از انرژی باد و سلول های خورشیدی به منظور حرکت در آوردن سقف های متحرک در بالای آتریوم مراکز درمانی که در نهایت به بهبود کیفی فضاهای داخلی کمک می کند، نیز اشاره کرد.
در این پژوهش، از روش های کیفی در جهت ارائه راهکارهای برای هوشمند سازی مراکز درمانی کودکان و همچنین روش بررسی میدانی که توسط حس گرهایی برای کنترل درجه حرارت فضای باز بیمارستان به عنوان آتریوم که از طریق اطلاعات کتابخانه ای گردآوری شده، استفاده شده است. همچنین نحوه به کارگیری انرژی طبیعی در به حداقل رساندن میزان مصرف انرژی و عناصر سنتی ساختمان های گذشته و سنتی به نحوی امروزی و مدرن، که هم از لحاظ حفظ این عناصر و هم از دید معماری های پایدار و مرغوب این عناصر استفاده شده باشد.
مقدمه
امروزه بسیاری از اندیشمندان اعتقاد دارند که توسعه پایدار بدون توجه به مصرف انرژی و محیط پیرامون زندگی بشر امکان پذیر نیست. از این رو فعالیت های انسانی باید در ارتباط با دو مقوله منابع محیطی و مهارت های طراحی هماهنگ با ارزشهای اجتماعی و تقویت روابط انسانی انجام پذیرد. معماری پایدار نیز در همین راستا در ارتباط با محیط، انرژی و اکولوژی است. در چنین معماری، فضای داخلی بعنوان اجزائی بهم پیوسته و یکپارچه، خود دارای هویتی مستقل هستند و در عین حال در فرایندی همه جانبه با فرم ساختمان هماهنگ شده، شاخصه های یک معماری پایدار را پدید می اورند. چنین معماری کمترین اثر مخرب را بر محیط گذاشته و با آن ارتباط اکولوژیک دارد. از این رو طراحی برای معماری پایدار فرآیندی پیچیده و در عین حال برنامه ریزی شده است. از اهداف مهم این معماری:
1. عملکردهای چند منظوره و قابل انعطاف داشته باشد.
2. حداکثر استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در آن امکان پذیر باشد.
3. بر ساختگاه خود تاثیر نامطلوب زیست محیطی نگذارد.
4. طراحی با توجه به اقلیم داشته باشد.
5. در آن از تجربیات گذشته و تمدنهای بشری استفاده شود.
6. فرم های بومی را بعنوان فرمهای منطبق با شرائط ا قلیمی مطالعه نماید.
7. باعث ارتقاء کیفی زندگی و حس مشارکت در میان افراد گردد.
اکنون فرهنگ استفاده صحیح انرژی بعنوان یک اصل اساسی در کشورهای توسعه یافته مدنظر قرار گرفته و آن ها با هدایت و مدیریت صحیح انرژی تا حدود زیادی به اهداف عالیه خود در کنترل و تامین بموقع انرژی دست یافته اند.
با توجه به اطلاعات گردآوری شده در راستای این موضوع و هدف این مقاله برای برطرف کردن مشکل مسقف بودن آتریوم و فرآیند گلخانه ای رخ داده در فصل تابستان در زیر این فشار می باشد. که از نتایج این پژوهش می توان به طراحی سقف متحرک بر بالای این آتریوم ها متذکر شد، که توسط سنسورهای هوشمندی که در فضا تعبیه شده و با توجه به گرما و سرما عکس العمل نشان می دهند؛ این سقف باز و بسته شود. این عمل علاوه بر اینکه میزان مصرف انرژی را به حداقل می رساند می توان برای تولید برق مصرفی برای حرکت این سقف ها نیز از سلول های فتوولتائیک استفاده کرد که میزان مصرف انرژی الکتریکی را نیز کاهش داده؛ بررسی و ارائه داده شود.
پیشینه تاریخی
خالص ترین و بدیع ترین شکل معماری پایدار را می توان در خانه های بدوی و در ساختمانهای سنتی مشاهده نمود. فرم این بناها بر اساس مصالح موجود در محیط، تجربیات انسانی و ادراک مستقیم ازشرایط اقلیمی و حداکثر انطباق با آن بدست آمده است. از کارآمدترین فضاهای این بناها، اتاق با روزنه ای در سقف یا حیاطهای خصوصی - اندرونی - است که از روم باستان تا خاور دور و به ویژه ایران اشکال متنوع آن وجود داشته و اکنون بطور کلی با نام آتریوم در ساختمان های عمومی شناخته می شوند.
معماری مدرن با تعمیق فضاهای داخلی و تاکید برشفافیت سطوح خارجی، نوعی الگوی معماری برونگر ا _درونگرا را پدید آورد و خواسته و ناخواسته نیازمند ورود نور به فضای میانی ساختمان شد. بنابراین آتریوم ها توانستند تا نور طبیعی و فضای حفاظت شده ای از باد و باران را همراه با تسهیل دسترسی ها و وجود پوشش سبز و درختان زیبای استوائی، در اختیار ساکنان قرار دهند. اما با توجه به رویکرد فراگیر به موضوع معماری پایدار، این فضاها چگونه میتوانند اهداف این معماری را بر آورده سازند؟
برای رسیدن به جواب باید آتریوم را از جنبه های مختلف یک معماری پایدار مورد سئوال و بررسی قرار دهیم. این جنبه ها شامل:
.1 آتریومها تا چه اندازه در صرفه جوئی انرژی و نگهداری آن مناسبند؟
2. آتریوم درجهت ایجاد یک خرد اقلیم معتدل و تامین آسایش انسانی و رابطه اکولوژیک بامحیط چگونه عمل می کند؟
3. آتریوم در چارچوب یک توسعه پایدار چگونه باعث تعاملات اجتماعی شده و چه نقشی را در ارتباط بین ساختمان و شهر ایفاء
میکند؟
4. با در نظر گرفتن تحقیقات انجام شده در زمینه طراحی انواع آتریومها و باتوجه به شرایط اقلیمی محل، جنبه های متنوعی از اینگونه فضاها مورد بررسی قرارگرفته اند.
آتریوم ها به طور کلی به پنج دسته مختلف مرکزی، یکپارچه، خطی، اتصالی و محیطی دست بندی شده و معمولا آنرا در ذیل مبحث گلخانه ها معرفی می کنند - شکل. - 1 آتریوم ها را همچنین از نظر نقش میانجی حرارتی و امکان صرفه جوئی انرژی، تاثیر بر شرایط آسایشی فضاهای مجاور آن، انواع شیشه گذاری، میزان ذخیره سازی حرارتی و مقادیر سطوح که در درون آن، اثرات کاهش یا پراکندگی صدا و مقدار روشنائی طبیعی و نحوه شکل گیری فضاهای عمومی درون و بیرون آتریوم مورد توجه قرار داده اند.
شکل -1 انواع آتریوم از بالا به پائین مرکزی.یکپارچه، خطی، اتصالی.
بررسی عملکرد آتریوم ا ز نظر صرفه جوئی و امکان نگهداری انرژی ایجاد یک آتریوم دریک ساختمان، به ویژه با کاربری های عمومی و مختلط به چهار شکل می تواند باعث صرفه جوئی شود: آتریوم بعنوان یک فضای حائل ، بشکل میانجی حرارتی بطور معمول دارای 18-15درجه سانتیگراد دمای داخلی است، اما دمای خود آتریوم همراه با نوسانات دمای محیط پیرامون و با تأخیر زمانی در حال تغییر است. فضاهای مجاور آتریوم از تغییرات شدید محیط محافظت شده و از اتلاف حرارتی ناشی از سطوح شفاف آنها می کاهد. مقدار این صرفه جوئی بستگی به دمای داخلی آتریوم، وضعیت هوابندی و تهویه آتریوم، ضرائب هدایت حرارتی عناصر سازنده آن و میزان عایقکاری سطوح آن دارد.
با پیش گرم یا پیش سرد سازی هوای تازه، بار گرمایش و سرمایش ساختمان راکاهش می دهد. اگر آتریوم دارای سطوح ذخیره ساز حرارت بوده و به سمت جنوب نیز چرخیده باشد، بشکل غیر فعال از انرژی خورشیدی برای گرمایش در روز زمستان و سرمایش در شب تابستان استفاده کرده از انرژی مصرفی می کاهد.
