بخشی از مقاله
چکیده:
بحران انرژی و پایان پذیری منابع فسیلی از یک سو و مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی از سوی دیگر، باعث انگیزش کشورهای مخ تلف در زمینه کاهش مصرف انرژی، استفاده از انرژی های تجدید پذیر و نیز ارائه راه کارهای نوین در جهت بهینه سازی مصرف انرژی، خصوصا در بخش ساختمان شده است که بخش قابل توجهی از انرژی مصرفی را در هر کشوری به خود اختصاص می دهد .
ساختمان های اداری در ایران فاقد الگوی مشخصی جهت تأمین آسایش حرارتی کارمندان آن می باشد که این امر سبب نارضایتی حرارتی و عدم کارایی مفید آنان شده است. هم چنین عدم استفاده از یک محدوده آسایش حرارتی مشخص در این گونه ساختمان ها، سبب ایجاد شرایط نامناسب حرارتی - گرمایش و سرمایش بیش از حد لازم - می شود. که خود عامل مصرف بیش از حد انرژی فسیلی است.
بنابراین با پیش بینی محدوده آسایش حرارتی در ساختمان های اداری می توان ضمن ایجاد رضایتمندی حرارتی تا حدود زیادی مصرف انرژی را در انها کاهش داد و از هدر رفت آن جلوگیری کرد . این مقاله بر آن است تا با بررسی متد های مختلف تعیین محدوده آسایش حرارتی ، الگوی مناسب جهت پیش بینی محدوده آسایش حرارتی را در ساختمان های اداری ایران تعیین نماید.
مقدمه
دوران پسا صنعتی باعث افزایش تعداد کارمندان و طبیعتا ادارات شد در این مقیاس بزرگ کیفیت محیط داخلی ادارات یکی از دغدغه های اساسی طراحان بوده و هست. مطالعات انجام گرفته نشان داده است که نارضایتی حرارتی - از گرما یا سرما - شایعترین نوع شکایت در ساختمان های اداری است
طراحان، استانداردهای آسایش حرارتی را برای فراهم نمودن آسایش حرارتی در محیط داخلی ساختمان نیاز دارند. مناسب بودن محیط داخل ساختمان از لحاظ حرارتی نه تنها آسایش را برای ساکنین فراهم می آورد بلکه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی، سلامت، بالا رفتن میزان بهره وری ونیز بهبود روحیه کارکنان خواهد شد .[2] امروزه مدل های مختلفی برای پیش بینی و نیز ارزیابی آسایش حرارتی در استانداردهای مختلف آسایش حرارتی ارائه شده اند.
کشور آمریکا استانداردAmerican Society Of Heating Refrigerating and Air conditioning Engineers - ASHRAE - و کشورهای اروپایی استاداردISO را برای تعریف شرایط بهینه داخلی ارائه داده اند. این استانداردها با تعریف محدوده های خاص با توجه به متغیرهای فیزیکی و شخصی، آسایش حرارتی داخل را تعریف می نمایند. هر چند این استانداردها در بسیاری کشورها استفاده می شود، اما مطالعات انجام گرفته در کشورهای مختلف حاکی از آن است که در مناطق مختلف شرایط آسایش حرارتی با توجه اقلیم، فرهنگ و ...متفاوت است. بدین ترتیب کشورهای بسیاری دربخش های مختلف جهان با انجام مطالعات گسترده میدانی در پی معرفی شرایط آسایش بهینه و ارائه مدل های محلی می باشند. - استرالیا, چین، ژاپن، کشورهای عربی و ... -
نبود استانداردهای لازم به منظور تعیین محدوده های آسایش در ادارات کشور ایران افزایش مصرف انرژی، نارضایتی حرارتی کارکنان و در کل پایین آمدن میزان بهره وری در آنان را باعث شده است. تحقیق حاضر برآن است تا با معرفی استاندارها ی بین المللی آسایش حرارتی و مدل های ارائه شده در آنها به معرفی مدل بهینه جهت ارزیابی آسایش حرارتی در ساختمان های اداری در ایران بپردازد.
آسایش حرارتی
آسایش حرارتی تعاریف متعدد دارد و یکی از جامعترین این تعاریف، تعریفی است که در استاندارد ASHRAE آمده است که در ادامه به آن اشاره خواهدشد. آسایش حرارتی جنبه های مختلف علومی چون دانش ساختمان ، فیزیولوژی، روان شناسی و... را در بر می گیرد که این خود سبب پیچیدگی بیشتر موضوع و ارائه تعاریف گوناگون برای این مقوله می گردد .[1] در ادامه دیدگاه هایی مختلفی که در این زمینه وجود دارد ارائه می گردد. دیدگاه های مختلف در تعریف آسایش حرارتی
دیدگاه سایکولولوژیکال - روان شناختی -
دیدگاه ترموفیزیولوژیکال:
و دیدگاهی که برمبنای تعادل حرارتی بدن انسان است.
دیدگاه سایکولوژیکال:
در این دیدگاه آسایش حرارتی این گونه تعریف می شود شرایط ذهنی که انسان از حرارت محیط راضی است. در واقع به علت سلیقه ای بودن احساس رضایتمندی حرارتی و تفاوت های فردی، تعریف آسایش حرارتی بسیار سخت است.
در استاندارد ASHRAE هم آسایش حرارتی به این صورت تعریف شده است: "شرایط ذهنی که رضایت از دمای محیط را بیان می دارد".[4] این یعنی اینکه فهم آسایش حرارتی تنها به وسیله پارامترهای فیزیکی سخت است
شرایط ذهنی که در این تعریف به آن اشاره شده، تابعی از عوامل متعدد فیزیکی ، فیزیولوژیکی، روانی و ... است . پس آسایش یک فرایند ادراکی است که به وسیله عوامل متعدد تحت تاثیر قرار می گیرد
دیدگاه ترمو فیزیولوژیکال:
این تعریف بر اساس تهییج گیرنده های گرمایی در پوست و هیپوتالاموس است. در این تعریف آسایش حرارتی یعنی میزان حداقل سیگنالهای عصبی از این گیرنده ها .[1] در این تعریف تاکید فقط بر عوامل فیزیولوژیکی است در حالی که تهییج این گیرنده ها تحت تاثیر محیط حرارتی - یا به عبارتی عوامل فیزیکی - و عوامل فیزیولوژیکی می باشد. اما در این تعریف نیز اثری از عوامل روان شناختی دیده نمی شود.
دیدگاه تعادل حرارتی بدن:
بدن انسان گرما تولید می کند و آن را با محیط مبادله می کند و یا اینکه گرما را با پخش و تبخیر سیالات بدن از دست می دهد. سیستم کنترل طبیعی دما ی بدن سعی می کند که حتی وقتی اختلالی پیش می آید دمای مرکز بدن را تقریبا َْ درجه سانتی گراد نگه دارد
بر این مبنا، آسایش حرارتی یعنی وقتی جریان گرما به و از بدن تعادل داشته باشد و دمای پوست و میزان رطوبت پوست در محدوده آسایش باشد که این فقط به متابولیسم بستگی دارد. همانطور که دیده می شود دمای پوست نقش مهمی در دو تعریف اخیر دارد
علاوه بر این در اینجا نیز محور توجه عوامل فیزیولوژیکی است در حالی که تعادل بین گرمای تولید شده در بدن و گرمای ازدست رفته تحت تاثیر محیط نیز می باشد.
به طور کلی در تعریف نخست ذهن انسان محور توجه است و تاکید بر جنبه های روانی می باشد. ولی در دو تعریف بعد آسایش حرارتی نتیجه ترکیب/سازگاری پارامترهای محیطی وخود بدن انسان است.
تعاریف دیگری از آسایش حرارتی :
فنگر - - Fanger که اولین مدل آسایش حرارتی تعادل گرمایی را توسعه داده است، بیان می دارد که در شرایط آسایش حرارتی، دمای پوست و میزان رطوبت آن در محدوده کوچکی قرار می گیرد. از آنجا که رطوبت و دمای پوست تابعی از میزان فعالیت هستند لذا می توان گفت که آسایش حرارتی از میزان فعالیت، عایق لباس و پارامتر های محیطی نتیجه می شود
.به طور کلی آسایش زمانی فراهم می گردد که دمای بدن و رطوبت پوست در محدوده کوچکی نگه داشته شود و میزان انرژی تولیدی در بدن برابر میزان انرژی تلف شده از بدن بوده و تلاش های فیزیولوژیکی بدن برای تنظیم حداقل باشد
آسایش حرارتی انسان نتیجه تعادل بین گرمای حاصل از متابولیسم و گرمای ازدست رفته ناشی ازتبادلات با محیط اطراف است، این تعادل به ُ متغیر فیزیکی دمای هوا ، سرعت هوا، دمای متوسط تشعشعی و رطوبت و َ متغیر انسانی عایق لباس ، کار مکانیکی و میزان فعالیت بستگی دارد. البته کار مکانیکی انجام شده در ادارات با فعالیت نشسته و کم قابل چشم پوشی شرایط فیزیکی مربوط به محیطی که شخص در آن قرار گرفته است و عوامل فیزیولوژیکی مربوط به بدن - متابولیسم و.. - می شود
