بخشی از مقاله
چکیده
انتخاب جهت استقرار ساختمان به عواملی چون وضع طبیعی زمین، میزان نیاز به فضاهاي خصوصی، کنترل و کاهش صدا و نیز عامل تابش آفتاب بستگی دارد. بی شک به کار بردن اصول معماري و طراحی بنا و قرارگیري ساختمان در جهت مناسب، کمک شایانی در تقلیل مضرات و استفاده بهینه از تابش آفتاب می نماید. هدف از این پژوهش جهت گیري مناسب ساختمان در شهر اهواز بر اساس روند تابش خورشید می باشد. روش به کار گرفته شده روش تجزیه و تحلیل آماري- نرم افزاري، با استفاده از آنالیز داده هاي اقلیمی در نرم افزار Ecotect و Climate Consultant می باشد.
در این راستا با استفاده از آمار 30 ساله - 1362-1392 - به بررسی عنصر اقلیمی تابش و ساعات آفتابی پرداخته، سپس از روش هاي محاسباتی و روابط ریاضی شامل محاسبه ي میزان انرژي دریافتی در جهت عمود بر دیوارهاي ساختمان براي تمام اوقات سال مشخص گردید. نتایج پژوهش نشان می دهد که؛ جهت گیري ساختمان به سمت جنوب با انحراف آزیموت 182.5 درجه شمالی بهترین موقعیت قرارگیري در بهره مندي بهینه از انرژي خورشید براي ساختمان هاي یک طرفه شهر اهواز خواهد بود و در ساختمان هاي دو طرفه، بهترین جهت استقرار ساختمان، جهت شمال و جنوب و جهت +75 و -105 درجه نامناسب ترین جهت استقرار ساختمان هاي دو طرفه از نظر کسب انرژي خورشیدي می باشند.
.1 مقدمه
امروزه اهمیت و ضرورت توجه به شرایط اقلیمی در طراحی و ساخت از دو نظر حائز اهمیت می باشد: از یکسو ساختمان هایی هماهنگ با اقلیم یا ساختمانهاي با طراحی اقلیمی از نظر آسایش حرارتی کیفیت بهتري دارند. از سوي دیگر هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی موجب صرفه جویی در مصرف انرژي مورد نیاز براي کنترل شرایط محیطی این گونه ساختمان ها می شود. بنابراین طراحی اقلیمی، راهکاري جهت دستیابی به آسایش حرارتی است که با استفاده از وسایل مکانیکی، مصرف انرژي را به حداقل ممکن کاهش دهد. جهت استقرار ساختمان از مهمترین عوامل موثر در ایجاد آسایش حرارتی ساختمان می باشد
به منظور دستیابی به اهداف طراحی اقلیمی، جهت قرار گیري ساختمان با توجه به تاثیر عنصر اقلیمی تابش آفتاب تعیین می شود. جهت ساختمان باید به گونه اي باشد که در مواقع سرد سال، حداکثر و در مواقع گرم سال، حداقل انرژي خورشیدي به نماي اصلی ساختمان بتابد. جهت گیري ساختمان، می تواند مقدار جذب تابش خورشید را تعیین کند. طراحان ساختمان، باید با محاسبه شارژ تابشی خورشید در ساعات مختلف روز و روزهاي مختلف سال - که مکان و زاویه تابش خورشید تغییر می کند - ، جهت ساختمان را طوري انتخاب کنند که در مناطق گرمسیر میزان تابش جذب شده، سبب گرماي بیش از حد ساختمان نشود.
در مناطق سردسیر، جهت ساختمان طوري انتخاب می شود که بیشترین میزان جذب انرژي خورشید اتفاق بیفتد. به علاوه از این نظر جهتی مناسب تر است که بتواند با سایبان هاي کوچک یا عناصر ساده ي کنترل کننده ي تابش آفتاب، نفوذ اشعه ي خورشیدي به فضاهاي داخلی را در فصل گرم کنترل نماید. با طراحی سایبان ها می توان از تابش مستقیم اشعه خورشید و حرارت آن بر روي سطوحی که مستقماًی در معرض آفتاب قرار دارند جلوگیري کرد
از جمله مطالعات انجام شده در این زمینه می توان به مطالعات زیر اشاره نمود: اولگی - 1957 - ، نخستین فردي می باشد که براي تحقیق طرح یک ساختمان با نیازهاي انسان و ویژگی هاي اقلیمی منطقه روشی را پیشنهاد نمود که حاصل قسمتی از مطالعات وي جداول بیوکلیماتیک می باشد
گیونی - 1976 - ، منطقه آسایش و شرایط زیست اقلیمی را در ارتباط با دو عنصر دما و رطوبت نسبی مشخص نمود و براي تعیین شرایط زیست اقلیمی و نیازهاي ساختمانی متوسط و بیشینه دما و کمینه رطوبت نسبی را مورد بررسی قرار داد . گیونی - 1998 - ، به انتخاب محل ساختمان اشاره می کند و استفاده بهینه از حداکثر شرایط خرد اقلیم محلی را در آسایش مفید می داند. وي عامل تابش، باد و جهت استقرار ساختمان را در کنترل حرارت فضاي داخلی توضیح داده و راه حل هایی جهت استفاده از تابش خورشیدي براي گرم کردن ساختمان ارائه نموده است
کفا - 2004 - ، به منظور تهیه اطلاعات کلی و مناسب براي استفاده بهینه از انرژي غیرفعال خورشیدي در برنامه ریزي هاي شهري و طراحی ساختمان، با استفاده از جدول ماهانی، دوره 25 ساله عناصر اقلیمی را براي شهر نیکوزیا در قبرس مورد تحلیل قرار داد و استراتژیهاي پی طراحی را محاسبه و ارائه کرده است
کومار سینگ - 2011 - ، تمهیدات خورشیدي غیر فعال را در معماري بومی شمال شرقی هند در رابطه با متغیرهاي مربوط به فرم ساخت و ساز و جهت گیري، طراحی توده ها، سایه، تهویه طبیعی، ترتیب قرار گیري فضاهاي داخلی و فعالیت ساکنان این فضاها براي تمام منطقه آب و هوایی مورد بررسی قرار دادند و پیشنهاداتی را در زمینه فراهم نمودن آسایش حرارتی بهینه در فضاهاي مسکونی براي نواحی مورد مطالعه ارائه دادند
عباس نژاد و همکاران - 1390 - ، تعیین جهت استقرار ساختمان ها به منظور بهینه سازي مصرف انرژي در شهر گرگان را بررسی نموده اند. نتایج نشان داد که بهترین جهت براي استقرار ساختمان از نظر دریافت تابش آفتاب در دوره سرد و استفاده بهینه از باد در دوره گرم سال در شهر گرگان جهات جنوب -165، -150 درجه می باشد
مدیري و همکاران - 1391 - ، بررسی جهت مناسب استقرار ساختمانها بر اساس تابش آفتاب و جهت باد - مطالعه موردي: شهر گرگان - را بررسی کرده اند. نتایج نشان داد که بهترین جهت استقرار ساختمان به منظور بهینه سازي مصرف انرژي در گرگان، محدودة جنوب تا جنوب غربی می باشد
صمصام شریعت و همکاران - 1392 - ، طراحی ساختمان همساز با اقلیم جهت دریافت نور و روشنایی طبیعی از خورشید را بررسی نمودند. یافته هاي پژوهش در رابطه با ارزیابی کلی ساختمان همساز با شرایط اقلیمی در تهران نشان می دهد جهت گیري مناسب در ارتباط برخورداري از روشنایی طبیعی خورشید جهت شمال شرقی جنوب غربی می باشد
زمانی و همکاران - 1392 - ، تعیین بهترین اولویت هاي جهت گیري بناهاي ساختمانی در شهر زنجان بر اساس شرایط اقلیمی را ارائه نموده اند. در نهایت بهترین جهت ها براي ساخت ساختمان در شهر زنجان تعیین گردید که بر این اساس این تحقیق بهترین جهت هاي 135 درجه و 225 درجه زاویه آزیموتی می باشد
فرجی و غلامی - 1392 - ، هدف این مقاله تعیین جهت مناسب ساختمان و عمق مناسب سایبان در شهر کرمانشاه در راستاي تحقق بخشی از اصول طراحی اقلیمی می باشد. نتایج نشان داد که جهت 6.5 درجه شرقی به عنوان بهترین جهت قرارگیري ساختمان با توجه به دو عامل تابش آفتاب و باد براي شهر کرمانشاه معین شد. همچنین میزان عمق سایبان براي چهار جهت اصلی ساختمان یعنی شمال، جنوب، شرق و غرب به ترتیب 40، 21، 153، 173 سانتیمتر محاسبه گردید
جمعه دیزاوندي و همکاران - 1393 - ، طراحی اقلیمی ساختمان هاي مسکونی شهر بجنورد با تأکید بر جهت گیري ساختمان ها را بررسی نمودند. نتیجه حاصله نشان می دهد که شهر بجنورد با دارا بودن شرایط اقلیم سرد و نیمه خشک، عمده جهت استقرار ساختمان ها به صورت شمالی- جنوبی - بر حسب ورودي ساختمان - است
شهر اهواز مرکز استان خوزستان و شهرستان اهواز با ارتفاع متوسط 16 متر از سطح دریا بین Nَ31°23 و Eَ48°32 تا N َ31°13 و Eَ48°47 قرار دارد. و به دلیل واقع شدن در یک موقعیت مطلق جغرافیایی، شرایط توپوگرافی و سامانه هاي اقلیمی مؤثر بر منطقه، شرایط زیست اقلیمی ویژه اي را به خود اختصاص داده است. به طوري که دماي هوا در سردترین ماه سال - دي ماه - به 7 درجه سانتیگراد و در گرمترین ماه سال - تیر ماه - نیز گاهی از 47 درجه سانتیگراد نیز فراتر می رود.
مدت تابش آفتاب در تیر ماه به 15 ساعت می رسد و در دي ماه به 10 ساعت کاهش می یابد. که گرماي شدید مشکلات زیادي را براي ساکنین این شهر ایجاد می کند. به همین جهت بر خلاف بسیاري از مناطق سردسیر کشور مسأله اساسی در طراحی ساختمان هاي مسکونی مقابله با اثرات ناخوشایند گرما در داخل منازل و ایجاد حداکثر آسایش می باشد. لذا لزوم طراحی ساختمان هاي مسکونی همساز با شرایط اقلیمی براي کاستن مشکلات مربوطه ضروریست. هدف این پژوهش تعیین بهترین جهت استقرار ساختمان هاي مسکونی بر اساس روند تابش خورشید در شهر اهواز در راستاي تحقق بخشی از اصول طراحی اقلیمی می باشد.
.2 محدوده مورد مطالعه
شهر اهواز مرکز استان خوزستان و شهرستان اهواز با ارتفاع متوسط 16 متر از سطح دریا بین Nَ31°23 تا Eَ48°32 واقع است. شهر اهواز از طرف شمال به شهرستان باوي، از شرق به شهرستان رامهرمز، از مغرب به شهرستان دشت آزادگان و از طرف جنوب به شهرستانهاي خرمشهر و شادگان و بندرماهشهر محدود می شود. اهواز هفتمین کلان شهر ایران و شامل هشت منطقه شهرداري بوده، مساحت آن در حدود 225 کیلومترمربع می باشد. ارتفاع اهواز از سطح دریا 16 متر است
شکل .1 نقشه موقعیت جغرافیایی شهر اهواز در استان خوزستان
