بخشی از مقاله
تقویم نیاز اقلیمی فضاهاي داخل و خارج بنا در اقلیم سرد (مطالعه موردي شهر بروجرد)
چکیده
مطالعات جغرافیایی هر منطقه پایه و اساس برنامهریزي شهري، سکونتگاهی و معماري اقلیمی آن میباشد. در این تحقیق سعی شده است به منظور ارزیابی وضعیت آسایش یا عدم آسایش حرارتی در شهر بروجرد (اقلیم سرد) ، »تقویم نیاز اقلیمی« جهت فضاي داخل ساختمان و فضاهاي آزاد شهري تهیه گردد، تا با تکیه بر آن بتوان اولویتهاي طراحی اقلیمی ساختمان و معابر شهري را تعیین نمود. روش بررسی در مقاله حاضر، روش تحلیلی وتوصیفی بوده و اطلاعات آن به شیوه کتابخانهاي و استفاده از منابع و اطلاعات موجود در کتب و مقالات و نیز اطلاعات موجود در سازمانهاي ذیربط جمعآوري شدهاست. بدیهی است که در ایجاد محیطی سالم و مناسب براي فعالیت انسان، تأمین نیازهاي حرارتی انسان در هر دو نوع فضاي یاد شده ضروري است، لذا ابتدا با استفاده از نمودار زیست اقلیمی ساختمانی و اولگی ، نیازهاي حرارتی و محیطی ساختمان با دخالت عناصر اقلیمی به صورت میانگین دورة آماري 23 ساله تعیین میگردد، سپس با تهیه تقویم نیاز اقلیمی مواردي چون هدایت انرژي خورشیدي در مواقع سرد، محافظت ساختمان در برابر نفوذ آفتاب به درون ساختمان درفصول گرم و کاهش تأثیر بادهاي سرد زمستانی در اتلاف حرارت ساختمان و ... جزء اصول و اهدافی که از اولویتهاي طراحی اقلیمی شهر بروجرد محسوب میگردد، شناسایی می گردد. امید است که راهکارهاي لازم جهت رسیدن به این اهداف ( همچون جهتگیري بنا، بکارگیري مصالح مناسب، طرااحی سایبانهاي مورد نیاز و ...) مد نظر طراحان و معماران قرارگیرد.
-1 مقدمه
امروزه اهمیت و ضرورت توجه به شرایط اقلیمی در طراحی و ساخت کلیه ساختمانها، به خصوص ساختمان هایی که به طور مستقیم مورد استفاده انسان و موجودات زنده قرار می گیرند ثابت شده است. توجه به خصوصیات اقلیمی و تاثیري که این خصوصیات در شکل گیري ساختمان میگذارند از دو جهت حائز اهمیت است. از یکسو ساختمان هاي هماهنگ با اقلیم یا ساختما نهایی با طراحی اقلیمی، از نظر آسایش حرارتی انسان کیفیت بهتري دارند. شرایط محیطی این گونه ساختما نها سالمتر و بهتر است، تنوع و تغییر روزانه و فصلی نور، حرارت و جریان هوا در این ساختمان ها فضاهاي متنوع و د لپذیري ایجاد می کند. از سوي دیگر هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی موجب صرفه جویی درمصرف سوخت مورد نیاز جهت کنترل شرایط محیطی این گونه ساختمان ها می شود. باتوجه به اینکه فعالیتهاي روزمره انسانیمعمولاً در دو نوع فضاي باز و محصور صورت میگیرد تأثیر شرایط اقلیمی نیز بر فیزیولوژي انسانی در این دو محیط متفاوت میباشد .به طوري که در فضاي آزاد عناصر مختلف اقلیمی، از قبیل دماي هوا، رطوبت، جریان هوا، تابش آفتاب و بارندگی به طور مستقیم بر انسان تأثیر میگذارند و تنها عامل جدا کننده بدن انسان از شرایط محیطی، نوع لباس و میزان فعالیت وي میباشد، مضاف بر این که شرایط اقلیمی محیطهاي باز تأثیر زیادي در شرایط اقلیمی محیط داخل ساختمان دارد. بنابراین بدیهی است که در ایجاد محیطی سالم و مناسب براي فعالیت انسان، تأمین نیازهاي حرارتی انسان در هر دو نوع فضاي یاد شده ضروري است(لشکري و دیگران، .(1390 لذا توجه به اقلیم و شرایط آب و هوائی به عنوان رکن اصلی شکل گیري معماري و دستیابی به طراحی اقلیمی، اساس پژوهش پیش رو را تشکیل می دهد تا با تعیین آستانه هاي آسایش بیوکلیمایی و تقویم نیاز اقلیمی مناطق سرد (بروجرد)، اولویت هاي طراحی همساز با اقلیم براي این اقلیم تعیین گردد.
-2 اهداف
خلق شرایط محیطی راحت و مطلوب زندگی و تأمین امنیت ساکنان بنا از گزند شرایط نامساعد محیطی و جوي از اصول لاینفک معماري و ساختمان به شمار میرود (مرادي, .(1384
در طراحی فضاهاي مختلف شهر؛ نظیر :ساختمانها، فضاهاي سبز، معابر و غیره، علاوه بر توجه به کیفیت هاي عملکردي، بصري و زیباشناختی، عنایت به نوع اقلیم شهر و رعایت ضوابط طراحی اقلیمی ضروري است؛ و بی توجهی به این مسأله، مشکلات خاصی را در شهر و فعالیتهاي شهري ایجاد میکند.(شیخ بیگلو و دیگران، (1389 در این تحقیق تلاش گردیده تا ویژگی ها و عناصر اقلیمی شهر بروجرد مرکز توجه و بررسی قرار گیرد و با استفاده از این اطلاعات اقلیمی و بر پایه شاخصهاي ساختمانی گیونی و اولگی، » تقویم نیاز اقلیمی« فضاهاي داخل ساختمان و معابر شهري به منظور دستیابی به اولویتهاي طراحی بناها و فضاهاي آزاد در اقلیم سرد تدوین گردد.
-3 پیشینه پژوهش
تاکنون در جهان فعالیت هاي علمی متعددي در این زمینه انجام پذیرفتهاست ، قدیمیترین مطالعات شامل مطالعه مدل اولگی است که در دهه شصت با ارائه نمودار زیست اقلیمی به تعیین نقش جداگانه و مشخص عوامل مختلف پرداخت. او بر اساس آزمایشها و محاسباتی که در چهار منطقه مختلف اقلیمی امریکا انجام داد، نتیجه گرفت که نیاز به ظرفیت و مقاومت حرارتی مناطق یکسان نیست (محمدي و سعیدي, .(1387
گیونی ( 1969) منطقه آسایش و شرایط زیست اقلیمی را در ارتباط با دو عنصر دما و رطوبت نسبی مشخص نمود. براي تعیین شرایط زیست اقلیمی و نیازهاي ساختمانی، متوسط بیشینه دما و کمینه رطوبت نسبی مورد استفاده قرار گرفت (پروانه, شاهر خوندي, و نظري, .(1390 در سال1970 کارل ماهانی و همکارانش روش دقیقتري پیشنهاد کردند که در آن به نقش ساختمان توجه شده بود. در این روش، ابتدا با توجه به دما و رطوبت نسبی هوا در هر یک از ماه هاي سال، نوسان روزانه، نوسان سالانه، متوسط دماي هوا و وضعیت هوا در ارتباط با آسایش انسان بررسی می شود و سپس با به دست آوردن شاخصهایی، ویژگیهاي عناصر ساختمانی تعیین می شود (صفایی پور و طاهري, .(1389 اوانز، مانند ماهانی، علاوه بر تعیین مواقع راحت، در مورد تشخیص عوامل جوي مؤثر در ناراحتی و رهنمودهاي معماري به منظور مقابله با آنها، بحث کاملی در کتاب خود ارائه میدهد (رازجویان, .(1388
بنین در کتاب خود با عنوان »خانه بیابانی پایدار«، خانه مسکونی در جوامع بیابانی، توسعه پایدار جوامع بیابانی، خانه هاي سنتی مناطق گرم و خشک ایران را بررسی نموده است(.(Bonnie,2001
اسپریلا1 در مقاله اي با عنوان ارتقاي آسایش با استفاده از طراحی اقلیمی، عوامل اقلیمی را در ارتباط با محیط هاي شهري، ساختمان ها و شرایط زیست انسان، تحلیل نمودهاست.(.(Espriella,2002
رازجویان (1367 ) در کتاب خود آسایش بهوسیله همساز با اقلیم و همچنین آسایش در پناه باد (1379) را مطرح کرده و مورد بررسی قرار داده است. قبادیان و مهدوي (1384) در کتاب طراحی اقلیمی، اصول نظري و اجرایی کاربرد انرژي در معماري را مورد مطالعه قرار دادهاند. کسمایی ( (1363 در کتاب خود با عنوان »اقلیم و معماري « به بررسی و مطالعه تأثیر اقلیم بر معماري پرداخته و همچنین با استفاده از نتایج آزمایش ها و تحقیقاتی که در این زمینه انجام یافته به بررسی تأثیر هریک از عوامل اقلیمی در شرایط گرمایی هواي داخل ساختمانها پرداخته است. همچنین ایشان در سال (1369-68) به پهنهبندي اقلیمی کشور به منظور استفاده در طراحی ساختمان و مسکن نموده است و در سال ( (1379 پهنهبندي و راهنماي طراحی اقلیمی اقلیم گرم و خشک استان سمنان را به صورت گزارش تحقیقاتی براي مرکز تحقیقات و مسکن وزارت مسکن و شهرسازي ارائه کرده است (محمدي وسعیدي, .(1387
-4 روش تحقیق
مطالعات جغرافیایی هر منطقه پایه و اساس برنامهریزي شهري، سکونتگاهی و معماري اقلیمی آن میباشد. در این تحقیق سعی شده است به منظور ارزیابی وضعیت آسایش یا عدم آسایش حرارتی در شهر بروجرد (اقلیم سرد) ، »تقویم نیاز اقلیمی « جهت فضاي داخل ساختمان و فضاهاي آزاد شهري تهیه گردد، تا با تکیه بر آن بتوان اولویتهاي طراحی اقلیمی ساختمان و معابر شهري را تعیین نمود. روش بررسی در مقاله حاضر، روش تحلیلی وتوصیفی بوده و اطلاعات آن به شیوه کتابخانهاي و استفاده از منابع و اطلاعات موجود در کتب و مقالات و نیز اطلاعات موجود در سازمانهاي ذیربط جمعآوري شدهاست. از الگوهاي بیوکلیمایی گیونی و اولگی استفاده شده و به تحلیل داده هاي هواشناسی ایستگاه سینوپتیک شهر بروجرد در یک دوره آماري 23 ساله پرداخته شدهاست.
-5 محدوده و قلمرو پژوهش
محدوده جغرافیایی مورد بررسی در این پژوهش شهر بروجرد می باشد، شهرستان بروجرد از لحاظ تقسیمات کشوري یکی از شهرستانهاي استان لرستان است. شهرستان بروجرد با مساحتی حدود 1701 کیلومتر مربع در سی و سه درجه و پنجاه و چهار دقیقه عرض و چهل و هشت درجه و چهل دقیقه طول جغرافیایی قرار گرفته است. این شهرستان 1675 متر از سطح دریا ارتفاع دارد. شهر بروجرد از س مت جنوب شرق به دشت سیلاخور و از جانب غرب و شرق به رشتهکوههایی مرتفع محدود میشود. بروجرد بر سر راه تهران- خوزستان قرار گرفته است. نقشه زیر موقعیت شهرستان بروجرد را نشان می دهد.
شکل((1 نقشه موقعیت استان لرستان در ایران شکل (2) نقشه موقعیت شهرستان بروجرد در استان لرستان
-6 تقویم نیاز اقلیمی فضاي داخلی ساختمان در اقلیم سرد
براي تعیین تقویم نیاز آب و هوا با استفاده از نمودار زیست اقلیمی شهر بروجرد ، آستانههاي حرارتی این شهر را به صورت زیر مشخص مینمائیم:
- دماي 35 درجه سانتیگراد: حد بالاي آسایش داخلی با استفاده از کولر آبی
- دماي 27 درجه سانتیگراد: حد پایین آسایش داخلی با استفاده از کولر آبی
- دماي 20 درجه سانتیگراد: حد بالاي تأمین گرمایش با استفاده از مصالح متناسب
- دماي 10 درجه سانتیگراد: حد پایین تأمین گرمایش با استفاده از مصالح متناسب یا حد بالاي استفاده از وسایل حرارت زا در این روش خصوصیاتی که یک ساختمان نیاز دارد تا هواي داخلی آن تحت تأثیر شرایط اقلیمی در منطقه آسایش قرار گیرد در رابطه با شرایط و تغییرات هواي پیرامون ساختمان مشخص گردیده است.
با انطباق این آستانهها بر جدول دماي ساعتی روزانه و با استفاده از تغییرات سه ساعته دماي هر ماه محدوده هاي حرارتی دما بهدستآمده و سپس محدوده هاي مشخص شده در جدول بیوکلیماتیک ساختمانی بروجرد با استفاده از نزم افزارSURFER، به صورت منحنی همدما ترسیم شدهاند. و تقویم نیاز اقلیمی فضاي داخلی ساختمان در بروجرد به صورت زیر مشخص شده است:
