بخشی از مقاله
چکیده
عدم نورگیری کافی در طبقات پایینی اتریوم یکی از مشکلات این سیستم غیرفعال خورشیدی می باشد.با توجه به اینکه بیش از یک سوم از انرژی جهان در صنعت ساختمان مصرف می گردد،واین صنعت روبه رشد می باشد،به کارگیری سیستم هایی چون اتریوم می تواند دربحث انرژی کارامد واقع شوداما در صورت نپرداختن به مشکل موجود در این سیستم سبب ایجاد فضاهای جانبی نا مناسب در طبقات پایینی وبالارفتن مصرف انرژی می شود.
اخرین مطالعات انجام شده در این زمینه نشان می دهد هرچه نسبت سطح بالای اتریوم به سطح پایین بیشتر باشد میزان نورگیری درطبقات پایین بیشتر است،اما این فرضیه به وسیله نرم افزار اکوتت مورد ارزیابی واقع نشده است.هدف از این تحقیق ارزیابی فرضیه موجود و یافتن بهترین مقطع از اتریوم می باشد با روش مدل سازی در نرم افزار اکوتت می باشد.یافته های تحقیق نشان می دهد فرضیه موجود بهترین مقطع از اتریوم می باشد.از داده های این تحقیق می توان جهت طراحی فضاهای جانبی ساختمان های دارای اتریوم بهره برد.
-1 مقدمه
اصطلاحا به فضای باز داخلی که قابلیت ارتباط با فضای بیرون را دارد اتریوم می گویند.[1]ازلحاظ ساختاری می توان اتریوم رابه عنوان یک فضای اضافه شده به ساختمان با حداقل یک نمای شیشه ای در بالا تعریف کرد.[2]اتریوم از طریق عبور دادن نور طبیعی به فضای داخلی تاریک سبب کاهش مصرف انرژی شده و مزایای نور طبیعی را افزایش می دهد.[1]البته برای موثر واقع شدن تاثیر اتریوم در بحث انرژی رعایت نکاتی از قبیل :ایجاد تمهیداتی برای فصل تابستان چون سایبان و تهویه ای مناسب،تهویه ی طبیعی فضای داخلی با تامین هوای تازه از بیرون،درزبندی درست و بی نقص بازشوها ، استفده از شیشه هایی با خاصیت بازتاب جهت تامین نورطبیعی فضاهای جانبی و کاهش استفاده از نور های مصنوعی.[3] طراحان با درایت به واسطه اگاهی ازمسائل زیست محیطی وخطراتی که جامعه ی امروز در این زمینه باان روبرو می باشد،این سیستم غیر فعال خورشیدی را در ساختمان هایی با کاربری های مختلفتی از قبیل تجاری،اموزشی،اداری بهره می برند.
[4]اتریوم ها به طور غیر مستقیم بر کیفیت فضای کاری تاثیر مثبت می گذارند،از طریق ترکیب نور طبیعی و مصنوعی دید بهتری برای کاربر ساختمان ایجاد می شود این نکته در ساختمان های اداری بیشتر حائظ اهمیت است.همچنین اتریوم ها با فراهم اوردن طیف های مختلف نوری درفضای داخلی محیط سالم و بهتر را در اختیار ما می گذارند.این موضوع با مطالعات انجام شده مورد اثبات نیز قرار گرفته است.
[5] در تحقیق حاضر به بررسی عامل نور روز تحت تاثیر ابعاد اتریوم می پردازیم،این در حالی است که عوامل مختلفی بر مقدارو توزیع نور ورودی از طریق اتریوم تاثیر می گذارند مانند: موقعیت قرار گیری اتریوم در پشت بام،نمای خارجی اتریوم از نظر فرمی و جنس ،میزارن انعکاس مصالح کف و....که به طور پیش فرض ثابت در نظر گرفته شده اند و تمام توجه به ابعاد اتریوم در مقطع معطوف شده است.[6]
-2 حفظ انرژی
معماری غالب بر جامعه امروزی در بناهایی با کاربری مسکونی،اموزشی واداری نیازمخاطب به روشنایی را با تکیه بر نور مصنوعی برطرف می سازدوبهره وری از نور طبیعی روز را که با صرفه ترین و سالمترین نوع روشنایی است رامورد بی توجهی قرار داده است .این در حالی است که جامعه ی امروزبا خطر نابودی منابع انرژها ی تجدیدناپدیر چون انرژی فسیلی روبرو است و همچنین با مشکلات زیست محیطی بسیاری که به واسطه مصرف بی رویه این دسته از انرژی ها ایجاد شده اند دست و پنجه نرم می کند.واز جهتی دیگر حضور نور طبیعی در فضاهای معماری جهت تامین نیازهای روانی و جسمانی انسان لازم است.بنابراین باید به نور پردازی فضاهای داخلی با استفاده از سیستم های غیر فعال چون اتریوم ها بپردازیم.[7]
-3 اتریوم
اتریوم این فضای واسط که نقش مهمی در تامین نور طبیعی فضای داخلی ایفا می کند،پیشنه ان به حیاط های روبازبا اتاق های مجاور در معماری گذشته امان بر می گردد .البته امروزه به عنوان عنصری در ساختمان مدرن می توان به ان اشاره کرد.]اتریوم ها براساس مدل سقف و فرم خود اتریوم انواع مختلفی اجرا می شوند ولی به طور کلی می توان انها را در پنج دسته قرار دهیم که عبارتند از:مرکزی،یکپارچه،خطی،اتصالی،محیطی[5]
-4 شرایط نورروز مناسب
منظور از نورروز ،ترکیبی از نوری است که از زمین و اجسام اطراف ان منعکس شده و نور اسمان است.نور اسمان حاصل برخورد پرتوهای خورشید با مولکول های تشکیل دهنده هوا و ذرات معلق دران می باشد.برای اندازه گیری میزان بهره بری فضای داخلی از نور طبیعی به دلیل ثابت نبودن روشنایی اسمان در تمامی اقلیم ها مشکلاتی به وجود می امد.برای رفع این مشکل کمیت نور روزپایه گذاری شده است، که از تقسیم میزان روشنایی داخلی فضا به روشنایی بیرون بدون در نظر گرفتن تابش مستقیم خورشید محاسبه می شود.هر بنا با توجه به کاربری اش مقدار استاندار مشخص شده ای را از این فاکتور را به خود اختصاص می دهد .اما به طور کلی رنجی برای ان نیز مشخص گردیده است.
چنانچه میزان نور روز زیر %1باشد،قابل قبول نیست و قبلیت ناچیزی جهت بهره برداری از نور طبیعی را دارد.اگر این مقداربین%2تا%1 باشد فضا تاریک و افسرده است و جهت بهره برداری نیاز به نور مصنوعی است که متقابلا سبب افزایش انرژی نیز می شود .در صورتی بین%5تا%2باشد فضایی با کیفیت نوری مناسبی را در اختیار مخاطب قرار می دهد فقط در بعضی از کاربری ها مانند اموزشی نیازمند نور مصنوعی است.اما اگر بالای %5باشد در ساختمان هایی با کاربری اموزشی دیگرنیاز به نور مصنوع هم نمی باشد.[8]
-5 روش ومراحل انجام تحقیق
براساس فرضیه موجود که هر چه نسبت سطح مقطع بالای اتریوم به سطح مقطع پایین بیشتر باشد،مقدار نور دریافتی در طبقات پایین افزایش می یابد ، برای مقطع فرم ذوذنقه را مناسب ترین فرم تعیین می کند.از طریق شبیه سازی در نرم افزار اکوتکت به ارزیابی و سنجش فرضیه موجودو طراحی بهترین و کارامد ترین مقطع برای نور گیری فضاهای جانبی در طبقات پایین می پردازیم .
مرحله اول:انتخاب سه فرم از مقاطع تریوم جهت انجام پزوهش برگزیده شده اند که در حالت اول دهانه اتریوم با یک اندازه ثابت در تمامی طبقات ادامه یافته،حالت دوم فرم ذوذنقه ای به طوریکه دهانه اتریوم در بالاترین طبقه حداکثر ابعاد به خود اختصاص دهد.حالت سوم همان فرم ذوذنقه ای با این تفاوت که دهانه اتریوم در بالاترین طبقه کمترین ابعاد را دارد.
مرحله دوم:در تمامی مقاطع جنس مصالح یکسان است ،اتریوم در مرکز قرار گرفته است.به طور کلی تمامی مواردی که بر روی فاکتور نور روز تاثیر گذار است ثابت در نظر می گیریم تا بر روی نتایج حاصل تاثیر نگذارند
مرحله سوم:با استفاده از نرم افزار اکوتت مقاطع مورد نظرراشبیه سازی می کنیم و سپس با ابزار موجود دران به اندازه گیری فاکتور نور روز می پردازیم
-6محل وزمان انجام تحقیق
محل ازمایش کرمان است که درطول جغرافیایی 57.1 و عرض جغرافیایی 30.3 و در ارتفاع1756متری از سطح دریاهای ازاد قرار گرفته است . استان کرمان در جنوب شرقی فلات مرکزی است این استان از شمال به استانهای خراسان جنوبی و استان یزد، از شرق به استان سیستان و بلوچستان، از غرب به استان فارس و از جنوب به استان هرمزگان محدود میشود.تابستانهای کرمان نسبتاً خنک و زمستانهای آن بسیار سرد است.زمان ازمایش 30اریبهشت سال1997 ساعت10:45 در نظر گرفته شده است
-7نتایج
1؛-7 حالت اول
درحالت اولیه مقطعی از اتریوم مرکزی که ابعاد ان در تمامی طبقات یکسان شبیه سازی کرده سپس به اندازه گیری فاکتور نور روز درسه طبقه پیش فرض پرداخته ایم. میزان فاکتور نور روز محاسبه شده توسط نرم افزار در طبقه همکف %1/86 و در طبقات بالاتر به دلیل نزدیک تر شدن به اتریوم میزان نور دریافتی از فضای بیرون رو به افزایش است،طبقه اول %2/06 و طبقه دوم با حداکثر دریافتی نور خورشید%2/86می باشد.به طور کلی میانگین نور دریافتی که در واقع پتانسیل فضا برای بهره گیری از نور روز می باشد در ساختمان مذکور2/26می باشد.
