بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله معرفی و تحلیل جداره های ساختمانی ابداعی و نوینی است که می تواند علاوه بر تنظیم شرایط اقلیمی یک فضا در تبادل حرارت با محیط خارج ، نقش بسزایی در طراحی معماری پایدار و انعطاف پذیر ایفا کند . این جداره در اجزاء اصلی ساختمان - دیوار، سقف، سایبان - قابل استفاده بوده و به صورت لایه به لایه و مشابه سیستم پنجره چند جداره عمل می نماید. قابل ذکر است این طرح نمونه داخلی وخارجی نداشته و در سال جاری به عنوان یک اختراع در اداره مالکیت صنعتی ایران به ثبت رسیده است. این جداره ها از سه لایه شفاف ساخته شده و در بین لایه ها مایع رنگی تزریق میشود که میتواند مقدار مقاومت حرارتی و ذخیره حرارتی جداره را تغییر دهد. ماده ای که در دو لایه بیرونی تزریق میشود ، رنگ داخل و خارج و ماده جداره وسط میزان مقاومت و ذخیره حرارتی را مشخص میکند.
درسیستم لایه های ساختمانی منعطف برخلاف دیوارها، سقف و سایبانهای رایج ، امکان تغییر رنگ، تعیین میزان شفافیت و کنترل مقدار نور عبوری از دیوار نیز وجود دارد. همچنین قابلیت جابه جایی مکان عایق حرارتی ، کاهش یا افزایش مقاومت حرارتی و جرم ذخیره حرارتی توسط صاحب خانه یا به صورت خودکار از جمله مزیت های این سیستم می باشد. در این سیستم مایع رنگی از مخازن به وسیله پمپ به جداره ها تزریق شده و در صورت افزایش تعداد دیوار ها از نرم افزارکامپیوتری2 نیز استفاده میگردد و به کمک آن در مقیاس وسیع کنترل انجام میشود. نوشته حاضر به معرفی این سیستم و پاسخی در جهت سوال زیر می پردازد: مناسب ترین راهکارهای اقلیمی مشترک برای طراحی معماری اقلیمی کدام است ؟
واژه های کلیدی: معماری پایدار ،اقلیم، سیستم ساختمانی منعطف
مقدمه
بررسی معماری چند دهه اخیر نشان میدهد ،که تقلید از معماری بین المللی مدرن ، علاوه بر این که هم خوانی و سازگاری منطقی با رفتارها وعادتهای مردم را نداشته است، برخلاف معماری هماهنگ و هم ساز بااقلیم تولیدشده است که علاوه بر ایجاد آلاینده های زیست محیطی و » اتلاف کننده انرژی 3 « گذشته هزینه های گرمایش و سرمایش را افزایش داده و با جدایی حاصله ازطبیعت زندگی ماشینی را جایگزین کرده است . در ده های 1970 - 1960 مکتبی تحت عنوان ریجنالیسم4 شکل گرفت که در این مکتب چون فرهنگ و خصوصیات و شرایط اقلیمی با عبور از هر منطقه به منطقه دیگر فرق می کند باید معماری آن هم تغییر کند. در واقع یکی از اهداف این مکتب این بود که معماری هر منطقه متناسب با آن منطقه باشد این مکتب نقطه مقابل سبک بین الملل بود که معماری یکسانی برای هر منطقه در نظر می گرفت.
در اقلیم های متفاوت فصلها و روزهای متفاوتی وجود دارد که نیاز مند ساختمانی است که برای همان روز طراحی شده است. در نظر گرفتن عامل غالب برای طراحی در یک اقلیم برای یک فصل مناسب و در فصل دیگر نامناسب خواهد بود. در اقلیم گرم و خشک ، از سقف های بلند و رنگ های روشن استفاده میشود که این برای روزهای گرم سال مناسب است ولی برای روزهای سرد نا مناسب است در واقع در این نوع طراحی مصرف برق » بار سرمایی «کاهش ولی مصرف گاز » بار گرمایی «افزایش میابد،به طوری که در معماری سنتی باعث شده که ما دو فضا »تابستان نشین ، زمستان نشین« برای ساختمان در نظر بگیریم. لذا طراحی ساختمانی انعطاف پذیر که بتواند روزانه متناسب با شرایط هوای بیرون لحظه به لحظه تغییر کند ضروری می نمود. در نهایت با ایده گرفتن از یک لیوان چای نمونه ای آزمایشی از سیستم دیوار ساخته شد که در آن به جای آنکه چای در لیوان ریخته شود در بین جداره های پنجره دو جداره تزریق شد و رنگ نمای پنجره به رنگ قرمز چای در آمد که در نهایت مایع رنگی جستجو و جایگزین شد , که با گذشت زمان به جداره های شیشه نمی چسبید و ته نشین نخواهد شد .
نیاز به کنترل نورو کنترل انتقال حرارت و صوت و نیاز به رنگ های متفاوت در نمای داخل و خارج دیوار و استفاده از این سیستم در دیوارهای خارجی ، استفاده از 5 لایه را ضروری میکرد که این موضوع خود باعث وزن زیاد و عدم قابلیت اجرا می شد که فقط کاهش لایه های دیوار از 5 به 3 این مشکل را برطرف میکرد و با توسعه طرح امکان استفاده از این ایده در سقف و سایبان بررسی شدو در نهایت منجر به ارائه دیتیلی برای سقف و سایبان شد که بتواند متناسب با شرایط بیرون تغییر کند. این سیستم قابلیت این را دارد که در کمتر از یک ساعت درصد شفافیت آن را تغییر داد و در صورت لزوم دید یک طرفه ایجاد میکند و مواردی چون مکان عایق حرارتی و ظرفیت حرارتی و مقدار ذخیره حرارتی ؛ مقاومت حرارتی و مقدار نور عبوری از هریک از سه جداره را تغییر داد که در ادامه مقاله پس از معرفی طرح به اهمیت و ضرورت این تغییر ها اشاره میشود .
معرفی سیستم دیوار5
کانسپت طرح : در جهت رسیدن به این هدف میبایست ابتدا جداره ای طراحی شود که در آن مواردی چون رنگ و مقاومت و ظرفیت حرارتی آن و میزان جذب و میزان شفافیت و ...تغییر کند که در ادامه پس از معرفی طرح به ضرورت و اهمیت مزایای جابه جایی هر کدام اشاره خواهد شد. ایده اولیه این طرح از یک لیوان چای گرفته شده که هدف از این ایده اولیه کاهش مقدار نور عبوری از دیوار بود.
.1روند طراحی : نمونه آزمایشگاهی این طرح پس از 9 مرحله آزمون و خطا ساخته شد. که در ادامه به توضیح و معرفی هر کدام از این مراحل می پردازیم :
مرحله اول : کنترل نور پنجره به وسیله مایع رنگی
مرحله دوم : کنترل نور پنجره توسط رنگ های متفاوت
مرحله سوم : کنترل دید و درصد شفافیت در جداره ها
مرحله چهارم : قابلیت ایجاد تمام رنگ ها با ترکیب رنگ ها
مرحله پنجم : استفاده از این ایده در طراحی دیوار های داخلی
مرحله ششم : قابلیت استفاده از این ایده در طراحی دیوار خارجی
مرحله هفتم : قابلیت رنگ کردن یک دیوار با چند رنگ
مرحله هشتم : قابلیت جابه جایی عایق حرارتی
مرحله نهم : قابلیت کنترل سیستم با کامپیوتر
مرحله اول : کنترل نور پنجره به وسیله مایع رنگی
همانطور که در مقدمه مقاله اشاره شد ؛ ابتدا ایده اولیه در یک پنجره دوجداره آزمایش شد که این پنجره با لوله هایی به یک مخزن رنگ و یک پمپ متصل است - ت - 2 روش کار به این صورت هست که پمپ مایع رنگی را از مخزن رنگ به داخل دو جداره که به فاصله 0.5 سانتی متر از هم قرار دارند تزریق میکند و در قسمت پایین پنجره یک شیر تخلیه قرار داده شد که با باز کردن آن رنگ بین دوجداره تخلیه می شود، در این حالت با تزریق رنگ بین دو جداره تا حدود نسبتا زیادی نور عبوری از پنجره کاهش می یافت.
ت .1 نحوه ارتباط اجزای سیستم در مرحله اول طراحی - نگارنده -
مرحله دوم : کنترل نور پنجره توسط رنگ های متفاوت
از آنجایی که هدف اصلی رسیدن به حداکثر انعطاف و تغییر پذیری بود در مرحله دوم با استناد به اهمیت روانشناسی رنگ ها 6 و با فرض اینکه هر رنگ مقدار مشخصی نور از خود عبور میدهد و این مقدار میتواند برای هر رنگ متفاوت باشد ، در صورت اثبات این فرضیه قابلیت کاهش و افزایش مقدار نور عبوری با تغییر رنگ امکان پذیر میشد لذا در جهت اثبات این فرضیه آزمایشاتی صورت گرفت که به شرح آن میپردازیم .
