بخشی از مقاله
چکیده
بشر همواره از دیرباز تاکنون برای تامین انرژی در ساختمان در مناطق مختلف جهان، روشهای خلاقانه جالبی را به کار برده است. تا سالیان زیادی این روشها با نظام طبیعت هماهنگ و سازگار بوده است. اما با صنعتی شدن بسیاری از کشورها با استفاده از وسایل مکانیکی و کمک گرفتن از سوختهای فسیلی اقدام به تامین انرژی در ساختمانها نمودند. این امر باعث آلودگی محیط زیست و خطر اتمام سوختهای فسیلی را به همراه داشت. اکنون در قرن بیست و یکم بهینه سازی مصرف سوخت، استفاده از انرژیهای پاک و حفاظت از محیط زیست اولویتهای مهم در این زمینه در بسیاری از کشورها محسوب میشوند.
از این رهگذر این نوشتار بر آن است تا با هدف قرار دادن استفاده از انرژیهای مجانی در طبیعت همچون آفتاب و باد و ... به بررسی روشهای مختلف استفاده از انرژی خورشیدی به روش غیرفعال بپردازد. بر این اساس در این پژوهش، ابتدا به بیان تعاریف توسعه پایدار و معماری پایدار و سپس انرژی خورشیدی و روشهای غیرفعال گرمایش و سرمایش پرداخته میشود. در ادامه روشهای مختلف استفاده غیرفعال از انرژی خورشیدی مورد بررسی قرار میگیرند و با معرفی و تجزیه و تحلیل نمونههای خارجی اجرا شده در این زمینه، نقاط قوت و ضعف هر کدام از این روشها مشخص شده و مورد ارزیابی قرار میگیرند. در انتها بر اساس روند تحقیق و ارزیابیهای به عمل آمده در مورد نمونهها و روشها، نتایجی حاصل میگردد که در زمینه ساخت و ساز در حالتهای مشابه میتواند تجارب ارزشمندی را در اختیار ما قرار دهد.
1 -مقدمه
انسانهای قدیم با توجه به شناختی که از محل زندگی خود داشتند و تجربیاتی که سینه به سینه از پیشینیان خود به ارث می - بردند روشهای فکر شدهای را جهت ساختن محل سکونت و شهر خود بهکار میبستند. در ساختن بناها و شهرها دو خواسته متضاد، تعیین کننده به شمار میآمدند: نخست بهرهوری از طبیعت و دوم احترام به آن. خواسته اول، زاییده طبع انسان است. خواسته دوم زاییده فرهنگ او. خواسته اول به پدیدهها، امکانات و رابطههای میان پدیدهها در طول گردش چهارفصل سال و در طول بیست و چهار ساعت مینگرد.
خواسته دوم تا آنجا بازدارنده تهاجم به طبیعت است که گاه معنای تقدیس آن را پیدا می کند]ٌ.[ در این میان توجه به چگونگی تامین انرژی در بناها هم بر روی حفظ سلامت محیط زیست و هم بر روی استفاده بهینه از منابع موجود در روی کره زمین تاثیرگذار است. کشور ما تجربیات گرانبهایی را در زمینه استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر یا پاک دارد. شناختن این روشها و سعی در استفاده و تطبیق آنها در معماری امروزینمان میتواند ادامه راه بزرگی باشد که پیشینیان ما پیمودهاند.
اگر بخواهیم نگاهی به جنبش معماری پایدار بیندازیم شروع جنبش معماری پایدار در واقع از اواخر دهه و اوایل دهه میلادی بود که کشورهای جهان اول با بحران آلودگیهای زیستمحیطی و کمبود وجود انرژی و همچنین گران بودن تهیه سوخت - های فسیلی همچون نفت و گاز و ... روبرو شدند و کنفرانسهای متعددی در این زمینه برگزار گردید و در این کنفرانسها مشکلات عدیدهای که کره زمین با آن روبرو شده بود از قبیل رو به اتمام بودن سوختهای فسیلی، بیشتر شدن آلودگیهای زیست محیطی، به خطر افتادن حیات گونههای مختلف گیاهی و جانوری، تهدید زندگی نسلهای آینده بشر و ... مطرح گردیدند و در نهایت بحثی به نام توسعه پایدار مطرح گردید که در آن، کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته موظف شدند بیشتر از انرژیهای پاک استفاده نموده و به محیط زیست صدمه نزنند و به نیازهای نسل آینده توجه داشته و حقوق آنان را نیز رعایت نمایند.
باگذشت مدت زمان اندکی بحث پایداری در معماری و شهرسازی نیز مطرح گردیده و در آن معماری پایدار نه به عنوان یک سبک بلکه به عنوان یک ضرورت و راهبرد دراز مدت به وجود آمد. از دیدگاه این نوع از معماری، مسایلی همچون استفاده بیشتر از انرژیهای تجدیدپذیر - مانند انرژی خورشید، باد، آب، خاک و ... - و استفاده کمتر از انرژیهای تجدیدناپذیر - مانند سوختهای فسیلی نفت، گاز و ... - ، استفاده از مصالح قابل بازیافت، در نظر داشتن اقتصاد و صرفهی آن، هماهنگی معماری با زیرساختهای اجتماعی و فرهنگی، سازگاری با محیط و... از راهبردهای موثر در جهت تحقق اهداف بلند مدت پایداری و استقرار یک نظام هدفمند در معماری و شهرسازی میباشد.
2 -ضرورت انجام تحقیق:
طی پژوهش مجملی که در ارتباط با جهتگیری صحیح ساختمانهای شهر بستان در دشت آزادگان خوزستان در سال به عمل آمد معلوم شد چنانچه ساختمانهای این شهر در جهت مناسب ساخته میشدند سالانه کیلوکالری انرژی خورشیدی کمتری به دیوارهای ساختمانها میرسید. برای مقابله با این انرژی اضافی، سالانه میزان سرسامآوری برق به وسیله کولرهای گازی بستان مصرف میشود. همچنین در مواقع سرد کیلوکالری انرژی خورشیدی بیشتر به دیوارهای ساختمانها میرسید که فعلا در غیاب این انرژی سالانه در حدود لیتر نفت بیشتر مصرف میگردد با این تفاسیر درمییابیم که نحوه ساختن ساختمانها در مقیاس کلان تا چه حد بر روی مصرف انرژی تاثیرگذار است.
در این تحقیق به دنبال شناسایی یکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر طبیعت و بزرگترین منبع که همان انرژی خورشیدی است می باشیم و سعی در شناخت راههای استفاده و یا کنترل این انرژی و همچنین مصادیق اجرا شده و تجارب بدست آمده در این زمینه داریم. با توجه به اینکه تاکنون پژوهشهای مختلفی بر روی نحوه استفاده معماری سنتی ما از انرژیهای طبیعی به روشهای غیرفعال صورت گرفته است ما در این نوشتار برآنیم تا برای دستیابی به روشهای غیرفعال استفاده از انرژی خورشیدی از طریق بررسی نمونههای خارجی اجرا شده و تحلیل روشهای به کار رفته در آنها و ارزیابی نقاط قوت و ضعف هرکدام، به نتایج کاربردیای در این زمینه به عنوان نقطه شروعی برای پژوهشهای بعدی در ادامه، دست پیدا کنیم.
3 -اهداف تحقیق:
اهداف کلیای که در این تحقیق به دنبال آنها میباشیم عبارتند از:
- یافتن تجارب به دست آمده و روشهای جدید که میتوان از انرژیهای تجدیدپذیر و مجانی در طبیعت برای ساختمانها استفاده کرد.
- حفاظت و بازگشت سرمایه ملی که در مقیاس کلان بسیار چشمگیر است.
- تکمیل و ادامه بسیاری از پژوهشهای انجام شده در این زمینه به خصوص با بررسی و تحلیل نمونههای موردی اجرا شده در خارج از کشور
4 -روش تحقیق:
با توجه به اینکه ما امکانات و تجهیزات آزمایشگاهی در اختیار نداشته و علیالخصوص تحقیقات زیربنایی و اساسی در زمینه مصرف انرژی نیاز به وجود امکانات و تیم متخصص و ... دارد ما در این تحقیق، پژوهش موردی یا موردپژوهی را انتخاب نمودهایم که به جهت تحقیق در مورد مصرف انرژی در ساختمان و راهکارهای طراحی و اجرایی و نمونههای موفق اجرا شده انتخاب گردیده است. در این پژوهش جست و جویی صورت میگیرد تا پدیده مصرف انرژی را در موارد واقعی و اجرا شده بررسی و تحلیل نموده و نتایج آن را مورد ارزشیابی قرار دهیم. این نمونهها از متون و کتابهای خارجی انتخاب گردیدهاند و سعی میشود با معرفی و تجزیه و تحلیل روشهای اجرایی آنها به تجاربی که میتواند برای ما مفید باشند دست پیدا کنیم.
5 -تعاریف
1- 5 -توسعه پایدار: توسعهای است که نیازهای حال انسان را با توجه به توانایی نسل آینده در دریافت نیازهایش مد نظر دارد ]َ.[ در یک تعریف دیگر توسعه پایدار توسعه ای است که متوجه کیفیات زندگی است و هدف از آن بالا بردن سطح کیفیت زندگی هم برای حال و هم برای آیندگان می باشد و در سه حیطه دارای مضامین عمیقی است: الف. پایداری محیطی ب. پایداری اقتصادی ج. پایداری اجتماعی]ُ.[
2- 5 -معماری پایدار: معماریای است که کمترین تاثیرات ناسازگار بر محیط طبیعی و انسانی را در طول عمر ساختمان و استقرار منطقهای و جهانیاش دارد ]ِ.[ از مطرح شدن بحثی به نام توسعه پایدار و پایداری در معماری و شهرسازی چند دهه ای می گذرد. این بدان معنا نیست که ساختمان هایی که قبل از مطرح شدن بحث پایداری در معماری ساخته شده اند فاقد این ویژگی هستند - و به عبارتی دیگر معماری پایدار یک سبک نیست - بلکه بدان معناست که توجه به بحث پایداری در معماری و شهرسازی در برههای از زمان که کره زمین با مشکلات عدیدهای مانند رو به اتمام بودن سوختهای فسیلی، بیشتر شدن آلودگی های زیست محیطی، به خطر افتادن حیات گونه های مختلف گیاهی و جانوری، تهدید زندگی نسل های آینده بشر و... روبروست، می تواند راهکاری درست و پیشگیرانه برای حل معضلات مذکور باشد.
- 3- 5 سیستمهای غیرفعال: در سیستم غیرفعال دریافت و ذخیره و استفاده از انرژی به صورت طبیعی و بدون نیاز به وجود سیال منتقل کننده میباشد و از انرژی لایزال خورشید برای این منظور و به روشهای مختلف استفاده میگردد ]ّ.[ در این روش، انتقال انرژی حرارتی از یک عنصر به عنصر دیگر از طریق مکانیزم طبیعی انتقال حرارت صورت میگیرد.
