بخشی از مقاله
چکیده
امروزه یکی از بحث های مهم که مورد توجه متخصصین در علم معماری بحث معماری پایدار و طراحی به منظور دستیابی به آن می باشد که معماران را به توجه به اصول پایداری و رعایت ضوابط خاص آن سوق می دهد. با نگاهی گذرا به معماری بومی ایرانی در می یابیم که از دیرباز اقوام ایرانی در طی سالیان متمادی به دلیل اینکه خود را با محیط وفق دهند روش هایی را ابداع نموده اند که گاه در شرایط نامساعد موجب پایداری بنا طی سده ها شده که می تواند حاوی درس های آموزنده ای برای دوران معاصر باشد.
با توجه به اهمیت این موضوع در این تحقیق سعی شده است به بررسی خصوصیات معماری بناهای مسکونی در شهر لافت پرداخته و با استفاده از نرم افزار رایانه ای و شبیه سازی یکی از نمونه های مسکونی، به تجزیه و تحلیل این نمونه پرداخته شود و سپس با در نظر گرفتن خصوصیات کلی فرم بنا در اقلیم گرم و مرطوب طرحی پیشنهادی ارائه شده است و در نتیجه با مقایسه وضعیت موجود وپیشنهادی این نتیجه استنباط می گردد که الگوهای فضایی موجود در این خانه ها قابلیت تطبیق با نیازهای دوران معاصر را خواهند داشت.
-1 مقدمه
امروزه دستیابی به توسعه پایدارهدف بسیاری ازکشورهای جهان است . مشکلات محدودیت منابع انرژی در دسترس، کم وبیش برای کلیه کشور ها؛ اعم از صنعتی و توسعه یافته و یا در حال توسعه مشترک است.[2] چرا که منابع انرژی درجهان محدود است.
توسعه پایدارمفهومی کلی درهمه ابعادزندگی بشرشامل بخشهای جتماعی، اقتصادی، محیط زیست ومیشود ازآنجاکه یکی ازمحورهای رسیدن به توسعه پایدار بهینه سازی مصرف انرژی میباشدوازطرفی صنعت ساختمان حدود30تا40درصد مصر ف انرژی کل را به خوداختصاص می دهد و تاثیر بسزایی برکل مصرفا نرژی کل کشور خواهد داشت مباحث صرفه جوئی و انرژی -کارائی درمقیاس ساختمان هاودرحیطه دانش معماری، واجدحساسیت بسیار زیاد است.
کاهش مصرف انرژی ساختمانها از نقطه نظراقتصادی وزیست محیطی به دلیل افزایش قیمت حاملها انرژی، بر اهمیت صرفه جویی انرژی درساختمانها افزوده است.بنابراین ارائه راهکارهایی که بتواند مصرف انرژی رادراین بخش کاهش دهد اهمیت فراوانی دارد.
اولین قدم برای دستیابی به این هدف یافتن نقاط ضعف معماری معاصر وارائه راهکارهایی برای بهبود این نقاط ضعف میباشد.
یکی از موثرترین روش ها بکارگیری از نرم افزار شبیه سازی شده مصرف انرژی در طراحی ساختمان ها می باشد که برنامه های نرم افزاری متعددی با توجه به پیشرفت فن آوری در تمامی عرصه ها و گسترش رو به رشد نرم افزار های شبیه سازی شده مرتبط با مبحث انرژی در ساختمان طراحی و بهره برداری شده است که با ایجاد محیط ساختمان ، این امکان را فراهم می نماید تا پیش بینی عملکردی ساختمان نزدیک به واقعیت باشد.
در این مقاله با توجه نتایج مطالعات گذشته و صحت و دقت زیاد در بین این نرم افزار ها از نرم افزار رایانه ای دیزاین بیلدر 1 استفاده شده است. این نرم افزار مدلسازی که یکی از پیشرفته ترین و بروزترین نرم افزارهای دنیا برای مدلسازی ساختمان می باشد،که مصارف مختلف انرژی ساختمان از قبیل مصرف انرژی گرمایشی، سرمایشی، روشنایی، لوازم خانگی، آب گرم مصرفی، میزان روشنایی روز و حتی مدلسازی CFDو غیره را شبیه سازی مینماید ونتایج حاصل از مدلسازی را برای کل سال و برای ماه های مختلف و نیز بصورت روزانه و ساعتی برای کل ساختمان و یا یک طبقه خاص از ساختمان و نیز تک فضاهای ساختمانبصورت دیاگرام ودر قالب فایل های اکسل قابل استخراج میباشند که میتواند برای تجزیه و تحلیلهای مدل پیشنهادی استفاده گردد.[6]
-2 روش تحقیق
روش تحقیق به این صورت می باشد که یک نمونه واقعی آپارتمان مسکونی در شهر لافت واقع در استان هرمزگان با خصوصیات مصالح بکارگرفته شده در ساختمان با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی شده واطلاعات محاسباتی در دوره 6 ماهه از تاریخ 1 آوریل تا 30 سپتامبر و در یک روز گرم تابستانی در 15 جولای در نظر گرفته که در شبیه سازی اولیه میزان انرژی در وضعیت موجود محاسبه می شود. سپس فاکتورهای عملکرد رفتاری ساختمان را در نظر می گیریم و تاثیرات برخی از این فاکتورها از قبیل تاثیر درخت و فضای سبز ، ایوان و پیشامدگی و تناسبات سطوح مختلف در جذب حرارت خورشیدی در این بنا مورد ارزیابی وبررسی قرار می دهیم و سپس با نگرش به نتایج حاصل از فاکتورهای عملکردی وبا در نظر گرفتن خصوصیات فیزیکی مصالح و میزان بازشوها و میزان سطح اشغال شده یکسان با خانه مسکونی مورد مطالعهطرحی پیشنهادی جهت بهبود و بهینه کردن مصرف انرژی در ساختمان داده شده است که نتایج، در دو وضعیت موجود و پیشنهادی مورد مقایسه قرار گرفته شده اند.
-3 اطلاعات و داده ها
-1-3 خصوصیات کلی فرم بنا
شهر لافت ازلحاظ تقسیمات اقلیمی تابستانی ایران، در منطقه خیلی گرم و مرطوب و از نظر تقسیمات زمستانی، در منطقه گرم و مرطوب قرار گرفته است. تمام خانه ها حیاط مرکزی و بادگیر دارند. خانه ها هر چند سال یک بار به روشهای سنتی مرمت شده و بنابراین به شکل اولیه خود باقی مانده اند و به همین علت، حدس زدن سن آنها دشوار است. اهداف اصلی معماری لافت مقابله با شرایط طاقت فرسای اقلیمی، و نیز حفظ ارزش های مذهبی خانواده است.[5]ترکیب اتاقها و راهروها و ارتباط آن ها با حیاط، تحت تأثیر معماری نواحی مرکزی و حاشیه کویری ایران استاز جمله خصوصیات کلی فرم بنا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
· ارتفاع کم ساختمان ها
· بازشوهای کم
· وجود ایوان
· بام های مسطح
· استفاده از رنگ تیره در بناهای مسکونی
· وجود دیوارهای قطور در بنا
· وجود بادگیر
· عدم وجود بازشوهای دو طرفه
· فرم نیمه درون گراوحیاط مرکزی
· قرار گیری ساختمان در کف و یا در ارتفاع کم از سطح زمین
· استفاده از چوب در سقف به دلیل خصوصیات فیزیکی بالا و جذب حرارتی بسیار کم
· پراکندگی عملکردها در زمین
-2-3 مدلسازی بنای مسکونی مورد مطالعه
در شکل - - 1 خانه مسکونی مورد نظر در شهر لافت واقع در جنوب ایران در جزیره قشم و در پیشآمدگی خشکیهای جزیره به عرض جغرافیایی 26/82 و طول جغرافیایی 55/9 و ارتفاع آزاد از سطح دریا 1/5 متر می باشد. مساحت سطح اشغال این بنا 193.3 متر مربع جهت خنک کردن فضاهای پوشیده در این بازه زمانی 32592 کیلووات و حجم اشغال شده آن 369.5 متر مکعب می باشد بر ساعت ومیزان انرژی جذب شده از طریق پنجره ها 2639 کیلووات بر ساعت می باشد.
شکل - : - 1 مدلسازی بنای مورد نظر در وضعیت موجود
دیوارهای خارجی به ضخامت 46 سانتیمتر می باشد که از 3 لایه تشکیل شده اند . لایه ها با مشخصات، به ترتیب از بیرون به داخل، در جدول - - 1 نشان داده شده است :
جدول - : - 1 دیوارهای خارجی لایه بندی شده مورد مطالعه
شکل - : - 2 میزان انرژی سرمایشی لازم جهت خنک کردن فضاهای پوشیده ومیزان انرژی جذب شده از طریق پنجره ها
در ادامه با کمک نرم افزار میزان انرژی در یک روز گرم تابستان در پانزدهم جولایمورد بررسی قرار گرفت که با توجه به شکل - 3 - میزان مصرف انرژی جهت سرمایش 128/72 کیلو وات بر ساعت بدست آمد.برای شبیه سازی انواع مختلف رفتارهای گوناگون وجود دارد که جنس مصالح بکارگرفته شده در سقف نیز ترکیبی از خشت و گل و چوب می باشد که ضخامت آن 50 سانتیمتر در نظر گرفته شده است. پنجره ساخته شده با فریم چوبی به ضخامت 15 سانتیمتر و دارای چندین تقسیم کننده افقی بوده و شیشه ها تک لایه به ضخامت 5 سانتیمتر می باشد.سیستم سرمایشی بکاررفته در این خانه تهویه طبیعی به همراه سیستم سرمایشی که از شبکه الکتریکی برق مورد نیاز را تامین می کند که این سیستم از ساعت 8 صبح الی 22 روشن می باشد.
همانطور که در شکل - 2 - مشاهده می شود پس از شبیه سازی این ساختمان مسکونی با چنین ویژگی هایی و وارد کردن مشخصات واقعی ساختمان به نرم افزار، اطلاعات محاسباتی بدست آمده که از تاریخ 1 آوریل تا 30 سپتامبرمی باشد، میزان انرژی سرمایشی لازم طراح باید با انواع و کاربرد آنها تسلط کامل را داشته باشد تا بتواند روش ها و راهکارهای متناسبی را در نظر بگیرد . همچنین طراح می تواند با بهینه سازی مدل پیشنهادی راهکارهای جدیدی برای میزان صرفه جویی در انرژی را معرفی نماید. در این مقاله نیز سعی شده تاثیر برخی از این رفتارها به تفصیل ارزیابی و بررسی شود و وضعیت موجود و وضعیت پیشنهادی مورد مقایسه یکدیگر قرار گیرد.
