بخشی از مقاله
چکید ه
در مورد انرژی و اتمام انرژی فسیلی و خالی از اشکال نبودن استفاده از انرژی هسته ای چه از نظر اقتصادی و چه از نظر تکنولوژی و اثرات بیولوژیکی و مشکل دفع پس ماندهای سوخت های هسته ای، بشر بدنبال انرژی ارزان و مجانی بوده و هست.چگونگی فعل و انفعالات و تولید انرژی در خورشید در این بحث مورد توجه نمی باشد آنچه که مهم است میزان توزیع و چگونگی انرژی و استفاده حدا کثر از آن در ساختمان ها می باشد، بر همین اساس دسته ای از احکام و قوانین وجود دارد که باید قبل از طراحی در حین طراحی پس از طراحی و یا حتی در زمان استفاده کاربر آنها را مد نظر گرفت تا بیشترین استفاده از انرژی خورشید برده شود. ساختمان ها به در طریق قادر به تامین نیاز حرارتی خود از خورشید می باشند: انفعالی و فعال.
کیفیت و چگونگی معماری ساختمان به دریافت و ذخیره انرژی خورشید در حالت انفعالی بستگی کامل دارد در صورتی که گرمایش خورشیدی بصورت فعال، مستلزم استفاده از گردآور های خورشیدی و یک منبع انرژی دیگر جهت انتقال سیال گرم شده به داخل ساختمان می باشد.
مقدمه
با عنایت به سیر تحول مجتمع های زیستی بشر در استفاده ار انرژی های مختلف تجربه های تلخ و شیرینی عایدش گشته. از آن میان در استفاده از انرژی های فسیلی متوجه می گردد که این منابع پایان گذیر بوده و آلودگی محیط زیست را به همراه دارد. رویکرد به استفاده از انرژی اتمی اتفاق می افتد که نیازمند دانش و تکنولوژی خاصی بوده و و آلودگی محیط زیست و مشکل پسامد آن به مراتب بیشتر و پیچیده تر از استفاده انرژی های فسیلی می باشد.
از این روی در سالهای اخیر بشر به استاده از انرژی های پاک روی آورده است که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم استفاده می شود، شرایط استقاده از آن تابع شرایط اقلیمی منطقه یا شهر یا کشور می باشد. مطالعات قبلی تاثیرات مجزای سیستمهای گرم کننده انفعالی ، چگونگی در یافت و ذخیره انرژی و احکام و استراتژی های طراحی را بررسی کرده اند،ولی تاثیر همزمان هر دو را بررسی نشده است هدف پژوهش این است که نشان دهد با بکارگیری همزمان سیستمهای گرم کننده انفعالی ، احکام و استراتژی های طراحی و توجه خاص به اقلیم سایت طراحی تاثیرشان با حالتی که به صورت مجزا ببررسی شوند متفاوت می باشد.
از آنجائیکه ایران کشوری است با حوزه اقلیمی مختلف ، بنابراین امکانات انرژی خورشیدی نیز تابعی از این حوزه های مختلف اقلیمی است ، زیرا استفاده ازانرژی خورشیدی بدون توجه به طراحی اقلیمی ساختمان نه تنها به صرفه نبوده بلکه هزینه های اضافی نیزدربرخواهد داشت .. براین اساس برای کاهش انرژی مورد نیاز یک ساختمان می بایست طراحی آن مطابق با اقلیم آن منطقه و رعایت یک سری احکام طراحی باشد. درکلیه مناطق مختلف آب وهوایی ساختمانهایی که برطبق اصول طراحی اقلیمی ساخته شده اند ضرورت گرمایش و سرمایش مکانیکی را به حداقل کاهش می دهند.
بنابراین توصیه می گردد با تهیه وتدوین ضوابط طراحی الگوی مسکن متناسب با اقلیم هرمنطقه ، طراحان را واداربه رعایت حداقل استانداردها در این زمینه بنمایند و نیزدرجهت توسعه استفاده ازانرژی خورشیدی درساختمان ، سیاستهای تشویقی و تنبیهی مدون گردد.
استراتژی های طراحی
استانداردهای آسایش گرمایی ساختمان غیر فعال - پسیو -
یک رویکرد نسبتاً متفاوتی در زمینه استانداردهای آسایش گرمایی برای ساختمان هایی ارائه شده است که برای سرمایش و گرمایش مناطق دارای میزان رطوبت قابل قبول از رویکرد غیر فعال - پسیو - بهره گرفته شده است. در این ساختمان ها، در فصل زمستان از نور خورشید مستقیم برای گرم شدن - بدن افراد - استفاده می شود. در فصل تابستان از جریان هوای تند برای خنک سازی - بدن افراد - استفاده می شود. رابطه مشترک بین عوامل آسایش انسان و آب و هوا ، چارت های اقلیم شناسی نامیده می شود. میدان تابشی موثر - ERF - عبارت است از اندازه گیری شار گرمای تابشی خالص نسبت به تمام سطوح بدن انسان در دماهایی به جز دمای هوا.
تقسیمات اقلیمی از نظر طراحی ساختمان
در اینجا به منظور ارائه ی روشی جهت تکمیل اطلاعات مورد نیاز در طراحی ساختمان های هماهنگ با اقلیم، به بررسی روش پیشنهادی گنجی، اولگی، گیونی می پردازیم
-1 پهنه بندی اقلیمی گنجی
در روش دکتر گنجی که ویژه ایران است، مناطق مختلف به چهار اقلیم تقسیم شده اند. از آنجا که فلات نسبتاً مرتفع ایران در عرض های جغرافیایی 25 تا 40 درجه شمالی قرار دارد.
سواحل دریای مازندران در گروه اقلیم معتدل و مرطوب می گنجند و ویژگی انی لیماق در بارندگی نسبتاً زیاد، ارتفاع کم از سطح دریا، نوسان دمای کم و دمای معتدل زمستانی و تابستانی است.
دومین گروه اقلیمی، تحت عنوان اقلیم سرد بیشتر شامل مناطق کوهستانی به ویژه ارتفاعات غرب ایران است. این اقلیم تابستانهای نسبتاً گرم و کوتاه؛ اما زمستان هاییطولانی، نسبتاً سرد و در برخی مناطق بسیار سرد توام با یخ بندان دارد.
سومین گروه اقلیمی، تحت عنوان اقلیم گرم و خشک شامل مناطق وسیعی از ایران یعنی فلات مرکزی می شود. تابش خورشید در این اقلیم بسیار شدید و به تبع آن اختلاف دمای شب و روز در آن زیاد است . در این اقلیم دمای تابستان در روز ممکن است به 50 - 122°F - سانتی گراد هم برسد در حالی که دمای شب ممکن است تا 15 - 59°F - سانتی گراد کاهش یابد. به همین دلیل علی رغم نامی که این اقلیم برخود دارد، زمستان های آن به دلیل کاهش تابش بسیار سرد است؛ اما تابستان ها به نسبت زمستان ها طولانی ترند. اقلمی گرم خشک خود به دو منطقه بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم می شود که مناطق بیابانی در مرکز، شرق و جنوب شرقی این اقلیم گسترده است و نواحی نیمه بیاباین در شمال و غرب این اقلیم قرار دارد. چهارمین گروه اقلیمی، تحت عنوان اقلیم گرم و مرطوب شامل مناطق ساحلی جنوب ایران می شود. این نواحی تابستان های گرم، مرطوب و طولانی داشته و زمستان های آن معتدل و کوتاه است.
-2 پهنه بندی اقلیمی الگی
با استفاده از جدول زیست- اقلیمی پیشنهاد شده توسط اولگی که شرایط آسایش فیزیکی انسان را با توجه به شرایط اقلیمی پیرامون او مشخص می سازد، می توان نوع اقلیم مناطق مختلف را تعیین کرد. در این جدول، محدوده هایی مشخص شده که نوع اقلیم را بستهب ه دما و رطوبت هوا نشان می دهد . با انتقال شرایط حرارتی هوای یک منطقه بر این جدول می توان نوع اقلیم آن منطقه را مشخص کرد. برای مثال، با انتقال دما و رطوبت نسبی هوای شهر بوشهر در تیر ماه - دمای 38 درجه ی سانتی گراد و 50 درصد رطوبت نسبی - به جدول مزبور در می یابیم که هوای آن در تیر ماه بسیار گرم و مرطوب است. در حالی که انتقال شرایط حرارتی هوای شهر یزد در همین ماه از سال - دمای 39 درجه ی سانتی گراد و 10 درصد رطوبت نسبی - بر روی جدول زیست- اقلیمی نشان می دهد که هوای آن در تیر ماه گرم و خشک است همچنین در جدول محوده هایی مشخص شده است که میزان سردی هوا را در فصل زمستان نشان می دهد
بنابراین، اگر دما و رطوبت ماهانه ی هوای منطقه ای را در طول یک سال بر روی جدول زیست- اقلیمی منتقل کنیم، می توانیم شرایط حرارتی هوای آن منطقه را مشخص نموده، شرایط بحرانی هوا یا دوام سرما و گرمای سالانه ی هوا در منطقه ی مورد نظر به دست آوریم. از این رو می توان شرایط حرارتی هوای شهرهای مختلف ایران را بررسی نموده آنها را بر این اساس تقسیم بندی کرد.
