مجتمع های مسکونی

دانلود پایان نامه

تابش بیشتری نسبت به زمستان دریافت می کند. سطوح عمودی شامل دیوار ساختمان است، که به دو بخش همکف و بالای آن قابل تقسیم است. دیوار همکف به دلیل انواع انتقال حرارت در تراز عابرین پیاده تأثیر بیشتری بر آسایش حرارتی آنان دارد. (دلدار،۱۳۹۰)
خصوصیات فیزیکی مصالح بر روی حرارت منتشر در محیط تأثیر دارد. نقش مصالح ساختمان در کاهش جذب حرارت و گرم شدن بیش از حد قطعی است. عملکرد حرارتی مصالح عمدتا توسط خصوصیات بعدی و حرارتیشان مشخص می شود. آلبدو نسبت به امواج تابشی و قدرت انتشار نسبت به امواج تابشی با طول موج بلند از جمله مهمترین فاکتورها می باشند. استفاده از مصالح مناسب، مصالحی که سرد نامیده می شوند، می تواند شرایط آسایش حرارتی را در طول تابستان بهبود ببخشد. این مصالح دارای ویژگی انعکاس بالا نسبت به امواج تابشی با طول موج موتاه و انعکاس بالا نسبت به امواج تابشی با طول موج بلند می باشند. (همان)
بهبود نهایی شرایط آسایش بستگی به این امر دارد که انرژی اضافی جذب شده در طول روز در یک بافت متراکم از منبع ذخیره در ساعت بعدی روز آزاد می شود، هنگامی که هوای مجاور بطور قابل ملاحظه ای خنک تر است. مکانیسم بازدهی چنین تأخیر زمان حرارتی، بستگی به ویژگی های حرارتی جنس مصالح، به ویژه ظرفیت ذخیره حرارتی و اینرسی حرارتی منتج از آن دارد.
۴-۷-۱-۱ مصالح ساختمان و سنگفرش،بام و روکار دیوارها
مصالح تشکیل دهنده فضاهای باز و نیمه باز تأثیر زیادی بر تعادل حرارتی و هیدرولوژیکی آن دارند. خاصیت جذب کنندگی و هدایت حرارتی یک سطح بر دمای آن در شرایط مختلف، و در نتیجه بر دمای هوا تأثیر می گذارد. خواص حرارتی یک لایه، اثر قابل توجهی بر دما و در نتیجه میزان شار انرژی در سطح دارد. برای مثال آسفالت نسبت به بتن هدایت حرارتی پایین تری در برابر تابش شدید آفتاب دارد. حتی با در نظر گرفتن تفاوت رنگ، در برابر تابش شدید آفتاب، آسفالت از بتن گرم تر می شود. در مقابل سطح آسفالت در شب نیز سریع تر از بتن خنک می شود. (دلدار،۱۳۹۰)
در اغلب موارد به ویژه در درون فلات ، مصالح کم تراکم اما فربه ای چون خشت به عنوان مصالح حیاط مرکزی استفاده میشده است. خشت که با حداقل ایجاد تغییر در محیط و با حداکثر همسازی با آن تولید می شود، در عین حال اقتصادی ترین نوع مصالح نیز به شمار می رود.(احمدی،۱۳۹۰)
مصالح بام، رو کار دیوارها و بلوک های سنگفرش معمولا با سنجش عوامل مختلف از قبیل هزینه، دوام و ظاهر مشخص می شود.خواص حرارتی مصالح، به خصوص خاصیت عایق بودن، معمولا در قالب هزینه انرژی ساختمان تعیین می شود. ویژگی های مصالح تشکیل دهنده سطوح بر خرد اقلیم تأثیر می گذاردکه معمولا با روکار مناسب می تواند اصلاح شود. بنابراین بام ساختمان ها از مصالحی با آلبدو بالا و رنگ روشن باشد تا میزان جذب حرارت آن ها به مقدار کمتری برسد. (جهانبخش،۱۳۸۱)
کارکرد مصالح ساختمانی در برابر عوامل اقلیمی را باید به گونه ای مرتبط و در تلفیق با مصالح کف فضای باز بررسی نمود، چرا که بام و جداره های عمودی ساختمان در ترکیب با کف فضای باز کار کرده و اثرات متقابلی بر هم دارند. بنابراین، جنس کف معابر نیز حائز اهمیت است.
۴-۷-۱-۲رنگ مصالح
چند اصل برای رنگ مصالح وجود دارد. سطوح با رنگ روشن باعث انعکاس بیشتر تابش خورشیدی می شود. در نتیجه خود سطح خنک می ماند و در عین حال بازتاب تابش خورشیدی در دسترس خواهد بود تا توسط دیگر عناصر موجود در منظر جذب شود. مواد با رنگ تیره باعث جذب بیشتر تابش خورشیدی می شوند، در نتیجه حرارت سطح بالا رفته و باعث تابش سطحی می شوند و تابش خورشیدی در دسترس بسیار کمی برای جذب توسط عناصر دیگر در منظر وجود خواهد داشت.
جدول۴-۳ درصد انعکاس پرتوخورشید در سطوح مختلف
نوع سطح درصد انعکاس
زمین بایر خشک
زمین بایر تر
ماسه خشک
ماسه تر
خاک نرم، سیاه، خشک
خاک، نرم،سیاه،تر
سنگ
علف خشک
زمین پوشیده از گیاه
برگ سبز
آجر به نسبت رنگ
آسفالت
محوطه ۱۰-۲۵
۹-۸
۱۸-۳۰
۹-۱۸
۱۴
۸
۵-۱۲
۳۲
۳-۱۵
۲۵-۳۲
۲۳-۴۸
۱۵
۱۰
۴-۷-۲ شکل و هندسه
۴-۷-۲-۱هندسه بافت-تخلیه گرما در شب و بهبود جریان هوا
راهروهای تهویه شعاعی یعنی معابر و فضاهای باز می تواند زه کشی هوای خنک و جریانهای هوای گرم را در شب بهبود بخشد.
راهکار: به عنوان یک اصل استفاده از معابر پهن درخت کاری شده و پارکهای خطی باز ۱۰۰ متری یا بیشتر برای بهبود سرمایش بافت در شبهای آرام پیشنهاد می شود. جهت برخی از این راهروهای بادی را موازی با جهت غالب قرار دهید تا باد عمیق تر در مناطق متراکم و پر ساختمان مرکز نفوذ کند. این راهروها را طوری قرار دهید که فضای سبز و باز پیرامون را به مرکز فشرده متصل کند. مساحت کمربند سبز باید ۴۰% تا ۶۰% اندازه فضای شهری باشد تا باعث خنکی آن شود.
۴-۷-۲-۲ هندسه بافت و نسبت ارتفاع به عرض معبر
سایه مشترک: ساختمان ها را می توان به گونه ای سازمان دهی کرد که روی یکدیگر و روی فضاهای مجاور خارجی سایه بیندازند.
با توجه به اینکه خورشید نیمروز زاویه فراز بیشتری دارد، استفاده از یک ساختمان برای سایه اندازی روی نمای جنوبی یک ساختمان دیگر مشکل است، مگر ساختمان های بلند که نسبت ارتفاع آنها به عرض خیابان چهار به یک یا بیشتر باشد. زمانی که خورشید در بالای آسمان قرار دارد، سایه سطوح افقی مانند بام ها، آلاپیق ها، یا سایبان های درختی خیلی موثر است.
راهکار: زمانی که نمایی
در سایه قرار داشته باشد، دمای سطحی آن پایین است، بنابراین گرمای کمتری از آن سمت جذب ساختمان می شود و انرژی کمتری برای سرمایش آن مورد نیاز است. اگر در تابستان خیابان ها و پیاده رو ها در سایه باشند، دمای تشعشعی متوسط روزانه پایین خواهد بود و آسایش بیشتری برای عابرین فراهم می کند.
در طول روز سطوح بالای نماهای رو به خیابان گرمتر از سطح خیابان است، زیرا مقدار بیشتری پرتوهای خورشید را جذب می کنند. در شب حالت معکوس آن اتفاق می افتد؛ خیابان آرام تر از سطح بالایی خنک می شود، زیرا دسترسی کمتری به آسمان دارد، کمتر می تواند آسمان سرد جاذب گرما را ببیند. اواخر شب هوای خنکی که در محوطه خیابان ته نشین می شودآن را لایه لایه خنک می کند. اگر ارتفاع ساختمان ها یکسان باشد، خیابان های عریض نسبت به خیابان های باریک، نوسانات دمای روزانه بیشتری ایجاد می کنند. مقدار سایه ای که یک ساختمان روی خیابان و روی ساختمان های آن طرف خیابان می اندازد، تابعی از عرض و جهت خیابان، ارتفاع ساختمان و زاویه تابش خورشید است.(دلدار،۹۰)
۴-۷-۲-۳ هندسه بافت – جریان باد و تهویه
خیابان های خنک که همراستا با جهت باد غالب باشند، جریان باد را بیشینه نموده و موجب افزایش دسترسی فضاها به تهویه عبوری می شوند. در خیابان های موازی با جهت باد غالب، باد بیشترین شتاب را دارد، درحالی که خیابان های عمود بر باد بخش عمده باد را از روی ساختمان ها عبور می دهند و شتاب بقیه را می گیرد و باعث تلاطم بیشتر باد در خیابان ها می شود. (yannas,1995) خیابانی که نسبت به باد غالب مایل باشد، در دو سمت خیابان ها فشار مثبت و در دو سمت دیگر آنها فشار منفی ایجاد می شود، که ظرفیت را برای تهویه عبوری بیشتر می کند.
راهکار:خیابان های باریک سرعت باد را آهسته می کنند و خیابان های عریض به واسطه اصطکاک کمتر موجب افزایش سرعت باد می شوند. در اقلیم های معتدل، گرمایش زمستان به همان اهمیت سرمایش تابستان است، بنابراین خیابان های شرقی/غربی باید به اندازه کافی پهن باشند تا دسترسی به خورشید در نماهای جنوبی فراهم شود. و جهت گیری برای باد نیز باید به گونه ای باشد که ضلع بزرگ بلوک ها، برای اطمینان از دسترسی به خورشید، کمتر از۳۰۰ نسبت به جنوب زاویه داشته باشد. (معتضدیان،۱۳۸۹)
تأثیر هندسه متراکم در خیابان هایی که جهت گیری آن ها اندکی از شمالی – جنوبی انحراف پیدا می کند، محسوس است. هرچند از اهمیت این تأثیر کاسته می شود، تأثیر آن همچنان برای چرخش هایی تا ۴۵ درجه در هر یک از دو جهت واضح است. در تفاوت بین خیابان های ” قطری” است که تأثیرات تهویه هوا به طور آشکار قابل مشاهده است، با معبر جدار بلند که تقریبا موازی با جهت وزش باد غالب است ( که در شرایط تابستانی به سمت شمال غربی است)و این امر باعث شرایط عدم آسایش کمتری می شود. این امر قابل توجه است که تهویه هوا نسبت به تابش آفتاب، در خیابان هایی که در زاویه ای نزدیک به ۴۵ درجه نسبت به جهات اصلی جغرافیایی داشته است، تأثیر بیشتری داشته است. (دلدار،۹۰)
در خیابانی با محور شرقی – غربی، تأثیر ترکیبی نسبت ابعاد بر روی آسایش حرارتی متغیر است.هر چند یک معبر بسیار متراکم می تواند مقداری سایه داخلی ایجاد کند، بهبود کلی آسایش حرارتی عابر از طریق هندسه اندک است.
نمودار۴-۳ دربردارنده مثالی از مقاطع عرضی معابر در مجتمع های مسکونی که از اصلی ترین عناصر تشکیل دهنده فضاهای باز می باشد که در آن ها پاسخهای اقلیمی شامل جزئیات، انواع گوناگون سایه اندازی و توجه به هندسه کلی است. این جزئیات میتوانند فضاهای نیمه بازی باشند که جزئی از ساختمان است، مانند طاق نماها، طاق ها یا بالکن ها و ایوان های پیش آمده و یا می توانند عناصر جداگانه مانند درختان، سایه بان ها یا آلاچیق ها باشد.
چنین راه حل هایی به خصوص در خیابان هایی با معبر شرقی – غربی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا سایه اندازی تنها به وسیله هندسه معبر، در تابستان مشکل است. جایگذاری راهبردی درختان بزرگ، سایه انداز و متراکم در بخش جنوبی خیابان (یعنی نزدیک به دماهای ساختمان های رو به شمال) می تواند منجر به سایه اندازی بر روی عابرین در طول پیاده رو حداقل در یک بخش از معبر در تابستان، بدون جلوگیری از تابش آفتاب برای بناهای ساختمان های رو به جنوب در طرف دیگر می شود.
۴-۸ طراحی سطوح فضاهای نیمه باز با توجه به عوامل اقلیمی
۴-۸-۱ سطوح قائم
دیوارهای جنوبی: دیوارهای جنوبی بیشترین مقدار پرتو آفتاب را در آذرماه و کمترین مقدار آن در خرداد ماه دریافت می کنند این دیوارها از شهریور تا اسفند پرتو آفتاب را از طلوع تا غروب دریافت می کنند. دیوارهای جنوبی در اواسط تابستان از ساعت ۹صبح تا ۳ بعد از ظهر مورد تابش قرار می گیرند، هنگام ظهر حداکثر پرتو آفتاب بر روی این دیوارهای می تابد.
دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی: این دیوارها در زمستان بیشتر از تابستان در معرض تابش آفتاب قرار می گیرد. در تابستان حداکثر پرتو آفتاب به دیوارهای جنوب شرقی بیت ساعت ۸ تا ۹ صبح و به دیوارهای جنوب غربی بین ساعت۳تا۴ بعداز ظهر می تابد. در زمستان این ساعت ها به ترتیب ۹ تا ۱۰ صبح و ۲ تا۳ بعدازظهر است.
دیوارهای غربی، شرقی و شمالی :در زمستان پرتو آفتاب کمتر از تابستان به این دیوارها می تابد. دیوار شمالی فقط بین فروردین تا شهریور ماه، صبح زود و آخرین ساعات بعداز ظهر در معرض تابش قرار می گیرد.
۴-۷-۲ سطوح افقی
سطوح افقی و بام های مسطح در تابستان بیشترین و
در زمستان کمترین مقدار پرتو مستقیم آفتاب را دریافت می کنند. این مقدار در زمستان حتی کمتر از مقدار تابشی است که دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی در این فصل دریافت می کنند.
۴-۸-۳سطوح شیبدار
سطوح شیبدار که جهت آن شرقی غربی است در تابستان مقدار پرتو بیشتری دریافت می کنند تا زمستان. سطوحی که شیب آنها به طرف جنوب است، در زمستان بیشترین مقدار پرتو آفتاب را نسبت به سطوح دیگر دریافت می کنند. در بهار و پاییز سطوح شیبدار جنوبی ۲۰ درصد بیشتر از سطوح شیب دار شرقی و غربی در معرض تابش آفتاب قرار می گیرند. به طور کلی سطوح شیب داری که شیب آنها به طرف شمال است، در تمام فصل های سال کمترین مقدار پرتو آفتاب را دریافت می کنند.( شجاعی پور،۱۳۸۸)
۴-۹ خنک سازی فضاهای بسته از طریق تهویه و باد عبوری از فضاهای نیمه باز
میزان خنک سازی توسط تهویه تحت تأثیر عواملی از ساختمان مانند رنگ سطوح خارجی دیوارها، مقاومت حرارتی و ظرفیت حرارتی آنهاست. اگر رنگ سطح خارجی تیره باشد تهویه قطعا باعث کاهش حداقل و حداکثر دمای داخلی ساختمان می شود. اما وقتی رنگ سطح خارجی دیوار روشن باشد حداکثر دمای سطح داخلی بیشتر به نوع مصالح دیوار بستگی دارد تا شرایط تهویه ولی حداقل دمای داخلی در هر صورت با تهویه کاهش می یابد. البته اگر رنگ سطح خارجی تیره باشد. این کاهش بسیار بیشتر از زمانی است که رنگ آن روشن است.
نسبت تأثیر تهویه دائم به تهویه شبانه به رنگ سطح خارجی بستگی دارد. وقتی رنگ سطح خارجی تیره باشد تهویه دائم تأثیر بیشتری دارد ولی اگر سفید باشد تهویه شبانه تأثیر بیشتری دارد، حتی ممکن است تهویه روزانه دمای هوای داخلی را افزایش دهد. تهویه همچنان با ضخامت، مقاومت حرارتی و ظرفیت حرارتی دیوار نسبت عکس دارد، به ویژه هنگامی که رنگ سطح خارجی تیره باشد. ( کسمایی،۱۳۸۸ )
۴-۱۰رفتار حرارتی فضاها در تابستان و زمستان
۴-۱۰-۱ عملکرد فصل سرد- گرمایش(بهبود شرایط آسایش در فضاهای باز و نیمه باز در زمستان)
یک فضای بیرونی با دمای پایینی مانند ۴۰ سانتیگراد می تواند برای شخصی با لباس گرم معمولی راحت باشد چنانچه باد مهار شده باشد و تابش خورشید به میزان کافی در دسترس باشد. آسایش در دماهای پایین تر نیز می تواند حاصل شود، که البته به میزان و نوع لباس و نوع فعالیت بستگی دارد. بالا بردن دمای فضاهای باز بسیار مشکل است، زیرا به گرما به سرعت در محیط پراکنده می شود. مخصوصا اگر باد نیز بوزد انباره های حرارتی خارجی تأثیر کمی بر افزایش دمای محلی از طریق تشعشع دارند، ضمن اینکه دوام آنها نیز خیلی کمتر از انباره های داخلی است، سطوح توده های گرم با ناپدید شدن خورشید به سرعت گرمای خود را از دست می دهد

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   تحقیق دربارهFlow، سوئیچ، OpenFlow، پکت

دیدگاهتان را بنویسید