فرشاد نصراللهی

تهویه طبیعی یکی از مؤثرترین عوامل در ایجاد آسایش حرارتی است. این عامل با بهرهگیری از کوران هوا، کاهش رطوبت نسبی و افزایش تبخیر سطحی موجب ایجاد شرایط آسایش در اقلیمهای گرم و مرطوب میشود. در دوران معاصر با توجه به اهمیت انرژیهای تجدیدناپذیر از جمله سوختهای فسیلی و همچنین افزایش آلودگیهای زیستمحیطی، نقش تهویه طبیعی در ساختمان به لحاظ سازگاری ساختمان با محیطزیست حایز اهمیت است. سازندگان بنا در دزفول به عنوان یکی از شهرهای اقلیم گرم و نیمه مرطوب جهت تعدیل شرایط آب و هوایی در مسکن به ساخت فضایی در عمق 5 تا 12 متری در زیرزمین پرداختهاند. این فضای زیرزمینی به نام شوادون(Shavadoon) به عنوان یکی از راهکارهای مناسب جهت انطباق با محیط و ایجاد شرایط آسایش حرارتی با استفاده از ثبات دمای سالانه زمین و تهویه طبیعی است. این پژوهش در ابتدا به شناسایی عوامل مشترک و انتخاب شرایط کالبدی تأثیرگذار در تهویه شوادون میپردازد، سپس اثر تهویه طبیعی را در گونههای مختلف شناساییشده با استفاده از مدلسازی CFD جهت ایجاد شرایط آسایش حرارتی مورد بررسی قرار میدهد.

در کلان شهر تهران که جزء شهرهای آلوده جهان است، افزایش روزافزون جمعی ت ب ا اف زایش مص رف سوخت های فسیلی و منابع انرژی همراه است که این موضوع باعث افزایش انتشارات گازهای گلخانه ای در اتمسفر می شود. اث رات اف زایش گازهای گلخانه ای با بروز پدیده گلخانه ای سبب تغیی رات اقلیم ی می شود. در این تحقیق سعی شده است ابتدا با استفاده از نرم افزار meteonorm تغییرات آب و هوایی طی بازه سال های 2020 تا 2080 پرداخته سپس با استفاده از نرم افزار راینو یک تیپ ساختمان مسکونی مدل شده و سپس به کمک نرم افزار شبیه سازی انرژی ،Honeybee (پلاگین Grasshopper) اقدام به محاسبه بار گرمایی و سرمایی در طی بازه سال های 2020تا 2080 پرداخته و درنهایت میزان آسایش حرارتی در طی این بازه سال ها توسط نرم افزار climate consultant محاسبه و مقایسه ، و میزان افزایش دمای شهر تهران با مصرف انرژی آن مقایسه شده است.

آتریم در معماری به فضای بزرگ و باز میان ساختمان گفته می شود که در رم باستان به منظور تهویه و تامین نور طبیعی استفاده می شده است. در قرن بیستم و معماری مدرن آتریوم به شکل وسیعی مورد استفاده قرار گرفت و به دلیل دادن احساس باز بودن فضا و فراخی و بهره مندی از نور طبیعی همچنین ایجاد تعامل بین فضای داخلی و محیط خارجی و شهر از محبوب ترین اجزای مدرن بناهای مدرن شناخته می شوند. تمامی این موارد دلیل بر استفاده روز افزون از آتریومها در ساختمانهای امروزه است که در بعضی شرایط اقلیمی و جغرافیایی بدون در نظر گرفتن هزینه های انرژی تحمیل شده به بنا ساخته شده و با عنوان ساختمان پایدار و دوست دار طبیعت مطرح می گردند، این در حالیست که توجه به مصرف منابع انرژی و معماری بومی و الگوهای ساختمانی سنتی باید به عنوان اولین اصل در طراحی دوست دار طبیعت قرار گیرد. همچنین لزوم طراحی فضای آتریوم با معیارها و الگوهای کاهش مصرف انرژی سنجیده شوند و صرفا جهت ایجاد طرح معماری متفاوت یا تامین زیبایی بصری تحمیل بار انرژی چشمگیری به بنا در طول زمان بهره برداری از ساختمان هزینه های بسیاری برای سیستم و کاربران در بر خواهد داشت. این مقاله با توجه بر اقلیم سرد قزوین امکان استفاده از آتریوم را در ساختمان بررسی نموده و در مقایسه با فرم بدون آتریوم، میزان مصرف انرژی را محاسبه کرده و در مورد امکان و توجیه پذیری طراحی آتریوم در اقلیم سرد به نتیجه گیری می پردازد.

صرفه جویی در مصرف انرژی های فسیلی علاوه بر حفظ منابع تجدید ناپذیر، کاهش آلودگی های زیست محیطی را به همراه دارد. جلوگیری از هدر رفت گرما در دوره نیاز به گرمایش و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، از راهکارهای صرفه جویی در مصرف انرژی است. یکی از سیستم های ایجاد گرمایش ایستا گلخانه جنوبی (فضای خورشیدی) است. پژوهش پیش رو با هدف بررسی گلخانه جنوبی مستقر در آپارتمان مسکونی انجام گرفته است و نمونه ساخته شده در شهر شاهرود (اقلیم سرد) به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. در این پژوهش، اندازه گیری میزان کنترل دمایی حجم حایل (گلخانه)، به روش میدانی، و با استفاده از دیتالاگر (دماسنج دیجیتالی) انجام شده است. پس از اندازه گیری دمای دو فضای مورد بررسی (گلخانه و نشیمن) در ساعات مشخص و مقایسه وضعیت دمایی با دمای هوای خارج ساختمان (مستخرج از داده های اداره هواشناسی شاهرود)، میزان اتلاف حرارت نشیمن به روش تجربی محاسبه شد. نتایج حاکی از آن است که گلخانه مستقر در جنوب ساختمان اتلاف حرارت فضای مجاورش (نشیمن) را حدود 33 درصد کاهش داده و از تبادل حرارت مستقیم بین فضای مجاورش (نشیمن) و خارج ساختمان، ممانعت می کند.

با توجه به تاثیر اقلیم بر معماری به ویژه در کشور ایران که شرایط اقلیمی در آن کاملا مشهود است و همچنین محدود بودن سوخت های فسیلی، طراحی معماری مناسب میتواند با استفاده از راه کارهای سامانه های غیرفعال به کاهش مصرف نهایی ساختمان منجر شود. یکی از راهکارهای طراحی، تعیین شکل و فرم متناسب با اقلیم و چگونگی جا نمایی فضاهای داخلی می باشد. مدارس به دلیل الگوی اشغال فضاها و نوع کاربران و زمان ااستفاده(9 ماه از سال) از پتانسیل بیشتری برای طراحی همساز با اقلیم برخوردار است. از سوی دیگر میانگین دمای ماهانه در شهر اصفهان، حدود 7 ماه از سال (مهر تا فروردین ) پایین تر از محدوده پایینی شرایط آسایش حرارتی ارائه شده در استاندارد اشری است. در این مقاله از طریق مدلسازی دینامیک انرژی، تاثیر فرم بهینه، تعداد طبقات و جانمایی مناسب فضای کلاس ها در جهت کاهش مصرف انرژی کل برای یک نمونه مدرسه در شهر اصفهان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آنالیزها نشان داده است که تنها با بهره گیری از فرم بهینه ساختمان و جانمایی درست فضاهای داخلی می توان مصرف انرژی اولیه ساختمان را نسبت به نا مناسب ترین فرم بستر پژوهش به میزان 9% کاهش داد.

با پیشرفت سریع فناوری و در پی آن رشد روزافزون جمعیت شهری، توسعه ی محلات مسکونی امری اجتناب ناپذیر بوده است. ساخت وسازهای خارج از ضابطه، تغییرات شکلی بافت های شهری و عدم تطابق آن با ویژگی های اقلیمی، افزایش تقاضای انرژی مصرفی ساختمان ها را به دنبال داشته است. به گونه ای که بخش عمده ای از انرژی که در شهرها به مصرف می رسد به ساختمان های مسکونی تعلق دارد و یکی از عوامل تأثیرگذار بر این مسئله شکل بافت شهری است. اما اغلب پژوهش هایی که تاکنون در این حوزه انجام شده است، به بررسی اثرات شکل شهری بر مصرف سوخت حمل ونقل پرداخته اند و یا مصرف انرژی ساختمان ها را در مقیاس خرد ارزیابی نموده اند. ازآنجایی که عملکرد حرارتی ساختمان ها در مقیاس های فراتر از مقیاس ساختمانی متفاوت می باشد، این مسئله اهمیت تحلیل عملکرد حرارتی ساختمان ها را در مقیاس هایی بالاتر نظیر واحد همسایگی برای محققین روشن می سازد. لذا این پژوهش در پی آن است که با به کارگیری رویکرد ریخت-گونه شناسانه و سنجش مصرف انرژی اولیه گرمایشی، سرمایشی و روشنایی ریخت گونه های مختلف، به بررسی روابط بین شاخص های ریخت شناختی و مصرف انرژی اولیه بپردازد و بر اساس معیار انرژی اولیه، الگوهای کارآمد و ناکارآمد را شناسایی نماید.  با توجه به ماهیت کاربردی این تحقیق، روش مورد استفاده در آن توصیفی-تحلیلی است و برای یافته اندوزی از روشهای اسنادی و میدانی( مشاهده، پرسشنامه)بهره جسته است. پژوهش حاضر در سه گام متفاوت تعریف شده، به طوری که نخست با مطالعات اسنادی به شرح مباحث کلیدی پرداخته، سپس بر اساس رویکرد ریخت-گونه شناسی و با روش میدانی، بافت مسکونی سپاهان شهر در مقیاس واحد همسایگی ریخت-گونه بندی شده است. در پایان نیز با مدلسازی مصرف انرژی اولیه سرمایشی، گرمایشی و روشنایی ریخت گونه های مختلف از طریق نرم افزار دیزاین بیلدر، نتایج بر اساس نگرش مقایسه ای، آزمون همبستگی و آنالیز واریانس تحلیل گردیده اند. یافته های پژوهش حاکی از آن است که، بین مصرف انرژی اولیه و شاخص های طرح چیدمان، مکان قرارگیری توده، فرم ساختمان، ارتفاع ساختمان، سطح معابر و فضاهای باز رابطه همبستگی قوی و بین مصرف انرژی اولیه و شاخص تناسبات بلوک رابطه همبستگی متوسط وجود دارد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از تحلیل واریانس، الگوهای متداول ردیفی و الگوهای مربع شکل، به ترتیب کارآمدترین و ناکارآمدترین الگوی بافت مسکونی جدید به شمار می آیند. سایر الگوها نظیر گونه های L,I,T,H شکل ازلحاظ مصرف انرژی اولیه در سطح میانی قرار می گیرند و در این میان، الگوهای H شکل بهترین گزینه برای ساختمان متراکم چهار طبقه می باشند.

پهنه بندی اقلیمی، یعنی شناسایی پهنه هایی که از آب وهوای یکسان برخوردارند. با گسترش روش های کمّی، روش های سنتی پهنه بندی جاى خود را به روش هاى نوین نظیر انواع متدهای درونیابی داده اند. این پژوهش به ارزیابی پهنه بندی اثرات تابشی بر فضاهای اداری شهر کرمان پرداخته وبر همین اساس از روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل های دایره ای، گاوسی و کروی استفاده شده و با معیارهای خطا شامل ریشه دوم مربعات خطا (RMS) و مقدار استاندار شده آن (SRMS)، میانگین استاندارد (Ms)، میانگین Mean)) و متوسط مربعات خطا (ASE) به ارزیابی آن پرداخته شده است. روش تحقیق، توصیفی – تحلیلی بر مبانی تحلیل فضایی با استفاده از سیستم GIS می باشد. نتایج به دست آمده از نقشه های پهنه بندی اقلیمی (مبتنی بر فاکتورهای تابشی) در فضاهای اداری نشان داد که زاویه میل تابش خورشید در اعتدالین بصورت عمودو در انقلابین افقی بوده است. لذا تابش خورشید در ادارات واقع در شمال شهر بیشتر و در ادارات جنوبی به واسطه وجود کوه های پیرامون کمتر می باشد. بر همین اساس تابش خورشید در جبهه های شمالی و شرقی ماکزیمم و در جبهه های غربی و جنوبی مینیمم می باشد. متناسب با ماه های میلادی و بر داشت های صورت گرفته در اعتدالین و انقلابین مشخص شد که طیف پراکنش گاوسی و زاویه میل تابش عمودی در ادارات شمال شهر بیشترین تاثیرات را داشته و نحوه قرارگیری ادارات مشخص می کند که جبهه های شمالی ادارات، تابش بیشتری جذب می کنند.

پژوهش حاضر درصدد است تا با استفاده از تناسبات ارتفاعی فضا، بازدهی صفحات جذب کننده صوت را افزایش داده و حالت بهینه برای میزان مشخصی از جذب کننده ها را فراهم سازد. متغیرهای مورد مطالعه، ارتفاع صفحات جذب کننده، وضعیت و مکان نصب بوده و هدف اصلی، یافتن رابطه ای بین ارتفاع فضا، فاصله منبع از کف و ارتفاع صفحات جذب کننده است. پژوهش به روش تجربی و با برداشت میدانی از وضعیت موجود آکوستیکی هنرستان مردانی آذر تبریز و روش شبیه سازی به وسیله نرم افزار EASE4.4 انجام شده است. به عنوان نتیجه می توان گفت سقف مناسب ترین و کف نامناسب ترین مکان برای جذب صوت بوده و صفحات جذب کننده بایستی با فاصله برابر با ارتفاع صفحه از سقف و با زاویه 90 درجه نسبت به آن نصب شوند. درصورتی که دو برابر مجموع ارتفاع صفحه جذب کننده و فاصله منبع از کف برابر با ارتفاع کل فضا باشد، حداکثر میزان جذب صوت در فضا حادث خواهد شد.

در مقاله حاضر هندسه های بهینه که با جذب نوسان های صوتی حاصل از انعکاس، حداکثر میزان گرما را تولید می کنند، شناسایی شده اند، تا با به حداقل رسیدن میزان نوفه، از تغییرات دمایی حاصل در جهت گرمایش و سرمایش فضا بهره گیری شود. پژوهش حاضر به روش تجربی و شبیه سازی، با نرم افزار COMSOL5.2 انجام شده است. با پخش صوت با فرکانس 8000 هرتز در فضا، تغییرات دمایی حاصل از جذب صوت در فضا مستندسازی شد و با دست یابی به نتایج عددی، مناسب ترین هندسه ها برای تولید گرما از نوسانات صوتی و به حداقل رساندن نوفه شناسایی گشت. می توان گفت در میان احجام خالص، استوانه موجب تولید بیشترین دما با انرژی های صوتی می گردد. افزایش گوشه های 90 درجه در هندسه های معماری به حالتی که طول ضلع های مجاور زاویه، برابر باشد، دما را ارتقا داده و بهترین مکان برای گوشه سازی در پلان های راست گوشه، 3⅟ فوقانی از ارتفاع فضاست که بیشترین جذب انرژی های صوتی به صورت گرمایشی را موجب می گردند.

مصرف انرژی ساختمان ها و آلودگی های زیست محیطی منتج از آن، مرهون مورفولوژی یک شهر است<em>.</em> اغلب پژوهش هایی که در شهرسازی و انرژی کارایی انجام شده، مصرف انرژی در شهر را در دو مقیاس خرد (تک ساختمان) و کلان (حمل ونقل، مدیریت شبکه ها و زیرساخت ها) ارزیابی کرده اند. تمرکز بر شکاف بین این دو سطح، یعنی مقیاس میانی و بافت شهری، همچنین لحاظ داشتن آن در فرایند طراحیِ مجموعه های ساختمانی و بافت های شهری، می تواند موجب بهبود وضعیت بهره وری انرژی در بخش ساختمان گردد. در این مطالعه، شهر بیرجند که در منطقه ای کویری با شدت دمایی بالا در تابستان و برودت بالا در زمستان قرار دارد، مورد پژوهش قرار گرفته است. با توجه به اینکه پژوهش دو موضوع مصرف انرژی و ریخت شهری را مورد مطالعه قرار داده و هرکدام روش خاص مطالعه خود را دارد، از روش ترکیبی استفاده شده است. لذا در بخش ریخت شهری، از روش ریخت گونه شناسی و با بررسی تصاویر هوایی، نقاط عطف زمانی و مکانی دگرگیسی بافت شهر بیرجند شناسایی شده است. در بخش انرژی، از هرکدام از بافت های شناسایی شده، واحد های مطالعاتی با مساحت 100×100 مترمربع انتخاب گردیده و توسط نرم افزار هانی بی، مصرفِ انرژی هرکدام شبیه سازی شده است. در نهایت به روش توصیفی تحلیلی ارتباط این دو موضوع با یکدیگر مورد سنجش قرار گرفته است. یافته های پژوهش حاکی از آن است که ریخت بافت جدید، عملکرد بهتری نسبت به الگوی ریختی بافت قدیم از منظر انرژی کارایی داشته است. همچنین در بین الگوهای فرمی که در جهت گیری و نسبت طول به عمق بهینه ای قرار گرفته اند، وضعیت بهینه تقاضای انرژی در الگویی که کمترین نسبت سطح به حجم را دارد، به وجود می آید.

در سال های اخیر پژوهش های مختلفی در مسیر تولید یا بومی سازی سامانه ای برای سنجش پایداری ساختمان ها برای ایران صورت گرفته است که تابه حال به شکلی جامع مرور، مقایسه، بررسی و نقد نشده اند. در پژوهش حاضر، پژوهش های یادشده بررسی و سامانه های مبنای مورداستفاده در هر پژوهش، روش انتخاب این سامانه ها، روش انتخاب و تأیید ملاک های اولیه، روش وزن دهی ملاک ها، ویژگی های خبرگان منتخب و ملاک های انتخاب آن ها مقایسه و تحلیل شده و ساختار، نقاط قوت و ضعف و راهکارهای اصلاح ضعف های موجود ارائه شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد روش کلی تولید سامانه های سنجش پایداری ساختمان را می توان به طور خلاصه شامل انتخاب سامانه های مبنا، استخراج ملاک های اولیه از مقایسه ی سامانه های مبنا، اصلاح و تأیید ملاک های اولیه و ارائه ی فهرست نهایی ملاک ها و وزن دهی ملاک ها دانست. بیشتر پژوهش ها بر جغرافیایی کوچک تر از کشور (منطقه، شهر یا ...) یا یک کاربری خاص (مسکونی، تجاری یا ...) متمرکز نشده اند. معیارهای پرکاربرد بودن و شناخته شده بودن بیشترین تکرار را در انتخاب سامانه های اولیه داشته است و بر اساس آن در بیشتر پژوهش ها چهارتا هشت سامانه ی مبنا برای استخراج ملاک های اولیه انتخاب شده اند. در پژوهش هایی که اصلاح و تأیید ملاک ها صورت گرفته، این کار با رجوع به خبرگان و با استفاده از ابزارهایی چون پرسش نامه، مصاحبه و طوفان فکری انجام شده است. همچنین روش های AHP و FAHP پرتکرارترین روش ها در پژوهش هایی بوده که به وزن دهی ملاک ها پرداخته اند. پژوهش های بررسی شده، نقاط قوتی مانند روش های روز جهان برای تولید سامانه ها دارند، بااین وجود ضعف هایی نیز دارند که ازجمله راهکارهای ارائه شده در پژوهش برای اصلاح این ضعف ها می توان به این موارد اشاره کرد: با استفاده از راهکارهایی چون تمرکز بر جغرافیایی با ویژگی های محیط زیستی، فرهنگی و اقتصادی مشترک، تمرکز بر یک کاربری خاص، ارائه ی معیارهایی دقیق، جامع و مرتبط برای انتخاب سامانه های مبنا، رجوع به نقدهای موجود در ادبیات موضوع برای اصلاح فهرست ملاک های اولیه و تکمیل و تأیید فهرست با روشی معتبر و دقت بیشتر در معیارهای انتخاب خبرگان.

انسان از دیرباز برای مقابله با عوامل خارجی به دنبال ایجاد سرپناهی بود ، که درآن با ارامش زیست کند. بعدها دانشمندان متوجه شدند ، هرچقدر که کیفیت فضاهای داخلی این محیط مصنوع اعم از آسایش سرمایشی ، گرمایشی ، صوتی وحتی تهویه هوای داخل بهترصورت گیرد در سلامت فیزیکی، روحی و روانی ساکنین نقش بسزاتری دارد. باتوجه به صعب العبور بودن غالب مناطق کوهستانی ، تامین آسایش حرارتی خصوصاً گرمایش باسوخت های فسیلی نیازمند ایجاد شبکه برق وگازرسانی است که تحقق آن مشکل و مقرون به صرفه نیست. از طرف دیگرایجاد راه و شبکه برق مساوی با از بین رفتن هکتارها جنگل و متعاقب ان ده ها گونه گیاهی و جانوری است. جنگل نشینان ، کوه نشینان و عشایر منطقه بعلت عدم بهره مندی از این آسایش مجبوربه آوارگی و مهاجرت بی برنامه به نواحی حواشی شهری و شهری شده اندکه خود بستر معضلات عدیده ای شده است. لذا نمونه مورد پژوهش در روستای دوسالده (بخش خورگام رودبار) مورد بررسی و تحلیل قرارگرفته است. پرسش های اصلی که در این پژوهش به آن ها پاسخ داده می شود از این قرارند: الف. چگونه می توان سکونتگاه های غالب بومی روستایی کوهستانی گیلان را از نظر آسایش حرارتی درایام سال به روش علمی معتبر بررسی کرد. ب. پس ازبررسی این سکونتگاه های آسایش حرارتی مناسب را در چه ایامی از سال تامین می کنند و در چه زمان هایی دچار مشکل هستند؟