مهدی شعبانیان

تعداد زیادی از شهرهای دنیا درگیر موضوع آلودگی هوا و محیط زیست می باشند. مصرف سوخت های فسیلی در حوزه های مختلف شهری به ویژه ساختمان ها تأثیر بالایی در ایجاد این آلودگی دارد. حدود چهل درصد از کل انرژی کشور صرف گرمایش، سرمایش و روشنایی ساختمان ها می گردد. بهره گیری از انرژی پاک خورشیدی یکی از راهکارهای کاهش بار حرارتی ساختمان ها هست. یکی از عوامل مؤثر در میزان این بهره گیری، نسبت ارتفاع ساختمان به عرض معبر مجاور آن یا شاخص رؤیت پذیری آسمان هست. به طوری که با افزایش این نسبت امکان بهره گیری بنا از انرژی خورشیدی کاهش و با کاهش نسبت مذکور، این امکان افزایش می یابد. هدف از این پژوهش ارزیابی ضوابط طرح تفصیلی شهر همدان، در خصوص روش تعیین ارتفاع ساختمان ها از جنبه بهره گیری آن ها از انرژی خورشیدی و تعیین رتبه کیفیت بهره گیری ساختمان های مجاور معابر شهری با عرض های متفاوت، از انرژی خورشیدی هست. بر اساس طرح تفصیلی همدان، چهارده گزینه اصلی به همراه حالت های زیرمجموعه هریک که درمجموع شامل هجده حالت می شود، در قالب چهار شاخص مؤثر بر میزان مصرف انرژی در ساختمان ها بر پایه روش تاپسیس برای ساختمان های شمالی و جنوبی مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. این شاخص ها شامل زاویه متوسط رؤیت موانع تابش انرژی خورشیدی روبروی پوسته بیرونی، نسبت سطح کل پوسته در معرض هوای آزاد به حجم کل ساختمان، نسبت سطح جدار نور گذر به سطح کل پوسته بیرونی در جبهه جنوبی و نسبت سطح پل های حرارتی موجود در نما به سطح کل پوسته بیرونی ساختمان هست. بر اساس نتایج به دست آمده به طورکلی در معابر کم عرض، ساختمان های جنوبی و در معابر عریض ساختمان های شمالی بهره گیری مناسب تری از انرژی خورشیدی در مقایسه با دیگر معابر دارند. نتایج نشان می دهد که در بین ساختمان های شمالی، بناهای واقع شده در مجاورت معابر 75 متری دارای مناسب ترین و بناهای مجاور معابر 10 متری واقع شده درزمینهٔای با مساحت بیش 220 مترمربع نامناسب ترین عملکرد رادارند. همچنین در بین ساختمان های جنوبی، بناهای واقع شده در مجاورت معابر 4 متری دارای مناسب ترین و بناهای مجاور معابر 30 متری واقع شده درزمینهٔ ای با مساحت کمتر از 300 مترمربع نامناسب ترین عملکرد رادارند.

آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف بالای سوخت های فسیلی پیامدهای نامطلوبی را برای سلامت و زندگی انسان ها ایجاد کرده است. گسترش شهرنشینی و استفاده از انواع ماشین ها موجب روند افزایشی این پیامدهای نامطلوب در محیط زیست شده است. ساختمان ها به عنوان یکی از عمده ترین مصرف کننده های منابع انرژی، نقش موثری در بروز این وضعیت دارند. تدابیر مناسب به منظور کاهش استفاده از منابع فسیلی در سرمایش و گرمایش فضاهای داخلی ساختمان، می تواند منجر به تعدیل این پیامدها شود. یکی از راهکارهای موثر در این زمینه، جهت گیری مناسب بناها متناسب با شرایط اقلیمی هر منطقه به منظور کسب حداکثر بهره طبیعی از توان های محیطی و کاهش بار انرژی فسیلی مصرفی ساختمان می باشد. هدف از این پژوهش یافتن بهترین زاویه ممکن برای استقرار ساختمان در شهر همدان به منظور کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی ناشی از مصرف آنها از جمله برق و گاز در طی فصول مختلف سال می باشد. ابتدا موقعیت جغرافیایی نمونه مشخص گردید. در مرحله بعد داده های آب و هوایی مربوط به شهر همدان را به دست آورده و در برنامه دیزاین بیلدر(design builder) وارد گردید. فضای نمونه استاندارد اشری (Ashrae Standard) به عنوان مدل پایه در شهر همدان در نظر گرفته شد. در مرحله بعدی اقدام به ساخت مدل سه بعدی و تعریف مشخصه های فیزیکی فضای مذکور در نرم افزار دیزاین بیلدر گردید. سپس با تغییر تدریجی زاویه استقرار جغرافیایی مدل در فصول مختلف اقدام به تحلیل مصرف انرژی تحت هریک از زوایای مذکور شد. یافته ها نشان می دهد که با تغییر زاویه استقرار مدل، میزان مصرف انرژی به منظور سرمایش و گرمایش فضای داخلی در طول سال دارای تغییر بوده و مقادیر عددی متفاوتی را برای هریک از این موارد در زوایای مختلف ارائه می کند. جهت گیری به سمت زاویه 100 درجه، میزان مصرف انرژی برای گرمایش را در کمترین مقدار نسبت به دیگر زوایا قرار می دهد، در صورتی که مصرف انرژی برای سرمایش در جهت گیری بنا به سمت زاویه 269 در کمترین مقدار قرار می گیرد. لذا برای هریک از دوره های زمانی مختلف در طول سال، مقادیر زاویه استقرار بهینه جغرافیایی برای ساختمان ها در شهر همدان متفاوت می باشد.