ریما فیاض

حضور مردم در فضاهای شهری موجب سرزندگی محیط های شهری می شود و در بهبود سلامتی افراد اثرگذار است. آسایش حرارتی از نخستین بایسته های حضور شهروندان در فضاهای بیرونی است که در شهرهایی با اقلیم گرم و خشک اهمیتی دوچندان می یابد. هدف پژوهش حاضر یافتن اصول طراحی یک واحد همسایگی در شهرک امام خمینی لار برای تأمین آسایش حرارتی در فضاهای باز است. بدین منظور، در این پژوهش از یک فرایند شبیه سازی گام به گام استفاده شد. برای مدل سازی بافت های موجود و همچنین شبیه سازی سناریوهای طراحی، نرم افزار ENVI-met به کار برده شد. به منظور اعتبارسنجی مدل نرم افزاری نیز دمای هوا و رطوبت نسبی به مدت یک هفته در آذرماه سال 1395 از ساعت 9 الی 15 در بخشی از بافت شهر جدید لار اندازه گیری شد. جهت ارزیابی حرارتی سناریوهای طراحی فضا و همچنین طرح نهایی، از شاخص دمای معادل فیزیولوژیکی (PET) استفاده شده است. در فرایند شبیه سازی گام به گام، به منظور دست یافتن به الگویی بهینه، سه شاخصِ هندسه کالبدی، پوشش گیاهی و مصالح مد نظر قرار گرفت. الگوهای مزبور، در هر مرحله از فرایند، در دو روز (یکم تیرماه و یکم دی ماه)، بین ساعات 9 الی 17 شبیه سازی گردیدند. طرح بهینه محصول شبیه سازی 37 سناریوی مختلف طراحی است. نتایج، اثر تعیین کننده عامل هندسه کالبدی را بر شرایط حرارتی معابر نشان می دهد و در اقلیم لار، خیابانی با نسبت ارتفاع به عرض دو و جهت گیری پنج درجه شرقی، بهترین شرایط حرارتی را موجب خواهد شد.

از دیدگاه محیطی، حیاط مرکزی به منزله دستگاهی کارآمد و پاسخده، وظیفه خود را در حفاظت ساکنین از شرایط نامساعد جوی و محیطی و بهره مندی از انرژی های غیر فعال در مناطق (گرم و خشک) و (گرم و مرطوب) به خوبی انجام داده است. کشف زوایای پنهان عملکرد محیطی و اقلیمی حیاط مرکزی در مساکن سنتی مناطق سرد کشور موضوع مجهولی است که این پژوهش در پی پاسخ آن است. بدین منظور خانه های سنتی حیاط دار تبریز به عنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شده است. این پژوهش قصد آن دارد که با بررسی ساختار کالبدی، الگوها و گونه های متنوع حیاط مرکزی در مساکن سنتی تبریز بر اساس مولفه های موثر بر رفتار حرارتی حیاط ها به گونه شناسی این خانه ها بپردازد. به منظور اجرای پژوهش 120 نمونه از خانه های سنتی تبریز در محدوده تاریخی این شهر، شناسایی و تعداد 64 خانه که واجد اطلاعات و مدارک کامل بودند جهت گونه بندی، برگزیده شدند. نتایج حاصل از گونه بندی غالب بودن عامل قبله را نسبت به عوامل دیگر در تعیین زوایای حاکم بر جهت گیری خانه ها قوت می بخشد. خانه های حیاط دار یک جبهه ساخت (با توده ساختمانی در وجه شمالی حیاط) دارای بیشترین و خانه های چهار جبهه ساخت دارای کمترین میزان فراوانی در میان نمونه های مورد مطالعه هستند. گونه بندی توده گذاری طبقات؛ بر کثرت گونه های دو طبقه (زیرزمین/ اول) تاکید دارد. بیشینه فراوانی عرض به طول حیاط ها به نسبت های 8/0 و 9/0 اختصاص دارد و این به مفهوم آن است که حیاط ها عمدتاً به شکل مربع نزدیک تر هستند. حیاط های با مساحت (100 الی 300 متر) دارای بیشترین میزان فراوانی در بین نمونه های مورد مطالعه هستند. کاهش مساحت و افزایش محصوریت حیاط ها بدلیل ایجاد سایه های عمیق در سطوح مجاور حیاط، گرمایش غیرفعال فضاهای مجاور حیاط ها را در فصول سرد با دشواری مواجه می سازند. بیشینه فراوانی نسبت طول به ارتفاع، به گروهی از حیاط ها تعلق دارد که طول آن ها 5/2 برابر ارتفاع آن هاست و حیاط های با عرض 2 برابر ارتفاع بدنه ها، واجد بیشترین تعداد فراوانی هستند. افزایش ارتفاع جداره ها بویژه در وجه جنوبی منجر به ایجاد سایه های وسیع در سطوح مجاور حیاط و به تبع آن منجر به کاهش کیفیت آسایش حرارتی در فصول سرد این مناطق خواهد شد.

محدودیت منابع سوخت های فسیلی و افزایش مصرف انرژی از نگرانی های پیش روی جوامع امروزی است. از آنجا که بخش قابل توجهی از مصرف انرژی کشور در ساختمان های مسکونی برای فراهم آوردن آسایش حرارتی مصرف می شود، تاکنون تلاش زیادی برای بهبود شرایط آسایش فضای داخل با مصرف انرژی کمتر انجام شده است. تأثیر جرم حرارتی در کاهش مصرف انرژی ساختمان و افزایش آسایش حرارتی از موضوعات مورد بررسی در این خصوص است. در این زمینه جرم حرارتی نوینی تحت عنوان مواد تغییرفازدهنده ( PCM ) در ساختمان سازی به ویژه سبک سازی و بلندمرتبه سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این تحقیق با محدود کردن مطالعه رفتاری در بازه زمانی دوره گذر فصلی بهاری و پاییزی در ساختمان های مسکونی در شهر تهران سعی در به حداکثر رساندن کاهش مصرف انرژی و عدم وابستگی به تأسیسات مکانیکی جهت کاهش استهلاک تأسیسات در دوره گذر فصلی دارد. در این زمینه اثر مواد تغییرفازدهنده ( PCM ) با نقطه ذوب مختلف 21، 23، 25، 27، 29 درجه سلسیوس به وسیله نرم افزار انرژی پلاس (نسخه 8) شبیه سازی و تأثیر آنها بر دوره گذر فصلی بهاری و پاییزی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده ماده تغییرفازدهنده ( PCM ) با دمای ذوب 29 درجه سلسیوس، سبب کاهش مصرف انرژی سالانه و افزایش طول دوره گذر فصلی نسبت به کل سال با میزان نرخ تهویه طبیعی ach 5 می شود و در نهایت 38 روز در دوره گذر بهاری و 29 روز در دوره گذر پاییزی با مصرف انرژی صفر کیلووات ساعت روزانه منجر به عدم کارکرد سیستم های گرمایشی و سرمایشی می شود.

ماهیت و ویژگی های تفکر خلاق از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده و از آنجا که شخصیت فرد از سنین کودکی شکل می گیرد، تمرکز پژوهشگران در مورد خلاقیت مرتبط با این مقطع سنی است. همچنین پژوهش ها حاکی از این است که محیط اطراف کودک نقش مهمی بر سلامت جسمانی، روانی و شکوفایی خلاقیت کودک بازی می کنند. در مطالعه حاضر با استفاده از روش تحقیق تحلیلی و کیفی در زمینه های روان شناسی محیط و طراحی معماری در مفاهیم خلاقیت و محیط های ساخته شده بر پرورش خلاقیت کودکان، همچنین ویژگی های محیطی مؤثر بر خلاقیت کودکان در مراکز کودک تهران مطالعه شده است. بدین منظور محتوای کیفی منابع و نظریات پژوهشگران مطرح در این زمینه، در جهت رسیدن به تفسیر و یافتن چهارچوبی برای ارزیابی ویژگی های محیطی مؤثر بر خلاقیت کودک، مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا، عوامل مؤثر بر خلاقیت کودک و ویژگی های محیطی شکل دهنده این عوامل تحلیل شد. سپس پنج مرکز کودک که با هدف پرورش خلاقیت فعالیت می کنند به طور تصادفی در شهر تهران انتخاب شدند و نتایج حاصل از تحلیل های انجام شده، در بناهای این مراکز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش، با توجه به عوامل مؤثر در رفتار محیطی نشان می دهد، محیط با ویژگی هایی نظیر پیچیدگی، تحریک کنندگی، انعطاف پذیری، بازی سازی و ایجادکننده تعامل بین کودکان در افزایش خلاقیت کودکان مؤثر است. همچنین اگر محیط به گونه ای طراحی شود، که در آن اصول روان شناسی محیط در رابطه با خصوصیات جسمانی و روانی کودکان رعایت شود می تواند بستر مناسبی جهت شکوفایی خلاقیت کودکان فراهم آورد. محیط در این پژوهش محیط کالبدی، به صورت ساخته شده است که فضاهای باز و محیط های طبیعی را نیز شامل می شود.

بهره گیری از سیستم های خورشیدی پاسخ مناسبی برای کاهش مصرف انرژی و مشکلات زیست محیطی است. از آنجایی که تابش خورشید در کشور ما در حد مطلوبی وجود دارد، سیستم های خورشیدی را می توان با نمای ساختمان ترکیب و از بار گرمایش و سرمایش ساختمان کاست. در این پژوهش، به منظور کاهش بارهای گرمایش و سرمایش، به عنوان یکی از شاخصه های اصلی معماری پایدار و با استفاده از فناوری های نوین، پانلی جهت نصب در نمای ساختمان طراحی شد. این سیستم نما، ضمن کارایی حرارتی بالا، دارای خصوصیات زیبایی شناسانه و معمارانه بوده و جزئیات مدول های آن به گونه ای طراحی شده است که باعث ایجاد محدودیت در طراحی ساختمان نشود و امکان تعمیر، نگهداری و جایگزینی آن به سهولت ممکن باشد. پانل مدولار نمای ساختمان با قابلیت گرمایش و سرمایش، در زمستان از آب به عنوان جرم حرارتی استفاده کرده و عملکردی همچون دیوار ترومب دارد و در فصل تابستان با حذف جرم حرارتی و بهره گیری از سرمایش تبخیری، به خنک سازی فضای داخل کمک کرده و به این ترتیب، از پتانسیل های پوسته در تمام فصول استفاده می شود. در این سیستم به منظور افزایش کارایی از فن استفاده شده است. سنجش کارایی و ارزیابی عوامل موثر بر عملکرد این پانل، با استفاده از ابزارهای شبیه سازی نرم افزار انرژی پاس صورت گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی، استفاده از شیشه کم گسیل، ضخامت 125 میلیمتری لایه آب و دبی جریان مترمکعب برثانیه ) 200 تا 300 فوت مکعب دردقیقه( را در مدل نمونه توصیه می کند. مدولار بودن پانل / 0 تا 15 / هوای 1 های نما با رویکرد تولید صنعتی و تسهیل استفاده، تعمیر و نگهداری سیستم پیشنهاد گردیده است.

امروزه بحث توسعه همه جانبه همگام با توجه و توسعه مقوله محیط زیست مطرح می باشد. به عنوان یکی از ملزومات توسعه  محدوده آسایش حرارتی را می بایست برای هر منطقه تعیین کرد. در این مقاله محدوده آسایش حرارتی در فضای باز مسکونی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با توجه به قرارگیری بیشتر مناطق ایران در نواحی گرم و خشک و نقش تعیین کننده حیاط در خرد اقلیم به خصوص در مناطق کویری، خانه های سنتی شهر یزد به عنوان نمونه موردی انتخاب گردیدند. این پژوهش هماهنگ با مدل اشری و به روش توصیفی- تحلیلی محدوده آسایش حرارتی در فضای باز مسکونی یزد را مشخص می نماید. به همین منظور سه خانه سنتی به عنوان نمونه انتخاب گردیده و در نهایت محدوده حرارتی در فضای باز مسکونی تعیین گردید. بر این اساس میزان دمای خشک در محدوده آسایش حرارتی بنا بر نظر پرسش شوندگان میان 42/25 و 23/24 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 58/52 و 16/45 می باشد. 

هدف از انجام این پژوهش، ارائه راهکاری برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های موجود در اقلیم سرد ایران است. در راهکار پیشنهادی، یک پوسته دوم در سمت خارجی جدار جنوبی در بخش های غیر نورگذر نصب می شود و دیوار موجود به یک دیوار ترومب تبدیل می شود. در این روش، جدار رو به آفتاب، به رنگ مشکی رنگ آمیزی و شیشه ای در مقابل آن نصب می شود تا یک فاصله هوایی محفوظ ایجاد شود. جدار حاصل علاوه بر کاهش تلفات حرارتی ناشی از افزایش مقاومت کلی آن، امکان جذب و ذخیره سازی انرژی خورشیدی را فراهم می آورد و نوسان دمای هوای داخل اتاق را در طول روز کاهش می دهد. این راهکار به سبب سادگی و سهولت اجرا و همچنین ساختار شکلی و فضایی معماری و نوع مصالح رایج در ساخت و سازهای اقلیم سرد ایران، علاوه بر بناهای شهری، امکان استفاده در ابنیه روستایی را نیز دارد. در این مطالعه، به منظور ارزیابی عملکرد این سامانه، ابتدا یک مدل نمونه تعیین شده و جدار رو به آفتاب آن، در سه حالت بدون عایق، با عایق و با جزئیات پیشنهادی، در نظر گرفته شده و با استفاده از نرم افزار شبیه سازی انرژی پلاس، بارهای گرمایشی محاسبه شد. نتایج، کاهش قابل توجه بار گرمایشی را در مقایسه با جدار بدون عایق نشان داد. همچنین مشخص شد جدار پیشنهادی در مقایسه با عایق کاری، کارایی بهتری دارد. به منظور بررسی شرایط از نظر آسایش حرارتی، دمای خشک و دمای متوسط تشعشعی فضای داخل به وسیله همین نرم افزار پیش بینی شد. نتایج حاکی از کاهش معنادار بازه زمانی، مستلزم گرمایش و تعدیل دمای داخل در شرایط حاد آب و هوایی بود. عملکرد سامانه پیشنهادی، در یک ساختمان موجود نیز شبیه سازی شد که نتایج اخیر با نتایج به دست آمده از شبیه سازی مدل نمونه مطابقت داشت.

پژوهش پیش رو با هدف بررسی عناصر کنترلی جریان سیال در فضاهای داخلی معماری سنتی ایران و به صورت خاص در شهر شیراز صورت گرفته است. عناصری مانند ارسی ها که در این معماری جایگاه ویژه ایی دارند، نقش مهمی را در کیفیت هوای داخل و آسایش حرارتی ایجاد می کنند. بررسی های صورت گرفته با کمک شبیه سازی رایانه ایی جریان سیال (CFD) در این پژوهش، این ادعا را ثابت می کند که گشایش بیشتر ارسی ها باعث جریان یافتن هوا در بخش بیشتری از اتاق می شود اما لزوماً با افزایش سرعت آن همراه نیست. برای بررسی دقیق تر این مورد، خانه زینت الملک شیراز را به عنوان نمونه موردی انتخاب و با توجه به جهت گیری ساختمان و سرعت و جهت باد غالبشیراز در تیرماه شبیه سازی را در شرایط توربیولنت انجام دادیم تا بتوان ارسی ها و ارتباط آن با فضاهای ارتباطی را به درستی در کنار دیگر عناصر فضایی موجود، مورد بررسی قرار داد. بررسی ها برای سه حالت متفاوت قرارگیری ارسی - باز، نیمه بسته، بسته - صورت پذیرفت و در تمامی آنها درهای اتاق را که منتهی به راهرو می شوند کاملا باز فرض کردیم. سرعت جریان هوا در نقاط پرفشار برای هر سه حالت یکسان است. این در حالیست که هندسه جریان در هر وضعیت بسیار متفاوت است. ارسی های باز با هدایت مستقیم جریان از حیاط به بالای اتاق باعث حرکت و چرخش سیال در حجم قابل توجهی از اتاق شده، ارسی های نیمه بسته باعث ایجاد جریانی محدود در ارتفاع پایین اتاق اما با حجم جابجایی کمتر هوا نسبت به حالت قبل می شود و در حالت بسته حرکت و جابجایی هوا از طریق گوشواره های کنار اتاق تنها در بخش میانی اتاق صورت می گیرد. لذا با کنترل این عناصر، علاوه بر دستیابی به هندسه های متفاوت جریان، می توان میزان حجم هوای جابجا شونده در اتاق را نیز تغییر داد.

تهویه غیرفعال روشی کم مصرف از لحاظ انرژی است که می تواند هوای نامطلوب داخل را از ساختمان خارج کند. یکی از روش های تهویه غیر فعال استفاده از دودکش خورشیدی است که در یک کانال هوا، با استفاده از انرژی خورشید و با کمک پدیده اثر دود کشی تهویه فضاهای مجاور، تأمین می شود. در این پژوهش ابتدا عوامل مؤثر بر کارآیی دود کش خورشیدی از جمله مصالح، عرض دیوار جاذب، مساحت خروجی هوا از دود کش بررسی شد. سپس تأثیر تعداد طبقات بر نرخ تهویه مورد مطالعه قرار گرفت و در نهایت در یک جدول مساحت فضاهایی که در طبقات مختلف دود کش خورشیدی قادر به تأمین نیاز تهویه آن است، ارائه شد. همچنین عملکرد دود کش خورشیدی در فصول سرد سال بررسی شد. به دلیل رایج نبودن ساخت دود کش های خورشیدی، امکان دسترسی به نمونه های اجرا شده وجود ندارد، از این رو شبیه سازی کامپیوتری مدل ها، در نرم افزار انرژی پلاس به عنوان روش جایگزین برای مطالعات میدانی انتخاب شد. مدل های دود کش خورشیدی متصل به یک ساختمان اداری هفت طبقه در اقلیم گرم و خشک شهر اصفهان در روز 31 تیرماه به عنوان نماینده یک روز گرم و ماه های گرم به صورت میانگین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش ارتفاع دود کش خورشیدی، قدرت تهویه آن را بالا می برد. همچنین مناسب ترین مصالح و ابعاد بهینه دیوار جاذب، ورودی و خروجی هوا نیز مشخص شد. 

موقعیت جغرافیایی ایران موجب شده که امکان دریافت میزان قابل توجهی انرژی تابشی خورشید فراهم باشد. در این شرایط، با توجه به محدود بودن ذخایر سوخت های فسیلی و آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوزاندن آنها، طراحی معماری مناسب می تواند با استفاده از راه کارهای سامانه های غیرفعال، به کاهش انرژی مصرفی نهایی ساختمان منجر شود. با توجه به گسترش بلند مرتبه سازی در تهران و انرژی قابل توجه مورد نیاز این ساختمان ها، تعیین فرم مناسب ساختمان بلند از نظر میزان انرژی تابشی دریافتی در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا فرم های هندسی متداول ساختمان های بلند شناسایی شده و پس از مدل سازی، میزان انرژی تابشی دریافتی آنها در ماههای مختلف سال محاسبه و تحلیل شده است. سپس به تفکیک فصول گرم و سرد، نمودارهایی ترسیم و گونه مناسب بر اساس حداکثر تابش دریافتی در فصل زمستان و با فرض تعبیه راه کارهای حفاظتی در برابر تابش فصل تابستان معرفی شده است

پنجره ها از نظر انتقال حرارت جزء عناصر ضعیف ساختمان محسوب می شوند، اما تابش خورشید به داخل ساختمان از طریق آن ها صورت می گیرد. اگر سطح پنجره به درستی انتخاب شود می توان ضعف حرارتی آن را با دریافت انرژی خورشیدی در اوقات سرد سال جبران نمود. تا کنون مطالعات بسیاری در مورد پنجره ها صورت گرفته است که زمینه های گوناگونی را شامل می شود از قبیل مشخصات اجرایی پنجره، دریافت نور روز از آن و سطح بهینه پنجره برای دریافت خورشیدی. در این مقاله سطح بهینه پنجره برای ساختمان های مسکونی دو شهر اردبیل و تهران با هدف تأمین بخشی از نیاز گرمایشی ساختمان مطالعه و پیشنهاد شده است. این بررسی نشان می دهد که می توان سطح مناسبی برای پنجره های جنوبی ساختمان های مسکونی این دو شهر تعیین کرد به نحوی که در اوقات سرد سال بخشی از نیاز گرمایشی فضاها از تابش خورشید تأمین شود و در اوقات معتدل دمای داخل در حد آسایش باقی بماند.    

در این مقاله تأثیر معماری داخلی بر میزان شدت روشنایی فضای معیّنی بررسی می شود. پیش از این همواره تأثیر محل و مشخصات پنجره بر میزان روشنایی داخلی در نظر گرفته شده بود، اما تأثیر معماری داخلی بر میزان روشنایی فضای داخل مورد بررسی قرار نگرفته بود. به این منظور برای یافتن مقادیر شدت روشنایی بهینه در یک اتاق خواب ساده، شدت روشنایی متوسط و نیز حداقل و حداکثر در آن برای 72 روز سال از روزهای اول، پنجم، دهم، پانزدهم، بیستم، و بیست و پنجم هر ماه در ساعت 10:30 صبح و در ساعت های مختلف روزهای یکم فروردین، یکم تیر، یکم مهر و یکم دی شدت روشناِیی، کف، سقف و دیوارها به کمک نرم افزار محاسبه شد. در ادامه، تأثیر شرایطی مانند استفاده از مصالح مختلف برای جداره های داخل اتاق، تغییر رنگ جداره ها، تغییر مبلمان داخلی، محل استقرار پنجره و نظایر اینها که بخشی از آن در اختیار طراح داخلی است، بر شدت روشنایی متوسط و نیز حداقل و حداکثر اتاق مطالعه و بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که نه فقط محل استقرار پنجره در دیوار بلکه جنس و رنگ و مشخصات سطوح داخلی همراه با جایگزینی صحیح مبلمان داخل اتاق می تواند تأثیری عمده بر استفاده از نور طبیعی داشته باشد.

در این مقاله راه حل خورشیدی برای بهره گیری از انرژی خورشیدی بمنظور گرمایش یک ساختمان بلند مرتبه نمونه در تهران بصورت تبدیل نمای موجود به گردآورنده خورشیدی پیشنهاد می گردد، که بصورت یک جدار شیشه ای در سمت جنوبی با فاصله 30 سانتیمتر و جدار شیشه ای دیگر در سمت شمالی به فاصله 10 سانتیمتر که در فاصله بین دو نمای جدید و قدیم هوا جریان یافته و از طریق تعبیه کانالهایی در سقف و کف کاذب جریان هوا بین جبهه جنوبی و شمالی نیز تءمین می گردد. ارتفاع گردآورنده به هر دو طبقه ساختمان و عرض 10 متر در ما محدود می شود. مطالعه حاضر نشان می دهد که می توان بخش عمده ای از انرژی مورد نیاز را در فصول معتدل و بخش قابل وجهی از انرژی گرمایشی مورد نیاز در فصول سرد را از این طریق فراهم آورد. کلیدواژگان: ساختمانهای بلند، انرژی خورشیدی، گردآورنده خورشیدی، صرفه جویی انرژی