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.

آپارتمان های با مساحت کم، تهویه نامناسب و فاقد فضاهای نیمه باز مانند بالکن از چالش های امروز زندگی سکونتگاه های انسانی است که باید با برنامه ریزی و ساخت و سازهای علمی نسبت به رفع آن اقدام شود. بررسی کارآیی بالکن و روش های بهینه سازی آن در آپارتمان های مسکونی. در این پژوهش پرسش نامه هایی برای تمام گروه های سنی ۱۰ تا 80 ساله تنظیم شد و بالغ بر ۱۰۰ بالکن در مناطق ۷، ۸ تهران و پردیس و پرند بررسی شدند. برای تحلیل داده ها نیز از نرم افزار spss استفاده شد. محدوده مورد مطالعه با وسعتی معادل 15335212.41 متر مربع، 1.2 درصد مساحت کل شهر تهران را تشکیل می دهد و از لحاظ وسعت مقام پانزدهم را در بین مناطق شهر تهران دارا می باشد. جمعیت ساکن منطقه 194.312 نفر است. منطقه 8 تهران نیز با مساحت 1339 هکتار و جمعیت 377806  در محدوده شرقی تهران قرار دارد. بالکن در مناطق مورد بررسی به دلایلی مانند نداشتن محرمیت، جانمایی غلط از لحاظ طراحی فضای معماری، موقعیت نامناسب در جهت های اقلیمی، مساحت کم و همچنی عدم امنیت، فقدان فضای سبز و ...  از کارایی مناسبی برخورداد نیست. نتایج پژوهش نشان داد که عدم شکل گیری فضای خصوصی مناسب و حفظ حریم شخصی در فضاهای نیمه باز، مهم ترین عامل کارکرد ضعیف بالکن در واحدهای مسکونی محسوب می شوند که باید در جهت رفع آنها برنامه ریزی شود.

بحران نفت دهه هفتاد میلادی سرآغاز حرکتی بود با هدف کاهش مصرف انرژی که در بخش ساختمان تحولاتی را در مراحل طراحی و ساخت در پی داشت. در این زمینه بهینه سازی کارایی سامانه های ساختمان در مراحل اولیه طراحی روشی است که می تواند منجر به بازدهی بالا در ساختمان شود در حالی که هزینه اندکی به همراه خواهد داشت. معمار در هنگام طراحی یک ساختمان انرژی کارا نیازمند شناسایی عوامل و شاخص های مؤثر است تا با تعیین آنها بتواند به هدف خود در صرفه جویی انرژی در ساختمان دست یابد. بنابراین اولین قدم تعیین این عوامل و مؤلفه ها است و قدم بعدی تعیین توابع هدف برای بهینه یابی. لذا برای شناسایی مؤلفه ها و اهداف، از مرور ادبیات و برای پیاده سازی روند بهینه یابی از الگوریتم های تکاملی استفاده شد. به این منظور یک ساختمان مسکونی به عنوان نمونه موردی که در اقلیم گرم و خشک تهران قرار دارد بررسی شد. طی این پژوهش با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه، ۱۲ مؤلفه با سه تابع هدف شدت مصرف انرژی، آسایش محیط داخل و روشنایی نور روز بهینه یابی شدند. در کنار تعیین حالات بهینه مؤلفه ها، با تحلیل حساسیت مشخص شد که مصالح دیوار خارجی مؤثرترین مؤلفه در شدت مصرف انرژی و آسایش محیط داخل و نوع شیشه پنجره مؤثرترین عامل در روشنایی نور روز 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. 

معماری بومی برگرفته از طبیعت، اقلیم و محیط پیرامونی است و به دلیل محدودیت در دسترسی به منابع انرژی فسیلی امروزی سعی نموده است که حداقل میزان وابستگی به این نوع منابع انرژی را داشته باشد. الگوبرداری از معماری بومی منطقه، اولین و پایدارترین اقدام در طراحی معماری همساز با اقلیم در یک منطقه اقلیمی مشخص است. بنیاد مسکن انقلاب اسلامی به عنوان متولی اصلی ساخت وساز در روستاهای ایران مطالعات گسترده ای در حوزه شناسایی و ارزیابی ویژگی های معماری بومی مسکن های روستایی انجام داده است و اقدام به ارائه طرح بهسازی مسکن روستایی در برخی مناطق اقلیمی نموده است. هدف مقاله حاضر ارزیابی طرح های بهسازی مسکن روستایی مناطق کوهستانی استان تهران از نظر مصرف انرژی و در صورت لزوم ارائه راهکارهای اصلاحی به منظور بهبود عملکرد حرارتی آن ها می باشد. بدین منظور لازم است ابتدا مصرف انرژی طرح های بهسازی مسکن روستایی که توسط بنیاد مسکن تهیه گردیده اند، ارزیابی گردند و با مقدار استاندارد مصرف انرژی مسکن در ایران مقایسه شوند. در صورت زیاد بودن مصرف انرژی طرح ها نسبت به حالت استاندارد، لازم است از راهکارهای اصلاحی استفاده شود. راهکارهای اصلاحی برگرفته از ویژگی های کالبدی الگوی بهینه است. ویژگی های کالبدی الگوی بهینه نمایانگر بهینه ترین حالت ویژگی های کالبدی یک ساختمان ازجمله نسبت طول به عرض ساختمان، جهت گیری ساختمان، تعداد طبقات و تراکم بنا، نسبت سطح به حجم ساختمان، نسبت سطح بازشو به دیوار، نوع ارتباط الگوی بهینه با ساختمان های مجاور، تعداد و جهت جداره های خارجی مرتبط با هوای بیرون، وجود فضاهای نیمه باز (ایوان)، پیش آمدگی لبه بام، سایبان بازشوها و رنگ جداره های خارجی در اقلیمی مشخص است که به کمک ضوابط، استانداردها و همچنین شبیه سازی انرژی قابل حصول می باشند. دستاورد نهایی این مقاله ارزیابی و اصلاح ویژگی های کالبدی طرح های بهسازی مسکن روستایی مناطق کوهستانی استان تهران، به کمک انطباق آن ها با حالت بهینه ی ویژگی های کالبدی ساختمان در این اقلیم است. روش پژوهش حاضر از نوع توصیفی است که با استفاده از ابزارهای شبیه سازی و نرم افزار Energy Plus 9.3 انجام شده است. نتایج بیانگر این موضوع است که اعمال راهکارهای اصلاحی به طور میانگین باعث صرفه جویی انرژی به میزان 29% در طرح های بهسازی مسکن روستایی مناطق کوهستانی استان تهران می شوند.

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.

تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین از آثار انتشار گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن به اتمسفر است. با توجه به سهم ایران در تولید دی اکسیدکربن و تعهدات ملی و بین المللی برای کاهش انتشار کربن در کشور از یک سو و پتانسیل بالای بخش ساختمان برای کاهش انتشار کربن از سویی دیگر، ضروری است صنعت ساختمان به سمت آینده کم کربن هدایت شود. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی شاخص های مؤثر بر طراحی ساختمان کم کربن در ایران است. به منظور دستیابی به این هدف، شاخص های مؤثر با مرور پیشینه تحقیق شناسایی شد و با استفاده از روش دلفی و با توزیع پرسشنامه میان صاحب نظران از سه حوزه سیاست گذاران، پژوهشگران و فعالان در عرصه ساختمان، اهمیت شاخص ها برای دستیابی به ساختمان کم کربن در ایران ارزیابی شد و در هفت حوزه که عبارت اند از مکان یابی و سایت، معماری ساختمان، مصالح و روش ساخت، بهره وری انرژی، بهره وری آب، کیفیت محیط داخل و انرژی تجدیدپذیر طبقه بندی شد. پس از ایجاد اجماع میان صاحب نظران، با اهمیت ترین شاخص ها در جهت دستیابی به ساختمان کم کربن در ایران، «طراحی اقلیمی» و «ارتقای پوسته خارجی ساختمان متناسب با اقلیم» تعیین شد. دستاورد این تحقیق می تواند در شناسایی و مسیریابی تصمیمات کلیدی در طراحی ساختمان کم کربن و تعیین خط مشی و اولویت بندی سیاست گذاران در کشور مورد استفاده قرار گیرد.

در این مقاله اثرات پارامترهای مختلف گلخانه خورشیدی بر میزان دریافت انرژی و کاهش هدر رفت انرژی ارائه شده است. لذا این دو متغیر وابسته تحت تاثیر پنج متغیر مستقل در 153 حالت مختلف و بهینه ترین حالت با استفاده از الگوریتم ژنتیک در 16758 حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. انرژی مورد نظر با استفاده از مدلسازی پارامتریک در نرم افزار گرس هاپر، مشاهده مدل سه بعدی در نرم افزار راینو، شبیه سازی انرژی با انرژی پلاس و اعتبارسنجی با نرم افزار دیزاین بیلدر انجام گرفت که نتایج حاصل با نرم افزار دیزاین بیلدر مورد مقایسه قرار گرفت. طبق بررسیها متغیرها در حالتهای زیر بیشترین میزان دریافت انرژی را داشتند: جهت گیری جنوب با20 درجه چرخش به سمت غرب یا شرق، درصد جدار نورگذر به جدار کدر 50%، طول 5متر و عمق مطلوب 1متر. عایق حرارتی از جنس پلی یورتان با ضخامت 10سانتیمتر کمترین کارایی را از لحاظ کاهش اتلاف انرژی در فضای گلخانه داشت.

نمای دوپوسته یک عنصر معماری جذاب از نظر بصری است. فرایندهای فیزیکی در نمای دوپوسته پویا و در برهم کنش مداوم با یکدیگر هستند و به ویژگی های هندسی و حرارتی عناصر مختلف نما بستگی دارند. متغیرهای مستقل موثر در عملکرد حرارتی نمای دوپوسته جعبه ای باتهویه طبیعی، شامل عمق حفره، سطح مقطع دریچه ها، جنس، موقعیت و زاویه سایه بان و جنس شیشه ها و متغیر های وابسته شامل، دمای شیشه داخلی، سرعت جریان هوا و شار گرمایی عبوری ازشیشه داخلی است. هدف این مقاله، تعیین میزان تاثیر هر کدام از متغیرهای مستقل بر عملکرد حرارتی نمای دوپوسته جعبه ای دارای تهویه طبیعی در فصل تابستان است. برای تحلیل رفتار حرارتی نما، شبیه سازی با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام شد. نتایج نشان داد، استفاده یاعدم استفاده ازسایه بان، بیشترین تاثیر رادر تغییرات دما (تا3.7%) و شار گرمایی عبوری ازشیشه داخلی (تا%61) و سطح مقطع دریچه ها، بیشترین تأثیر را بر سرعت جریان هوا درحفره میانی (تا115%) دارند.

مباحث زیست محیطی و به ویژه انرژی نقشی کمرنگ در تدوین طرح های مطالعاتی روستایی دارند و منجر به پیامدهای منفی زیست محیطی همچون مصرف بی رویه انرژی می شوند. بخش عمده مصرف انرژی روستاها به ساختمان های مسکونی تعلق دارد و شکل بافت روستا یکی از عوامل تأثیرگذار ب این مسئله است. اغلب پژوهش های پیشین به بررسی مصرف انرژی در مقیاس خرد و به صورت تک بنا پرداخته اند و مصرف انرژی تک بنا به عنوان جزوی از کل بافت روستا و در مقیاس واحد همسایگی کمتر مورد توجه قرارگرفته است. براساس مطالعات پیشین، طراحی واحدهای همسایگی به گونه ای که بیشترین جذب تابش خورشیدی را داشته باشند می توانند تأثیر مستقیمی بر عملکرد حرارتی هر یک از بناها داشته باشند. مقاله حاضر با هدف بررسی اثر شاکله بافت روستایی بر مقدار جذب تابش خورشیدی بناهای روستایی شکل گرفته است. بدین ترتیب تاثیر سه پارامتر بافت یعنی جهت گیری ساختمان ها، ارتفاع ساختمان ها و الگوهای مسکن روستایی در میزان جذب تابش خورشید سالیانه بناها بررسی شده و با تغییر پارامترهای مذکور مدل های گوناگون بافت روستایی شکل گرفته است. تعداد 7560 مدل توسط پلاگین گرسهاپر شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی به کمک نرم افزار اکسل در قالب نمودار تهیه گردیده است. نتایج حاکی از آن است که از میان سه پارامتر «الگوی مسکن»، «ارتفاع ساختمان» و «جهت گیری ساختمان ها»، بیشترین تأثیر در میزان جذب تابش خورشید توسط سطوح ساختمان مربوط به پارامتر «الگوی مسکن» با 70 درصد تاثیرگذاری بوده و پس از آن پارامترهای «ارتفاع ساختمان» با 40 درصد و «جهت گیری ساختمان ها» با 8 درصد در رتبه دوم و سوم قرار گرفته است. همچنین در صورت ثابت فرض کردن سطح اشغال بنا، تغییر در نوع الگو بر میزان جذب تابش خورشید اثرگذار است که در مقاله حاضر الگوی "حیاط مرکزی با حیاط بیرونی" همیشه دارای بیشترین میزان جذب تابش خورشیدی نسبت به سایر الگوهای مسکن بومی بوده است. بعلاوه در بافت های مسکونی که دارای تراکم یکسانی هستند در صورت تغییر در ارتفاع ساختمان ها، شاهد نتایج متفاوتی از نظر میزان جذب تابش خورشید و در نتیجه مصرف انرژی ساختمان ها خواهیم بود. دستاوردهای پژوهش حاضر تأثیرگذار بر طرح بافت روستایی، تعیین تراکم ساختمان ها و نوع الگوی مسکن روستایی در حین برنامه ریزی و طراحی روستاها است.

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.