رزا وکیلی نژاد

امروزه تلاش برای حل معضلات مهمی چون کاهش ذخایر سوخت فسیلی و آلودگی های ناشی از مصرف آنها، تخریب محیط زیست و... توجه طراحان را به ساخت بناهایی معطوف ساخته است که در آنها راهکارهای مختلف جهت استفاده از دیگر منابع انرژی در ایجاد آسایش حرارتی مدنظر قرار می گیرد. سامانه های ایستا از کارامدترین روش هایی است که تامین نیازهای حرارتی ساختمان را بدون استفاده از انرژی فسیلی و نیروی مکانیکی و با بهره مندی از منابع انرژی تجدید پذیر، خورشید، باد و... مدنظر قرار می دهد. از مهمترین مزایای این سامانه ها، سازگاری با محیط و استفاده از پتانسیلهای منطقه، کاهش مصرف انرژیهای فسیلی و اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از آن است. این مقاله پس از معرفی روشهای مختلف کنترل حرارتی ساختمان به تشریح انواع سامانه های ایستا می پردازد. با توجه به اهمیت ایجاد سرمایش در اقلیم گرم، استفاده از سامانه های ایستای سرمایشی در معماری ایران سابقه ای دیرینه دارد. در این راستا در ساختمانهای سنتی ایران از عناصر مختلف معماری استفاده شده است. اصول بکار رفته در این عناصر که برپایه فیزیک دما و حرارت استوار است، در دوره معاصر در قالب فرمهای متفاوت در دو گروه سامانه های گرمایشی و سرمایشی ایستا مورد استفاده قرار می گیرد. این مقاله با بررسی نحوه عملکرد عناصر معماری به کار رفته در معماری سنتی ایران، جهت ایجاد آسایش حرارتی، به تشریح اصول سامانه سرمایشی ایستای مرتبط با هریک از این عناصر پرداخته و عناصرسنتی را که از نظر فرم و کالبد معماری در تناظر با عناصر امروزی قرار می گیرند، معرفی می نماید.

در نیم قرن اخیر، به ویژه در کلان شهرهای کشور با افزایش جمعیت شهرنشین شاهد ساخت بی رویه مجتمع های مسکونی هستیم؛ که این مسئله افزایش دمای هوای مناطق شهری نسبت به حومه شهر و مناطق روستایی را به همراه داشته است. این امر موجب کاهش پوشش گیاهی مناطق شهری شده است. ازآنجایی که درختان باعث افزایش کیفیت فضایی محیط های مسکونی می شوند و همچنین در ایجاد شرایط آسایش محیطی نقش بسزایی را ایفا می کنند، این پژوهش باهدف دستیابی به آسایش حرارتی و کاهش اثرات پدیده جزیره گرمایی در فضاهای باز مجتمع های مسکونی، به دنبال ارائه الگویی بهینه از نوع و درصد پوشش گیاهی می باشد. در این راستا راهبرد ترکیبی تحقیق بر مبنای تدابیر دوگانه استدلال منطقی و سنجش نرم افزاری (نسخه ENVI-met 4 Basic) به تحلیل و مقایسه شش الگو متفاوت پوشش گیاهی در پنج نقطه مختلف سایت مجتمع گلدشت شیراز پرداخته است. معیارهای موردسنجش عبارتند از: متغیرهای اصلی آسایش حرارتی بیرونی نظیر، دمای هوا، رطوبت نسبی و جریان هوا. نتایج تحقیق حاکی از آن است که نوع درخت برگ ریز با در نظر گرفتن شاخص تراکم و سطح برگ از یک سو، فرم تاج درختان و ارتفاع ساقه از سویی دیگر در آسایش حرارتی بیرونی به صورت چشمگیری مؤثر می باشند، علاوه بر این، طرح کاشت درختان با توجّه به زاویه قرارگیری معابر برای بهبود سایه اندازی و هدایت جریان هوا می بایست موردتوجّه طراحان قرار گیرد.

در دهه های اخیر افزایش فزاینده جمعیت کره زمین و نیز تولید روز افزون دی اکسید کربن سبب افزایش میزان توجه و اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی خاصه در صنعت ساختمان شده است. از آنجا که بخش عمده اتلاف حرارتی پوسته ساختمان از طریق پنجره ها صورت می گیرد، کاهش میزان انتقال حرارت و عایق نمودن پنجره ها ضروری است. در پژوهش حاضر تاثیر انواع گازهای میانی در پنجره های دو و سه جداره بر میزان بار سرمایش و گرمایش یک ساختمان اداری نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. اقلیم های مورد مطالعه شهرهای بوشهر و بندر عباس با اقلیم گرم و مرطوب، مشهد و تبریز با اقلیم سرد و شهرهای شیراز، یزد، اصفهان و تهران با آب و هوای گرم و خشک است. در هر یک از شهرها ساختمان اداری نمونه در 11 حالت با تغییر نوع گاز میانی پنجره ها، مورد سنجش قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر نسخه 5.02.003 انجام شده و مجموع بار سرمایش و گرمایش سالانه در هر حالت محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که استفاده از پنجره های دو و سه جداره سبب کاهش بار سرمایش و گرمایش می شود. در تمامی شهرهای مورد مطالعه پنجره ی سه جداره با استفاده از هوا و گاز آرگون مناسب ترین نوع پنجره  است.

تأمین آسایش حرارتی از مهم ترین اهداف طراحی ساختمان هاست که مقادیر عمده مصرف انرژی را شامل می شود. در ساختمان های اداری آسایش حرارتی بر کیفیت محیط و کارایی کارکنان تأثیر بسزایی دارد. با توجه به تفاوت محدوده آسایش در ساختمان های تهویه مطبوع و تهویه طبیعی و نبود استانداردهای مناسب در این زمینه در ایران، ضرورت انجام پژوهش خاصه در ساختمان های برخوردار از تهویه طبیعی مشخص می شود. مقاله حاضر با هدف تعیین محدوده آسایش حرارتی در ساختمان های اداری تهویه طبیعی در بوشهر به صورت تجربی انجام شده است. با انجام مطالعات میدانی، عوامل محیطی (دما، رطوبت، سرعت باد) در بازه زمانی مناسب جهت کاربرد تهویه طبیعی، اندازه گیری شده و تعداد 180 پرسشنامه توسط کاربران و مراجعه کنندگان فضا پاسخ داده شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد دمای بالای آسایش در این فضاها 6/28 درجه سانتی گراد و بالاتر از میزان پیش بینی شده طبق معادلات است. این مسئله لزوم انجام پژوهش های گسترده جهت تعیین محدوده دقیق را نشان می دهد.

پوشش گیاهی، علاوه بر ویژگی های دمایی یک منطقه در بهبود آسایش زیستی مؤثر است و یکی از ابزارهای پرکاربرد و مؤثر در طراحی می باشد. تغییرات اقلیمی از جمله مخاطراتی هستند که اهمیت پوشش گیاهی را افزایش می دهد. هدف پژوهش حاضر، نقش ارتفاع تاج پوشش های گیاهی و میزان تأثیرگذاری آنها در قسمتی از فضای باز شهری پارک ناژوان، در غرب شهر اصفهان است. روش جمع آوری اطلاعات، به صورت میدانی، تحلیلی و سنجشی، با روش تحلیل مقایسه گزینه های پیشنهادی در طراحی با استفاده از شبیه سازی در نرم افزار ENVI-met(4.4.4) در 9 الگوی متفاوت پوشش گیاهی با نوع گیاه ثابت در ده نقطه مختلف از سایت در تاریخ 24 خرداد 1398، می باشد و معیار های مورد سنجش آسایش زیستی در سایت، عبارتند از، دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و دمای متوسط تابشی و شاخص مورد استفاده در این پژوهش،PMV است که یکی از جامع ترین روش های تخمین آسایش زیستی است. نتایج، حاکی از آن است که میزان اختلاف PMV در سناریوهای SC2.1، SC2.4 و SC2.7 که تنها درختان2، 10 و 20 متری هستند، به ترتیب 0.21، 1.18 و 1.76 است، به طوری که با افزایش ارتفاع تاج درختان و ایجاد سایه بلندتر، میزان آسایش زیست اقلیمی انسان افزایش می یابد، علاوه بر آن افزایش ارتفاع توپوگرافی هم بر میزان آسایش زیستی مؤثر است و باعث افزایش آسایش زیستی می شود. بنابراین، رابطه معناداری میان ارتفاع تاج پوشش گیاهی و آسایش زیستی وجود دارد. این یافته ها، می تواند کاربردهای استفاده از پوشش گیاهی مناسب را برای پارک های شهری داشته باشد.

در ساختمان های بومی از راهکارهای اقلیمی و غیر منفعل بسیاری برای ایجاد آسایش حرارتی در محیط داخلی استفاده شده است. معماری بومی شهر بوشهر نیز در پاسخ به شرایط نامطلوب آب و هوایی، موقعیت خاص فرهنگی، اجتماعی، سیاسی و اقتصادی از ویژگی ها و عناصر خاصی برخوردار است. در بسیاری موارد بهره گیری از ویژگی های این معماری و الگو برداری از آن در ساختمان های مدرن می تواند در راستای ایجاد شرایط آسایش حرارتی مطلوب واقع شود. در پژوهش حاضر ابتدا ویژگی های اقلیمی خانه های بومی بوشهر معرفی شده و سپس دو عمارت گلشن و دهدشتی جهت اندازه گیری های تجربی و بررسی رفتار حرارتی انتخاب شد. سپس با استفاده حسگرها متغیرهای محیطی شامل دما، رطوبت نسبی و سرعت جریان باد در اتاق ها و حیاط مرکزی در بازه زمانی هفت روزه در ماه های مهر و آبان اندازه گیری شد. نتایج حاصل از مقایسه متغیرهای محیطی داخلی و خارجی نشان می دهد که شرایط حرارتی محیط داخلی ساختمان ها متعادل تر و مطلوب تر از اقلیم گرم و مرطوب خارجی است. آسایش حرارتی در این عمارت های تاریخی با استفاده از روش های سرمایش خورشیدی غیرفعال و تهویه طبیعی ایجاد شده که در ماه های گرم سال نیز همزمان با ایجاد رابطه سازگار با بستر ساختمان و شیوه زندگی ، محیطی مساعد را برای زندگی ساکنین فراهم می کنند.

شبیه سازی انرژی در محیط شهری می تواند با دو هدف عمده تحلیل آسایش حرارتی خرداقلیم و یا تاثیر خرداقلیم شهری بر مصرف انرژی ساختمان انجام شود. اولین قدم جهت کاربرد شبیه سازی انرژی، انتخاب ابزار مناسب است که بدون شناخت دقیق از نحوه عملکرد ابزارها میسر نمی شود. از طرف دیگر تعداد رو به رشد نرم افزارهای شبیه سازی، انتخاب ابزار مناسب را دشوار می سازد. با توجه به تمایل طراحان در چندین سال اخیر به این زمینه، آگاهی از قابلیت های مدل سازی و محدودیت های ابزارهای مورد کاربرد ضروری است. پژوهش حاضر با معرفی شاخص های سنجش آسایش حرارتی در محیط خارجی و دسته بندی انواع شبیه سازی انرژی در مقیاس شهری، شش نرم افزار انویمت، ریمن، یومی، متئودین، سولن و سولوگ را جهت سنجش آسایش پیاده معرفی کرده و در تحلیلی تطبیقی به بررسی نحوه عملکرد و مقایسه قابلیت های آن ها می پردازد. سه نرم افزار انویمت، سولن و ریمن بیشترین شاخص های آسایش حرارتی خارجی را در نتایج خروجی ارائه می دهند. در یومی و متئودین داده ها به صورت تخمینی از میانگین تابش و سرعت باد و در بقیه ابزارها به صورت دقیق و در هر لحظه دلخواه قابل استخراج است. در حالی که یومی ابزاری ساده و رایگان است، استفاده از انویمت و سولن غیر رایگان بوه و نیاز به آموزش دارد. هرچند در حال حاضر ابزار واحدی که بهترین ترکیب از همه عوامل را مدنظر قرار داده و همه فرآیندهای فیزیکی را شامل شود وجود ندارد. نتایج این پژوهش می تواند معماران و طراحان شهری را در انتخاب نرم افزار مناسب در هر مرحله از  طراحی و با توجه به اهداف پروژه یاری رساند.

مفهوم پایداری و توسعه پایدار همواره در ارتباط با سه محور محیط زیستی، اجتماعی و اقتصادی و تاثیر متقابل آنها بر یکدیگر مطرح شده است. در پروژه های توسعه فضاهای شهری از آنجا که هر یک از محورها نیازمند تخصص های متفاوت است در اکثر موارد تنها یک محور مورد توجه قرار گرفته و برخلاف هدف اولیه، توسعه پایدار تنها در یک زمینه انجام می شود. هدف پژوهش حاضر ارزیابی میزان تعامل محورهای سه گانه پایداری در رودخانه خشک شیراز است. روش تحقیق پژوهش، نمونه موردی با استفاده از راهکارهای توصیفی-تحلیلی است. محدوده بالای رودخانه به عنوان محدوده مطالعاتی انتخاب و با بررسی های میدانی، مشکلات موجود شناسایی شده و شاخص های پایداری در سه محور، اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی استخراج گردید. برای تعیین پتانسیل های بالقوه و بالفعل محدوده ها از نظرات 14 نفر از اساتید رشته های معماری و شهرسازی، در قالب پاسخ به پرسشنامه بهره برده شد. با تحلیل داده های پرسشنامه ها، پتانسیل های بالقوه و بالفعل در هر محدوده مشخص گردید. طبق نتایج در حال حاضر تعامل محورهای سه گانه پایداری تنها در دو محدوده وجود دارد و به ترتیب محدوده های پل شاهد، پل معالی آباد، سد نهراعظم، پل عابر پیاده محمودیه، پل کوهسار مهدی و پل زرگری در دستیابی به فضاهای پایدار شهری، واجد بیشترین پتانسیلها برای تعامل محورهای سه گانه پایداری هستند. نتایج پژوهش چگونگی انتخاب محل های بهینه پیشنهادی را جهت دستیابی به فضای شهری پایدار از منظر محورهای سه گانه پایداری نشان می دهد که قابل تعمیم به فضاهای شهری مشابه است.

استفاده از بام سبز یکی از راهکارهای متداول جهت کاهش بار حرارتی ساختمانهاست. از طرف دیگر استفاده از سطوح خنک و فضای سبز جهت تغییر خرداقلیم و کاهش جزیره گرمایی شهری، پیشنهاد می شود. مقاله حاضر با هدف بررسی میزان تاثیر دو نوع بام سبز درخت و چمن بر خرداقلیم حرارتی در اقلیم گرم و خشک انجام شده است. نمونه مورد مطالعه بخشی از بافت کوتاه مرتبه شهر شیراز بوده و پژوهش به روش شبیه سازی حرارتی محیط خارجی با استفاده از نرم افزار انویمت در دو روز از گرم ترین روزهای سال انجام شده است. بدین منظور تاثیرات حرارتی سه نمونه بام متداول با پوشش نهایی ایزوگام، بام سبز با چمن و بام سبز با درخت بر محیط محله اطراف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد استفاده از بام سبز با درخت و چمن تاثیر اندکی بر کاهش دمای خرداقلیم دارد. در گیرنده های مختلف، حداکثر کاهش ایجاد شده در دمای هوا بین 0.27 تا 0.74 درجه و در دمای تابشی 5.05 درجه است. بیشترین تغییرات رطوبت نسبی شامل 0.36 درصد افزایش و 0.48 درصد کاهش و در مورد سرعت باد شامل حداکثر 0.68 متر بر ثانیه افزایش در مقادیر بوده و تغییرات این متغیرها، در بیشترین حالت تغییری معادل 1.52 در ضریب آسایش حرارتی ایجاد می کند. تحلیل همبستگی انجام شده میان متغیرها و آسایش حرارتی ایجاد شده در حالت های مختلف، وجود ضریب معناداری قوی را نشان می دهد. کارایی بام سبز با درخت، به دلیل تأثیر درختان بر کاهش میزان دمای متوسط تابشی بیشتر از بام سبز با چمن است و شرایط آسایش حرارتی مطلوب تری در مقیاس خرداقلیم محلی ایجاد می کند. به این ترتیب محدوده احداث بام سبز، در مقایسه به نوع آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. ایجاد بام سبز در محدوده کوچک (بلوک شهری و واحد همسایگی) تاثیری اندک بر شرایط حرارتی خرداقلیم دارد.

شبیه سازی انرژی از متداول ترین روش های تحلیل انرژی در محیط ساختمان و معماری است که در دهه اخیر در کشور ما با اقبال فراوان دانشجویان و استادان این حوزه مواجه شده است. در حال حاضر، این آموزش به صورت رسمی و غیر رسمی در دانشکده های معماری به ویژه در مقاطع کارشناسی ارشد صورت می گیرد. گرچه کاربرد شبیه سازی انرژی ساختمان مزایای بسیاری دارد، با توجه به پیچیدگی های این ابزارها، دستیابی به نتایج با دقت و صحت مطلوب، نیازمند توجه به پارامترهایی معین است. متأسفانه، در کشور ما درخصوصروشوکیفیتآموزششبیه سازی انرژی ساختمان و محیط شهری به دانشجویانرشتهمعماری و شهرسازیپژوهشیانجامنشدهاست. پژوهش حاضر با هدف بررسی شرایط موجود در آموزش شبیه سازی انرژی ساختمان و محیط شهری و با استفاده از روش پژوهش کیفی صورت گرفته و میزان آگاهی دانشجویان در زمینه مهم ترین مسائل مرتبط تحلیل شده است. برای جمع آوری داده ها از مصاحبه و پرسشنامه نیمه باز استفاده شد و جامعه آماری دانشجویان و دانش آموختگان کارشناسی ارشد معماری در چهار دانشگاه کشور بودند. نتایج پژوهش نشان دهنده میزان آگاهی اندک دانشجویان از مقوله های اساسی شبیه سازی انرژی است. بر اساس نتایج، میزان توجه دانشجویان به مسائل اساسی در شبیه سازی انرژی ساختمان در مواردی چون دانش پایه، اعتبارسنجی درونی و میزان عدم قطعیت نتایج اندک است.

بیش از شش سال از تصویب آخرین بازنگری در محتوای آموزشی دوره کارشناسی ارشد دو رشته طراحی و برنامه ریزی شهری می گذرد. در این مدت تغییرات شگرفی در جهان پیرامون حوزه های مختلف رخ داده که از جمله مهم ترین آنها در حوزه محیط زیست و ابزارهای سنجش عملکرد محیط زیستی است. مطالعه حاضر برای ارزیابی دانش محیط زیستی در برنامه درسی این دو رشته انجام شده است. هدف این پژوهش دستیابی به اجماع درباره نحوه محتوا و شیوه کارآمد آموزش مسائل محیط زیستی به دانشجویان رشته شهرسازی بود و با استفاده از روش تحقیق توصیفی پیمایشی انجام شد. پرسشنامه تهیه شده با استفاده از روش تحقیق دلفی در میان 12 نفر از استادان دو رشته یادشده به نظرسنجی گذاشته و در مرحله نهایی راهکارهای پیشنهادی در زمینه محتوا و شیوه آموزش ارائه شده است. نتایج پژوهش ضرورت بازنگری در برنامه آموزشی این دو رشته را نشان داده و دو روش پیشنهادی تغییر در محتوای دروس با ایجاد رویکردهای زیست محیطی یا تعریف یک درس جدید در زمینه مسائل محیط زیستی را مطرح ساخته است. بدین ترتیب، نتایج به دست آمده می تواند از دو نظر برای پرکردن خلأ موجود در زمینه آموزش محیط زیست در رشته های مذکور استفاده شود. در وجه اول به صورت آموزش مستقیم، مبانی لازم برای تدوین سرفصل درس پیشنهادی محیط زیست در برنامه درسی مصوب دو رشته فراهم و در وجه دوم به صورت آموزش غیرمستقیم، مباحث سه گانه پیشنهادی دانش و مفاهیم پایه، دستورالعمل ها و راهکارها و ابزارهای سنجش، در سرفصل فعلی دروس، به ویژه دروس کارگاه های طراحی و برنامه ریزی شهری و روش ها و فنون طراحی گنجانده شده است.

هدف: هدف پژوهش حاضر بررسی میزان کارآمدی دو برنامه درسی فعلی کارشناسی پیوسته مهندسی معماری (ارائه شده توسط دانشگاه تهران و دانشگاه فردوسی مشهد) بر اساس نظر دانش آموختگان است. بدین منظور، سوال اصلی میزان رضایت دانش آموختگان از کمیت و کیفیت دروس رشته معماری را در سه حوزه درسی "طراحی"، "تاریخ و مبانی نظری" و "فن ساختمان" مورد بررسی قرار می دهد. روش پژوهش: برای نیل به هدف پژوهش از رویکرد کیفی و ابزار پرسشنامه و مصاحبه نیمه ساختاریافته استفاده شد. جامعه آماری پژوهش را 76 دانش آموخته معماری از ورودی 1378 تا 1393 از 18 دانشگاه کشور تشکیل دادند. یافته ها: بر اساس یافته ها، از لحاظ کمیت، حوزه "طراحی" بالاترین (با امتیاز زیاد 27.8 درصد) و حوزه "فن ساختمان" پایین ترین (با امتیاز زیاد 24.04 درصد) را دارا هستند و حوزه "تاریخ و مبانی نظری"، با امتیاز زیاد 24.75 درصد، در میانه قرار دارد. از منظر کیفیت نیز، حوزه "طراحی" با امتیاز 32.65 درصد، بیشترین میزان مطلوبیت را داشته و حوزه های "فن ساختمان" و "تاریخ و مبانی نظری" به ترتیب با امتیازهای 18.42 و 15.95 درصد، در مراتب بعدی از منظر کیفیت قرار گرفته اند. به این ترتیب بیشترین امتیاز توأمان کمیت و کیفیت را دروس حوزه "طراحی" کسب کرده و امتیاز توأمان دو حوزه دیگر تقریبا مشابه با یکدیگر است. نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان داد که به ترتیب بیشترین و کمترین میزان رضایت از حوزه "طراحی معماری" و "فن ساختمان" وجود دارد. همچنین آشکار شدن لایه پوچ یا به بیان دیگر مباحث مورد غفلت واقع شده در دروس "ارائه به کمک رایانه"، "نقشه برداری" و "متره و برآورد" درستی حذف آن ها از برنامه پیشنهادی دانشگاه فردوسی مشهد را با پرسش روبرو می سازد. اما به نظر می رسد انتقال درس "اصول مرمت و حفاظت" از دروس اصلی به اختیاری در این برنامه تصمیم مناسبی بوده است. در پایان با توجه به یافته های پژوهش آشکار می گردد که نیاز به تغییر رویکرد در آموزش معماری و یکپارچه سازی تدریس سه حوزه مذکور با یکدیگر در بازنگری هر دو برنامه وجود دارد.