محمدرضا حافظی

ساختمانها یکی از ارکان اصلی توسعه اقتصادی، اجتماعی کشورها هستند که بخش زیادی از انرژی و منابع طبیعی را مصرف میکنند. هدف از نگارش این مقاله، محاسبه میزان انرژی مصرفی یک ساختمان در یکسال ، تعیین برچسب انرژی و سپس بهینه سازی برخی از ویژگیهای آن با هدف کاهش هزینه ساخت و کاهش مصرف انرژی فاز بهره برداریست. است. محدوده مورد مطالعه، ساختمانهای مسکونی متداول در شهر تهران میباشد. روش تحقیق برای رسیدن به این هدف بدین گونه میباشد: ابتدا با توجه به آمار صدور پروانه شهرداری تهران، یک ساختمان جنوبی 5 طبقه، در زمینی به مساحت 320متر مربع و با زیربنای حدود 1100 متر مربع انتخاب گردید که نماینده تعداد زیادی از ساختمانهای شهر تهران باشد. پس از آن با شبیه سازی ساختمان در نظر گرفته شده در نرم افزار دیزاین بیلدر، میزان گاز مصرفی، 53/145 کیلووات ساعت بر متر مربع، برق مصرفی، 25/81 کیلووات ساعت بر متر مربع و مجموعاً 79/226 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال محاسبه گردید. با این میزان مصرف، با توجه به استاندارد 14253 ، ساختمان برچسب انرژی C دریافت میکند. سپس با هدف کاهش هزینه ساخت و مصرف انرژی دوران بهره برداری، اقدام به بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک گردید. متغیرهای تحقیق، جنس دیوارخارجی(سفال یا لیکا)، نمای خارجی(سنگ یا آجر)، نوع شیشه پنجره(ساده یا کم گسیل)، نوع گاز بین لایه های شیشه پنجره(هوا یا ارگون) و نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی (15%-30%-45%-60%) بنا بودند. نتایج تحقیق حاکی از این است که بهینه ترین حالات ممکن برای نمای خارجی، سنگ، شیشه ها دوجداره کم گسیل همراه با گاز آرگون، جنس دیوار خارجی سفال با نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی، 5/22 % و یا لیکا، با نسبت پنجره به سطح جبهه جنوبی، 5/37 % میباشد. شماره ی مقاله: ۲۳

ساختمان ها یکی از ارکان اصلی توسعه اجتماعی و اقتصادی کشورها می باشند که بخش زیادی از انرژی و منابع طبیعی را مصرف می کنند. سهم این بخش از مصرف انرژی، به طور میانگین، 30-50% می باشد. در ایران بر پایه ترازنامه انرژی سال های اخیر، حدود 33% از انرژی تولید شده مربوط به بخش خانگی، تجاری و عمومی، یعنی بخش ساختمانی می شود. محدوده تحقیق، ساختمان های آپارتمانی مسکونی متداول در شهر تهران می باشد. روش تحقیق بدین صورت است که 6 بلوک مسکونی مشابه و در موقعیت های نورگیری متفاوت، در نظر گرفته شده است. این 6 بلوک از لحاظ مساحت زمین، مساحت زیربنا، تعداد طبقات، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و سایر مشخصات، کاملاً مانند هم بوده و تنها تفاوت آن ها، موقعیت قرارگیری آن ها در یک گذر می باشد. متغیرهای تحقیق عبارت اند از: جنس دیوارخارجی (سفال یا لیکا) و نمای خارجی (سنگ یا آجر)، نوع شیشه پنجره (ساده یا کم گسیل)، نوع گاز بین لایه های شیشه پنجره (هوا یا آرگون) و نسبت پنجره به سطح  جبهه های مختلف بنا و اهداف تحقیق نیز کمینه سازی مصرف انرژی و هزینه ساخت می باشند. برای بهینه سازی متغیرها از نرم افزار دیزاین بیلدر و الگوریتم ژنتیک استفاده گردید. نتایج تحقیق حاکی از این است که بهینه ترین حالات ممکن برای نمای خارجی، سنگ، جنس دیوار خارجی لیکا، شیشه پنجره ها، دوجداره کم گسیل همراه با گاز آرگون بین لایه های شیشه، و wwr  بهینه بلوکی که از جبهه های جنوب و غرب نور می گیرد، به ترتیب 60 % و 25% ،   wwr بهینه بلوکی که فقط از جبهه جنوب نور می گیرد،  55% ،  wwr  بهینه بلوکی که از جببه های جنوب و شرق نور می گیرد، به ترتیب 60% و 45%،   wwr بهینه بلوکی که از جبهه های شمال، جنوب و شرق نور می گیرد، به ترتیب 60% ، 35% و 30%، wwr  بهینه بلوکی که از جبهه های شمال و جنوب نور می گیرد، 45% و 25% و wwr بهینه بلوکی که از جبهه های شمال، جنوب و غرب نور می گیرد 40%، 35 % و 35% می باشد.اهداف پژوهش:بررسی تأثیر موقعیت قرارگیری ساختمان بر بهینه سازی مصرف انرژ.به دست آوردن نسبت بهینه پنجره به سطح از منظر صرفه جویی در مصرف انرژی، در وجوه مختلف.سؤالات پژوهش:موقعیت قرارگیری یک ساختمان نسبت به گذر و جبهه های نورگیری، چه تأثیری در بهینه سازی مصرف انرژی دارد؟نسبت های بهینه پنجره به سطح در جبهه های مختلف یک ساختمان، به منظور کمینه سازی مصرف انرژی چه درصدی می باشند؟

پژوهش ذیل به تحلیل همزمان خط آسمان شهری و جابجایی طبیعی هوا در دو بلوک شهری در منطقه ولنجک تهران پرداخته است تا خط آسمان بلوک های شهری را نه تنها به لحاظ بصری – آنچه تا کنون مد نظر اکثر پژوهشگران این حوزه بوده- بلکه از منظر محیطی و برقراری جریان هوا بررسی کند.  بدین منظور بخشی از بافت شطرنجی شهری در منطقه ولنجک تهران، در دو الگو شبیه سازی شده و باد با سرعتِ مرجع m/s 4.5، بر فراز آن اعمال شده است. شبیه سازی باد توسط نرم افزار انسیس فلوئنت و مدل توربولانسی k-ε، بدون در نظر گرفتن لایه بندی حرارتی اتمسفر انجام پذیرفته است. در این راستا، رژیم جریان هوا بر 1) مدل وضع موجود که اراضی خالی آن مطابق با قوانین جاری جاگذاری و به دنبال آن خط آسمانی نامتوازنی ایجادگردیده و 2) مدلی جایگزین با ساختمان های 4 و 5 طبقه در سطح اشغال 60 % که منتج به خط آسمان یکدست شده است،  مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می هد در الگوی جایگزین، در 71 % مکان زمان ها، سرعت باد به اندازه ایست که شاهد تهویه طبیعی هوا هستیم؛ این در حالیست که این شاخص در وضعیت خط آسمان نامتوازن، 55 % است. لذا با توجه به جهت گیری زمینه شهری منطقه مورد مطالعه و ویژگی های باد منطقه، در شرایطی که سطح اشغال 60 % است (الگوی متداول کنونی) الگوی شماره دو، می تواند به لحاظ تهویه و زیبایی شناختی، الگویی بهینه معرفی گردد.

اهداف : یکی از راه حل هایی که در دهه اخیر جهت برقراری ارتباطی مؤثر میان معماری و مهندسی سازه پیشنهاد شده است، طراحی هم زمان سازه و معماری بوسیله بهینه سازی توپولوژی است. بهینه سازی توپولوژی یکی از انواع بهینه سازی سازه ای است که به دلیل تأثیر مستقیم بر فرم در حوزه معماری ظهور نموده است. هدف از این پژوهش آشنایی طراحان با پتانسیل های این روش و بکارگیری آن در طراحی معماری است. روش ها: ابتدا به تشریح مفاهیم نظری بهینه سازی توپولوژی و مدلسازی عددی اجزای محدود پرداخته، سپس کاربردهای استفاده از بهینه سازی توپولوژی در معماری با ذکر مصادیق متنوع مورد بررسی قرار گرفته و فرایند بکارگیری این روش در طراحی معماری با استفاده از الگوریتم های معرفی شده و نرم افزارهای موجود توضیح داده شده است. یافته ها: در طراحی با استفاده از بهینه سازی توپولوژی عموما تاثیر تصمیمات آغازین بر فرم های حاصله از ابتدا مشخص نیست، به همین جهت تهیه دیاگرام های فرم شناسی برای حالات مختلف باعث می شود که طراح بتواند از تسلط بیشتری برفرم های حاصل از روش بهینه سازی توپولوژی برخوردار باشد. تهیه و استفاده از جداول فرم شناسی، که نشان دهنده تاثیر نوع و محل شرایط تکیه گاهی و دیگر عوامل موثر بر طراحی پل های با دهانه های متوسط و بلند با شرایط مشابه هستند، راه حلی جهت شفاف تر نمودن فرآیند طراحی معماری با استفاده از بهینه سازی توپولوژی فراهم خواهد آورد. نتیجه گیری: در این تحقیق چهارچوبی مشخص از روند فرم یابی برای معماران ، اطلاعات مورد نیاز جهت بهره گیری از بهینه سازی توپولوژی در طراحی و چگونگی طراحی یک پل عابرپیاده شهری با استفاده از این روش توضیح داده شده است.

هدف پژوهش بررسی معماری فضاهای ورزشی تحت پوشش شهرداری تهران بر میزان گرایش شهروندان به فعالیت های ورزشی بود. روش تحقیق توصیفی- همبستگی بود. جامعه آماری پژوهش ورزشکاران شهر تهران بودند. نمونه آماری، مشتریان مجموعه های ورزشی 5 منطقه شهری از بین 22 منطقه با توجه به موقعیت جغرافیایی قرارگیری آنها در شمال، جنوب، شرق، غرب و مرکز، شامل مناطق 1،5،6،8،20 بودند. روش نمونه گیری تصادفی و در دسترس، همچنین حجم نمونه متشکل از 250 نفر بود. ابزار گردآوری، پرسشنامه محقق ساخته ای بود که روایی صوری و محتوایی آن توسط 9 نفر از استادان مدیریت ورزشی و معماری بررسی و سپس در بین نمونه موردنظر پخش شد. پایایی پرسشنامه با استفاده از آلفای کرونباخ 76/0 محاسبه شد. همچنین از الگوریتم پی ال اس برای آزمودن فرضیات استفاده شد. خروجی نرم افزار حاکی از این بود که تمامی متغیرها تحقیق اثر مثبتی بر گرایش شهروندان به اماکن ورزشی تحت پوشش شهرداری تهران داشت. به طور کلی می توان گفت معماری و نحوه طراحی اماکن ورزشی بر جذب و گرایش شهروندان به فعالیت های ورزشی ثمربخش است و متولیان امر هنگام طراحی باید به معماری اماکن براساس فرهنگ، نحوه دسترسی و سایر شاخص های به دست آمده توجه ویژه کنند.

آسایش حرارتی در فضای باز، مبحثی است که از حدود 1970 مطرح شده است و با توجه به تفاوت هایی که با آسایش حرارتی فضای بسته دارد، باید بر اساس شاخص های مناسب خود مورد سنجش قرار گیرد. همچنین ضرورت دارد که آسایش حرارتی فضای باز در هر منطقه جغرافیایی به صورت مستقل ارزیابی شود. بنابراین، هدف از این پژوهش به طور کلی، مطالعه شاخص های اندازه گیری آسایش حرارتی در فضای باز و تعیین مناسب ترین شاخص، و به طور خاص بررسی وضعیت احساس گرمایی در فضای باز در اقلیم گرم و خشک سیستان با توجه به شاخص مناسب و شناخت عوامل ساختاری مؤثر بر تعدیل شرایط آسایش حرارتی فضای باز است. ازاین رو برای مطالعه، دو سایت متفاوت از لحاظ نوع و تراکم پوشش گیاهی، تراکم ساختمانی و پوشش کف در منطقه سیستان در نظر گرفته شد. کار میدانی در روزهایی از ماه های تیر و مرداد 1395 به عنوان نماینده ایام گرم تابستان و با فاصله زمانی 3 ساعت طی روز برای اندازه گیری تعیین شد. مطالعه و بررسی پژوهش های پیشین در فضای باز نشان داد که شاخص «دمای معادل فیزیولوژیکی» ( PET ) مناسب ترین و متداول ترین شاخص برای ارزیابی آسایش حرارتی فضاهای باز به شمار می رود. طبق تحلیل توصیفیِ سایت های منتخب به عنوان نماینده فضاهای باز منطقه سیستان ، میزان شاخص PET سایت شماره 1 که صرفاً پوشش گیاهی و فاقد ساختمان است، از سایت شماره 2 که ترکیبی از پوشش گیاهی و ابنیه می باشد، 5/1 درجه سانتی گراد کمتر، و سایت شماره 1 از شرایط آسایش بهتری برخوردار اس ت. همچنین مشخص شد که به طور کلی، احساس گرمایی منطقه سیستان طی تابستان در وضعیت «خیلی داغ» قرار دارد و تنها در نقاطی که پوشش گیاهی سایه انداز و متراکم وجود داشته باشد، این وضعیت به احساس گرمایی «داغ» تعدیل می یابد. تحلیل استنباطی داده ها نیز نشان داد که بین شاخص PET و متغیرهای اقلیمیِ دمای هوا، رطوبت نسبی و میانگین دمای تابشی و عوامل ساختاریِ نوع گونه گیاهی و تراکم پوشش گیاهی رابطه معناداری وجود دارد؛ بدین نحو که در حالتی که پوشش گیاهی وجود ندارد، بیشترین میزان PET ، در نقاط دارای پوشش گیاهیِ تُنُک و بوته ای PET متوسط و در نقاط دارای پوشش گیاهیِ درختی و متراکم کمترین میزان PET مشاهده شده است .

عمده سهم مصرف انرژی در کشور و بیش از یک سوم اتلاف آن در کاربری مسکونی است. سرانه مصرف برق خانگی فاصله زیادی با استاندارد جهانی دارد و وجود یارانه حاملهای انرژی در ایران و درنتیجه قیمت پایین آنها، باعث کم توجهی ساکنان نسبت به مصرف انرژی می شود. نظر به سیاست حذف یارانه ها نمیتوان تاثیر بهسازی ابنیه و رفتار متصرفین بر مصرف را نادیده گرفت. هدف از این تحقیق بررسی اثر رفتار کاربران بر مصرف انرژی در ساختمانهای مسکونی شهر اصفهان است. جامعه آماری، ساختمانهای مسکونی (78 واحد با تیپ یکسان) کوی شهید پاکدل است، که 61 واحد از آنها به روش تمام شماری به عنوان نمونه انتخاب شدند. ارزیابی وضعیت بهسازی و مصرف انرژی ساختمانها در حالت موجود نشان داد، اقدامات بهسازی انجام شده و رده برچسب انرژی در %40 از واحدهای مسکونی مورد بررسی به سه دسته تقسیم شده است. 22 واحد با اقدامات گروه اول (رده برچسب انرژی C )، 2 واحد از آن با اقدامات گروه دوم (رده برچسب انرژی D ) و یک واحد از آن با اقدامات گروه سوم (رده برچسب انرژی F ) بهسازی شدند، سایر 36 واحد بدون بهسازی (رده برچسب انرژی F ) است. از اینرو در تحقیق حاضر علاوه بر سنجش مقدار کاهش مصرف ناشی از بهسازی از طریق ممیزی ساختمانهای مسکونی مشابه در کوی شهید پاکدل، به ارزیابی اثر نحوه رفتار متصرفین از طریق تحقیق میدانی و تطبیق یافته های حاصل از شبیه سازی (با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر) بر مشاهدات و پرسشنامه ها (بر اساس استانداردهای بین المللی) می پردازد تا مشخص شود اصلاح الگوی رفتار متصرفین چه میزان امکان صرفه جویی در مصرف برق را فراهم می کند. مطابق نتایج، بهسازی ابنیه تا 4.6% و رفتار متصرفین بین سه تا ده برابر این مقدارکاهش در مصرف برق فراهم مینماید که بیشترین سهم مربوط به نحوه استفاده از لوازم الکتریکی و روشنایی است.

توجه خاص به ارتباط معماری و طبیعت به خصوص در سه دهه گذشته هم به لحاظ پیدایش رویکردهای نوینِ معماری و هم شکل دهی فناوری هایِ نوین همچون نانو فناوری دستاوردهای کاملاً متفاوت و درعین حال مفیدتری نسبت به گذشته داشته است. سازه به عنوان یکی از اجزای ضروری معماری از اهمیتی خاص برخوردار است. رویکردهای متفاوت و گاه متضاد در طراحی سازه و معماری، «با» یکدیگر و یا «بر» یکدیگر، می تواند کیفیاتی متفاوت خلق کند و در ارزش گذاری بر معماری و سازه تأثیرگذار باشد. این مقاله، با تکیه بر این مهم که گفتگو بین معمار و طراح سازه از ضروریات خلق یک اثر معماری است، بر یادگیری علوم سازه ای توسط معماران و تبحر آنان در شناخت اصول سازه ای تأکید می کند و همچنین با نگاهی انتقادی به تبعیت معماری از سازه و نقش کلیدی طبیعت گرایی، ریشه این مشکل را در شیوه آموزش سازه برای معماران جستجو می کند. پرسش اصلی این پژوهش آسیب شناسی عدم تحقق بهره گیری از راهبردهای طبیعت در همسازی معماری و سازه در معماری حال حاضر ایران است. این پژوهش که بر سه پایه تحلیل، تدقیق و ارزیابی شکل گرفته است در گام نخست با شیوه تحقیق عِلّی به واکاوی چالش های ناشی از طبیعت گرایی در شیوه های معماری پس از انقلاب صنعتی و ارزیابی جایگاه سازه در رویکرد طبیعت گرایِ این سبک ها می پردازد؛ در گام دوم با شیوه تحقیق تاریخی-تفسیری، ضمن پرداختن به پژوهش های مرتبط، به آرای منتقدین معماری در زمینه مورد بحث اشاره می کند و در ادامه به دستاوردهای طبیعت در معماری و به خصوص سازه در حوزه دانشگاهی می پردازد. در نهایت، برای ارزیابی موضوع پژوهش، داده ها به کمک نرم افزارspss تحلیل می شوند. لازم به ذکر است در این پیمایش دانش سازه ای و تجربی معمار در زمینه فرم ها، ساختارها و سازه های طبیعی به عنوان متغیرهای مستقل و مهارت طراحی معمار در همسازی معماری و سازه با بهره گیری بیشتر از راهبردهای طبیعت گرا به عنوان متغیر وابسته منظور شده است. قیاس پژوهش های قبلی با پیمایش صورت گرفته نتیجه می دهد که عدم توفیق معماری کنونی ایران در همسازی با سازه و بهره گیری بهتر از طبیعت، ناشی از دریافت ناصحیح جامعه عمومی معماری ایران در این زمینه است که این آسیب غالباً در حوزه آموزش ریشه دارد. در نهایت این پژوهش بر تغییر هدفمند شیوه آموزش دروس فنی جهت بهبود درک رفتار و سیستم های سازه توسط معماران تأکید کرده وهمچنین پیشنهاداتی جهت بهبود این مهم در فضای کار حرفه ای ارائه کرده است.

علیرغم چالش های پیش روی ساختمان های بلند، جوامع امروزی –هرکدام به نوعی- ساختمان های بلند را در فضاهای شهری و برون شهری خود پذیرا شده اند . مقاله حاضر برپایه بخشی از پژوهش دوره دکتری معماری و مطالعه 80 مقاله مربوط به ساختمان های بلند از یکسو و نیز معیارهایی که مورد توجه و نظر داوران انجمن ساختمان های بلند و زیستگاه های شهری در قضاوت نسبت به این بناها قرار داشته اند از سوی دیگر با اتخاذ روش مطالعه موردی و تحلیل محتوا، ابتدا به معرفی رویکردهای مهم و تأثیرگذار در طراحی و اجرای ساختمان های بلند پرداخته و پس از آن با انتخاب و معرفی محدوده تحقیق که شامل ساختمان های بلند منتخب انجمن فوق الذکردر حد فاصل سال های 1990 تا 2013 می باشد به جمع بندی و تحلیل داوری ها و امتیازگذاری های انجام گرفته اقدام و نهایتاً به میزان نسبی تأثیر گذاری هریک از رویکردهای شناسایی شده بر شکل گیری پیکره ساختمان های بلند نائل آمده و 12 رویکرد مورد نظر را در سه رده بر اساس اندازه و میزان تأثیرگذاری آن ها دسته بندی نموده است. پاسخگویی به نیازهای فیزیولوژیکی از قبیل ایستایی سازه ای از اولویت های اصلی ساختمان های بلند موفق است.بهره گیری از تکنولوژی های نوین علاوه بر اینکه مسیر دست یابی به پایداری سازه ای ساختمان های بلند را فراهم می سازند همزمان و ضمن توجه به اصول پایداری و ارزش های محیط زیست، در ترکیب با دیدگاه های معمارانه به دست یابی این ساختمان ها به طرح های نوآورانه و ریخت و فرم منحصر به فرد نیز یاری می رسانند. هریک از رویکردهای شناسایی شده در ترکیب با سایر رویکردها نقش و جایگاه ویژه ای را در این ارزش گذاری ها بدست آورده اند که مطالعه متن مقاله به روشنگری در این زمینه پرداخته است.

فناوری معماری و علوم ساختمان همواره به دنبال بهره گیری از روش هایی بوده است که امکان کاهش مصرف منابع انرژی و افزایش آسایش محیطی را فراهم آورد. از جمله راهکارهای امروزه برای وابستگی کمتر به مصرف انرژی، در عین تأمین آسایش حرارتی و عملکرد بهینه صوتی که از دیدگاه نور روز و تأمین تهویه، در مقام مقایسه با بهره گیری از جداره های ضخیم تر خارجی و مصالح غیرشفاف و بازشوهای کوچک تر مطلوب تر است، امکان بهره گیری از پوسته دوم برای کنترل بهتر محیط داخلی است. طبعاً نورگذری، قابلیت تهویه، کنترل شرایط آکوستیکی، و بهره گیری از عملکردهای ترکیب این پوسته ها از دلایل توسعه و ترویج این ساختار شناخته می شود. با پیشرفت نماهای دوپوسته گونه های مختلفی شناسایی شد که عموماً در شرایط اقلیمی کشورهای سردسیر به کار بسته شده، ارزیابی، ارتقا و درنهایت در ساختمان سازی مرسوم ایشان وارد گردید. لیکن در ایران کمتر به این موضوع پرداخته شده و درنتیجه، اطلاع دقیقی از تیپولوژی بهینه متناسب شرایط اقلیمی شهرهای آن در دست نیست. این مقاله فرایند مطالعات طراحی یک نمونه عینی است که با استفاده از روش شبیه سازی و ارزیابی گزینه های طراحی، فرایند انتخاب ساختار بهینه نمای دوپوسته را در یک برج اداری در تهران شرح می دهد. به این منظور با شبیه سازی گزینه های مختلف پیکره بندی، تهویه، و نیز ترکیب و مشخصات اجزای آن و سنجش بر مبنای معیارهای انرژی و آسایش گزینه های بهینه شناسایی شده است. نتایج در مقایسه با یک نمای تک پوسته با کیفیت مطلوب، نشان دهنده کاهش نیاز به گرمایش و نیز بهبود شرایط فضای داخلی در دوره سرمایش است. کاهش مصرف منابع انرژی ناشی از استفاده از نمای دوپوسته در این ساختمان بین kWh/m2 ۵۴-۲۸ معادل 7.79% تا 14.80% کاهش ارزیابی شد. همچنین بیشترین تأثیر استفاده از گونه های مختلف نمای دوپوسته در کاهش بار سرمایشی است؛ اگرچه در تمام گونه های آن موجب افزایش بار روشنایی می شود.