Envi-met

تهران از کلان شهرهای آلوده جهان است و مناطق مرکزی آن ناشی از تمرکز انواع منابع انتشار آلاینده ها با شرایط آلودگی شدید هوا مواجه است. محدوده مورد مطالعه خیابان مرکزی تهران، از میدان آزادی تا سه راه تهران پارس با طول تقریبی 19 کیلومتر است. برای مطالعه خرد مقیاس آلودگی هوا تعامل عناصر فیزیکی شهر با عناصر جوّی شدت و جهت باد، دما و رطوبت هوا استفاده شدند. روش شناسی مطالعه ترکیبی از برداشت پیمایشی، محاسبات آماری و مدل سازی عددی است. با انتخاب سه برش از میدان آزادی، چهارراه ولیعصر و سه راه تهران پارس و تهیه فیلم های ترافیکی آنها برای تاریخ 26 ژوئیه 2011 در دو نوبت پرترافیک صبح و کم ترافیک ظهر حجم تردد خودروها در تقاطع ها بررسی شد. با واکاوی آماری حجم ترافیک در واحد زمان، میزان مصرف بنزین و حجم خروجی گاز CO محاسبه شده و با داده های عناصر جوی ایستگاه هواشناسی مهرآباد بعنوان ورودی مدل اقلیمی خردمقیاس ENVI-met تعریف شدند. نتایج به دست آمده گویای تمرکز بیشینه آلودگی در بخش های با تراکم بافت شهری مانند چهارراه ولیعصر و ضلع شرقی میدان آزادی به ویژه در ساعت های آغازین روز و کمترین مقادیر در معبرهای باز مانند ضلع غربی میدان آزادی، ضلع جنوبی سه راه تهران پارس، فضاهای سبز و نواحی دور از کانون انتشارات به خصوص ساعات میانی روز است.

با افزایش جمعیت شهرنشینی، شهرها به سمت بلند مرتبه سازی و متراکم شدن در حرکت هستند. شهر اصفهان به دلیل مهاجرپذیری و افزایش جمعیت در سال های اخیر شاهد افزایش بی رویه ساخت و ساز و بلند مرتبه سازی هست.این در حالی است که این شهر به دلیل وجود چندین کارخانه و پالایشگاه در نزدیک شهر و ترافیک بالا به یکی از شهرهای آلوده در ایران تبدیل شده است. بر طبق آمار مرکز هواشناسی اصفهان در سال 92، 67 روز هوای شهر ناسالم بوده است.که این روزهای آلوده بیشتر در طول زمستان به دلیل پدیده وارونگی هوا است.در این پژوهش اثرات بلند مرتبه سازی و تغییرات ارتفاع ساختمان ها را در یک بلوک شهری، در مرکز شهر اصفهان، در 15 سال قبل،شرایط موجود و 15 سال آینده با نرم افزار ENVI-metمورد سنجش قرار گرفته است. در طول زمستان  تأثیرات افزایش ارتفاع ساختمان ها بر دمای بلوک شهری، سرعت باد در حالت افقی (سطح عابر پیاده) و ضریب جابه جایی عمودی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در زمستان با افزایش ارتفاع، دمای بلوک شهری تا میزان 0.025 درجه کاهش می یابد. سرعت باد افقی (در سطح عابر پیاده) تا 0.2 M/Sافزایش می یابد، که این ناخوشایند است. از سوی دیگر ضریب جا به جایی عمودی در زمستان با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. این تغییرات در دما، سرعت باد در نزدیک سطح زمین و ضریب جابه جایی در زمستان سبب افزایش پدیده وارونگی هوا در این بلوک شهری و راکد شدن هوای نزدیک زمین و در نتیجه تجمع آلاینده ها در سطح عابر پیاده می شود.

از نکات قابل توجه در برنامه ریزی های منطقه ای و طراحی شهری، توجه به آسایش حرارتی عابران پیاده در طراحی مجموعه های شهری است. شناخت رابطه بین متغیرهای اقلیمی مؤثر بر آسایش حرارتی و هندسه ساختار شهری ایجادشده در فضاهای شهری، امکان ارائه راهکارهای مناسب جهت افزایش کیفیت محیط های باز را به وجود می آورد. یکی از این عوامل کلیدی بر آسایش حرارتی، دمای متوسط تابشی می باشد، که نسبت به بقیه عوامل اقلیمی بیشترین تأثیر بر آسایش حرارتی بیرونی در فضاهای باز شهری نیز دارد. از این رو فرضیه پژوهش با تمرکز بر " هندسه شهری و عوامل شکل دهنده ی آن (ضریب دید آسمان، تناسبات دره شهری، جهت گیری) که تأثیر بسزایی در تعیین و ایجاد شرایط آسایش حرارتی بیرونی در فضای باز شهری دارد"، شکل گرفته است. در این راستا، روش تحقیق به کار رفته در این مقاله به لحاظ هدف از نوع تحقیقات کاربردی و به لحاظ روش شناسی روش تحقیق کمی است. لذا تحقیق بر پایه ی دو راهبرد استدلال منطقی تجزیه و تحلیل منابع کتابخانه ای از یک سو و سنجش کمی، بر پایه ی نرم افزار (ENVI-met 4 basic) از سوی دیگر بنا شده است؛ که به تحلیل فضای باز مجموعه مسکونی منتخب (گلدشت شیراز) می پردازد. در این پژوهش، با انتخاب نه نقطه در سایت مورد نظر به بررسی متغیرهای اقلیمی پرداخته که بر اساس آن با به دست آوردن شاخص آسایش حرارتی  PMVبه مقایسه عوامل هندسه شهری بین نقاط مذکور پرداخته شده است. تجزیه و تحلیل اطلاعات رأس دو ساعت 9 و 17 صورت گرفته است. که به ترتیب ضریب R= 0.84 و R= 0.86  به دست آمده است. ضرایب بدست آمده نشان از همبستگی معناداری مابین "دمای متوسط تابشی" با " شاخص آسایش حرارتی PMV" دارد. در این رابطه افزایش "دمای متوسط تابشی" منجر به افزایش "استرس حرارتی" محیط شده و بنابراین کاهش آسایش حرارتی را برای عابران پیاده در پی خواهد داشت. در پایان یافته های پژوهش نشان می دهد توجه به چگونگی طراحی هندسه شهری و عوامل تأثیرگذار آن از قبیل ضریب دید آسمان، تناسبات دره شهری و جهت گیری در خلق فضاهای باز شهری باکیفیت در فصول گرم سال اهمیت شایانی دارد.

آسایش حرارتی در فضای باز یکی از مسائل مهم و تأثیرگذار بر جنبه های مختلف زندگی به شمار می رود. هدف از پژوهش حاضر کمک به درک بهتر عوامل تأثیرگذار بر آسایش حرارتی فضای باز مانند عرض پیاده روها، ابعاد تنگه های شهری و جهت گیری آن هاست. در این تحقیق شهر کرمانشاه به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده و چهار معبر اصلی آن به نام های مدرس، کسری، نوبهار و طاق بستان مورد بررسی قرار گرفته است. داده های هواشناسی موردنیاز برای دوره زمانی 59 ساله از 1951 تا 2010 از اداره هواشناسی کرمانشاه دریافت شد. عناصر محیطی برای هر کدام از معابر به صورت میدانی برداشت شد. داده های موجود در نهایت وارد نرم افزار Envi-met شد. نتایج شبیه سازی های مدل نشان داد که مقادیر شاخص PMV تابستان و زمستان تنها در معبر شمالی- جنوبی نوبهار در محدوده آسایش حرارتی قرار دارد و معبر کسری با تغییر جهت از شرقی- غربی به شمالی- جنوبی صرفاً در زمستان به میزان 40/0 واحد PMV بهبودی نشان می دهد. افزایش عرض معابر به میزان 50%، موجب افزایش دما در تابستان و زمستان شد. همچنین افزایش ارتفاع ساختمان های اطراف معابر خیابان مدرس، کسری و طاق بستان موجب بهبود آسایش حرارتی تابستان و اثر معکوس در زمستان شد.

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.

بمنظور دسترسی به مکان های پایدار جهت حضور هرچه بیشتر انسان در فضا، باید در طرح ها به دنبال بهبود کیفیت فضاهای شهری و تامین آسایش انسان بود. برای این منظور انجام مطالعات مربوط به آب و هوا و همچنین استفاده از نتایج آن در بهینه گزینی ساختارهای فضایی، امری ضروری می باشد. هدف از انجام این پژوهش استفاده ی بهینه از جریان هوا، در ارتقا کیفیت فضاهای عمومی اطراف مجتمع های بلندمرتبه است، تا بدین ترتیب بتوان به فضاهای جمعی پایدار و پاسخو به نیازهای آسایشی انسان دست یافت. در این پژوهش، در مرحله شناخت از روش توصیفی-تحلیلی، بمنظور مشاهده و تحلیل ارتباط بین فرم مجتمع های بلندمرتبه و رفتار باد، از تکنیک شبیه سازی با استفاده از نرم افزار ENVI-met (که یک نرم افزار جهت تحلیل های اقلیمی می باشد) و در نتیجه گیری از استدلال منطقی استفاده شده است. جمع آوری اطلاعات نیز از طریق مطالعات کتابخانه ای و میدانی صورت گرفته است. در نهایت این پژوهش با ارزیابی فرم های مجتمع های مسکونی شهرک اکباتان در زمینه ی پاسخگویی به آسایش انسان در برابر باد، فرم بهینه را برگزیده و به ارائه راهبردهای عملیاتی منتج از تحلیل های نرم افزاری، برای توسعه های مشابه می پردازد. بطور کلی نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که فرم و ویژگی های کالبدی بلوک ها، تاثیر بسزایی بر نحوه ی رفتار باد دارد.

خرداقلیم فضاهای باز شهری تحت تاثیر عوامل متعددی چون شکل شهری و هندسه، تراکم شهری، پوشش گیاهی، سطح آب و خصوصیات سطوح قرار دارد. معمولاً بیش از یک چهارم مناطق شهری با سطوح خیابان ها اشغال می شوند، لذا به نظر می رسد طراحی خیابان های شهری نقش مهمی در ایجاد آسایش حرارتی در فضای شهری ایفا می کند. از میان عناصر اقلیمی تاثیرگذار و قابل بررسی در آسایش اقلیمی خیابان ها می توان به جریان باد اشاره نمود. هدف اصلی این پژوهش سنجیدن آسایش حرارتی در محدوده مورد مطالعه و بررسی عوامل موثر بر ایجاد آسایش حرارتی با تاکید بر جریان باد است، و به همین منظور راهکار و راهبردهای مناسب و قابل اجرا در محدوده مورد نظر ارائه می شود. در این مقاله بخشی از خیابان فردوسی حدفاصل میدان فردوسی تا چهارراه جمهوری اسلامی به عنوان نمونه موردی انتخاب شده است. داده های لازم توسط برداشت میدانی در سه روز خرداد ماه 1398 انجام گرفت و با استفاده از نرم افزار ENVI-MET مدل سازی گردید. در نتایج حاصله می توان تاثیر هندسه خیابان و گیاهان را در تامین آسایش حرارتی عابران پیاده مشاهده نمود.

تأمین آسایش حرارتی شهروندان در فضاهای باز به عنوان اصلی مهم جهت حضور آن ها در فضاهای بیرونی بافت های مسکونی تلقی می شود. هدف پژوهش حاضر، سنجش تغییرات هندسه بافت شهری بر دمای محیط و آسایش حرارتی بیرونی در دو بافت مسکونی قدیمی و میانی شهر شیراز است تا با شناخت رابطه بین متغیرهای اقلیمی مؤثر بر آسایش حرارتی و خصوصیات هندسه بافت های مذکور، امکان ارائه راهکارهای مناسب جهت افزایش کیفیت فضاهای بیرونی در دو بافت ارائه گردد. جهت انجام پژوهش از روش تحقیق توصیفی- تحلیلی در بستری از مطالعات کتابخانه ای و سنجش کمی با استفاده از دو نرم افزار ENVI-met و SPSS بهره برده شده است. در مرحله اول با استفاده از منابع کتابخانه ای مؤلفه های هندسه شهری مؤثر بر آسایش حرارتی در فضاهای بیرونی شناسایی شد. سپس با بهره گیری از نرم افزار انویمت به شبیه سازی نقاط منتخب در این دو بافت پرداخته و شاخص آسایش حرارتی «»PMV، برای نقاط مشخص در گرم ترین ماه سال بر اساس اقلیم شیراز و داده های آب هوایی سی ساله استخراج گردید و توسط نرم افزار «»SPSS تحلیل شد. نتایج نشان می دهد که رابطه معناداری میان «ضریب دید به آسمان» به عنوان یکی از مؤلفه های هندسه بافت مسکونی منتخب با میزان آسایش حرارتی در بافت های قدیم و میانی وجود دارد و مقادیر عددی به دست آمده شاخص «»PMV، با استناد به استاندارد 7 درجه ای اشری نشان داد که میزان آسایش حرارتی در بافت قدیم بیشتر از بافت میانی است و این موضوع ناشی از جهت گیری معابر و میزان محصوریت آن هاست.

آسایش حرارتی در محیط زیست یک عامل حیاتی است که بر سلامت و رفاه ساکنین تأثیر گزار است. آسایش حرارتی به میزان زیادی تحت تأثیر اثرات ترکیبی پارامترهای مختلف است و فرم بلوک های شهری تأثیر قابل توجهی بر مقدار تابش و الگوهای جریان و سرعت باد می گذارند. در این پژوهش به سنجش تأثیر فرم و ارتفاع بلوک های مسکونی بر آسایش حرارتی فضاهایی باز پرداخته است. روش تحقیق پژوهش به شیوه کمی، و از روش توصیفی و استنباطی از نوع پیمایشی، و روش نمونه گیری تصادفی و به منظور انتخاب حجم نمونه از نمونه گیری احتمالی کنترل شده استفاده شده است. چهار بلوک مسکونی با الگوهای متداول در شهر شیراز در سه حالت کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلند مرتبه انتخاب و شبیه سازی گردید. و به بررسی نتایج منتج از شبیه سازی به تحلیل داده ها و سنجش آنها با استفاده از نرم افزار ENVI-met در سال 1399 پرداخته شده است؛ سپس با استفاده از داده های اقلیمی در نرم افزار RayMan، دمای معادل فیزیولوژیکی به دست آمد و در پنج نقطه مدل های شبیه سازی شده، نسبت فرم و ارتفاع مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سپس نتایج با توجه به نرم افزار SPSS22 آماره ها در دو سطح توصیفی و استنباطی بیان شده است، و با استفاده از آزمون فریدمن رتبه بندی نقاط بحرانی براساس فرم ها بر حسب سه ارتفاع مطرح شده مشخص گردید و میزان معناداری و ارتباط بین انواع فرم های (ترکیبی، مجموعه، خطی، محیطی) برحسب انواع ارتفاع (بلندمرتبه، میان مرتبه و کوتاه مرتبه) با استفاده از آزمون کروکسکال والیس مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها نشان داد که بین انواع فرم و ارتفاع تفاوت معناداری وجود دارد و این ارتباط در ساختمان های میان مرتبه در فرم مجموعه ای و محیطی نتیجه مطلوب تری را داشته است. نهایتا هر دو فاکتور فرم و ارتفاع ارتباط مهمی با پارامترهای موثر در آسایش حرارتی فضای باز مجتمع های مسکونی دارند و نقش به سزایی در تعدیل دما محیط و امکان بهره روی متفاوتی را برای ساکنین بوجود می آورند.

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 سال های اخیر و با افزایش جمعیت شهرها، ساخت و سازهای شهری نیز افزایش یافته و به موجب آن، انواع فعالیت های صنعتی نیز در آنها توسعه یافته است. این موضوع منجربه شکل گیری پدیده ای تحت عنوان خرد اقلیم در شهرها شده است که امروزه به موضوعی قابل توجه در مجامع علمی تبدیل شده است. از آنجا که شکل و فرم سازماندهی فضاها در بلوک های شهری، نقشی قابل توجه در شکل گیری این مهم دارد لذا پژوهش حاضر با بررسی تاثیر فرم و شکل ساختمان های مسکونی به عنوان مهمترین اجزای شکل دهنده کالبد بلوک های شهری، به تاثیر این موضوع بر شکل گیری جزایر حرارتی می پردازد. بنابراین این پژوهش با هدف دستیابی به آسایش حرارتی و کاهش اثرات پدیده جزیره گرمایی در فضای ایجاد شده به واسطه مجتمع های مسکونی میان مرتبه، به دنبال ارائه فرم بهینه مجتمع های مسکونی برای شهر شیراز می باشد. در این راستا، روش تحقیق به کار رفته در این مقاله به لحاظ هدف از نوع تحقیقات کاربردی و به لحاظ روش شناسی، روش تحقیق کمی است. لذا تحقیق بر پایه ی دو راهبرد استدلال منطقی تجزیه و تحلیل منابع کتابخانه ای از یک سو و سنجش کمی، بر پایه ی نرم افزار (نسخه Envi-met 4 Basic) از سوی دیگر بنا شده است. این پژوهش به تحلیل و مقایسه شش الگو ی متفاوت فرم در شهر شیراز پرداخته است. از این رو داده های دمایی 12 ظهر 1تیر ماه 1397 به عنوان انقلاب تابستانی مبنای ارزیابی و مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج تحقیق حاکی از آن است که بهترین وضعیت در دمای متوسط تابشی متعلق به پلان مرکزی تک عنصره است.