طراحی آتریوم

در حوزه معماری پایدار، یکی از رایج ترین تکنیک های کاهش مصرف انرژی و ارتقای پایداری، آتریوم ها هستند. آتریوم ها می توانند به طور قابل توجهی بر ابعاد مختلف پایداری از جمله ارتقای عملکرد انرژی یک ساختمان، افزایش تعاملات اجتماعی و بهبود بعد اقتصادی تأثیر بگذارند. علاوه بر ویژگی های مثبت آتریوم ها، در صورت عدم طراحی صحیح، می توانند مشکلات فراوانی نظیر هدررفت انرژی، اتلاف حرارت، افزایش بار حرارتی یا سرمایشی و ... را به وجود آورند. با توجه به رفتارهای متفاوت آتریوم در اقلیم های مختلف در ایران، این مطالعه مطابق با سیستم اقلیم بندی کوپن، با مرور منابع و با روش کیفی به دنبال استخراج مهم ترین شاخص های طراحی آتریوم بوده است. به دلیل گسترده بودن راهبردها مطابق با شاخص های طراحی آتریوم در اقلیم های مختلف، بعد از بررسی مبانی نظری، از طریق مصاحبه با خبرگان در حوزه معماری، طراحی پایدار و انرژی، داده ها جمع آوری و تحلیل محتوای کیفی، شده اند. یافته های پژوهش نشان دهنده اقلیم های خشک، معتدل و قاره ای به عنوان اقلیم های غالب در ایران بوده و هشت شاخص نوع شیشه، نوع اتریوم، ارتفاع، جهت، اندازه و شکل، شکل سقف، هندسه و وضعیت دیواره های اتریوم به عنوان مهم ترین شاخص های طراحی آن  استخراج شده اند. در نهایت با ارائه ماتریس های دوبعدی، برای هر شاخص و در هر اقلیم به ارائه راهکارهای طراحی جهت کاهش اثرات منفی احتمالی آتریوم پرداخته است.  با ارائه راهکارهای طراحی، نشان داده شد که برای طراحی یک آتریوم در اقلیم مشخص باید شاخص های مختلف به صورت هم زمان، چندبعدی و یکپارچه متناسب با زمینه، در نظر گرفته شوند.

آتریوم ها اثر قابل توجهی بر نیاز روشنایی و کاهش بار مصرف انرژی دارد؛ اما متاسفانه اطلاعات کافی در مورد تأثیر پارامترهای مختلف طراحی بر عملکرد روشنایی آتریوم وجود ندارد. به همین دلیل این پژوهش، به بررسی تأثیر عوامل کالبدی آتریوم بر نیاز روشنایی ساختمان های بلندمرتبه در شهر رشت از طریق شبیه سازی عملکرد روشنایی می پردازد. هدف نهایی این پژوهش، رسیدن به یک مدل پیش بینی نیاز روشنایی بر مبنای عوامل کالبدی آتریوم برای ساختمان های بلندمرتبه شهر رشت می باشد. برای این منظور، در یک ساختمان مرجع با مشخصات ثابت، طول، عرض، محیط، مساحت و جهت گیری آتریوم به عنوان متغیر مستقل مورد توجه قرار گرفته است. با تغییرات در متغیرهای مستقل، نتایج شبیه سازی نیاز روشنایی بر مبنای برنامه زمان بندی حاصل از شاخص نور مفید روز مورد ارزیابی قرار گرفته است. شبیه سازی روشنایی در نرم افزار دیزاین بیلدر انجام شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی علاوه بر بررسی در قالب آمار توصیفی، مورد آزمون های همبستگی و رگرسیون قرار گرفته است. براساس یافته ها، در بین متغیرهای معماری مورد بررسی این پژوهش، به ترتیب عرض، مساحت و محیط آتریوم، دارای بیشترین تأثیر بر نیاز روشنایی هستند و زاویه جهت گیری آتریوم، تأثیر چندانی بر عملکرد روشنایی ساختمان نداشته است. آتریوم های شبیه سازی شده، از 4 درصد تا 17 درصد نیاز روشنایی را کاهش داده اند. بر اساس یافته ها، می توان نتیجه گیری کرد که قرار دادن کشیدگی آتریوم در حدود راستای شرقی-غربی و متمایل کردن شکل پلان آتریوم به مربع، باعث بهبود کارایی روشنایی آتریوم در شهر رشت می شود. همچنین، در انتهای این پژوهش، مدل های پیش بینی نیاز روشنایی، ارائه گردیده است.