safa safaii شنبه 30 مرداد 1395 10:26 ق.ظ نظرات ()
اقلیم و معماری


تاریخ ایجاد 26/05/2013 12:00:00 ق.ظ    تعدادبرگ: 75 صفحه ورد   قیمت: 5500 تومان   حجم فایل: 288 kb  تعدادمشاهده  1


    
فهرست مطالب

تابش آفتاب: 1
دمای هوا: 1
رطوبت هوا: 1
رطوبت مطلق: 1
فشار بخار: 2
رطوبت نسبی: 2
سیستم های باد: 2
بادهای تجاری: 2
بادهای قطبی: 3
بادهای موسمی: 3
بارندگی: 3
منطقه ی آسایش: 4
تاثیر عوامل اقلیمی بر منطقه ی آسایش: 6
تاثیر تابش آفتاب بر منطقه ی آسایش: 7
تاثیر رطوبت هوا بر منطقه آسایش: 8
تاثیر باد بر منطقه ی آسایش: 8
تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان و محیط اطراف 10
موقعیت خورشید: 11
تابش آفتاب: 12
پرتو مستقیم و پراکنده: 13
پرتو بازتابیده از سطوح اطرف: 14
پرتو ساطع شده از زمین و اجسام گرم شده: 14
پرتو ساطع شده از ساختمان به آسمان: 14
تابش آفتاب و انرژی حاصل از آن در جهت های مختلف جغرافیایی: 15
سطوح قائم: 15
دیوارهای جنوبی: 16
دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی: 16
دیوارهای شرقی، غربی و شمالی: 16
سطوح افقی: 16
سطوح شیب دار: 16
کیفیت سطح مورد تابش: 17
تاثیر رنگ در مقدار انرژی خورشیدی جذب شده در یک سطح: 18
تاثیر تابش آفتاب در حرارت داخلی ساختمان: 19
رسانش: 20
همرفت: 20
تابش: 21
تبخیر: 21
تابش آفتاب بر انواع دیوار: 21
رابطه ی ضخامت دیوار، ظرفیت حرارتی و وضعیت حرارتی هوای داخلی: 24
تابش آفتاب بر انواع بام: 26
بام های یکپارچه یا ترکیبی سنگین: 27
تاثیر رنگ سطح خارجی: 27
تابش آفتاب بر پنجره: 28
تاثیر جهت پنجره: 30
نیاز به تهویه در ساختمان با توجه به نوع اقلیم: 32
معیار ارزیابی شرایط تهویه در داخل ساختمان 33
مکانیسم تهویه طبیعی: 34
تاثیر جهت و نوع بازشوی پنجره 37
تقسیمات اقلیمی در ایران: 39
اقلیم معتدل و مرطوب (سواحل دریای خزر): 41
اقلیم سرد (کوهستانی های غربی): 41
اقلیم گرم و خشک (فلات مرکزی): 42
منطقه ی نیمه بیابانی: 43
اقلیم گرم و مرطوب (سواحل جنوبی): 44
تقسیمات اقلیمی و تیپولوژی معماری: 45
ویژگی های معماری بومی مناطق معتدل و مرطوب: 46
ویژگی های معماری بومی مناطق گرم و خشک: 48
ویژگی های معماری بوی مناطق سرد: 50
ویژگی های معماری بومی مناطق گرم و مرطوب: 51
انرژی خورشیدی جذب شده در دیوارها: 52
انرژی خورشیدی نفوذ یافته از طریق پنجره ها: 52
دمای داخلی: 52
سرعت جریان هوای داخلی: 54
فشار  بخار هوای داخلی: 54
انتخاب مصالح ساختمانی متناسب با اقلیم: 54
انتخاب مصالح ساختمانی در مصالح سرد: 55
شرایط بحرانی هوای خارج: 55
فرم ساختمان و اقلیم: 56
اقلیم معتدل: 57
اقلیم گرم و خشک:: 58
اقلیم گرم و مرطوب: 58
انتخاب جهت قرارگیری ساختمان: 58
نکته ی مهم: 61
تهویه مورد نیاز و اقلیم: 65
اقلیم معتدل و مرطوب: 66
اقلیم گرم و خشک: 68
اقلیم گرم و مرطوب 69

تابش آفتاب:
« آفتاب » پرتویی الکترومغناطیسی  است که از خورشید ساطع می شود. طیف نور خورشید، به طور گسترده به سه قسمت فرابنقش، قابل رویت و فروقرمز تقسیم می شود.
دمای هوا:
مقدار انرژی خورشیدی تابیده  شده به هر نقطه از سطح زمین در طول سال، به شدت و دوام تابش آفتاب در آن منطقه بستگی دارد و میزان گرما و سرمای سطح زمین، عامل اصلی تعیین کننده ی درجه حرارت هوای بالای آن است.
سطح دریاها بسیار کندتر از سطخ زمین در اثر تابش آفتاب گرم می شود و به همین دلیل اختلاف زیادی بین درجه حرارت سطح خشکی و سطح دریا وجود دارد.
رطوبت هوا:
منظور از رطوبت هوا، مقدار آبی است که به صورت بخار در هوا وجود دارد. بخار آب از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس ها و دریاها، همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود. این بخار به وسیله ی جریان هوا و باد به بقیه ی قسمت های سطح زمین منتقل می شود.حداقل میزان رطوبت هوا در نواحی خط استوا است که با حرکت به طرف قطبین کاهش می یابد. مقدار رطوبت موجود در هوا را به روش های مختلفی چون رطوبت مطلق، رطوبت مخصوص فشار بخار و رطوبت نسبی می توان اندازه گیری و بیان کرد.
رطوبت مطلق:
رطوبت مطلق عبارت است از وزن بخار آب موجود در هر متر مکعب از هوا و واحد آن گرم در متر مکعب است.
فشار بخار:
فشار بخار عبارت است از فشاری که در اثر بخار آب در هوا به وجود می آید و بر حسب میلی متر جیوه ا ندازه گیری می شود.
رطوبت نسبی:
رطوبت نسبی عبارت است از نسبت وزن بخار آب موجود در حجم مشخصی از هوا در یک درجه حرارت به حداکثر مقدار بخار آبی که آن حجم از هوا در همان درجه حرارت می تواند در خود نگه دارد.
سیستم های باد:
به طور کلی، در هر نیم کره ی زمین سه سیستم کلی باد وجود دارد: بادهای تجا ری، بادهای غربی و قطبی، و بادهای موسمی، علاوه بر این سه سیستم، بادهای دیگری نیز وجود دارد که یکی از آنها بادهای محلی است که در مناطق کوهستانی و دره ها جریان دارد؛ همچنین نسیم شب و روز که در سواحل دریا می ورزد.
بادهای تجاری:
مرکز این بادها در مناطق نیمه استوایی دو نیم کره ای است که دارای هوای پر فشار هستند این دو مرکز در منطقه ی استوا به هم نزدیک شده، در آنجا کمربند کم فشار را تشکیل می دهند. بر روی اقیانوس ها، جهت حرکت این دو جریان هوا در نیم کره ی شمالی به سمت جنوب غربی و در نیم کره ی جنوبی به سمت شمال غربی است. جهت حرکت این دو باد معمولاً ثابت است و دما و رطوبت آنها به مناطقی که از روی آن عبور می کنند بستگی دارد.
رطوبت و دمای هر دو جریان، بر روی اقیانوس ها یکسان است و در نتیجه در اثر برخورد با یکدیگر، تغییر زیادی به وجود نمی آورند. سرعت این بادها بین 15 تا 35 کیلومتر در ساعت است که گاهی به 45 کیلومتر در ساعت نیز می رسد. ولی در منطقه ی اقیانوس هند و منطقه ی جنوب غربی اقیانوس آرام، جهت این بادها در اثر برخورد با بادهای موسمی در تابستان در هر نیم کره تغییر می کند.
بادهای قطبی:
این بادها در اثر پراکنده شدن توده های هوا سرد از مناطق پر فشار قطبی و اقیانوس منجمد شمالی به وجود می آیند. جهت اصلی این بادها در نیم کره  ی شمالی، به سمت جنوب غربی و در نیم کره ی جنوبی به سمت شمال غربی است.
بادهای موسمی:
اختلاف میانگین درجه حرارت سالانه ی هوا سطح زمین و دریا باعث ایجاد بادهای زمستانی بر روی خشکی و بادهای تابستانی بر روی دریا می شود که به «بادهای موسمی» معروف اند.
بارندگی:
در مبحث رطوبت هوا به این نکته اشاره شد که هر چه هوا گرم تر باشد، مقدار رطوبت بیشتری را می تواند در خود نگه دارد. بنابراین اگر مقدار مشخصی از هوا با درصد مشخصی از رطوبت به تدریج سرد شود، رطوبت نسبی آن افزایش می یابد و در درجه حرارتی که به آن «نقطه شبنم» می گویند. رطوبت نسبی هوا به 100 درصد می رسد. اگر این هوا باز هم سردتر شود و دمای آن به پایین نقطه ی شبنم برسد. نمی تواند تمام رطوبت موجود در خود را نگه دارد. از این رو، مقدار بخار آب اضافی به صورت قطرات آب بر روی سطوحی که دمای آنها از نقطه ی شبنم کمتر است می شود.
منطقه ی آسایش:
مطالب فوق نشان می دهد که احساس انسان نسبت به محیط اطرافش را نمی توان تنها از طریق بررسی یک از عنماصر اقلیمی مانند درجه حرارت، رطوبت نسبی یا جریان هوا بیان کرد؛ زیرا ترکیب این عناصر بر انسان تاثیر می گذارد و با آسایش فیزیکی او ارتباط دارد. برای مثال، اگر سرعت هوا را ثابت فرض کنیم و تابش آفتاب را نادیده بگیریم (یعنی به فرض آنکه افراد در سایه و در فضای داخلی قرار داشته باشند، بیشتر افراد در دمای 21 الی 26 درجه ی سانتی گراد و رطوببت نسبی 30 تا 60 درصد از نظر فیزیکی راحت هستند. حال اگر شرایط هوای داخل این اتاق را تغییر دهیم، یعنی رطوبت آن افزایش و دمای آن کاهش یابد، این افراد به تدریج احساس ناراحتی می کنند.
بنابراین، نسبت درجه حرارت و رطوبت نسبی هوا در ایجاد احساس آسایش انسان تاثیر دارد. البته واکنش بدن در برابر  شرایط اقلیمی پدیده ای تجربی است و در فرهنگ  ها و مناطق جغرافیایی مختلف، متفاوت است. به طور مثال، در آلمان دمای 5/69 درجه ی فارنهایت (8/20 درجه ی سانتیگراد) و رطوبت نسبی 50 درصد مطلوب است. در حالی که بریتانیا، دمای 58 اتا 70 درجه ی فارنهایت (4/14 – 1/21 درجه سانتی گراد) و در آمریکا، دمای 69 تا 80 درجه ی فارنهایت (8/20- 7/26  درجه ی سانتی گراد) ترجیح داده می شود. همین طور که در مناطق استوایی دمای 74 تا 85 درجه ی فارنهایت (3/23- 4/29 درجه سانتی گراد) و ر طوبت نسبی 30 تا 70 درصد مطلوب است.
این ارقام، تعیین کننده ی شرایط هوایی است که انسان در آن شرایط از نظر فیزیکی راحت است. این منطقه، مشخص کننده ی وضعیت هایی است که فرد در آن احساس آسایش می کند. البته به دلیل تفاوت میان دمای مطلوب هوا در مناطق مختلف، نمی توان محدوده ی دقیقی برای منطقه ی آسایش تعیین کرد؛ زیرا دمای مطلوب هوا در یک منطقه ی مشخص برای افرادی با جنس و سن مختلف متفاوت است و به نوع میزان فعالیت و نوع و میزان پوشش فرد نیز بستگی دارد. همچنین دمای مطلوب هوا برای یک فرد در فصل تابستان و زمستان متفاوت است. نتایج آزمایش هایی را نشان می دهد که طی سالیان متمادی بر روی صدها نفر از ساکنین مناطق مختلف به منظور تعیین رابطه ی بین دما، رطوبت و جریان هوا و تاثیر آنها بر منطقه ی آسایش انجام شده است. بر اساس این نتاییج در فصل تابستان دمای 24 درجه ی سانتی گراد و رطوبت نسبی 50 درصد برای 98 درصد افراد مطلوب است. در حالی که در فصل زمستان، برای آنکه 97 درصد افراد احساس آسایش کنند، با حفظ رطوبت نسبی حدود 50 درصد باید دما را به 21 درجه ی سانتی گراد کاهش داد. براساس منابع مورد استفاده به نظر می رسد که در کشور ما تاکنون آزمایش ها و مطالعاتی که شرایط مطلوب دما و رطوبت هوا را نشان دهد، انجام نشده است. به همین دلیل، در این کتاب برای تعیین حدود منطقه ی آسایش در ایران، از روش پیشنهادی «اولگی» استفاده شده است.
اولگی دمای 70 تا 80 درجه ی فارنهایت (1/21- 7/26 درجه ی سانتی گراد) را برای فصل تابستان و دمای 68 تا 76 درجه فارنهایت (20-4/24 درجه سانتی گراد) را برای فصل زمستان و رطوبت نسبی 30 تا 65 درصد را به عنوان شرایط مطلوب هوا مطرح کرده است. البته این محدوده فقط برای مناطق معتدل آمریکا با ارتفاع کمتر از یک هزار فوت (330 متر) از سطح دریا و برای افرادی پیشنهاد شده است که به صورت نشسته فعالیت می کنند و لباس معمولی منزل پوشیده اند.
به پیشنهاد اولگی با ایجاد تغییراتی در این جدول، آن را برای مناطق دیگر نیز می توان مورد استفاده قرار داد. بدین منظور برای هر 5 درجه کاهش عرض جغرافیایی نسبت به 40 درجه شمالی باید به میزان 4/3 درجه فارنهایت، حداقل منطقه ی آسایش تابستانی را در جدول فوق افزایش داد. حداکثر منطقه ای آسایش را نیز باید به همین میزان افزایش داد. ولی این میزان نباید از 85 درجه ی فارنهایت بیشتر شود. بنابراین، حدود منطقه ی آسایش  را برای ایران که بین 25 اتا 40 درجه عرض جغرافیایی قرار دارد، می توان از نظر دمای هوا در فصل تابستان بین 5/21 تا 29 درجه و در فصل زمستان بین 20 تا 7/25 درجه ی سانتی گراد فرض کرد. محدوده ی رطوبت نسبی هوا در این دو فصل نیز 30 تا 65 درصد در نظر گرفته می شود.
بار دیگر باید یادآوری کرد که شرایط  منطقه ای آسایش، نسبی و تقریبی است و فقط برای افرادی پیشنهاد شده است که به صورت نشسته در فضای داخلی (با جریان هوا ثابت در سایه) و با لباس معمولی در حال فعالییت هستند. بدیهی است تا زمانی که آزمایش های دقیقی در مناطق مختلف ایران صورت نگیرد، هیچ گاه نمی توان به طور دقیق منطقه ی آسایش را بر روی نمودار مشخص کرد.
در منطقه ی آسایش، تغییرات رطوبت هوا بیشتر از تغییرات دمای آن برای انسان قابل تحمل است. به همین دلیل، دمای هوای فضاهای داخلی ساختمان باید با دقت بیشتری کنترل شود. البته میزان رطوبت نسبی هوا نیز باید در نظر گرفته شود؛ زیرا رطوبت بیش از حد در و رطوبت کم باعث ایجاد الکتریسیته ی ساکن می شود.
تاثیر عوامل اقلیمی بر منطقه ی آسایش:
منطقه ی آسایش پیشنهادی فقط در صورت ثابت بودن جریان هوا و در سایه صادق است. حال اگر دو عامل تابش آفتاب و باد نیز دخالت داده شوند،