[تنظیم شرایط محیطی] عوامل اقلیمی

[maxer]

شناخت عوامل اقلیمی

اقلیم تا آنجا که با آسایش انسان رابطه بر قرار می کند نتیجه عواملی همچونتابش آفتاب -
دمای هوا - رطوبت هوا - وزش باد و میزان بارندگی است .

الف ) تابش آفتاب

تابش اشعه خورشید به سطح زمین باعث ایجاد گرمای طبیعی می شود .

ب ) دمای هوا

میزان گرما و سرمای شطح زمین عامل اصلی تعیین کننده درجه حرارت هوای بالای آن است .
هوا عبور دهنده کلیه طیف های نور خورشید بوده و در اثر دریافت اشعه خورشید دمای آن به طور مستقیم افزوده نمی گردد اما لایه های هوا به وسیله تماس با سطح زمین که در اثر دریافت اشعه خورشید گرم شده اند ; گرم می شوند و سپس لایه های گرم شده هوا , گرمای خود را به وسیله جابجایی به لایه های دیگر منتقل میکنند . جریان هوا و باد نیز باعث تماس بیشتر توده های عظیم هوا با سطح زمین شده و بدین طریق باعث گرمی هوا می شود.
و عکس این مطلب در زمستان و شب رخ می دهد . بدین ترتیب که هوا در اثر تماس با سطح زمین گرمای خود را از دست می دهد و سرد می شود . در نتیجه میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد .
با توجه به این که سطح دریا ها خیلی آهسته تر از سطح زمین تحت تآثیر آفتاب گرم می شوند لذا میانگین درجه حرارت هوای بالای خشکی ها در تابستان بالا تر و در زمستان پایین تر از میانگین درجه حرارت هوای بالای دریاهاست .
ارتفاع از سطح دریا نیز تعیین کننده درجه حرارت هوا می باشد و در یک عرض جغرافیایی مشخص , مناطقی که در ارتفاع بیشتری قرار دارند سرد تر از مناطق پایین تر هستند .

ج ) رطوبت هوا

منظور از رطوبت هوا مقدار آبی است که به شکل بخار در هوا وجود دارد, که این بخار از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس هاو دریا ها و همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود. هر چه هوا گرم تر باشد بخار آب بیشتری را در خود نگه می دارند . به عنوان مثال ظرفیت پذیرش بخار آب در هوایی که دمای آن 18 درجه سیلسیوس است سه برابر هوایی است که دمای آن 2 درجه سیلسیوس می باشد . همچنین با کم شدن ارتفاع تراکم بخار آب در هوا زیاد می شود .

 

[World Designer]

[تنظیم شرایط محیطی] باد در معماری

[تنظیم شرایط محیطی] باد در معماری

تاثیر باد در معماری
- هوا به دلیل اختلاف فشار جو حرکت می کند.
باد عامل تبادل
1- گرما2- رطوبت 3- انتقال ذرات 4- سرما
از نقطه ای به نقطه دیگر است و نقش مهمی در آسایش گرمایی خانه دارد.
- در روزهای سرد از هوای متحرک و باد دوری می جوییم.
- ارسطو:« سالم ترین شهرها آنهایی هستند که برفراز زمینی با شیب متمایل به شرق بنا شوند تا از مزایای نسیم صبح بهره مند باشد.»
-ویتوریوس:«بادهای سرد مطبوع نیست بادهای گرم مستی آفرین اند و بادهای مرطوب ناسالم اند .» باید امتداد خیابان ها وکوچه های داخل صار شهر بر مرز مشترک رو به بادقرار گیرند.در غیر این صورت باد پس از ورود به کوچه ها توفنده می شود. راه حل های گذشته را باید مناسب سازی نمود چون خواستها عوض شده .
- یکی از مسائل مزاحمت وزش باد در کناره های ساختمان هاست. راه رفتن کنار بعضی ساختمانهای بلند مشکل آفرین است.
برای رفع مشکل: در شهرهای آینده
1- رابطه باد و آسایش
2- تقویت مهارت و آگاهی در موردآیرودینامیک معماری
1- جمع آوری اطلاعات اقلیمی
2- تحلیل
فصل 1 : جمع آوری اطلاعات پایه
وضعیت کمی
1- سرعت باد 2- جهت باد 3- تواتر باد
وضعیت کیفی
1- خلوص از گرد و غبار 2- خلوص از آلودگی

Z​

کیفی باد
1- فاصله از کارخانه های آلوده کمتر
2- پرس و جر از مردم محل
3- فاصله از زباله سوزه ها و ایجاد آن در صورتی که باد آن را به درون شهر نکشاند.

تعریف
منطقه تلطیف
به محدوده ای از محیط اطراف منبع آلودگی که برای جداسازی منبع آلودگی از محیط مجاور آن ضروری می باشد در این منطقه آلاینده ها توسط جو پاکسازی می شود.
فصل دوم : متناسب سازی اطلاعات ایستگاه هواشناسی
- اطلاعات هواشناسی حالت کلی و نسبی دارد.
- سرعت حرکت مولکول های هوا هر چه به سطح زمین نزدیک تر شود کاهش پیدا می کند هر چه بالاتر باشد اصطکاک کمتر سرعت باد بیشتر می شود.
V سرعت باد، h ارتفاع
ارتفاع گرادیان
ارتفاعی که دیگر تأثیر نیرو اصطکاک بر حرکت مولکول های هوا حذف شود.
گردیان










فصل سوم : جمع بندی اطلاعات
باد غالب
بیشترین تواتر ( فراوانی وزش) از سویی معین را به خود اختصاص دهد باد غالب گویند.
مراکز سینوپتیک
این نمودارها را به صورت گلباد در جدول گلباد در جدول جمع بندی کرده اند.
باد نایب غالب
بادی که فراوانی وزش بعد از باد غالب بیشترین فراوانی را دارد.
بادهای ویژه
بادهایی که از نظر بهداشتی و سلامت مهم است.هر چند دفعات وزش آن ناچیز باشد.
ارزیابی : فصل چهارم

- مقدار گرمای از دست رفته در هوای آزاد در واحد زمان از یک متر مربع سطح برهنه بدن

سرد راحت 800​

داغ 50​

بسیار سرد نامطبوع 1000​

گرم 100​

سرمای آزار دهنده 1200 ​

مطبوع 200​

برهنه یخ می زند 1400​

خنک 400​

برهنه یخ 6 ثانیه 2000​

بسیار خنک اسکی راحت 600​

اشکالات
A) چون شاخص رطوبت برای بدن برهنه است به اعتقاد جمعی محققان تعمیم برای انسان با لباس خالی اشکال نیست.
B ) چون شاخص برودت برای وضعیت غیر آفتابی است در روز آفتابی باید محاسبات طولانی انجام داد.
1- دما و سرعت باد و شاخص برودت باد رای سنجیم مقدار کالری در یک ساعت
2- محاسبه در طول روز آفتابی
3- محاسبه کاری جذب آفتاب
- بن واردن
رابطه آسایش باد و گروه ( جوی :مثل باد و دمای تابش، انسانی : مثل پوشاک – متابولیسم ، قدم زدن – سایه و آ،تاب جداگانه دو جدول )
( 2 تا جدول در صفه 4-3 در آسایش همراه با اقلیم نحوه محاسبه آمده ).
- سرعت m/s 10 ( برای جست 5 m/s ) چتر را وارانه می کند و تعادل فردمسن به هم می خورد.
- سرعت m/s 15 خطرناک
به نظر معماران امروزی در مورد استفاده از منابع طبیعی و یا گرمایش و سرمایش
بر در آمیختن ساختمان و طبیعت و کاهش وابستگی به لوازم گرمازا.
1- محدودیت منابع فسیلی که محرک دستگاه به لوازم گرمازا.
2- مشکلات جنبی مثل آلودگی : صوتی و هوایی.
3- اهمیت و لذت استفاده از توان سازگاری با طبیعت و محیط.
کوران در ساختمان
برقراری جریان هوایی طبیعی در داخل ساختمان به دلیل اختلاف فشار ناشی از عوامل :
الف) اختلاف تراکم هوا در اثر تفاوت دما.
ب) توزیع متفاوت فشار باد در اطراف ساختمان
- سرعت جریان هوا : ( سرعت بخشیدن به تعریف پوست، همرفتی دمای بدن با محیط)
منطقه آسایش
A) رطوبت نسبی 60%
B) سرعت نامحسوس جریان هوا
C) مجهز بودن ساختمان به عایق حرارتی و سایبان مناسب طوری که دمای تابشی متوسط از C 38 درجه تجاوز نکند.

مکان​

آسایش زمستانی​

آسایش تابستانی​

بالای عرض جغرافیایی ​

C 25-20​

C 28-21​

پایین عرض جغرافیایی ​

C 28-21​

C-24​

1- برای رطوبت بیش از 60% به ازای هر 10% -8/0 درجه از دما آسایش کم میشود.
2- اگر دمای تابستان بالا C به ازای هر C 8/2-55/0 ازدمای آسایش کم شود.
3- برای هر 15/0 m/s جریان باد 55/0 بهدمای آسایش افزوده شود به شرطی که از 5/1 m/a و د ما هوا از C37 تجاوز نکند.
سرعت هوا داخل سرعت هوای خارج

- امیدواری برای جریان هوا به داخل خانه وجود دارد.
1- نصب پنجره در جداره در مکان مناسب
فصل پنجم : بررسی وضعیت باد در مناطق فاقد ایستگاه
1- بررسی کتابخانه ای ( آشنایی با وضعیت کلی اقلیم، آگاهی از تغییرات آب و هوا در یک سال ) پوشش گیاهی – پستی و بلندی- جنگل و آب
2- بررسی های میدانی ( 1- مشاهده : لباس و منسوجات و نوع معماری وسایل گرمازا، 2- مصاحبه )
باد کوه ، دشت
کوه : مجموعه چین خوردگی های بزرگ و کوچک که دارای :
1- قله و خط الرس
2- بدنه شیب چین خورده
3- پای چین خورده
- دره : به فضا بین دو چین خوردگی مجاور گویند.
نکته : از آن جا که شیب چین خوردگی های کوه یکسان نیست رژیم گرمایی آن یکسان نیست که سبب به حرکت در آمدن جریان هوا می شود.
1- باد نشیب: هوای جاری در سراشیبی
A ) قله به دره B) دره به دشت
2- باد افراز: باد جاری در جهت صعود به بلندی
A) دره به قله B) دشت به دره
- حرکت چرخشی زمین بر جهت بادهایی مثل دریا به خشکی تاثیر می گذارد.
1- باد دره به قله : روزها ، طلوع بامداد تا غروب آفتاب . صبح قله زود گرم می شود و بالای رود و هوای کف دره که خنک است بالا می کشد.
2- باد قله به دره : شبها ، قله تششع طول موج بلند بیشتری دارد سرد می شود و سنگین به سمت پایین حرکت می کند .
عوامل : الف) سرعت جریان هوای منطقه کم باشد. ب) سرعت این باد به میزان شیب کوه بستگی دارد.ج) اختلاف دمای قله و کف دره رابطه خطی ارتفاع max چند متر در ثانیه.
3- باد دشت به دره : اختلاف گرمای انباشته در بدنه شیب و زمین های پای کوه
4- باد دره به دشت : یخچال ، وجود مانع برای این حرکت مثل درخت به دلیل اختلاف ذخیره گرما در زمین دامنه و چین خوردگی هاست وخانه باعث ایجاد یخچال پشت آن می شود.
5- ترکیب دو باد
6- باد دریا به خشکی : ( به دلیل اختلاف ظرفیت گرمایی آب و خشکی مجاور، روز ، ابرکمولوس( گاهی) ، قوی تر از باد خشکی به دریا، بعد زا ظهر 68 m)
7- باد خشکی به دریا ( دلیل اختلاف ظرفیت گرمایی آب و خشکی ، در شب )
8- باد روستا به شهر
احتمال جریان هوا بین دو پهنه وسیع مجاور وجود دارد.
چند کیلومتر به مرکز شهر کمتر می رسد، به همین علت مرکز شهر اکثراً گرمتر است.
- باد دره به دشت
- باد قله به دره
قبل از طلوع – دره سردتر از دشت
- سرشب ( گرمای دره دشت یکسان)
ترکیب دو باددر نیمه شب
- با گذاشتن کاه و علوفه دراین قسمت و شکل دهی سقف به طور مناسب باد سرد تلنبار شده پشت ساختمان را که باعث ایجاد یخچال می شود به بیرون هدایت می کنی .
توجه :هنگام طلوع صبح و غروب آفتاب جریان باد نشیب و فراز باهم تداخل پیداکرده .
- اگر جریان های با عمود بر باد منطقه ای باشد مانند سد طبیعی جلوی آن باد عمل می کنند.
نکته : گاهی باد افراز و نشیب به علت باد محلی و منطقه ای در محدوده ای نسبتاً کوچک به دوران می افتد که در صورت وجود منبع آلودگی این دوران هوا به آلودگی منطقه کمک می کند. اصولاً احداث مراکز آلوده کننده هوا در دره ها خطرناک است و باید پرهیز شود.
3/3< عابران در گذرگاه سرپوشیده احساس مزاحمت می کنند.
4/5< اشخاص نشسته در محیط باز احساس مزاحمت می کنند.
9/7< سالخوردگان در حال قدم زدن احساس مزاحمت می کنند.
3/9 تعادل سالخوردگان و دوچرخه سواران به هم می خورد.
3/12 کودکان و سالمندان در حال کار اطراف ساختمان تعادل از دست می دهد.
5/15 اشخاص بالغ هنگام قدم زدن تعادل خود را از دست می دهد.
فصل 6: کنتل باد با بهره گیری از دانش ایرودینامیک معماری
ایرودینامیک معماری: به مطالعه رفتار و سرعت باد در محیط معماری می پردازد.
6-1- تغییر جهت باد در برابر مانع و پدیده ی مناطق ایرودینامیکی
انواع جریان باد محیط
1- جریان هموار: ذرات هوا با سرعت یکسان در یک جهت در حرکت هستند.
2- جریان متلاطم: ذرات هوا حرکتی اتفاقی با فواصل نامنظم با سرعتی نابرابر و فقط در جهت نهایی توده هوا به سویی معین قابل تشخیص است.
- وقتی باد به جسمی برخورد می کند انحرافاتی از مسیر اصلی و سرعتش پیدا می شود.
.

 

[سـعید]

مکان یابی مناسب برای استفاده از انرژی باد در کشور

مکان یابی مناسب برای استفاده از انرژی باد در کشور

مکان یابی مناسب برای استفاده از انرژی باد در کشور

فاطمه رحیم زاده-زهره جهانگیری-
چکیده:
هر چند در دهه های اخیر لزوم یافتن منابع جدید و سالم انرژی باد به صورت یک ضرورت حیاتی مطرح شده لکن صنعت انرژی باد خود به تنهایی جدید نیست و آسیاب های بادی و آبی جزء صنایع اولیه ی هستند که از 2000 سال پیش بوجود آمده اند.
امروزه با استفاده از فن آوری های جدید و توربین های مدرن ، الکتریسیته برای مصارف مختلف مانند روشنایی ، گرمایش ، سرمایش و غیره تولید می شود . در دهه های اخیر استفاده از انرژی باد بطور چشمگیری در سرتاسر اروپا گسترش پیدا کرده و هم اکنون نیروی برق خانگی برای پنج میلیون نفر از این طریق تامین می شود . براساس پیش بینی متخصصین اروپایی تا سال 2010 نیازهای خانگی پنجاه میلیون نفر از راه انرژی باد تامین خواهد شد .
با توجه به روند صنعتی شدن جهان و رشد افزون تکنولوژی ، انسان ها مجبورند راهکارهایی را برای مبارزه با مشکلات زیست محیطی بوجود آمده بکار گیرند . این مشکلات عمدتاً ناشی از استفاده وسیع از سوخت های فسیلی و انرژیهای هسته ای می باشد . دولتمردان در سرتاسر دنیا سعی بر کاهش این مشکلات و آلودگی های زیست محیطی داند و تلاش می کنند از انرژی های پاک و تجدید پذیر مانند باد ، آب ، خورشید و غیره استفاده کنند . انرژی باد نقش با ارزشی در بوجود آوردن آینده ای پاک و پایدار بازی می کند . انرژی باد یک نیروی پاک و بدون هیچگونه آلایندگی می باشد زیرا دی اکسید کربن ( گازی که در گرمایش جهانی نقش دارد ) ، دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن ( گازهایی که در باران های اسیدی نقش دارند ) در فرآیند تولید انرژی باد بوجود نمی آیند ، همچنین مخاطرات ناشی از ضایعات رادیو اکتیو نیز در این صنعت وجود ندارد .
در این مقاله سعی خواهد شد با استفاده اطلاعات هواشناسی و روش های آماری مناسب انرژی باد برای تعدادی از ایستگاه ها با توجه به استاندارد های بین المللی محاسبه گردد . برای شناسایی اقلیم منطقه از نقطه نظر رژیم باد ، تعیین مشخصات سینوپتیکی و نوع توپو گرافی منطقه لازم است . در این بین کمیت سرعت باد نقش اساسی را در تعیین انرژی باد ایفا می کند . محاسبه انرژی باد و تعیین حدود آن با استفاده از روش های آماری همچون توزیع ویبال و رایله می تواند نقش مهمی در شناسایی مناطق مستعد برای تولید نیروی برق از انرژی باد را داشته باشد .
واژه های کلیدی : توده زنده ، جریانسو ، افت و خیز ، زمین گرمایی ، پرفشار ، نسیم خشکی ، کم فشار ، روش نیوتن – رافسون ، توان ، توزیع رایله ، نسیم دریا ، تلاطم ،تاوه ، توزیع ویبال

دریافت متن کامل مقاله [ دریافت فایل ]

 

[V A N D A]

منبع : خبرآنلاین


نیروهای گرانشی مابین ماه و خورشید و زمین سبب بالا و پایین رفتن منظم آب اقیانوس ها در سراسر جهان گردیده که نتیجه آن امواج جزر و مدی می باشد. ماه نیرویی بیش از دو برابر نیرویی که خورشید بر امواج جزر و مد ﺗﺄثیر می گذارد اعمال می کند. در نتیجه جزر و مد به وضوح تابعی است از گردش ماه به دور زمین . ایجاد موج در روز و سیکل جزر در سطح هر جزئی از اقیانوس وجود دارد. دامنه ارتفاع موج جزر و مد در اقیانوسهای آزاد در جایی که چندین سانتی متر آشفتگی در مرکز موج بالغ بر صدها کیلومتر آشفتگی می شود بسیار کم است.
به هر حال موج می تواند مطابق دستورالعمل خاصی زمانی که به نواحی اقلیمی می رسد افزایش پیدا کند و حجم عظیمی از آب را به فواصل کوچک رودخانه ها و دهانه ی رودها در وار ساحلیسرازیر ماید.
برای نمونه جزرومد در دهانه رودخانه فاندی در کانادا با دامنه ای در حدود ۱۶و ۱۷ متر از کرانه دریا در دنیا ازسایر نواحی بیشتر است.
جزر و مدهای عظیم از این نوع را در سایر نواحی در سراسر جهان می توان مشاهده نمود. نظیر کانال بریستول در انگلستان. ساحل کیمبرلی در استرالیا و دریای اخوستسک در روسیه. جدول 1 شامل گستره ی دامنه ی جزر و مد در مناطق با موج بلند است.
اغلب جزر و مدهای ساحلی کشندی شامل دو طغیان و دو فروکش با یک دوره نیم روزی دوازده ساعت و بیست و پنج دقیقه ای هستند. از این رو برخی از سواحل وجود دارند که در آنجا جزر و مد تا دو مرتبه از لحاظ زمان جزر و مد روزانه طولانی تر هستند یا اینکه دست کم تلفیقی از هر دو با اختلاف و نابرابری روزانه. اما به هر حال همیشه در دورهء روزانه یا نیم روزی ثابت هستند. میزان جزر و مد در هر ماه قمری متغیر است. بلندترین جزر و مد ها جزر و مدهای بهاری نامیده می شوند که زمانی رخ می دهد که ماه و زمین و خورشید از نظر موقعیت مکانی در یک خط مستقیم قرار می گیرند. (استقرار نقطه سه گانه)

طغیان و فروکش جزر و مد در طول خط ساحلی منطقه می تواند به صورت زیر توضیح داده شود:

ارتفاع کم موج جزر و مد از صدها کیلومتر در سطح اقیانوس ها براساس چرخش به دور زمین تا زمانی که امواج در آن اقلیم به لب دریا برخورد نماید زیر ماه امتداد پیدا می کند.

جرم آب توسط گرانش ماه کشیده می شود و دهانه رودخانه ها را پر می نماید. جایی که این جرم آب هیچ راهی برای گریز و پراکنده شدن در اقیانوس نمی یابد این امر به تداخل امواج و انباشته شدن آب در دهانه رودخانه ها منجر می شود. در نتیجه سطح آب بالا می آید (سیکل جزر و مد)
جزر و مد در مسیر حرکت ماه مجدداً فروکش می کند و از سمت اقیانوس دور شده به زمین نزدیک می شود و اثر این گرانش روی آب اقیانوس ها تدریجاً کاهش پیدا می کند. (سیکل فروکش)

توضیحات فوق تنها یک بیان شماتیک از گرانش ماه بود که بر اساس عوامل ﺗﺄثیرگذار در کشند و جزر و مد امواج بیان گردید.
سایر عوامل که در گستره موج ﺗﺄ ثیر می گذارند عبارتند از: کشش خورشید نیروهای سانتریفوژی چرخشی در نتیجه گردش زمین و در برخی از موارد رزونانس و تشدید محلی خلیج ،دهانه و مدخل رودخانه ها.

پدیده جزر و مد در اثر اختلاف نیروی گرانشی وارد بر نقاط مختلف زمین نسبت به یکدیگر پدید می‌آید. نقاط نزدیک‌تر به ماه، با شدت بیشتری کشیده می‌شوند و نقاط دورتر، با شدت کم‌تر؛ اما از آن‌جا که زمین سیاره بسیار بزرگ و سنگینی است، این‌طور به‌نظر می‌رسد که در مقایسه با مرکز زمین، نقاط نزدیک‌تر به ماه کشیده می‌شوند و نقاط دورتر از ماه، در جهت مخالف رانده می‌شوند. در اثر این کشش و رانش، آب از نواحی دور کشیده می‌شود (جزر) و در این مناطق بالا می‌آید (مد).

جزر و مد فقط در آب‌های آزاد اتفاق می‌افتد و در جایی مثل دریای خزر که ارتباطی با اقیانوس‌های روی زمین ندارد؛ جزر و مد اتفاق نمی‌افتد. شایان ذکر است که موج جزرومد شبیه به موج سونامی، منتها با شدتی بسیار کمتر است!