[ مقاله ] انرژی خورشیدی در طراحی ساختمان

[Sahar Gh]

اطلاعات در مورد انرژی خورشیدی در طراحی ساختمان می خواستم ...
و به یک کلیپ هم در مورد این انرژی و تجهیزاتی که استفاده میشه برای بهره گیری بهتر از اون چه در معماری مدرن و چه در معماری سنتی نیازمندم..
خیلی ممنون میشم کمکم کنید......................
اگه نمونه هم سراغ دارید ممنون میشم بگید.

 

[reza2011]

اينم خدمت سحر خانم گل :

با معماري خورشيدي آشنا شويم :

در معماري خورشيدي ساختار يك ساختمان شامل يك سيستم گردآوري انرژي خورشيد و يك سيستم ذخيره و توزيع انرژي كه در نتيجه براي ساكنين ساختمان آسايش حرارتي و روشنائي طبيعي تامين مي نمايد، مي گردد. گرمايش فضاي دروني ساختمان از طريق ورود انرژي خورشيدي از پنجره هاي بزرگ يا فضاي خورشيدي و يا از طريق گردآورنده هاي حرارتي كه با بام يا نماي ساختمان يكپارچه هستند بدست مي آيد. سرمايش فضاي دروني بوسيله سايبان ها، تجهيزات تهويه و خنك كننده هاي تبخيري، تابشي يا جريان هواي خنك – تازه سطحي انجام مي گيرد. روشنائي طبيعي با استفاده از هدايت نور خورشيد از طريق كانال هاي ويژه به عمق ساختمان انجام مي گيرد.

با توجه به اينكه تكنيكهاي ساختماني از منطقه به منطقه خيلي متفاوت هستند، و نيازهاي نسبي گرمايش، سرمايش، و نورگيري در روز بشدت تحت تاثير هوا قرار دارد. طراحي معماري خورشيدي مناسب تمايل به تاثير پذيري از شرايط خاص محل را دارد. با وجود اين مي توان اظهار نمود كه هزينه افزايشي جهت استفاده از طراحي كاملا غير فعال در مناطقي كه ديوارها و پارتيشن هاي با جرم زياد از قبيل بتون و آجر مرسوم است، حداقل مي باشد. هزينه شيشه هاي بزرگ با كارآيي زياد كه درمقابل آفتاب قرار دارند ( با سايبان درست و امكانات تهويه عرضي جهت اجتناب از گرمايش بيش از حد در تابستان ) تا حدودي توسط سطح كاهش يافته ديوارهاي خارجي جبران مي شود، و بخشي ازجرم حرارتي ساختمان مي تواند بسادگي از طريق تهويه به ذخيره حرارت تبديل گردد بدين صورت كه حرارت خورشيدي زمستاني براي استفاده در شب ذخيره مي شود و هواي شب خنك تابستان براي استفاده در روز ذخيره مي گردد.

لذا با طراحي خوب مي توان بار حرارتي ساليانه را درنواحي سرد و آفتابي به ميزان 80% و در نواحي ابري تر به ميزان 50% كاهش داد. براي دستيابي به همان ميزان گرمايش خورشيدي در ساختمانهاي سبك،‌گردآورنده هاي حرارتي خورشيدي همراه با ذخيره مربوطه لازم است، كه هزينه بيشتري را در بر دارد. استراتژي صحيح سايبا ن و تهويه در ساختمان هي با جرم حرارتي زياد مي تواند 80% از بار سرمايشي ساليانه را اگر شبها به اندازه كافي خنك باشند كاهش دهد، اما درغير اينصورت تكنولوژي هاي پيچيده تري بر مبناي تبخير آب با تونلهاي خنك كننده زيرزميني، نيز مورد نياز مي باشد، نور دهي در روز كه از طريق شيشه هاي بزرگ با راندمان بالا حاصل مي شود سبب صرفه جوئي اندك انرژي در منازل مي گردد اما مي تواند براي دفاتر كه كاهش نياز به نور حاصل از الكتريسيته در كاهش بار سرمايشي اثر دارد، بسيار مهم است


معماري خورشيدي ساده، كه صرفا بر مبناي شيشه هاي با راندمان بالا و عايق حرارتي خوب ساختمان مي باشد، بطور تجاري توسط برخي از معماران مورد استفاده قرار مي گيرد و اغلب بدان بصورت صرفه جوئي در انرژي نگريسته مي شود. اين درست است زيرا ميتوان در ساختمانهاي موجود با چنين اقداماتي حدود 25% در انرژي صرفه جوئي نمود. اما ميزان بالاتر نقش خورشيد اشاره شده در بالا فقط مي تواند در ساختمانهاي جديد كه به دقت طراحي شده اند حاصل گردد، و مدلسازي كامپيوتري نورگيري و حرارت يك وسيله اساسي دربهينه كردن كارآيي ساختمان مي باشد. تعدادي نرم افزاهاي كامپيوتري ارائه شده اند، اما يك برنامه معتبر و جامع و ساده براي استفاده هنوز موجود نيست و اين مانع اصلي در توسعه وسيع تر طراحي معماري خورشيدي مي باشد. علاوه بر آن فقدان آگاهي عمومي كه چنين طراحي هايي مي تواند منجر به ساختمانهاي با نياز خيلي كمتر به انرژي شود كه درعين حال مكان لذت بخش تري براي زندگي و كار هستند، نيز وجود دارد.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري:

مهم ترين بعد مجزاي بعد خورشيد در ارتباط با ساختمان ها، استفاده ي بصري از آن است و اين يعني نور خورشيد (آفتاب)، تابش و چشم انداز. تابش مستقيم آفتاب به بدن انسان را مي توان در نواحي خاصي محصور کرد که مردم در اين مکان ها اوقات فراغت و استراحت خود را مي گذرانند، (مثل نواحي خارج از خانه، بالکن ها، حياط، گلخانه، و ايوان ها ...). معماري خورشيدي بايد بتواند شرايط راحت و مطلوبي را براي صرف مدت زمان طولاني در چنين نواحي فراهم آورد. مهم ترين موارد در اين راستا، عبارت اند از جنبه هاي آسايش بصري (مناظر) و چشم اندازي کوتاه به خورشيد است. جنبه ي منحصر به فرد روشنايي روز در تکنولوژي خورشيدي، متأثر از تراکم نوري است. ساختمان ها بايد طوري طراحي شوند که بتوانند نور پراکنده و پخش شده ي خورشيد را دريافت کنند، که اين خود زماني حاصل مي شود که خورشيد در بالاترين نقطه در آسمان (سمت الرأس) باشد.


يکي از اشکال استفاده از انرژي خورشيدي در ساختمان به صورت مستقيم (انفعالي) است که در آن کيفيت و چگونگي معماري ساختمان، دريافت و ذخيره ي انرژي خورشيدي را فراهم مي کند.
کاربردهاي شخصي استفاده از نور خورشيد، چون گرمايش ساختمان يا اتاق ها با تابش خورشيد را نيز مي توان جزء کاربردهاي انفعالي يا مستقيم انرژي خورشيدي به شمار آورد.


اين نوع از گرمايش، ترکيبي است از کاربردهاي تکنيکي و شخصي تابش خورشيدي، در نگاه اول، اين شکل گرمايش، در قسمتي ساده و راحت از يک خانه مثل اتاق نشيمن براي آسايش فرد به نظر عجيب مي رسد؛ چون هيچ کس نمي خواهد در يک جمع کننده خورشيدي يا جايي که گرمايش آن کاملاً تحت کنترل خورشيد است، زندگي کند. به بيان فني، کوچک بودن ناحيه ي جذب مستقيم (منبع ذخيره ي اوليه)، محدوديت هاي گرمايي اتاق و جريان هاي همرفتي ناشي از منابع ثابت براي ورود هواي تازه جهت آسايش ساکنان، بخش داخلي ساختمان را به تنهايي و بدون اعمال و استفاده از سيستم خورشيدي انفعالي در آن، به يک جمع کننده ي بي نهايت ضعيف گرما و انرژي خورشيد تبديل مي کند.

کاربرد فني محض از انرژي خورشيدي بايد در کالکتورها (جمع کننده هاي انرژي خورشيدي) و سطوح تبديلي (مثل کالکتورهاي حرارتي) و تأسيسات فتوولتاييک (مبدل هاي انرژي خورشيدي به انرژي الکتريکي) رخ دهد، که از آن ها، انرژي به واحدهاي ذخيره يا مکان حقيقي خود جهت استفاده، انتقال مي يابد. اين يک کاربرد غيرمستقيم (يا فعال) از انرژي خورشيدي است، و تأسيسات تکنيکي آن، بر روي بدنه ي ساختمان، جايي که عاملي براي ايجاد سايه نباشد، نصب مي شوند.

از جمله نکات و مراحلي که در راستاي شکل گيري و اجراي يک پروژه ي معماري خورشيدي بايد مورد نظر قرار گيرند، مي توان به مواردي چون سايت ساختمان، شکل و فرم و مصالح ساختمان و خود ساختمان اشاره کرد که در ادامه به شرح هر يک پرداخته شده است.

موقعيت محلي ويژه، پوشش گياهي موجود و سازه ي ساختمان ها، عوامل اقليمي و توپوگرافي محدوده و قابل دسترس بودن اشکال پايدار الکولوژيکي از انرژي که براي يک دوره ي زماني در نظر گرفته شده اند و حجم استفاده از آن ها، همانند محدوديت هاي محلي، همگي بايد به عنوان پايه و مبناي اصلي هر يک از پروژه هاي معماري به صورت جداگانه، ارزيابي و تحليل گردند.

منابع طبيعي قابل دسترس در يک مکان خاص، به خصوص خورشيد، باد و گرماي درون زميني بايد در تعيين موقعيت اقليمي ساختمان ها منعکس شوند و نيز در طراحي اوليه شکل و سطوح و لايه هاي ساختماني منظور گردند. بر حسب موقعيت جغرافيايي، شکل کالبدي، ترکيبات مواد و مصالح و اين که سازه براي چه منظوري مورد استفاده قرار گرفته، الگوهاي گوناگون موجود يا جديد براي ايجاد يک سازه در ارتباط متقابل با عوامل مکاني که در زير آمده است، بايد مدنظر قرار گيرد.

* داده هاي اقليمي (ارتفاع خورشيد، تغييرات فصلي و ناحيه اي نور خورشيد، دماهاي متفاوت هوا، نيروي باد و مسير آن، دوره هاي زماني که در آن بادها مي وزند، ميزان رطوبت و بارش و غيره).

* ميزان قرارگيري در معرض نور خورشيد، و مناظر فضاهاي باز و مسطح زمين (زاويه شيب، شکل، خط، برجستگي زمين، تناسبات، مقياس و غيره).

* موقعيت، شکل هندسي، اندازه ها و ابعاد ساختمان هاي مجاور، ساختارهاي توپولوژيکي (زمين شناسي)، آب و پوشش گياهي (الگوهاي متغير سايه اندازي، انعکاس، حجم، تشعشعات و تابش و غيره).

* تناسب جرم و توده هاي زميني موجود به عنوان بدنه هاي ذخيره حرارتي (گرمايي).

* الگوهاي انساني و مکانيکي حرکت.

* قراردادها و آيين نامه هاي موجود ساختمان سازي و ميراث هاي معماري.


مصالح و شکل ساختمان:

ساختمان ها بايد به گونه اي طراحي شوند که به حداقل انرژي جهت روشنايي و سرويس دهي به فضاها (براي مثال، گرما براي گرمايش آب يا خود ساختمان، سرمايش، تهويه ي هوا و توليد الکتريسيته براي روشنايي) نيازمند باشند. براي رفع همه ي نيازهاي باقيمانده ي ديگر، راه حل ها بايد به گونه اي انتخاب شوند که ايجاد تعادل کلي در مصرف انرژي را برآورده کنند و آخرين دانش فني روز را در استفاده از اشکال مختلف انرژي سازگار با محيط در بر گيرد و مورد ملاحظه قرار دهد.

در استفاده از مصالح، اشکال ساختماني، فن آوري سازه، حمل و نقل، نصب و مونتاژ قطعات توليدي مربوط به اجزاي ساختماني، بايد محتوا، مقدار انرژي و چرخه ي عمر (طول عمر) مصالح در نظر گرفته شود.

* مواد خام قابل بازيافت که به مقدار کافي با مقادير دقيق در دسترس هستند و اشکال ساختماني شامل انواع سازه ها و ساختمان هايي که داراي حداقل مقدار مصرف انرژي اوليه هستند، بايد در اولويت قرار داده شوند.

* بازيافت مواد و مصالح ساختماني بايد تضمين شده باشد، به طوري که بتوان آن ها را دوباره مورد استفاده قرار داد و يا اين که دفع آن ها براي محيط زيست امکان پذير باشد (محيط زيست بتواند آن ها را تجزيه کند).

* ساختارهاي باربر و پوسته ي ساختمان ها بايد مقاوم باشند و دوام زيادي داشته باشند، به طوري که از کارايي و موثر بودن مصالح، نحوه ي عمل و مصرف انرژي آن ها اطمينان حاصل شود و هزينه ي دفع را به حداقل رساند.

يک ارتباط بهينه ميان انرژي توليد شده يا مورد استفاده در طول عمر آن، بايد حاصل شود.

عناصر و اجزاي ساختماني که به طور فعال يا غيرفعال انرژي خورشيدي مصرف مي کنند و آن دسته از المان هايي که به راحتي قادر به استفاده براي رفع مشکلات طراحي و ابعادي هستند، موادي هستند که بايد در آينده براي گسترش آن ها تلاش شود و بايد استفاده ي آن ها را در اولويت قرار داد.
سيستم هاي جديد و محصولات توليد شده در زمينه ي انرژي و فن آوري ساختمان، بايد اين قابليت را داشته باشند که به آساني با اجزاي ساختمان يکپارچه و ترکيب گردن و به راحتي قابل تعويض و تجديد باشند.
ساختمان ها را بر حسب تعادل انرژي شان، مي توان به عنوان سيستم هاي کاملي در نظر گرفت که انواع انرژي قابل حصول محيطي را کسب مي کنند و نيازهاي متنوع و گوناگون را در اين رابطه برآورده مي سازند. ساختمان ها را بايد به عنوان سيستم هاي پايدراي در نظر گرفت که قابليت استفاده ي مختلف را در درازمدت دارا باشند.

* عملکردها بايد در پلان و مقطع به گونه اي مشخص شوند که تغييرات دما و نواحي دمايي محاسبه گرديده باشد.

* نقشه کشي و اجراي ساختمان و انتخاب مصالح بايد بر اساس يک راهکار و مفهوم انعطاف پذير و قابل تغيير باشد، به گونه اي که تغييرات بعدي در به کارگيري و استفاده از آن ها بتواند با حداقل هزينه براي مصالح و انرژي صورت پذيرد .

* نفوذپذيري پوسته ساختمان نسبت به نور، گرما و هوا، و نيز شفافيت پوسته ساختمان بايد قابل کنترل و قابل اصلاح باشد، به گونه اي که بتواند در برابر تغييرات شرايط آب و هوايي محلي عکس العمل نشان دهد (مثل ميزان دريافت انرژي خورشيدي، محافظت در برابر تابش، انعکاس نور، سايه اندازي، محافظت در برابر گرم شدن هاي موقتي و تهويه قابل تطبيق طبيعي).

* امکان اين که نيازهاي رفاهي ساکنان به طور عمده از طريق طراحي ساختمان بر اساس معيارهاي مشترک و به شکل مستقيم برآورده شود، بايد وجود داشته باشد. انرژي مورد نياز باقيمانده که براي گرمايش، سرمايش، توليد برق، تهويه و روشنايي مورد نياز است، بايد توسط سيستم هاي فعالي که از نظر اقتصادي به وسيله انرژي هاي قابل دسترس تأمين مي شوند، به دست آيند.

منابع تکنيکي و انرژي که در يک ساختمان مورد استفاده قرار مي گيرد، بايد متناسب با عملکردهاي ساختمان باشند، بررسي ها نشان مي دهند که نيازها براي گروه هاي مختلف استفاده کننده بايد دوباره مورد بازبيني قرار گيرند و در هر جايي که لازم است اصلاح گردند. ساختمان ها با کاربري هاي خاص، از قبيل خانه ها، موزه ها، کتابخانه ها، بيمارستان ها و غيره، بايد به طور جداگانه در نظر گرفته شوند، چرا که شرايط آب و هوايي و اقليمي خاصي براي هر يک از آن ها وجود دارد . ​

 

[reza2011]

ادامه مقاله...

شهرسازي خورشيدي:

شکل هاي تجديدپذير انرژي، فرصت هايي را براي زندگي در شهرها فراهم مي آورد که آن ها را جذاب تر مي کند. در نواحي که منابع انرژي و زيربنايي انتقال انرژي وجود دارد، استفاده از اين نوع انرژي ها، بايد از طريق شکل واقعي ساختمان به حداکثر برسد. سوخت و اشتعال و استفاده از سوخت هاي فسيلي بايد به طرز جدي کاهش يابد، ارتباط ميان شهرها و طبيعت بايد تا آن جا بهبود يابد که يک همزيستي ميان اين دو ايجاد شود. براي هر گونه تغييرات و ساير معيارهايي که در فضاهاي عمومي يا ساختمان هاي موجود لحاظ مي شود و يا باعث ايجاد ساختمان هاي جديد مي شود، بايد هويت فرهنگي و تاريخي آن منطقه را مورد ملاحظه قرار دهد و شرايط جغرافيايي و اقليمي آن منطقه با هر چشم انداز و منظره طبيعي را در نظر گيرد.

شهر، در کل بايد به عنوان يک ارگانيسم با طول عمر کاملاً طولاني مورد توجه قرار گيرد، همواره اين امکان براي يک شهر بايد وجود داشته باشد که تغييرات ثابتي که در ساختار و ظاهر شهر به وجود مي آيند، قابل کنترل باشند تا حداقل اختلال و حداکثر استفاده از منابع انرژي حاصل شود.

شهرها منابعي به شکل ساختمان هستند که داراي ظرفيت انرژي اوليه بالايي هستند. دستيابي به يک يکپارچگي منسجم تر با تعادلي کامل ميان طبيعت، همسايگي هاي گوناگون، ساختمان ها و فضاهاي باز، فراساختارها و عملکرد آن ها، سيستم هاي حمل و نقل و ارتباطات، بايد در معرض يک فرايند ثابت که چرخه هاي طبيعي تجديدپذيري انرژي را دنبال مي کند، مورد اصلاح و احياء و بازسازي قرار گيرد.

آنچه که در اين نوع شهرسازي بايد در نظر گرفته شود، سايه اندازي نواحي خارجي ساختمان است: به عبارت ديگر کاربرد اجتماعي و همگاني انرژي خورشيدي. ساختمان ها بر روي کالکتورهاي بيولوژيکي، يعني نواحي که گياهان رشد مي کنند، نيز سايه ايجاد مي کنند. اين مساله باعث کاهش درجه ي حرارت زمين و کاهش زماني است که مي توان از گل ها و درختان لذت برد. در حقيقت، بيشتر گياهان ممکن است نتوانند تحت چنين شرايطي رشد کنند.

يکي از نيازهاي پايه اي و اساسي، نياز به پيشرفت متمرکزتر جهت ايجاد همسايگي هاي متراکم و همچنين ايجاد خدمات، منابع و مراکز فرهنگي است که عابر پياده نيز بتواند به راحتي به آن دسترسي پيدا کند. بدين ترتيب، حجم ترافيک و تعداد معيارها و ابعاد فراساختاري را مي توان کاهش داد.

نواحي و قسمت هاي خارجي ساختمان، در گسترش با تراکم بالا، از اهميت اجتماعي خاصي برخوردارند. روشنايي کامل اين قسمت ها، حس بصري و احساس رفاه و راحتي افراد را تقويت مي کند. فضاهاي بازي که مي توان در آن ها قدم زد، بازي کرد و يا اوقات فراغت را در آن گذراند، بايد تحت تأثير کامل نور و گرماي طبيعي خورشيد باشند. اين نوع کاربرد مستقيم يا انفعالي انرژي خورشيدي، از نظر تکنولوژي خورشيدي، نسبت به استفاده از نور خورشيد در فضاهاي داخلي ساختمان، داراي کارايي بالاتري است (البته اگر به بعد فضاي خارجي ساختمان (براي مثال با کنار گذاشتن وسايل نقليه) توجه شود).

اشکال ساختماني موقعيت و قرارگيري آن ها در ارتباط با يکديگر، به طور خودکار منجر به انتشار و پخش نور خورشيد و اثرات فردي، تکنيکي و اجتماعي که در بر دارد، مي شود. در اشکال متراکم گسترش، کاربرد اجتماعي و همگاني از اهميت اصلي برخوردار است.

شکل ساختارهاي شهري و مناظر طبيعي ساخت بشر، بايد با استفاده از فاکتورهاي محيطي و اقليم شناسي که در ادامه بيان مي شود، مديريت گردد:

* جهت گيري ساختمان ها و خيابان ها به سمت خورشيد.

* کنترل دما و استفاده از روشنايي طبيعي روز در خانه ها و مکان هاي عمومي.

* توپوگرافي (فرم زمين، پرتوگيري و در معرض نور خورشيد قرار گرفتن به شکل کامل، شرايط و مکان هاي عمومي).

* مسير و شدت وزش باد (در امتداد خيابان ها، خانه ها، فضاها و مکان هاي عمومي سرپوشيده، تهويه سيستماتيک، راهروهاي هواي سرد).

* پوشش گياهي و توزيع مناطق گياهي (تأمين اکسيژن، وجود گرد و خاک، تعادل دمايي، سايه اندازي،بادشکن ها).

* بررسي آب هاي زيرزميني (رباطه ي ميان آب و سيستم هاي راه آبي).

تسهيلات سرويس دهي و توليد مي توانند يکديگر را تکميل کنند و به شکل موثرتري مورد استفاده قرار بگيرند. پياده ها و وسايل نقليه اي که بدون استفاده از سوخت هاي فسيلي حرکت مي کنند، راهکارهايي هستند که بايد در مناطق شهري مورد توجه قرار گيرند. حمل و نقل عمومي نيز بايد مورد پشتيباني ويژه قرار گيرند، نياز به پارکينگ عمومي نيز بايد کاهش يابد و مصرف بنزين و ساير سوخت ها نيز بايد به حداقل رسد.

پلان زونA از يک دهکده ي خورشيدي در ايسلند و جهت گيري خانه ها به سمت خورشيد وهماهنگي با توپوگرافي در تصوير بالا نشان داده شده است .

طرحي براي شهر خورشيدي Lize- Pichling در استراليا در تصوير بالا نشان داده شده است .

استفاده ي اقتصادي از زمين، که از طريق عرضه ي تراکم قابل قبول در طراحي و برنامه ريزي هاي جديد همراه گرديده است، مي تواند کمکي به کاهش هزينه در ساختارهاي زيربنايي و حمل و نقل باشد و در نتيجه کاهش بهره برداري از زمين در آينده را به دنبال داشته باشد. اندازه گيري ها براي حفظ يک تعادل زيست محيطي نيز بايد اجرا گردد.

در مکان هاي عمومي شهرها و حومه ها، بايد اقداماتي جهت بهبود آب و هواي شهري، کنترل دما، حفاظت در برابر باد، سرمايش و گرمايش خاص اين مکان ها و با استفاده از انرژي هاي تجديدپذيري چون انرژي خورشيدي، انجام گيرد و قدم هايي در اين زمينه برداشته شود.

اسکيس از جهت گيري خانه ها به سمت خورشيد درشهر خورشيدي Lize- Pichling در استراليا در تصوير بالا نشان داده شده است .


نتيجه گيري:

در حال حاضر ايده هاي تازه اي براي مناطق جديد شهري در حال گسترش ارائه مي شود که در آن ها، پس از اين ديگر ساختمان هايي که از انرژي خورشيدي استفاده مي کنند، عجيب و بيگانه نيستند و به عنوان ساختمان هاي مجزا و غير قابل باور در نظر گرفته نمي شوند. امروزه، بسياري از مواردي که از انرژي خورشيدي استفاده مي کنند، مرتبط با ساختارهاي شهري و پيشرفت هاي ساختماني هستند و در فضاهاي باز و عمومي و زيربنايي کاملاً دست نخورده، ديده مي شوند. در نتيجه، امکان کاهش چشمگير مصرف سوخت هاي فسيلي براي توليد انرژي سيستم هاي پيچيده شهري، ايجاد مي گردد.

بنابراين، تغييرات در بسياري از سطوح در مقياس شهري، طرح هاي موردي و مجزاي توسعه و در اجزاء و عناصر ساختماني، همانند روش هاي طراحي و برنامه ريزي شهري و مراحل آن، رخ مي دهد. اهداف و خط مشي سياسي در حال توسعه است. مدت زمان زيادي طول کشيد تا مشخص شود که استفاده از انرژي خورشيدي در طراحي محيطي، يک نظريه ي مهم براي آينده محسوب مي شود.

بنابراين پروژه هاي معتبر آينده پروژه هايي هستند که مقدار و نيز چرخه ي حيات مصالح و مواد ساختماني و استفاده از انرژي هاي تجديدپذير چون خورشيد را مدنظر قرار دهند و تأثيرات ساختماني را بر فضاهاي شهري و محيط به طور کامل لحاظ کنند، به طوري که مناظر و چشم اندازهاي طبيعي حفظ گردد و ساختمان ها و شهرهايي همساز و هماهنگ با طبيعت ايجاد شوند.

اسکيس از جهت گيري خانه ها وخيابان ها به سمت خورشيد در شهر خورشيديLize- Pichling در استراليا در تصوير بالا نشان داده شده است .

مقطعي از شهر خورشيدي Lize- Pichling در استراليا ونمايش واکنش خانه ها به تغييرات زوايه ي تابش خورشيد در تصوير بالا نشان داده شده است .

​

 

[reza2011]

نمونه هايي موفق از به کارگيري سلول هاي خورشيدي د ر معماری ژاپن ( دانلود فايل PDF )

 

[reza2011]

در سايت زير نيز توضيحات جامع به همراه عكس در ارتباط با باطري هاي خورشيدي و نقش آن در معماري خورشيدي به همراه نمونه هاي عملي در نقاط مختلف جهان مشاهده ميشود :

ورود به سايت

 

[reza2011]

مقاله اي ديگر و توضيحاتي جامع تر :

تاريخچه استفاده از انرژي خورشيدي درساختمان

درچند دهه اخير ، نمونه هاي زيادي ازخانه هاي خورشيدي دركشورهاي صنعتي و پيشرفته ساخته شده كه با استفاده ازانرژي طبيعي (باد ، خورشيد ، انرژي زمين گرمايي و...) گرمايش و سرمايش ساختمان را تأمين مي كنند . البته اغلب طرح خانه هاي خورشيدي بصورت خانه هاي ويلايي منفرد در يك فضاي بازمي باشد و استفاده ازاين فن آوري در يك سطح وسيع و درمجتمعهاي مسكوني به ندرت اتفاق افتاده است .

اما قديمي ترين كاربرد آگاهانه ايرانيان ازانرژي خورشيدي دربناها و ساختمانهاي سنتي نهفته است . به عبارت ديگر سيستم هاي غير فعال خورشيدي در ايران درحد پيشرفته و كامل خود اززمانهاي قديم به كاررفته است .

بخش ساختمان يكي از عمده ترين بخشهاي مصرف كننده انرژي است و بهمين سبب لازم است توجه ويژه اي به مقوله بهينه سازي مصرف سوخت درساختمان مبذول نمود . از نقطه نظركلي مي توان گفت كه با آگاهسازي مردم، تدوين قوانين مناسب و اصلاح قيمتها ازطريق رفع تدريجي سوبسيدهاي دولتي مي توان گام مؤثري در جهت بهبود مصرف سوخت درساختمانها برداشت اما جايگزيني انرژيهاي تجديد پذير بطوراعم بجاي سوختهاي فسيلي كه عمده ترين منبع تأمين انرژي در كشورمان محسوب مي شوند ، راه حلي است كه مشخصه اصلي آن ، آينده نگري و رعايت توامان حقوق نسلهاي فعلي و آتي است .

انرژي خورشيدي ، انرژي است ارزان ، فراوان ، سالم و تميز كه ساليان متمادي بشرازآن استفاده كرده است اما پس ازدستيابي به منابع سوخت فسيلي ، تجربيات گذشته را رها كرده و روز به روز به استفاده ازاين منابع افزود. بطوريكه پس ازآن چنان مصرف لجام گسيخته و اتلاف اين منابع ، آينده تيره اي در پيش رو است كه درآن منابع سوخت پايان يافته است . اين دورنما سبب شده تا درگوشه و كنارجهان بارديگرامكان استفاده ازانرژي خورشيدي و بكارگيري آن درگرمايش و سرمايش منازل مسكوني مورد توجه قرار گيرد .

حال با توجه به روند رو به افزايش انبوه سازي و ساخت مجتمعهاي مسكوني دركشور ، غالب رويكرد به استفاده ازانرژي هاي طبيعي درمجتمعهاي مسكوني و چگونگي طراحي اين ساختمانها به صورت سازگاروهماهنگ با طرحهاي خورشيدي مي باشد.


كاربرد انرژي خورشيدي درساختمان ها

منظوراز كاربرد انرژي خورشيدي درساختمانها بهره گيري هرچه بهترازنورخورشد درجهت تأمين نيازهاي گرمايي وسرمايي و در صورت لزوم تأمين الكتريسيته ساختمانها مي باشد . در مرحله اول با بكارگيري طراحي معماري خورشيدي كه تشابه بسياري با معماري سنتي كشورمان دارد نيازهاي گرمائي و سرمايي ساختمانها به حداقل رسانده مي شود . دراين طراحي مسائلي ازقبيل: جهت ساختمان ، عايقكاري حرارتي ، تعيين سطح مناسب پنجره ها ، دو جداره كردن پنجره ها در برخي مناطق واستفاده از بعضي سيستم هاي غيرفعال خورشيدي از قبيل ديوارترومب درنظرگرفته مي شوند كه با اعمال اين پارامترها ، انرژي مورد نياز اين نوع ساختمانها نسبت به يك ساختمان معمولي ( با زير بناي يكسان ) درصد قابل توجهي كمتربوده و ميزان اين درصد بستگي به بكارگيري ميزان اين پارامتر ها وشرايط اقليمي هر منطقه دارد .

از آنجائيكه ايران كشوري است با حوزه اقليمي مختلف ، بنابراين امكانات انرژي خورشدي نيز تابعي ازاين حوزه هاي مختلف اقليمي است . براين اساس براي كاهش انرژي مورد نياز يك ساختمان مي بايست طراحي آن مطابق با اقليم آن منطقه باشد. دركليه مناطق مختلف آب وهوايي ساختمانهايي كه برطبق اصول طراحي اقليمي ساخته شده اند ضرورت گرمايش و سرمايش مكانيكي را به حداقل كاهش مي دهند .

اطلاعات مورد نياز براي دستيابي به اهداف فوق را مي توان به پنج بخش تقسيم نمود .

1- بررسي خصوصيات تابش خورشيدي

2 – بررسي وضعيت دما

3 – بررسي خصوصيات ميزان بارش و رطوبت

4 – بررسي ميزان وشرايط وزش باد

5 – بررسي خصوصيات عايق كاري


در يك طرح خورشيدي دو مسئله اصلي مطرح مي شود يكي چگونگي طراحي براي بهره وري بيشتر از انرژي خورشيدي و ديگري چگونگي طراحي براي به حداقل رساندن اتلافهاي حرارتي به منظور استفاده بهترازانرژي بدست آمده كه در صورت عدم توجه به هريك ازاينها، طرح مورد نظر از كارايي لازم برخوردار نخواهد بود .

دليل عمده عدم استقبال اقشارمختلف مردم ازاستفاده ازانرژي خورشيدي در منازل ، ارزاني حاملهاي انرژي درايران مي باشد، در صورتي كه با وضعيت كنوني انرژي ، ضرورت اجراي طرحهاي خورشدي امري اجتناب ناپذير است .

ذكراين نكتنه ضروريست كه استفاده ازانرژي خورشيدي بدون توجه به طراحي اقليمي ساختمان نه تنها به صرفه نبوده بلكه هزينه هاي اضافي نيزدربرخواهد داشت . بنابراين توصيه مي گردد با تهيه وتدوين ضوابط طراحي الگوي مسكن متناسب با اقليم هرمنطقه ، طراحان را واداربه رعايت حداقل استانداردها در اين زمينه بنمايند و نيزدرجهت توسعه استفاده ازانرژي خورشيدي درساختمان ، سياستهاي تشويقي و تنبيهي مدون گردد .


كاربرد انرژي خورشيدي درساختمان ها به طرق مختلف ذيل صورت مي گيرد :

- تآمين آب گرم مصرفي : در سيستمهاي فعال خورشيدي آب گرم مصرفي عمدتا بوسيله آبگرمكنهاي خورشيدي با استفاده ازكلكتورهاي تخت تأمين مي شود .

- تأمين گرماي مورد نياز : تأمين درصدي ازگرماي مورد نيازساختمانها معمولا به يكي از روشهاي ذيل ويا تركيبي ازآنها صورت مي گيرد : ديوارترومب ، گلخانه ، استخرهاي خورشيدي ...

- تأمين سرماي مورد نياز : سرمازائي بوسيله انرژي خورشيدي به روشهاي مختلفي ازجمله سيستمهاي جذبي صورت مي گيرد . تأمين باربرودتي مورد نيازساختمانها دردوره گرما توسط سيستمهاي جذبي به گونه اي است كه گرماي مورد نيازژنراتورچيلرهاي جذبي توسط سيستمهاي خورشيدي ازقبيل كلكتورهاي تخت با بازدهي بالا و ... تأمين مي گردد .

- تأمين روشنايي : روشنايي ساختمانها مي تواند با استفاده ازسلولهاي فتوولتائيك تأمين شود . يعني با محاسبه انرژي مورد نياز براي روشنايي ساختمان تعداد پانلهاي فتوولتائيك ( هرپانل ازسري ، موازي قرارگرفتن چند سلول تشكيل شده است )و ظرفيت باطري ذخيره مورد نيازمشخص مي شود و در نتيجه با استفاده ازپانلهاي خورشيدي و شارژرگولاتور( كه شارژ و دشارژ بيش ازحد باطري جلوگيري مي كند ) و باطري ذخيره روشنايي مورد نيازساختمان تأمين خواهد گرديد .


گرمايش وسرمايش ساختمان

ازآنجا كه روزانه انرژي بسياري صرف گرمايش و سرمايش ساختمان ها مي شود، طراحي و اجراي ساختمانهايي كه بتواندازانرژي خورشيدي حداكثراستفاده را ببرد بسيارحائزاهميت و مفيد است .

تأمين نيازحرارتي ساختمانها با استفاده ازخورشيد به 2 طريق غيرفعال ( Passive) و فعال ( َActive) قابل دسترسي است. كيفيت و چگونگي معماري ساختمان به دريافت و ذخيره انرژي خورشيدي درحالت پسيو بستگي كامل دارد درصورتيكه گرمايش خورشيد بصورت فعال ، مستلزم استفاده ازگردآورنده هاي خورشيدي و يك منبع انرژي ديگرجهت انتقال سيال گرم شده به داخل ساختمان مي باشد .

هرخانه استانداردي اگرخوب طراحي شده ودرمقابل آفتاب قرارداده شده باشد ، مي تواند يك خانه خورشيدي غيرفعال باشد . براي كاركرد مناسب مي بايست طوري جهت دهي شده باشد كه يكي از ديوارهاي اصلي و بسياري از پنجره ها رو به جنوب باشند . عايق كاري واستفاده ازپنجره هاي مناسب ( شيشه هاي دو جداره ) الزامي است . استفاده ازمصالح با ذخيره گرمائي بالا مناسب است . در مناطق گرم پنجره هاي شرقي غربي بايد سايه مناسبي داشته باشند . پنجره هاي جنوبي نيزمي توانند با سايبانهايي محافظت شوند . پرده ها و سايه اندازهاي عايق داخلي نيزمي توانند مفيد باشد .


سيستم هاي غيرفعال خورشدي

درسيستم گرمايش خورشيدي پسيو ساختمان بطورطبيعي و با استفاده ازعوامل طبيعي مثل خورشيد گرمايش انجام مي گيرد . بدين معني كه چنين سيستمي اين امكان را فراهم مي سازد كه ساختمان بدون نيازبه انرژي فسيلي و در نهايت با مصرف انرژي بسياركمي كار كند . درمورد سيستم هاي گرمايش پسيو ساختمان ها روشهاي مختلفي وجود دارد :

1- ورود مستقيم نورخورشيد به داخل اطاق ازطريق پنجره ها

2- استفاده از ديوارذخيره كننده انرژي خورشيدي (ديوارترومب) و ديوارآبي

3- استفاده ازگلخانه مجاور

4- استخريا حوضچه روي بام


شيوه دريافت مستقيم:

1- محل پنجره ها كه بايد درجنوب و جنوب غربي و شرقي قرار گيرند وحتي المقدوردوجداره باشد .

2- پنجره هاي جذب كننده نورخورشيد

3- پنجره روي بام شيب دار


در شيوه دريافت غيرمستقيم

تشعشات خورشيدي به جرم جذب كننده حرارت كه بين خورشيد وداخل خانه قرارگرفته مي تابد ، اين جرم گرم شده و سپس انرژي خود را به اطاقها مي دهد . در اين شيوه معمولا ازديوارجذب و انباشت حرارت استفاده مي شود . مصالح عمده جذب و انباشت حرارت دو نوعند : ديوار ترومب و آب

سيستم ديوارآب و ديوار ترومب يكي است ولي درديوارآب بطريق جابجائي و ديوارترومب به طريق هدايت ، حرارت را منتقل مي كند. سطح خارجي سياه و مات (كدر) بوده و حرارت جذب شده توسط آن باعث گرم شدن ديوارو گرماي آن هم سبب گرم شدن آب و حركت و جابجائي آب سبب انتقال حرارت به ديوارشده و دوباره نيز بوسيله تشعشع هواي داخلي را گرم مي كند . يك تانك آب فولادي معمولي راه حلي مناسب براي تأمين اين جرم حرارتي مي تواند باشد زيرا آب بسيارمؤثرتراز بتن و گچ درذخيره و پس دادن گرماعمل مي كند . مخزن آب درزمستان انرژي خورشيد را درطول روز براي گرم كردن خانه در طول شب ذخيره مي كند و خنكاي شب هنگام را براي روزهاي گرم تابستان درخود نگه مي دارد . نكته بسيارمهم اين است كه مخزن آب بايد كاملا درمعرض نورخورشيد باشد .


شيوه گلخانه اي مجاور

شيشه هاي دو جداره و يا پلاستيك شفاف جهت اين كارمناسب هستند . ديواربين گلخانه و فضاي نشيمن بايد با ظرفيت حرارتي بالا باشد( ديوارآب يا ترومب ) درانتخاب مابقي مصالح آزادي عمل بيشترمي باشد. با طراحي خوب تمامي تشعشات وارده به گلخانه به حرارت تبديل شده ودراين صورت بازدهي 60% الي 75% درزمستان است و مقدارحرارت منتقل شده به اتاقها 10 % الي 30 % انرژي تابشي است كه با اضافه كردن سيستم انباشت كننده مكانيكي اين مقدار بيشترمي شود .


در شيوه استخريا حوضچه روي بام :

جرم جذب كننده حرارت روي بام قرارگرفته است اين شيوه براي سرمايش و گرمايش استفاده مي شود . حوضچه ها با جداره هاي شيشه اي روي بام بايد ازساعت 10 صبح الي 14 بعدازظهردر تابش مستقيم خورشيد بوده ودر تابستان بايد درمعرض هواي آزاد و خنك شب قرارگيرد . ارتفاع آب دربام حدود 15 الي 30 سانتيمتر بوده ، لذا اسكلت بنا بايد قابليت تحمل 300 – 150 كيلوگرم آب درهرمتر مربع را داشته باشد.

اين سيستم جهت گرمايش و سرمايش ازدو خاصيت مهم برخورداراست :

- نوسانانت شديد درجه حرارت درداخل بسياركم مي باشد .

- بعلت سطح تشعش وسيع ( معمولا تمام سقف ) كيفيت حرارتي بسيارخوبي در داخل ايجاد مي شود .

در شبهاي زمستان محفظه آب بايد توسط يك عايق حرارتي محفوظ شود تاگرماي جذب شده درطول روز را سريع از دست ندهند و در روزهاي تابستان مي بايست كاملا سايه برروي آن انداخته شود . روي حوضچه ها مي تواند در روزهاي تابستان بازباشد تا ازسرمايش ناشي ازتبخير نيز بتوان بهره گرفت .


تأمين شرايط آسايش در نقاط مختلف جهان در ماههاي گرم سال به كمك فرآيند سرماسازي امكان پذيراست . مؤلفه بارسرمايشي دربسياري از كشورهايي كه درمناطق گرمسيري قراردارند سهم بالايي از باربرق مصرفي را در فصل گرما به خود اختصاص مي دهد. سيستم هاي تراكمي درحال حاضر عمده ترين روش تأمين فرآيند سرما سازي و تهويه مطبوع هستند.اين سيستم ها ازعوامل اصلي تخريب لايه اوزون شناخته شده اند ، ضمن آنكه مصرف برق آنها نيز زياد مي باشد . به اين لحاظ استفاده ازانرژي خورشيدي براي تأمين سرمايش به عنوان جايگزيني براي سيستم هاي تراكمي مورد توجه قرار گرفته است .

 

[reza2011]

ادامه مقاله ...


سيستم هاي فعال خورشيدي :

سيستم هاي خورشيدي فعال شامل استفاده ازكلكتورهاي انرژي خورشيدي هستند كه براي نمونه دردو نوع آبگرمكن خورشيدي و فتوولتائيك وجود دارند . استفاده ازاين وسايل و تجهيزات واسطه مي تواند باعث انعطاف پذيري در صرفه جوئي انرژي شود.


آبگرمكن خورشيدي :

اصول مهم و عمده اي كه بايستي درمورد كلكلتورهاي آبگرمكن خورشيدي در نظرگرفته شوند عبارتند از:

- نصب كلكتورروي پشت بامها با زاويه عرض جغرافيايي محل بعلاوه 15 درجه مي باشد .

- كلكتورها بايستي طوري قرار گيرند كه ميزان سايه اجسام مانند ساختمانهاي اطراف ، دودكش ها وغيره حداقل باشد . در زماني كه كلكتورها بصورت رديف هاي پشت سرهم نصب مي شوند بايد دقت كافي در مورد عدم ايجاد سايه بعمل آيد.


سيستم برق فتوولتائيك

سيستم فتوولتائيك مانند سايرمولدها و نيروگاههاي برق مي تواند در هر ظرفيتي نصب و بهره برداري شود . حتي محدوديت آن بسيار كمتراز سايرين است و مي تواند به صورت ژنراتورهايي با توان ميلي وات تا چندين مگاوات ساخته شوند . ليكن با توجه به راندمان پائين تبديل انرژي دراين سيستم و بالا بودن قيمت تجهيزات آن ، برق توليدي ازاين سيستم قدري گران تراست .

شرايط بهينه در بارگيري سيستم فتوولتائيك درمعماري ساختمان از دو زاويه قابل بررسي است :

1- مجتمع كردن سيستم فتوولتائيك با معماري و تأسيسات الكتريكي ساختمان

2- طراحي و محاسبه فتوولتائيك به صورت فصلي

استفاده از پانل هاي خورشيدي در معماري ساختمان ، باعث كاهش هزينه هاي بارگيري اين انرژي مي شود و مي تواند در توسعه كاربرد آن مؤثر باشد . در تلفيق يك سيستم فتوولتائيك با معماري و تأسيسات ساختمان ، تجهيزات اصلي سيستم باقيمانده و سايرتجهيزات به نوعي با وسايل مشابه در ساختمان ادغام مي شوند . بعضي از قطعات جانبي تجهيزات اصلي نيز براي نصب در نماي ساختمان ، قابل حذف و صرفه جويي هستند و بدين ترتيب با همكاري .................................................

از سيستم فتوولتائيك با شرايط بهينه فني و اقتصادي ميسر باشد .

يكي ازموارد استفاده ازسيستم هاي فتوولتائيك براي گرمايش ساختمان سيستم گرمايش كفي است كه به جاي استفاده ازمنابع فسيلي براي آب گرم مصرفي ازانرژي خورشيدي و پانل هاي خورشيدي تأمين مي شود .

دماي پائين آب مورد نياز ( 55 درجه سانتيگراد ) سيستم گرمايش كفي ، اين امكان مهم و اساسي را فراهم مي آورد كه به عنوان تنها سيستم تأمين گرمايش ، بتوان از انرژي هاي نو ،مانند انرژي خورشيدي استفاده نمود.

انرژي خورشيدي و سيستم گرمايش كفي هردو دركاهش آلاينده هاي ناشي ازاحتراق سوخت هاي فسيلي نقش اساسي ايفا مي كنند و بهره وري از آنها باعث مي شود كه نسل آينده زندگي بهتري را تجربه كند.


اجزاي سيستم برق خورشيدي

1 – پانل يا صفحه خورشيدي: انرژي نورخورشيد را به برق مستقيم تبديل مي نمايد .

2 – جعبه اتصال گروهي : واسطه اتصال پانل ها به مداربرق و محافظ پانل هاي خورشيدي از صاعقه و برق آسماني است .

3 – سازه هاي فلزي يا ساختماني : نگهدارنده پانلها درجهت و زاويه خاص است .

4 – دستگاه كنترل كننده : كنترل كننده توليد برق ، مصرف برق ، شارژ باطريهاي ذخيره و تنظيم كننده مشخصات برق توليدي و مصرفي از نظرولتاژ و آمپراست .

5 – كابلهاي ارتباط : اتصالات سيستم فتوولتائيك و مدار برق را برقرار مي كند.

6 – باطريهاي ذخيره : برق مورد نياز براي ساعات بدون نور خورشيد ذخيره مي كند .

7 – مبدل برق مستقيم به متناوب: برق مستقيم را به برق متناوب يك فاز و يا سه فاز تبديل مي كند .


طراحي و محاسبه سيستم فتوولتائيك :


براي طراحي يك سيستم فتوولتائيك لازم است عوامل مختلفي مورد توجه و بررسي قرار گيرند كه بعضي ازآنها در محاسبه ظرفيت و خروجي سيستم ، يا برآورد برقي كه توليد مي شود مؤثرند و بعضي ديگردر انتخاب نوع تجهيزات و طراحي آنها نقش دارند . اين عوامل عبارتند از :

1 – موقعيت جغرافيايي : عرض و طول جغرافيايي و نيزارتفاع محل نصب سيستم فتوولتائيك فاكتورهاي لازم براي محاسبه قدرت تابش نورخورشيد است .

2- موقعيت زماني : در بررسي موقعيت زماني ، محل نصب و شرايط آن نسبت به حركت خورشيد ، وجود سايه ارتفاعات و كوههاي اطراف و يا حتي سايه ساختمانها و تعيين ساعاتي از روز كه ممكن است وجود اين سايه ها مانع از تابش مستقيم نور خورشيد به پانلها باشد ، بررسي مي شود . فاصله سيستم نسبت به مصرف كننده و مسيركابل كشي ، طول كابلهاي اتصال را تعيين مي كند. مقاومت الكتريكي كابلها و تلفات انرژي درآنها در محاسبات ظرفيت سيستم فتوولتائيك مؤثر است .

3 – شرايط آب و هوايي: تعداد روزهاي ابري پشت سرهم ازجمله عوامل مهمي است كه در بررسي شرايط آب و هوايي تعيين مي شود . اگر بخواهيم مقداري از برق خورشيدي را براي ايام ابري ذخيره كنيم اين عامل درمحاسبات وارد شده و ظرفيت سيستم فتوولتائيك با توجه به برق مورد نياز درايام ابري محاسبه مي شود . علاوه بر آن وزش باد و سرعت آن براي تعيين استحكام سازه فلزي يا ساختماني ، ميزان بارندگي و ارتفاع برف براي تعيين ارتفاع پانلها ازسطح زمين ، شفافيت هوا، ميزان شرجي بودن و يا غبارآلود بودن و اثر آنها در شدت تابش نورخورشيد ، وجودصاعقه و رعد وبرق براي پيش بيني تجهيزات ايمني مناسب از جمله عوامل ديگري است كه بررسي مي شود .

برق مورد نياز : در بررسي ميزان نياز به انرژي الكتريكي علاوه بر توان ، ولتاژ ، مستقيم و متناوب بودن آن و مقدارلحظه اي مورد توجه قرار مي گيرد . توان مصرفي مستقيما درمحاسبات وارد مي شود ، و ولتاژ تعيين كننده تعداد صفحات خورشيدي است كه با يكديگر سري و موازي مي شوند . مقدار برق لحظه اي مربوط به هنگامي است كه همه مصرف كننده ها با هم در مدارقرار مي گيرند و يا دستگاههايي به مدار وارد مي شوند كه برق شروع به كارآنها با مصرف مستمرآنها متفاوت است ، اين عامل براي طراحي دستگاه كنترل كننده بسياراهميت دارد .

در پايان متذكرمي شويم كه كشورايران با توجه به دارا بودن پتانسيل تابش بالاي خورشيد مخصوصا در مناطق مركزي و جنوبي شرايط بسيارمستعدي به منظور استفاده ازاين انرژي طبيعي و پاك دارد . اميد است با برنامه ريزي بهترگامهاي مؤثري در اين راستا برداشته شود .

 

[reza2011]

بازگشت به شیوه های سنتی در معماری مدرن

انسان ها از گذشته های دور همواره در تلاش بوده اند تا بتوانند در جایی سکونت داشته باشند که آنها را از گزند شرایط آب و هوایی مصون نگه دارد و بنابراین در نظر گرفتن شرایط اقلیمی در ساخت مسکن همواره مورد توجه بوده است.

اجرای روش های مناسب در طراحی ساختمان که از هماهنگی لازم با اقلیم منطقه برخوردار باشد از گذشته های دور مورد توجه کارشناسان معماری بوده است.

اگر ساختمان با بهره گیری از توصیه های کارشناسان اقلیم شناسی طراحی شود استفاده بهینه از امکانات آب و هوایی حاکم بر آن منطقه تا حد امکان افزایش خواهد یافت.

استفاده از انرژی های طبیعی در ساختمان می تواند نقش بسیار مهمی در صرفه جویی در مصرف سوخت و همچنین افزایش کیفیت بهداشت محیط های مسکونی در حفاظت از محیط زیست داشته باشد.

هزینه های بسیار زیاد تامین سوخت های حرارتی موجب شده است تا در اصول مدرن ساختمان سازی استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک جایگزین مناسب برای تامین انرژی بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد، این کار بدرستی انجام نخواهد شد، چه بسا اگر برای فصول گرم سال سایبان هایی برای حفاظت از ساختمان در برابر تابش مستقیم نور آفتاب در نظر گرفته نشده باشد این طراحی می تواند از پیامدهای نامطلوبی نیز برخوردار باشد.

در حالی که اگر پنجره ها در مکان مناسبی قرار گرفته باشند و بتوان از سایبان ها استفاده کرد نه تنها محیط داخل ساختمان تبدیل به یک تنور داغ نخواهد شد، بلکه مخارج گزاف نصب و راه اندازی کولرهای گازی را نیز متحمل نخواهیم شد.

بنابراین ضروری است که پیش از طراحی ساختمان ابتدا شرایط اقلیمی آن منطقه مورد ارزیابی قرار گیرد و سپس طراحی آن ساختمان با اقلیم خاص آن منطقه مطابقت داده شود. با توجه به اهمیت این موضوع گروهی از محققان دانشگاه تربیت مدرس، در یک طرح تحقیقاتی، طراحی مجتمع های مسکونی همساز با اقلیم را مورد بررسی قرار دادند که با نتایج موفقیت آمیزی برای طراحی ساختمان های جدید در مناطق مختلف کشور همراه بود.

طراحی ساختمان های همساز با اقلیم

به گفته هدی افشاری، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی معماری و مجری این طرح تحقیقاتی، طراحی ساختمان ها براساس اصول معماری همساز با اقلیم هر منطقه علاوه بر ایجاد آسایش حرارتی در فضای داخلی ساختمان، سبب کاهش مصرف سوخت و مهم تر از آن سالم سازی محیط زیست خواهد شد.

این موضوع در مناطقی مانند خرمشهر که یکی از گرم ترین مناطق اقلیمی کشور بوده و دارای شرایط آب و هوایی بحرانی است از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود. نتایج به دست آمده از تحقیقات انجام شده در این باره حاکی از آن است که در صورت عدم توجه به مسائل اقلیمی در طراحی ساختمان ها در مناطق گرم آب و هوایی، در اغلب مواقع سال استفاده از تاسیسات کنترل کننده فضاهای داخلی در این ساختمان ها ضروری خواهد بود.

در برخی موارد شرایط آب و هوایی مناطق و شرایط داخلی ساختمان هایی که بدون در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و در حقیقت به صورت ناهماهنگ با اقلیم بنا می شوند به گونه ای است که نمی توان تنها با استفاده از سیستم های مکانیکی و صرف هزینه ای معقول، راحتی و آسایش را برای ساکنان این ساختمان ها در حد قابل قبول و رضایت بخشی تنظیم کرد.

اما اگر در هر منطقه ساختمان ها به صورت هماهنگ با اقلیم طراحی و ساخته شوند در بیش از ۸۲ درصد از مواقع سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی ساختمان به طور طبیعی و حتی بدون استفاده از سیستم های گرمایشی و یا سرمایشی و در حد آسایش و راحتی ساکنان آنها تنظیم و تعدیل خواهد شد و به این ترتیب تنها در ۱۸ درصد از مواقع سال استفاده از سیستم های مکانیکی برای خنک کردن فضاهای داخلی ساختمان ها در مناطق گرمسیری ضروری خواهد بود.

در شهرهایی مانند خرمشهر که در مناطق اقلیمی گرمسیری قرار دارند بزرگ ترین مشکل، خنک کردن فضاهای داخلی ساختمان در فصول گرم سال است و در زمستان با استفاده از انرژی خورشیدی و یا گاهی با استفاده از وسایل حرارتی بسیار ساده می توان این فضاها را در حد آسایش گرم نگه داشت.

بهره گیری از منابع پایان ناپذیر انرژی

افشاری در ادامه می افزاید: با توجه به نتایج به دست آمده از این طرح تحقیقاتی که در دو بخش تئوری و طراحی، انجام و ارائه شده است استفاده همزمان از شیوه های مدرن معماری و همچنین اصول معماری همساز با اقلیم می تواند از نتایج رضایت بخشی در ساختمان سازی در مناطق مختلف کشور برخوردار باشد.

با توجه به نتایج به دست آمده از بررسی های تئوریک انجام شده، یک مجتمع مسکونی برای کارکنان کشتیرانی خرمشهر طراحی شد که نتایج بررسی های انجام شده در زمینه طراحی این مجتمع مسکونی در شهر خرمشهر نشان دهنده آن است که مکان یابی مناسب برای اجرای این طرح در قسمت جنوبی رودخانه کارون در محل تقاطع این رودخانه با اروندرود علاوه بر این که می تواند پاسخگوی نیازهای روانی ساکنان این مجتمع باشد این امکان را فراهم خواهد ساخت که از شرایط اقلیمی حاکم بر آن منطقه به نحو مطلوبی بهره گرفته و به این ترتیب از ورود عوامل آب و هوایی نامطلوب به فضای داخلی ساختمان تا حد امکان جلوگیری به عمل آورد.

به عبارت دیگر در این مجتمع مسکونی که به صورت هماهنگ با اقلیم منطقه بنا خواهد شد با جهت گیری مناسب نسبت به بادهای غالب و جلوگیری از ورود جریان باد به درون مجموعه و همچنین بهره گیری از رطوبت رودخانه در مواقع لازم ساکنان در همه فصول سال در راحتی و آسایش خواهند بود.

این در حالی است که علاوه بر این اجزای این مجموعه به گونه ای طراحی شده اند و همچنین قطعات ساختمان طوری در کنار هم قرار گرفته و جاسازی شده اند که نه تنها در مواقع سرد سال تابش مستقیم نور خورشید را دریافت کرده و گرمای لازم برای تامین حرارت مورد نیاز فضای داخلی ساختمان را تامین می کند بلکه در روزهای گرم سال نیز مانع از تابش مستقیم نور آفتاب به فضای داخلی ساختمان خواهند شد.

پل ارتباطی معماری سنتی و مدرن

کشور ما ازجمله کشورهایی است که دارای مناطق اقلیمی متفاوت بوده و شرایط آب و هوایی در فصول مختلف سال در این مناطق متغیر است و حال این که معماری سنتی راه حل ها و شیوه هایی منطقی را در جهت فراهم ساختن شرایط آسایش انسان ها در اختیار آنها قرار خواهد داد.

معماری سنتی ایرانی از نسل های معماری پایدار است که نه تنها کارایی انرژی و بلکه شرایط اکولوژیکی را نیز مورد توجه قرار می دهد تا به این ترتیب بتواند هزینه های زندگی ساکنان را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

اگر نگاهی به بناهای سنتی و بومی بیندازیم متوجه خواهیم شد که در این بناها استفاده از انرژی های تجدیدپذیر نظیر جریان هوا، نور و حرارت آفتاب مورد توجه سازندگان قرار گرفته است.

در صورت طراحی ساختمان های همساز با اقلیم در ۸۲ درصد از مواقع سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی به طور طبیعی و در حد آسایش انسان ها تعدیل خواهد شد.

از سوی دیگر سازندگان این بناها آنها را به گونه ای احداث کرده اند که کمترین تاثیر منفی را بر محیط زیست داشته باشد، اما بر خلاف آنچه در معماری به شیوه سنتی متداول و مرسوم بوده است در معماری مدرن امروزی استفاده بیش از اندازه از انرژی های غیرقابل تجدید یا به عبارتی منابع سوختی فسیلی را می توان مهم ترین وجه تمایز آن با معماری سنتی به شمار آورد که از علل اصلی آن نیز می توان به استفاده از مصالح نامناسب و طراحی نادرست ساختمان ها بدون توجه به شرایط اقلیمی اشاره کرد که نیاز به استفاده از وسایل گرم کننده در فصول سرد سال و سیستم های خنک کننده در فصول گرم سال را ضروری می سازد.

معماران قدیمی ناگزیر از تکیه بر منابع و انرژی های پاک بوده اند که از جمله منابع پایان ناپذیر محسوب می شوند.
از آنجایی که معماری در گذشته حاصل تجارب به دست آمده از اجرای پروژه های متعدد محلی بوده است که از نسلی به نسل دیگر منتقل شده است و جایگاه و پیوستگی آنها توسط راهکارهایی همچون روش های آزمون و خطا، طی صدها سال آزمایش شده بود به نظر می رسد که در دنیای امروز که شاهد گسترش معماری به شیوه مدرن و امروزی هستیم لازم است راهکارهای سنتی را در مناطق مختلف و بویژه مناطقی مانند شهرهای جنوبی کشور که از شرایط آب و هوایی سخت تری برخوردارند، بار دیگر مورد بررسی قرار دهیم.

چرا که قطع ناگهانی ارتباط میان معماری مدرن و سنتی موجب خواهد شد که بسیاری از راه حل های سریع و آسانی که معماری به شیوه مدرن و امروزی در اختیار ما گذاشته است جایگزین راهکارهای قدیمی شده و به این ترتیب بسیاری از راهکارهای زیست محیطی که بر مبنای طرح های اقلیمی استوار هستند به دست فراموشی سپرده شوند.

افشاری در پایان خاطرنشان کرد که نتایج به دست آمده از طرح تحقیقاتی انجام شده توسط پژوهشگران مهندسی معماری این دانشگاه نشان داده است که با طراحی ساختمان های همساز با اقلیم در ۸۲ درصد از مواقع سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی به طور طبیعی و در حد آسایش انسان ها تعدیل خواهد شد.

 

[reza2011]

مقاله اي ديگر ...

از متأخرترین مباحث مطرح در معماری، پایداری و طراحی مطابق با محیط است. پایداری محیطی حاصل نمی آید، مگر با هدایت فعالیت های بشری به گونه ای که منابع طبیعی برای آیندگان حفظ شود. پایداری محیطی بیشتر بر کاهش اتلاف انرژی در محیط، کاهش تولید عوامل مضر برای سلامت انسان و استفاده از منابع تجدیدپذیر تأکید دارد. در عین حال پایداری در زمینه معماری باید به سمت تدوین ضوابطی پیش رود که بر مصرف حداقل انرژی، استفاده از مصالح تجدیدپذیر، حفظ و تجدید انرژی بدون تولید آلودگی تأکید کند.


به رغم مطرح شدن مباحث پایداری در دنیای متأخر، عملاً تمامی این اصول توسط پیشینیان ما به کار گرفته می شد. معماران پیشین ناگریز از تکیه بر منابع طبیعی و انرژی های پاک بوده اند که پایان ناپذیرند. این بهره گیری از طبیعت در سطوح مختلف ارتفاعی و از منابع گوناگون بوده است. در سطوح بالایی بنا، بادگیر را به کار می گرفتند تا از جریان هوا و باد و مکش ناشی از قوانین طبیعت بهره جویند. در طراحی سطوح همکف ابنیه، حیاط های مرکزی تبلور حداکثر بهره گیری از آب و خاک و گیاه همراه با سایه اندازی جداره هاست. در سطوح زیر همکف نیز به کارگیری فضاهایی همچون سرداب ها و شودان ها با بهره بردن از ظرفیت بالای حرارتی خاک و گاهاً حضور آب در آنها، فضایی مطبوع و دلنشین را در اقلیم هایی با گرمای طاقت فرسا موجب می شدند. ولی مرور زمان و استفاده نامناسب از پیشرفت های تکنولوژیک، منجر به فراموشی آن تکنیک ها و کاربرد نامحدود از انرژی های فسیلی تجدیدناپذیر شد.


یکی از سمبل های معماری پایدار، معماری سنتی ایرانی است که به موضوع های اکولوژیکی و کارایی انرژی، هم به لحاظ پایین بودن قیمت اولیه و هم به لحاظ پایین بودن قیمت جاری و کارکردی بنا، پاسخگو بوده است. این مقاله بر آن است تا چگونگی تطابق آب و هوایی و پاسخگویی محیطی ابنیه سنتی ایرانی را تشریح کند.


مسئله اصلی در معماری معاصر جهان امروز، قطع ارتباط میان معماری بومی و نیازهای مدرن است. ضروری است تا متدهای استفاده شده در دنیای قدیم را به منزله سمبلی از راه حل های سبز یادآوری کرد و سپس، آنها را توسط پیشرفت های تکنولوژیک عصر حاضر با دنیای جدید تطبیق داد. دلیل لزوم مرور راه حل های گذشته برای تطبیق با شرایط سخت آب و هوایی، این است که معماری آن روزها حاصل پروسه متداوم معماری محلی بوده است که از نسلی به نسل دیگر در طی زمانی طولانی منتقل شده است و جایگاه و پیوستگی آنها توسط خطا و آزمایش طی صدها سال آزمایش می شد. سپس قطع ناگهانی این پروسه در نتیجه راه حل های سریعتر و آسانتر فراهم شده توسط معماری مدرن، ما را وادار ساخت تا تمامی آن متدهای زیست محیطی را فراموش کنیم. زندگی در مناطق معتدل مشکل نیست، مشکل اصلی تطابق یابی با شرایط سخت آب و هوایی است. بدین منظور، این مقاله بر آن است تا به بررسی این راه حل ها در سه منطقه با شرایط سخت آب و هوایی گرم و خشک، گرم و مرطوب و سرد بپردازد.


راه حل های آب و هوایی منطقه ای در نواحی گرم و خشک و گرم و مرطوب ایران بدون کاربرد انرژی های فسیلی


مطالعه نواحی گرم و خشک ایران نمایانگر مطابقت های متعددی است که دامنه ای وسیع از طراحی شهری، طراحی مساکن و انتخاب مصالح تا اجزای اضافه شده به ابنیه، بسته به شرایط گوناگون را شامل می شود. آنچه درپی می آید، اشاره ای به برخی از این متدهای اتخاذی برای دستیابی به گرمایش و سرمایش بهینه و آسایش حرارتی انسان توسط طراحی خلاقانه شهری و معماری برای استفاده از انرژی طبیعی محیطی در دسترس است.


* در طراحی شهری، پیوستگی و یکپارچگی ساختمان های سنتی، بافت به هم فشرده شهر همراه با کوچه های باریک و نامنظم با دیوارهای بلند طرفین آنها منجر به ایجاد حداکثر سایه و حداقل تابش اشعه آفتاب شده است. این فضاها و عناصر، خنکی و تهویه را در فضاهای شهری برای تأمین آسایش فراهم می کند.


* مسقف کردن پیاده راه ها، ماکزیمم سایه را در سطح زمین ایجاد می کند که می توان آن را در جای جای بافت شهری این مناطق ملاحظه نمود. راه های پوشیده شهری در آب و هوای گرم و خشک ایران "ساباط " نامیده می شود که به منظور خنک کردن عابران و سایه اندازی بر دیوارهای خانه های اطراف آن استفاده می شود. ساباط ها یا صرفاً به صورت قوسی هستند که دیوارهای مجاور راه ها را به هم متصل می کنند یا اینکه به دلیل واقع شده فضایی متعلق به یکی از خانه های مجاور در بالای کوچه شکل گرفته اند.


* در طراحای خانه های مناطق گرم و خشک، فضاهای محصور خانه های حیاط مرکزی، دارای حداکثر سایه هستند. در این خانه ها تمامی اضلاع اطراف حیاط ساخته می شود تا محیط های داخلی متنوعی برای دریافت نور و گرمای خورشید ایجاد شود. بسته به میزان در معرض نور آفتاب بودن، جوانب گوناگون حیاط می تواند در فصول گوناگون استفاده شوند. معمولاً بخش های جنوبی به دلیل پشت به آفتاب بودن و داشتن حداکثر سایه، در تابستان استفاده می شوند. بخش های شمالی نیز زمستان نشین نامیده می شوند، چرا که ساکنان در زمستان ها به بخش های شمالی نقل مکان می کنند. به عبارت دیگر، ساکنان این خانه ها، فضای زندگی خود را در هماهنگی با تغییرات منطقه ای و در مطابقت با فصول سال تغییر می دهند. علاوه بر اینکه راه حل های دیگری نیز می تواند آسایش حاصل و سایه درون این حیاط های مرکزی را افزایش دهند، مانند تجهیز تابستان نشین با بادگیر یا ساخت حیاط های مرکزی درون زمین در بعضی مناطق کشور که "گودال باغچه " نامیده می شوند یا ساختن این حیاط ها با فرم های طویل و باریک، همراه با کاشت درختان و گل ها دور حوضی کم عمق درون آنها.


* درختان سبز در حیاط های مرکزی سایه را افزایش می دهند و در نتیجه، موجب کاهش حرارت می شوند و علاوه بر آن، با تبخیر آب به وسیه درختان، رطوبت نسبی محیط نیز افزایش می یابد. این امر به خنک سازی فضاهای داخلی اطراف حیاط مرکزی کمک می کند، کما اینکه واتسون نیز اظهار داشته است، تبخیر توسط یک درخت به میزان یک میلیون BTU در خنک سازی هوا تأثیر می گذارد که معادل کارکردن یک وسیله تهویه مطبوع به مدت بیست ساعت در روز برای ۱۰ اتاق معمولی است.


همچنین، انبوه گیاهان و درختان درون حیاط های مرکزی به واسطه پایین بودن ظرفیت گرمایی ویژه هوا به عنوان سیستم خنک کننده طبیعی عمل می کنند و برعکس، دیوارهای ضخیم محوطه حیاط مرکزی ظرفیت گرمایی ویژه بالایی دارد و به عنوان ذخیره کننده حرارتی عمل می کنند که سرما را در طی شب، ذخیره می کند و آن را به تدریج و در نیمه های روز که هوا گرم است آزاد می کند. بدین طریق ضخامت دیوارهای خشتی باعث می شود تغییرات کوچک در درجه حرارت نتواند تأثیرگذار باشد.


* ضلع جنوبی خانه ها که به طرف شمال قرار دارد و نور خورشید را دریافت نمی کند، در فصل تابستان استفاده می شود و "تابستان نشین " نامیده می شود. معمولاً این ضلع خانه ها دارای ایوان هایی نیمه باز هستند که در معرض نور خورشید نیست و در سایه کامل قرار می گیرد و در عین حال، از هوای خنک حیاط مرکزی نیز استفاده می کند. اگرچه اغلب خانه های حیاط مرکزی در هر چهار طرف دارای ایوان هستند که بزرگترین آنها به طرف جنوب، "تالار " نامیده می شود و معمولاً حدود یک متر بالاتر از سطح حیاط است و بر روی زیرزمینی به نام "سرداب " قرار گرفته اند.


* سرداب در خانه های ایرانی نواحی گرمسیری، زیرزمینی است که سقف آن ۷۰ سانتیمتر تا یک متر بالاتر از سطح حیاط مرکزی است و معمولاً در بخش تابستان نشین خانه ها قرار گرفته است. پنجره ها مابین سطح حیاط و سقف سرداب هوای حیاط مرکزی را به سمت داخل سرداب هدایت می کنند و همچنین جویبار زیرزمینی یا قنات نیز که از این فضا عبور می کند، موجب خنک و مرطوب شدن آن می شود.


* همچنین، معماران سنتی جزئیاتی را نیز در طراحای هایشان مانند فرورفتگی ها و برآمدگی ها در نماها لحاظ کرده اند که حداکثر سایه ممکن توسط آنها فراهم شود. از جزئیات دیگر لحاظ شده در طراحی این خانه ها، "جان پناه " سقف ها را می توان نام برد. از آنجا که سقف ابنیه بیشترین مقدار انژری نور خورشید را در مقایسه با دیگر جوانب آن دریافت می کنند. گاهی اوقات در نواحی گرم ایران، "جان پناه " بام ها به ۲ متر در ارتفاع می رسد که با ایجاد ماکزیمم سایه برای سقف، تابش حرارتی را به حداقل کاهش می دهد. اگر چه این جان پناه های بلند، مزایای دیگری نیز دارند، مانند ایجاد فضای خصوصی در بام ها و محافظت پشت بام ها از بادهای بیابانی که گرد و غبار زیادی همراه خود دارند.


* "شوادان " نوع دیگری از زیرزمین هایی است که معمولاً ۹ تا ۱۱ متر عمق دارند و نور آن از طریق سوراخ های کوچکی به سمت حیاط تأمین می شود. در عمق بیشتر از ۶ متری، دمای زمین ثابت و مساوی با دمای متوسط سالانه منطقه است. بنابراین شوادان ها از حرارت بالای بیرونی تبعیت نمی کنند و بیشتر اوقات در مناطق گرم و مرطوب استفاده می شوند.


* ضخامت دیوارها در خانه های نواحی گرم ایران حدود یک متر است. ظرفیت ویژه گرمایی بالای خشت موجب می شود تا حرارت درون دیوار باقی بماند و این، بدان معناست که تغییرات اندک حرارتی، تأثیرگذار نیست. در طی شب، دیوارها گرمای خود را از طریق انتقال و تابش از دست می دهند و درجه حرارت آنها در طی روز پایین نگه داشته می شود و آسایش کافی را برای ساکنان فراهم می کند. بدین طریق خاک به عنوان عایق حرارتی عمل می کند و به واسطه ظرفیت بالای حرارتی، موجب استقلال درون و بیرون می شوند.


* راه حل دیگری برای کاهش جذب حرارت توسط ساختمان ها، به ویژه در مناطق گرم و خشک ایران، استفاده از طاق ها و گنبدها بود. این فرم، نه تنها با مصالح در دسترس و دلایل سازه ای منطبق است، بلکه علاوه بر دارا بودن دلایل ترموفیزیکی، برای کاهش حرارت انتقالی نیز مناسب است، زیرا اولاً شکل محدب و کروی آنها برای ساطع کردن تابش حرارتی کاملاً مناسب است و خنک شدن آن را در طزل شب آسان تر می کند. ثانیاً در طی روز و به هنگام صبح و عصر نیمی از گنبد در سایه نیمی دیگر است و این امر در کاهش درجه حرارت سقف نقش مهمی ایفا می کند. همچنین، سقف گنبدی به دلیل برآمده بودنش در معرض وزش باد قرار می گیرد و بنابراین، تابش حرارت تأثیر کمتری بر آن می گذارد.


* راه حلی دیگر برای خنک سازی فضاهای داخلی، ساختن سقف های بالاتر از حد معمول بوده است. هوای گرم تر به سمت بالا حرکت می کند و هوای تازه از بازشوها از ترازی پایین تر به سمت داخل وارد می شود و این موضوع، باعث حرکت هوا می شود.


* سقف های دوپوسته، روش دیگری از انطباق با آب و هوای گرم است. ظرفیت حرارتی هوا بسیار کم و برابر ۰.۰۱۸ BTU/F است و هوای بین دو پوسته به مانند عایق حرارتی عمل می کند و بنابراین، گرما کمتر به داخل انتقال می یابد و در تابستان، پوسته درونی خنک تر از لایه خارجی خواهد بود.


* انتخاب مصالح مناسب و همچنین ضخامت دیوارها در دستیابی به حداکثر عایق برای جو داخلی، همگی راه حل های خاص مناطق آب و هوایی گرم و خشک است. مصالح اصلی خانه های سنتی، خصوصاً بادگیر آنها، از خشت با مدت ۷ تا ۹ ساعت زمان عکس العمل است. نوسانات شدید حرارتی در این مناطق، مناسب بودن این مصالح را در خصوص آب و هوا ثابت می کند. همچنین، سازه های تاریخی و خصوصاً بادگیر، از قرارگیری خشت با ظرفیت حرارتی بالا در مجاورت هوا با ظرفیت ویژه حرارتی پایین برای دستیابی به شرایط آب و هوایی بهینه بهره مندند.


* اما جالب ترین المان ها، از جمله بادگیرها، آنهایی هستند که صرفاً برای آسایش حرارتی محیط های داخلی اضافه شده اند. بادگیرها، تهویه کنندگان شگفت آوری بوده و هستند و نمونه بارزی از تطابق معماری سنتی ایرانی با شرایط سخت آب و هوایی توسط خنک سازی طبیعی به شمار می روند. ارتفاع بادگیرها در مناطق گرم و خشک، بلندتر از ارتفاع آنها در مناطق گرم و مرطوب است. زیرا در مناطق گرم و خشک بادهای خنک تر و با سرعت بالا، از ارتفاع بالاتر می وزند و برعکس، در مناطق گرم و مرطوب، باد مطلوب از پایین تر می وزد و نسیم ساحل را به درون هدایت می کند.


ضوابط طراحی پایدار طبیعی در بناهای سنتی مناطق سرد با توجه به کاهش اتلاف حرارت در ساختمان


عناصر مهم شکل گرفته در ابنیه در برخورد با شرایط طبیعی بسیار شبیه به عوامل ذکر شده قبلی هستند، از جمله حیاط مرکزی، حوض و باغچه، زیرزمین، زمستان نشین، تابستان نشین و ایوان. اما اصولی که برای تطبیق با شرایط آب و هوایی این مناطق اندیشیده شده اند، بسیار مهم است که به قرار زیر هستند:


۱) استفاده هر چه بیشتر از دیوارهای با مصالح سنگین در ضلع جنوبی؛


۲) استفاده از فرم خطی برای بناها؛


۳) استقرار ساختمان های به هم پیوسته در بخش های میانی شیب های رو به جنوب؛


۴) احداث ساختمان در داخل زمین یا پوشاندن دیوارهای خارجی با خاک؛


۵) پوشاندن حاشیه های خارجی ساختمان با بوته ها و گیاهان همیشه سبز؛


۶) استفاده هر چه بیشتر از دیوارهای مشترک و ایجاد بافتی به هم پیوسته و متراکم در مجتمع ها؛


۷) پیش بینی پلان های فشرده و متراکم؛


۸) شکل گیری فرم ساختمان برای ایجاد سایه در تابستان و دریافت گرمای مناسب در زمستان؛


۹) گستردگی ساختمان ها با ارتفاع کم در سطح (حداکثر دو طبقه)؛


۱۰) پیش بینی فضاهای گرمازا مثل آشپزخانه در مرکز پلان ساختنان؛


۱۱) پیش بینی فضاهای کم اهمیت مثل انبار به عنوان عایق حرارتی در جدارها یا قسمت های سرد بنا؛


۱۲) استفاده از پاسیو به عنوان حیاط مرکزی با توجه به مسیر خورشید برای حفظ گرمای داخل بنا؛


۱۳) استفاده از عایق های حرارتی مناسب در دیوارهای خارجی و به خصوص در بام؛


۱۴) استفاده از فضاهای زیر شیروانی به عنوان عایق حرارتی؛


۱۵) استفاده از گرمایش کفی با عبور لوله های آب گرم از کف بنا؛


۱۶) استفاده از بستر سنگی در زیر اتاق ها برای ذخیره گرمای اضافی در کف و پس دادن این گرمای ذخیره شده در مواقع سرد و در شب هنگام؛


۱۷) اجتناب از پیش بینی پنجره های بزرگ، به خصوص در نماهای شمالی؛


۱۸) استفاده از شیشه های دوجداره یا سه جداره و تزریق گاز آرگن بین جداره ها؛


۱۹) استفاده از بام سبز در بناها برای خنک کردن ساختمان در تابستان و گرم کردن در زمستان؛


۲۰) استفاده از دیوارها و کف هایی سنگین با زمان تأخیر بیش از ۸ ساعت؛


۲۱) در نظر گرفتن بام سنگین با زمان تأخیر بیش از ۸ ساعت.



نتیجه گیری


با بررسی راهکارهای اندیشیده شده در معماری سنتی و بومی با هدف انطباق با محیط زیست، خصوصاً در روزگارانی که بشر ناگریز بود صرفاً از انرژی های پاک و طبیعی استفاده کند، می توان برای معماری امروز درس آموخت. خصوصاً که امروزه با پیشرفت تکنولوژی می توان متدهای اتخاذ شده در قدیم را با نیازها و شرایط روز تطبیق داد و با استفاده بهینه و مؤثر از انرژی های پاک برای حفظ محیط زیست همت گماشت.
رئوس اصول اندیشیده شده در معماری های پایدار بومی مناطق سردسیر، نشانگر آن است که باید به کاهش اتلاف حرارت در ساختمان و کاهش تأثیر باد در اتلاف حرارت، بهره گیری از انرژی خورشید در گرمایش ساختمان و توجه به عوامل طبیعی آب و خاک اهمیت داد.


در مناطق گرمسیر نیز می توان با دقت در انتخاب مصالح، ضخامت دیوارها، طراحی نماها، طراحی جایگیری فضاهای گوناگون مسکن نسبت به جهت تابش آفتاب، توجه به بادهای مطلوب در منطقه و طراحی المان هایی که هدایتگر این انرژی ها به فضاهای داخلی باشند، طراحی معماری اقلیمی و حتی توجه به طراحی های مناسب شهری در برنامه ریزی های کلان و توجه کافی به پیادگان، می توان عملاً به اهداف پایداری زیست محیطی دست یافت.
بدین طریق با حداقل استفاده از انرژی های فناپذیر فسیلی می توان قدمی در جهت حفظ محیط زیست برای آیندگان برداشت.

 

[reza2011]

براي اينكه اين تاپيك رو كامل كنم 2 تا كليپ پاور پوينت در ادمه قرار ميدم كه از سايت هاي خارجي واست پيدا كردم :


Solar Energy ( فايل پاور پوينت به حجم تقريبي 3 مگابايت )


solar design and buildings( فايل پاور پوينت به حجم 28 مگابايت )


دوستداران علاقمند به انرژي خورشيدي در صورتيكه مايل باشند از اين تجهيزات در ساختمان خود بهره بگيرند ميتوانند به سايت زير مراجعه كنند :

ورود به سايت

كافي بود سحر جان ؟؟؟ http://www.www.www.iran-eng.ir/images/smilies/biggrin.gif

 

[leila.asadbeigi]

یک دنیا تشکر