برای جلوگیری از ورود تابش مستقیم و پراکندهی خورشید از طریق پنجرههای ساختمان در فصول گرم، میتوان پنجرهها را با آفتابگیرهای درونی، بیرونی و شیشههای چندجداره پوشش داد.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
کارکرد آفتابگیرهای درونی (پردههای گوناگون) که بر روی سطح داخلی پنجرهها نصب میشوند، منعکس کردن تابشی است که از پنجره وارد ساختمان می شود. نقص عمدهی آفتابگیرهای درونی این است که گرما را در سطح درونی شیشه و در فضای داخلی ساختمان نگه میدارد و به تدریج سبب بالا رفتن دمای ساختمان می شود (منبع پیشین: ۱۸۳). در مجموع، آفتابگیرهای درونی حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از گرمای خورشید را کاهش می دهند (کسمایی، ۱۳۸۴: ۵۰).
آفتابگیرهای بیرونی (کرکرههای چوبی و حصیری، پردههای پارچهای، صفحات عمودی و مشبک و …) که بر روی سطح بیرونی پنجرهها نصب میشوند، گرمای خورشید را در فضای بیرونی ساختمان نگه میدارند (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۸۳ و ۱۸۴). این آفتابگیرها تا ۹۰ دصد از گرمای خورشید را کاهش می دهند (کسمایی، ۱۳۸۴: ۵۰).
در مجموع، کارآیی آفتابگیرهای درونی با تیرگی رنگ آنها و کارآیی آفتابگیرهای بیرونی با روشنی رنگشان هماهنگی دارد؛ یعنی آفتابگیرهای تیرهتر بیرونی و آفتابگیرهای روشنتر درونی از کارآیی بالاتری برخوردار هستند (منبع پیشین: ۱۳۸۴: ۹۹).
با برگزیدن نوع شیشهی پنجره میتوان ورود تابش خورشید به درون ساختمان را کنترل کرد. برخی از شیشهها با جذب بیشتر تابش خورشید گذر گرما به درون بنا را کاهش می دهند. جذب گرما در شیشه سبب بالا رفتن دمای شیشه می شود. در نتیجه، منتقل شدن گرمای جذبشده سطح شیشه سبب بالا رفتن دمای درون ساختمان می شود. (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۸۳). بنابراین، با نصب شیشههای چندجداره میتوان مقاومت گرمایی پنجرهها را بالا برد تا گذر گرما به درون بنا کاهش یابد (منبع پیشین: ۱۶۶).
۶- ۵- معماری سایبان
حیاطخلوتها، ایوانها و فضاهای نیمهباز کنارههای بیرونی بنا به آسایش درونی آن کمک می کنند. ایوان و پیشآمدگی جلوی بام در فصول گرم، با به وجود آوردن سایه بر روی دیوارها، بازشوها و کناره-های پیرامونی بناها به کاهش دمای سطوح خارجی آنها کمک می کند (قبادیان و مهدوی، ۱۳۸۰: ۱۳۲).
نیازهای گرمایشی ساختمان در مناطق سردسیر با تعبیهی پنجره و افزایش سطح آن در نمای جنوبی بنا به طور چشمگیری تأمین می شود؛ ولی افزایش سطح دیوارها و پنجرههای رو به جنوب برای استفاده از تابش زمستانی مستلزم افزایش عمق سایبان و بالا بردن ارتفاع بام ساختمان است. این روش از یک سو مقدار جذب تابش زمستانی را بالا میبرد و از سوی دیگر سطح پنجرهی در معرض تابش تابستانی را کاهش میدهد (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۸۴ و ۱۸۵).
در مناطق گرمسیر باید از سطح پنجرههای جنوبی کاسته شود و سایبانهای افقی و عمودی با پیش-آمدگی بیشتری برای آنها تعبیه شود؛ زیرا در فصول گرم، فضای داخلی بناهایی که سطح پنجرهی رو به جنوب آنها زیاد است بسیار گرم می شود و در فصول سرد نیز به علت کوتاه بودن طول روز، از دست دادن گرمای شبانهی درون بناها بیشتر از جذب گرمای ناچیز روزانهی زمستانی است (منبع پیشین: ۱۸۵).
در مناطقی که دارای دو دوره آبوهوایی گرم و سرد هستند، نفوذ تابش خورشید به درون بناها در فصول سرد، ضروری و در فصول گرم غیرضروری است. بنابراین، در این مناطق با تعبیهی سایبانها متحرک میتوان ورود تابش خورشید به درون ساختمان را با توجه به دوره های گرم و سرد کنترل کرد.
۱- ۶- ۵- محاسبهی عمق سایبان
برای محاسبهی عمق سایبانهای افقی میتوان از رابطه زیر استفاده کرد:
D : عمق سایبان برحسب متر.
h : طول سایه برحسب متر.
Z : سمت تابش.
N : زاویهی بین خط عمود بر پنجره و جنوب حقیقی.
β : زاویهی تابش (علیجانی، ۱۳۷۳: ۵۸).
برای محاسبهی عمق نفوذ پرتوهای خورشید به درون ساختمان میتوان از رابطه زیر استفاده کرد:
L : عمق نفوذ پرتوهای خورشید به درون ساختمان برحسب متر.
H : ارتفاع سقف پنجره تا کف ساختمان برحسب متر.
β : زاویهی تابش (منبع پیشین: ۶۰).
برای محاسبهی عمق سایبانهای عمودی میتوان از رابطه زیر استفاده کرد:
Dv : عمق سایبان برحسب متر.
W : عرض سایه برحسب متر.
Z : سمت تابش.
N : زاویهی بین خط عمود بر پنجره و جنوب حقیقی (کسمایی، ۱۳۸۴: ۵۴).
۲- ۶- ۵- سایبانهای طبیعی
در فصول گرم نماهای شرقی و غربی ساختمان بیشترین مقدار تابش خورشید را دریافت می کنند. بنابراین، با توجه به بیشینهی دمای روزانه هوا در ساعات پس از نیمروز میتوان با کاشت درخت، بوته و پرچین در نمای غربی ساختمان از تابش مستقیم خورشید جلوگیری کرد. نصب داربست سایبانی نیز با به وجود آوردن سایه بر روی دیوارها مانع بازتاب تابش پخششده از سطح زمین به سمت آنها می شود. فرش کردن بخشی از حیاط ساختمان با پوشش گیاهی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در صورتی که پوشش گیاهی طی فرایند تبخیر و تعرق – با کاهش گرمای محسوب[۲۱۷] و تبدیل آن به گرمای نهان[۲۱۸] در خنک کردن محط نقش بسیار مؤثری ایفا می کند (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۷۵).
برای آبوهوای دارای دو دوره گرم و سرد، کاشت گیاهان خزاندار (برگریز) در نمای جنوبی بنا بسیار مناسب است؛ زیرا در فصول گرم بر روی ساختمان سایه میاندازند و در فصول سرد نیز به علت ریزش برگهایشان از جذب تابش خورشید جلوگیری نمیکنند. کاشت درختان بلند در نمای جنوبی برای ایجاد سایه بر روی دیوار و بام مناسب است. در مقایسه، درختان کوتاهتر و همیشهسبز برای نمای غربی مناسبترند؛ زیرا هم زاویهی تابش در ساعات پس از نیمروز کمتر است و هم اینکه خورشید در زمستان کمتر به دیوارهای شرقی و غربی میتابد (قبادیان و مهدوی، ۱۳۸۰: ۱۰۸).
۷- ۵- نقش بامهای مسطح و شیبدار در جذب تابش خورشید
بامهای مسطح در فصول سرد، کمترین و در فصول گرم، بیشترین مقدار تابش خورشید را دریافت می کنند. این مقدار در فصول سرد حتی کمتر از مقدار تابشی است که دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی دریافت می کنند (کسمایی، ۱۳۸۴: ۲۸).
بامهای شیبداری که راستای آنها شرقی – غربی است، در فصول گرم و بامهایی که شیب آنها جنوبی است، در فصول سرد تابش بیشتری را دریافت می کنند. همچنین، سطوح شیبداری که شیب آنها شمالی است، در تمام فصول کمترین مقدار تابش خورشید را دریافت می کنند (منبع پیشین: ۲۹).
۸- ۵- نسبت سطح بیرونی به حجم بنا
نسبت سطح بیرونی به حجم[۲۱۹] بنا، یکی از راههای ارتباط بین سطح بیرونی ساختمان و فضای درونی آن است. این نسبت برای مقایسه بناهایی که از نظر شکل با یکدیگر متفاوتند ولی از نظر حجم باهم برابرند، مورد استفاده قرار میگیرد. در مورد بناهایی که حجم آنها باهم برابر است هرچه شکل ساختمان فشردهتر باشد مقدار هدر رفتن انرژی کمتر است. کاهش سطح مرتبط با فضای بیرونی منتقل کردن گرما از طریق رسانش[۲۲۰] را کاهش میدهد. در میان بناهای معمول، کمترین نسبت سطح بیرونی به حجم را به پلان مربع با بلندی برابر با نصف هر یک از ضلعهایش با سقف مسطح دارد. در بناهایی که سقف آنها شیبدار است در محاسبهی نسبت سطح بیرونی به حجم بنا، حجم زیر سقف نیز مورد نظر است. این نسبت را میتوان با یکپارچه و متراکم کردن فرم ساختمان و کم کردن سطوحی مانند درب و پنجره – که گرما را به سرعت به درون ساختمان هدایت می کنند – کاهش داد (قبادیان و مهدوی، ۱۳۸۰: ۱۱۸).
۹- ۵- بالا بردن ضریب بازتاب سطوح بیرونی روبهروی پنجرههای در معرض تابش زمستانی
تابشی که از پنجره وارد ساختمان می شود، فقط به تابش مسقیم خورشید محدود نمی شود. بلکه تابش پراکنده و پراکنش پرتوهای رسیده به سطوح خارجی بنا را هم دربر میگیرد. عمدهترین سطوح، سطح زمین و سطح بناهای پیرامونی است. مقدار پخش پرتوهای خورشید در یک دیوار قائم که نور را کاملاً پراکنده می کند برابر با یک دوم پراکنش از سطوح تراز با آلبدوی[۲۲۱] یکسان است (منبع پیشین: ۱۰۶). به ضریب بازتاب زمین آلبدو میگویند (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۵۶۹). بنابراین، در صورتی که نمای جنوبی بنا در تابستان در زیر چتر سایه قرار داشته باشد میتوان مصالحی را به کار برد که دارای آلبدوی بیشتری باشد؛ زیرا هنگام صبح و عصر که زاویهی تابش خورشید کمتر است پخش تابش در سطوح قائم بیشتر از سطوح تراز است. این ویژگی به ویژه در عرضهای جغرافیایی بالا و در جهتهای جنوب و غرب و میتوان گرمای ساختمان را تا حدی افزایش داد. استفاده از صفحات پراکنش برای پنجرههای رو به شرق، جنوب شرق و جنوب غرب نیز مناسب است. سطوح بیرونی با آلبدوی بسیار بالا موجب می شود تابش بیشتری از پنجره وارد ساختمان شود. چنین سطوحی دمای فضای درونی ساختمان را در فصول گرم به شدت بالا میبرند. به همین علت، استفاده از سطوح پراکنش متحرک در مناطق سردسیر توصیه می شود (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۷۱). در جدول ۵ ضریب بازتابندگی سطوح مختلف نشان داده شده است (احمدینژاد، ۱۳۸۴: ۸۳).
جدول ۵: ضریب بازتابندگی سطوح مختلف
سطوح
درصد بازتابندگی
سطوح
درصد بازتابندگی
[یکشنبه 1401-04-05] [ 10:37:00 ب.ظ ]
|