اصول طراحی اقلیمی چیست؟

دسته بندی :

تاریخ درج :

حجم فایل :

اصول طراحی اقلیمی چیست؟

عوامل طبیعی موثر بر طراحی اقلیمی
عوامل طبیعی که عموما در طراحی و معماری تاثیر گذار خواهند بود شامل : نور، باد، باران
نور
صرفه جویی در انرژی و کاهش اتلاف آن یکی از نکات مهمی است که در ابتدای هر طراحی معماری در نظر گرفته می شود. نورپردازی طبیعی یا همان نور روز، یکی از روش هایی است که به وسیله شیشه های بیرونی اعم از پنجره، نورگیرها و غیره می توانید نور طبیعی را وارد فضای داخلی کنید. این کار نیاز به نورهای مصنوعی را کاهش داده، باعث افزایش سطح سلامتی شده و در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. نور پردازی طبیعی از سه منبع آفتاب مستقیم، انعکاس خارجی و داخلی تامین می گردد.
باد
وزش باد بر سطوح خارجی ساختمان باعث اتلاف گرما می شود. بنابراین باید توجه داشته باشید که در طراحی مناطق سرد و باد خیز ساختمان ها را از وزش باد در امان بگذارید. یعنی در شهرهای باد خیز ترتیب خانه ها به نحوی باشند که در سایه باد قرار گیرند و دو طرف ساختمان بسته باشد. اگر در جهت باد قرار گیرند تمام باد و خاک وارد فضای داخلی شده و برای ساکنین آن ساختمان مزاحمت و مشکل های گوناگون ایجاد می کند.
باران
باریدن باران می تواند ساختار ساختمان را تحت تاثیر قرار دهد. بعلاوه ورود آب نیز از طریق نشت به ساختارهای داخلی ساختمان سبب خوردگی میله های فولادی شود و مقاومت سازه را کاهش دهد.

تاثیر پنجره ها در تهویه بنا
تاثیرگذاری موقعیت پنجره ها در تهویه ی طبیعی
برای ایجاد شرایط تهویه ی موثر و قابل استفاده بهتر است قسمت های بازشو در دو جهت رو به باد و پشت به باد قرار گیرند. درواقع این عمل سبب می شود هنگامی باد عمودی به پنجره رو به باد بوزد هوا از آنجا وارد اتاق شده و بدون تغییر جهت و مستقیم از پنجره پشت به باد خارج می شود. درنتیجه نقاطی که در مسیر جریان هوا قرار ندارند تحت تاثیر این تهویه قرار نخواهند گرفت. به همین علت در صورتی که وجود جریان هوا در تمامی نقاط یک اتاق یا فضا ضروری بود مناسب ترین تهویه برای زمانی است که جهت وزیدن باد نسبت به پنجره مایل باشد. تقریبا هوا در یک مسیر دایره ای حرکت کرده و در طول دیوارها و گوشه های اتاق جریان یافته و تقریبا تمام نقاط را تحت تاثیر تهویه طبیعی و مطلوب قرار می دهد. درنتیجه قرار گیری جهت ساختمان و موقعیت پنجره ها در تهویه ی هوا بسیار موثر است.
تاثیر اندازه ی پنجره ها در تهویه هوا
وجود کوران در اتاق تاثیر گذاری اندازه ی پنجره ها را در تهویه ی داخلی تعیین می کند. کوران چیست؟ زمانی کوران توسط باد در فضای داخلی ایجاد می شود که هر کدام از دیوارهای رو به باد و پشت آن دارای یک قسمت بازشو باشند. یعنی در ساختمان هایی که فقط در یک طرف دیوار پنجره قرار دارد ابعاد و اندازه بازشوها تاثیر چندانی در سرعت جریان هوا ندارند. برعکس در فضاهایی که کوران ایجاد می شود، با افزایش اندازه ی پنجره ها سرعت جریان هوا نیز افزایش می یابد.
نکات مهم :
نکته اول: اگر پنجره رو به باد کوچک و پنجره پشت به باد بزرگ باشد، بیشترین سرعت هوا در منطقه ی کوچکی اتفاق می افتد و در دیگر نقاط فضا سرعت جریان هوا بسیار کم می شود.
نکته دوم: ارتفاع محل نصب پنجره ها، نوع، نحوه ی باز شدن و محل سایه بان پنجره ها در شکل و سرعت جریان هوا تاثیر بسزایی دارد.
نکته سوم: درختان و دیوارها در سیستم تهویه و جریان هوا به عنوان بادشکن به حساب می آیند.
عملکرد بادشکن چگونه است ؟
وظیفه ی بادشکن ها منحرف کردن جریان هوا به سمت بالا است. در این فاصله ای که هنوز هوا به زمین برنگشته، در نزدیکی بادشکن و پشت به باد محوطه ی آرام و حفاظت شده ای را به وجود می آورد. هر چقدر از پشتی بادشکن دورتر روید بیشتر در معرض وزش باد قرار می گیرید. نوع بادشکن موجود در شکل، جهت جریان هوا و مقدار مساحت منطقه ی حفاظت شده تاثیرگذار است. اگر هوا به صورت چرخشی در قسمت های بالایی بادشکن های جامد و یکپارچه همانند دیوارها جریان یابد، سبب کاهش کارایی بادشکن می شود. بعلاوه وجود کمربند متراکم و حجیمی از درختان ازساختمان در برابر باد حفاظت می کند. چراکه درختان و صفحه های عمودی جزو بهترین بادشکن ها محسوب می شوند.

عملکرد سقف ها در اقلیم ساختمان
عملکرد سقف ها و تبادل و تهویه هوا تا حد زیادی به نوع سقف بستگی دارد. انواع سقف ها عبارت اند از :
سقف صاف
سقف یک طرف شیب
سقف دو طرف شیب
سقف چهار طرف شیب
سقف منحنی یا گنبدی
سقف پله ای
سقف تخت بیشترین میزان آفتاب و نور خورشید را به ویژه در تابستان جذب می کند. در سقف های یک طرف شیب اگر شیب موجود رو به آفتاب باشد آفتاب خوری آن بیشتر و با افزایش این شیب بسیار بیشتر خواهد شد. ولی اگر بر عکس عمل کنید از شدت آفتاب خوری آن کاسته می شود. از آنجایی که در سقف های دو طرفه شیب یک سمت به شمال و دیگری رو به جنوب است، جریان هوا در یک طرف خوب و در سمت دیگر بد خواهد بود. بنابراین برای ایجاد تعادل و جریان هوای مطلوب بهتر است از سقف های چهار طرف شیب یا کامل ترین آن که سقف گنبدی است، استفاده نمائید.
تبادل هوا در سقف به چه صورتی است ؟
خانه هایی که دارای سقف شیروانی اند نسبت به خانه های سقف تخت هوای گرم تری دارند. سقف های شیروانی برف را بیشتر در خود نگه داشته و دیرتر آب می شوند. این برف مثل یک عایق عمل کرده پس اگر دریچه هایی زیر سقف ایجاد کنید با تبادل هوا در زیر شیروانی مانع از آب شدن برف و در نهایت مانع از اتلاف گرما خواهید شد. همچنین هرچه ضریب انتقال حرارتی سقف کمتر باشد در برابر انرژی خورشید مقاوم تر است. توجه داشته باشید یک سقف تمام شیشه ای یا فلزی زودتر گرم شده و به سرعت هم گرما را از دست می دهد.

انرژی خورشید در طراحی اقلیمی
روشهای بهره گیری از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان :
از شیب های رو به جنوب برای طراحی و احداث ساختمان استفاده کنید.
در فصول سرما و مواقع سرد ساختمان را در جهت حداکثر تابش خورشید مستقر نمائید.
پلان ساختمان را در جهت محور شرقی و غربی زمین گسترش دهید.
منطقه ی زندگی را به قسمت های مشرف به جنوب اختصاص داده و بخش های کم اهمیت را در فضاهای شرقی و غربی مستقر کنید.
فضاهای مختلف پلان را به گونه ای سازمان دهی کنید که تابش آفتاب به داخل نیز نفوذ پیدا کند.
عمق ساختمان و محل استقرار پنجره های درونی را طوری طراحی کنید که در فصل زمستان آفتاب مناسبی به بخش های داخلی نفوذ کند.
درصورت امکان سعی کنید ساختمان را در قسمت دامنه های رو به جنوب و در بخش فوقانی محدوده مه احداث کنید.
از پنجره های عمودی در نمای جنوبی و نورگیرهای سقفی رو به آفتاب زمستانی بهره گیرید.
از سایه بان های مناسبی که تابش آفتاب زمستانی را به بخش های داخلی هدایت کرده ولی از تابش آفتاب تابستانه به آن فضاها جلوگیری می کند، برای پنجره ها استفاده کنید.
سطوح منعکس کننده ای را در کف فضاهای مشرف به پنجره های آفتاب گیر قرار دهید.
دیوار های بخش جنوبی بنا را با مصالح سنگین ساختمانی احداث کنید.
از مصالح ساختمانی که دارای سطوح تیره با ظرفیت حرارتی بالا هستند در قسمت های داخلی و آفتاب گیر استفاده کنید.
چگونه از ساختمان در مقابل تابش آفتاب محافظت کنیم ؟
در احداث ساختمان از انتخاب کردن شیب های رو به شرق و غرب پرهیز کنید.
محل قرار گیری ساختمان طوری سازمان دهی شود تا در جهت حداقل تابش خورشید در مواقع گرم و تابستان باشد.
برای به حداقل رساندن جذب حرارت در فضاهای اطراف ساختمان مصالح مناسب را به کار گیرید.
در طراحی ساختمان بیشتر از دیوارهای مشترک و بافت فشرده استفاده کنید و توجه داشته باشید پارکینگ سرپوشیده را در بخش غربی بنا احداث نمائید.
فضایی را برای تهویه در زیر بام در نظر گیرید و همچنین سقف های دوبله ای را با کمک عایق حرارتی ایجاد کنید.
از رنگ های روشن و سطوح ملایم برای کف بام و دیوارهای خارجی که به آفتاب تابستانی اشراف دارند، استفاده کنید.
اگر در فصل تابستان ساختمان کاملا در سایه قرار نمی گیرد از طراحی پنجره ها در بام پرهیز کنید.

انرژی باد در طراحی اقلیمی
راههای حفاظت از ساختمان در مقابل هوای گرم خارجی :
طراحی ساختمان داخل زمین و پوشاندن دیوارهای خارجی با استفاده از خاک
استفاده از مصالح سنگین و عایق بندی شده در بخش های مورد استفاده ی مواقع گرم و به کارگیری مصالح سبک تر در فضاهای مورد استفاده ی مواقع مناسب تر
جدا سازی فضاهای ایجاد حرارت مانند آشپزخانه از دیگر بخش های داخلی
استفاده از شیشه های دو جداره برای پنجره ها و به حداقل رساندن تعداد آن ها
طراحی کردن شبکه های متحرک و دریچه های چوبی عایق حرارت و گرما در بخش پشتی پنجره ها
چگونه از نوسانات و جریان روزانه هوا در ساختمان استفاده کنیم ؟
در نظر گرفتن فاصله ی مناسب بین سطوح و دیوارهای خارجی با شاخ و برگ درختان مجاور به دلیل امکان بازتابش حرارت و گرما از این دیوارها
کمک گرفتن از ساختمان های زیر زمینی، طراحی حداقل قسمتی از بنا در داخل زمین و پوشش دیوارهای خارجی به کمک خاک
بهره گیری از مصالح سنگین، متراکم و یکپارچه با عایق حرارتی و ظرفیت بسیار بالا
روشهای ایجاد کوران در بخش های داخلی ساختمان :
درنظر گرفتن فضاهای خارجی در جهت نسیم های مناسب
طراحی حداقل دو پنجره ی رو به باد و پشت به باد برای هر یک از اتاق ها
ایجاد فاصله ی مناسب در اطراف ساختمان ها به منظور به حداکثر رساندن جریان هوا
سازمان دهی کردن عنصرهای محوطه، گیاهان و ساختمان های مجاور در جهت هدایت نسیم و باد مطلوب به بنا
طراحی درهای ارتباطی بین اتاق ها و دیوارهای قابل کنترل برای هدایت کردن جریان هوا در همه ی ارتفاعات
استفاده کردن از در و پنجره های کاملا بازشو و بزرگ با سقف های بلند
طراحی پلان های کشیده با مقطع های کاملا باریک
بهره گیری از تاثیر بالای افزایش ارتفاع محل استقرار دودکس ها نسبت به سایر بخش های مرکزی

باران در طراحی اقلیمی
چگونه می توان از ساختمان در مقابل بارندگی و نفوذ آب محافظت کرد ؟
در نظر گرفتن شیب مناسب برای پیاده رو های اطراف بنا و همچنین پیش بینی بام های شیب دار
بررسی جهت وزش بادهایی که همراه با باران اند به منظور انتخاب مناسب ترین مکان برای استقرار ساختمان
طراحی آبروهای مطلوب در بام ساختمان جهت جمع آوری آب باران و منتقل کردن آن به سطح زمین
بررسی مناسب ترین قطربرای آبروهای ساختمان و همچنین فضاهای اطراف آن
پیش بینی کردن جلوآمدگی های ناشی از ایوان های عریض برای بام و اطراف ساختمان
طراحی راهروهای کاملا سرپوشیده در مسیرهای ارتباطی با فشارهای مختلف
روش های جلوگیری از افزایش رطوبت در ساختمان :
از طراحی آب نما و پوشش های گیاهی در بخش هایی از محوطه خارجی که در جهت وزش باد قرار دارند، اجتناب کنید.
از مصالحی که نفوذ پذیرتر هستند در احداث سطوح کفی محوطه ی ساختمان استفاده کنید.
رطوبت حاصل از پوشش های گیاهی و آب نماها را با ایجاد جریان هوا در بین فواصل محدوده ی گیاهی کنترل نمائید.
از تجمع و باقی ماندن آب در بخش هایی از محوطه که مشرف به تابش آفتاب اند، جلوگیری کنید.
در فضاهای داخلی همچون آشپزخانه، حمام و اتاق رخت شویی تهویه ی کاملی را به وجود آورید.
از تابش مستقیم پرتوهای پر انرژی خورشیدی به گیاهان داخلی ساختمان جلوگیری کنید.