فایل ورد کامل مقاله اقلیم و معماری؛ بررسی علمی تأثیر شرایط آبوهوایی بر طراحی و ساختار بناها
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل مقاله اقلیم و معماری؛ بررسی علمی تأثیر شرایط آبوهوایی بر طراحی و ساختار بناها دارای ۴۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل مقاله اقلیم و معماری؛ بررسی علمی تأثیر شرایط آبوهوایی بر طراحی و ساختار بناها کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله اقلیم و معماری؛ بررسی علمی تأثیر شرایط آبوهوایی بر طراحی و ساختار بناها،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله اقلیم و معماری؛ بررسی علمی تأثیر شرایط آبوهوایی بر طراحی و ساختار بناها :
اقلیم و معماری
آفتاب اشعهای الکترومغناطیسی است که از خورشید ساطع میشود. این اشعه دارای طول موجهای مختلفی بین ۲۸/۰ تا ۳ میکرون میباشد. طیف نور خورشید بطور وسیعی به سه قسمت ماوراءبنفش، قابل رویت و مادون قرمز تقسیم شده است. طول موج قسمت ماوراء بنفش ۲۸/۰ تا ۴/۰ میکرون، قسمت قابل رویت ۴/۰ تا ۷/۰ میکرون و طول موج اشعه مادون قرمز بلندتر از ۷۶/۰ میکرون میباشد.
وقتی اشعه خورشید وارد آتمسفر میشود از شدت آن کاسته شده و طیفهای آن به نسبت طول موجی که دارند در آتمسفر جذب، منعکس یا پراکنده میگردند. بیشتر اشعه ماوراءبنفش و تمام اشعههائی که دارای طول موجی کمتر از ۲۸/۰ میکرون هستند بوسیله اوزون و قسمت قابل ملاحظهای از اشعه مادون قرمز بوسیله بخار آب و اکسید کربن جذب میگردند.
ذرات موجود در هوا باعث انعکاس نور خورشید میشوند، ولی چون این انعکاس تغییری در نور نمیدهد نور خورشید همچنان سفید به زمین میرسد. وقتی آفتاب به مولکولها و ذراتی که اندازه آنها مساوی یا کوچکتر از طول موج اشعه هستند میتابد، منعکس شده و به اطراف پراکنده میشود. این اشعه پراکنده شده باعث بوجود آمدن روشنائی در نقاطی که تابش مستقیم آفتاب وجود ندارد، میگردد.
وقتی ذرات و ملکولهای موجود در هوا اشعههای با طول موج کوتاهتر را که مربوط به نور آبی و بنفش هستند به اطراف پراکنده نمایند آسمان آبی بنظر میرسد. ااما وقتی در آتمسفر ذرات بزرگتری از گرد و غبار وجود داشته باشد، بیشتر اشعههائی با طول موج بلندتر که مربوط به نورهای زرد و قرمز هستند در هوا پراکنده شده و در نتیجه آسمان رنگ سفیدتری بخود میگیرد.
مقدار انرژی خورشیدی که در طول سال به هر نقطه از سطح زمین میرسد به شدت و دوام تابش آفتاب در آن نقطه بستگی دارد و میزان گرما و سرمای سطح زمین عامل اصلی تعیینکننده درجه حرارت هوای بالای آنست.
هوا عبور دهنده کلیه طیفهای نور خورشید بوده و در اثر دریافت اشعه خورشید دمای آن بطور مستقیم افزوده نمیگردد. اما لایههای هوا بوسیله تماس با سطح زمین که در اثر دریافت اشعه خورشید گرم شدهاند گرم میشوند، و سپس لایههای گرم شده هوا، گرمای خود را بوسیله جابجائی به لایههای دیگر منتقل مینمایند. جریان هوا و باد نیز باعث تماس بیشتر تودههای عظیم هوا با سطح زمین شده و بدین طریق باعث گرمی هوا میشوند. در شب و زمستان که سطح
زمین سردتر از هوای بالای آنست عکس این عمل صورت میگیرد و هوا در اثر تماس با سطح زمین گرمای خود را از دست داده و سرد میشود. بنابراین میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه و حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد.
ارتفاع از سطح دریا نیز تعیینکننده درجه حرارت هوا میباشد و در یک عرض جغرافیائی مشخص مناطقی که در ارتفاع بیشتری قرار دارند سردتر از مناطق پائینتر هستند.
۱- رطوبت مطلق (Absolote Humidity)
رطوبت مطلق بیانکننده وزن بخار آب موجود در هر متر مکعب از هوا بوده و واحد آن گرم در مترمکعب است.
۲- رطوبت مخصوص (Specific Humidity)
رطوبت مخصوص عبارتست از وزن بخار آب موجود در هر کیلوگرم از هوا و بشکل گرم در کیلوگرم نشان داده میشود.
۳- فشار بخار (Vapour Pressure)
فشار بخار عبارتست از فشاری که در اثر بخار آب در هوا بوجود میآید و برحسب میلیمتر جیوه اندازهگیری میشود.
۴- رطوبت نسبی (Relative Humidity)
رطوبت نسبی عبارتست از نسبت وزن بخار آب موجود در یک حجم مشخص از هوا در یک درجه حرارت به حداکثر مقدار بخار آبی که آن حجم از هوا در همان درجه حرارت میتواند در خود نگه دارد.
بر روی هر نیمکره زمین کمربندها و نقاط مختلفی با فشارهای جوی متفاوت (کم و زیاد) هستند که بعضی از آنها در تمام طول سال و بعضی دیگر فقط در مدتی از سال وجود دارند. در مناطق نیمه استوائی هر نیمکره یعنی بین عرضهای جغرافیائی ۲۰ تا یک کمربند با فشار زیاد وجود دارد.
بطور کلی در هر نیمکره زمین سه سیستم کلی باد وجود دارد: بادهای تجارتی، بادهای غربی و قطبی، و بادهای موسمی. علاوه بر این سه سیستم بادهای دیگری از قبیل بادهای محلی که در مناطق کوهستانی و درهها جریان دارند و نسیم شب و روز که در سواحل دریا میوزد نیز وجود دارند.
بادهای تجارتی
مرکزیت این بادها در مناطق نیمه استوائی دو نیمکره که دارای فشار هوای زیاد هستند میباشد. این دو مرکز در منطقه استوا بهم نزدیک شده و در آنجا کمربند فشار کم را تشکیل میدهند در روی اقیانوسها جهت حرکت این دو جریان هوا در نیمکره شمالی بطرف جنوب غربی و در نیمکره جنوبی بطرف شمال غربی است. جهت حرکت این دو باد معمولاً ثابت بوده و دما و رطوبت آنها بستگی به مناطقی که از روی آن عبور میکنند دارد.
بادهای غربی
مرکز این بادها نیز در مناطق نیمه استوائی است اما حرکت آنها در جهت مناطق فشار کم اقیانوس منجمد شمالی میباشد. در طول منطقه قطبی این بادها و بادهای قطبی بهم نزدیک شده و بدلیل اختلاف زیادی که در درجه حرارت این دو توده هوا وجود دارد جبهههای جلوئی این دو سیستم همیشه طوفانی است.
بادهای قطبی
این بادها در اثر پراکنده شدن تودههای هوای سرد از مناطق فشار زیاد قطبی و اقیانوس منجمد شمالی بوجود میآیند. جهت اصلی این بادها در نیکره شمالی بطرف جنوبغربی و در نیمکره جنوبی بطرف شمال غربی است.
بادهای موسمی
اختلاف میانگین درجه حرارت سالانه هوای روی سطح زمین و دریا باعث بوجود آمدن بادهای زمستانی در روی خشکی و بادهای تابستانی در روی دریا میشود که بنام بادهای موسمی معروفاند.
نسیمهای دریا و خشکی
در مناطق ساحلی در روز هوای روی خشکی گرمتر از هوای روی دریا میشود. این اختلاف دما باعث میگردد که هوای روی خشکی که گرمتر است بالا رفته و هوای روی دریا بطرف خشکی آمده و جای آن را بگیرد. این عمل باعث بوجود آمدن نسیم در سواحل میشود.
جریان هوا در شب که هوای روی دریا گرمتر از هوای روی خشکی است بطور عکس انجام گرفته و هوا از روی خشکی بطرف دریا جریان پیدا میکند.
بادهای محلی
در مناطق کوهستانی اختلاف درجه حرارت باعث بوجود آمدن بادهای محلی میشود. در روز هوائی که در مجاورت سطح کوهها قرار دارد گرمتر از هوائی که در جو آزاد است شده و به طرف بالا حرکت مینماید. در شب عکس این عمل اتفاق میافتد.
بدین ترتیب در مناطق کوهستانی بزرگ و درهها بادهای شدیدی بوجود میآیند. جهت این بادها در روز از پائین به بالا و در شب از بالا به پائین است.
هرچه هوا گرمتر باشد مقدار رطوبتی که میتواند در خود نگاه دارد بیشتر میشود. بنابراین اگر مقدار مشخصی از هوا با درصد مشخصی از رطوبتنسبی بمرور سرد شود رطوبت نسبی آن افزایش یافته و در یک درجه حرارت که به آن نقطه شبنم میگویند رطوبت نسبی هوا به ۱۰۰% میرسد. اگر این هوا باز هم سردتر شده و دمای آن به پائین نقطه شبنم برسد دیگر قادر به نگهداری تمام رطوبت موجود در خود نبوده و مقدار بخار آب اضافی بشکل قطرات آب بر روی سطوحی که دمای آنها از نقطه شبنم کمتر است تشکیل میگردد. در زمستانها در صورتیکه بدلیل سردی هوای خارج، دمای سطح داخلی شیشه پنجره اطاقها پائینتر از نقطه شبنم هوای داخل باشد، تشکیل قطرات آب بر روی سطوح پنجرهها قابل مشاهده است.
این پدیده دلیل عمده بوجود آمدن بارندگی است.
در حالت طبیعی دمای درونی بدن ۳۷ و دمای پوست ۳۲ درجه سانتیگراد است. چنانچه بدن در محیطی که گرمتر از پوست است قرار گیرد شروع به جذب گرما مینماید و بعکس اگر در محیطی سردتر از پوست بدن واقع شود گرمای خود را به تدریج از دست خواهد داد.
رطوبت نسبی به تنهائی مشخصکننده وضعیت هوا از نظر ظرفیت تبخیر نبوده و همواره باید درجه حرارت هوا را در رابطه با آن مورد توجه قرار داد.
در دمای ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد میزان رطوبت هوا تقریباً تأثیری بر انسان نداشته و رطوبت نسبی بین ۳۰ تا ۸۵ درصد عملاً غیرقابل احساس است. در چنین وضعیت گرمائی تنها وقتی هوا تقریباً اشباع شده است رطوبت زیاد و تر بودن آن احساس میشود. در دمای بیش از ۲۵ درجه سانتیگراد تأثیر رطوبت هوا بر انسان بمرور قابل توجه میشود، بخصوص تأثیر آن بر رطوبت و دمای پوست و در درجه حرارتهای بالاتر بر میزان عرق و تبخیر آن.
هوای گرم و مرطوب (شرجی) بدلیل جلوگیری از ایجاد تعرق و تبخیر در روی پوست باعث ناراحتی شده و هوای گرم و خشک نیز باعث خشکی لبها و مخاط تنفسی گردیده و بدین طریق ناراحتی ایجاد مینماید.
عامل دیگری که در میزان تأثیر رطوبت هوا بر بدن اثر میگذارد جریان هوا یا باد است. در یک درجه حرارت ثابت افزایش سرعت باد، میزان مجاز و قابل قبول رطوبت نسبی هوا را افزایش میدهد.
نمیتوان احساس انسان نسبت به محیط اطرافش را از طریق بررسی تنها یکی از عوامل اقلیمی چون درجه حرارت، رطوبت نسبی یا جریان هوا بیان نمود، چون ترکیب این عوامل است که بر انسان تأثیر گذاشته و با آسایش فیزیکی او رابطه برقرار میسازد.
اگر حدود تغییرات این ارقام را در جدولی که رطوبت نسبی بر محور افقی و درجه حرارت بر محور عمودی آن مشخص گردیده ترسیم نمائیم محدودهای بدست میآید که به آن اصطلاحاً «منطقه آسایش» میگویند. این منطقه مشخصکننده وضعیتهائی است که فرد در آن احساس آسایش مینماید. البته بدلیل تفاوتی که میان دمای مطلوب هوا در مناطق مختلف وجود دارد، نمیتوان یک محدوده دقیق برای منطقه آسایش بدست آورد، زیرا دمای مطلوب هوا در یک منطقه مشخص برای افرادی با سنین و جنسهای مختلف متفاوت بوده و به نوع و میزان فعالیت و نوع و مقدار لباس فرد نیز بستگی دارد. همچنین دمای مطلوب هوا برای یک فرد در تابستان و زمستان نیز متفاوت است.
در تابستان دمای ۲۴ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰% برای ۹۸% افراد مطلوب است. در حالیکه در زمستان برای آنکه ۹۷% افراد در آسایش باشند، میبایست با حفظ رطوبت نسبی در حد ۵۰% دما را به ۲۱ درجه سانتیگراد کاهش داد.
در منطقه آسایش، تغییرات رطوبت هوا بیشتر برای انسان قابل تحمل است تا تغییرات دمای آن و به همین دلیل لازم است که دمای هوای داخلی یک ساختمان با دقت بیشتری کنترل شود.
منطقه آسایش پیشنهادی پیشنهادی در شرایط ثابت بودن جریان هوا و در سایه صادق است. حال اگر دو عامل تابش آفتاب و باد نیز دخالت داده شوند هر کدام بنوعی در محدودههای منطقه آسایش تأثیر میگذارند.
تابش آفتاب دو اثر بیولوژیکی و حرارتی بر انسان میگذارد که اثر بیولوژیکی آن نتیجه تابش اشعه ماوراءبنفش و اثر حرارتی آن نتیجه تابش اشعه مرئی و مادون قرمز بر بدن انسان است.
اشعه ماوراءبنفش بر پوست اثر گذاشته و باعث آفتابسوختگی پوست سفید میشود.
در شرایطی که دمای هوا کمتر از ۲۱ درجه سانتیگراد است (محدوده پائین خط سایه) تابش آفتاب که میتواند باعث گسترش منطقه آسایش گردد. بدین ترتیب که در دماهای پائین که بدن گرمای خود را از دست میدهد، اگر گرمای تلف شده با اثر حرارتی تابش آفتاب جبران شود، راحتی انسان تأمین گردیده و شرایط فوق نیز در محدوده منطقه آسایش قرار خواهد گرفت.
رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک میشود. این کاهش دمای هوا که در اثر تبخیر رطوبت اضافه شده به آن ایجاد میشود باعث میگردد که محدودههای بالای منطقه آسایش نیز قابل تحمل گردیده و بدین ترتیب منطقه آسایش گسترش یابد.
خنک نمودن هوا بوسیله افزایش رطوبت به آن میتواند با وسائل مکانیکی یا بطور طبیعی با گیاهکاری یا ایجاد آبنما و فوارهها صورت گیرد.
تأثیر باد بر منطقه آسایش
سرعت جریان هوا بدو طریق بدن انسان را تحت تأثیر قرار میدهد. جریان هوا از یکطرف مشخصکننده مقدار تبادل حرارتی از طریق کنوکسیون (جابجائی هوا در اثر اختلاف دما) بوده و از طرف دیگر تعیینکننده ظرفیت تبخیر شدن در هوا و در نتیجه میزان خنک شدن بدن از طریق تعرق میباشد.
در دماهای بالا، یک حداکثر مطلوب سرعت باد وجود دارد که در آن حالت حداکثر میزان خنک شدن بدن صورت میگیرد. کم شدن سرعت هوا از این حد باعث افزایش دمای پوست و زیاد شدن آن باعث گرمتر شدن بدن از طریق جابجائی خواهد شد. این حد مطلوب سرعت باد یک مقدار ثابت نداشته و به عواملی چون دما و رطوبت هوا، قدرت بیولوژیکی بدن و پوشش لباس بستگی دارد.
وقتی رطوبت نسبی هوا ۷۵/۰ یا بیشتر باشد شرایط گرمائی هوای مورد نظر از محدوده منطقه آسایش خارج خواهد گردید. اما اگر در چنین وضعیتی هوا جریان داشته باشد این شرایط میتواند در منطقه آسایش قرار گیرد.
بنابراین وزش باد نیز میتواند باعث گسترش منطقه آسایش گردد.
بنابراین شدت تابش آفتاب و حرارت حاصل از آن در یک نقطه از سطح زمین به فاصلهای که اشعه خورشید باید طی نماید، ضخامت ابر و وضعیت هوا از نظر آلودگی بستگی داد. به همین دلیل شدت تابش آفتاب در یک محل با ارتفاع آن محل از سطح دریا متناسب بوده و در نقاط مرتفع، چون اشعه خورشید فاصله کمتری از آتمسفر را طی مینماید حرارت بیشتری تولید میکند. همچنین در ظهر محلی هر منطقه، که خورشید در عمودیترین حالت نسبت به زمین محل قرار داشته و فاصله آن کمتر است، شدت تابش آفتاب بیشتر از صبح و عصر، که خورشید در مایلترین حالت نسبت به زمین محل موردنظر قرار دارد، میباشد.
شدت تابش آفتاب در هر نقطه از زمین به موقعیت خورشید نسبت به آن نقطه بستگی دارد.
موقعیت خورشید
نسبت به هر نقطه از زمین، مسیر حرکت خورشید در آسمان در روزهای مختلف سال متفاوت است. بطور مثال حرکت خورشید نسبت به ساختمانی که در نیمکره شمالی و در جهت شمال جنوب قرار گرفته بدین طریق است که در تابستان خورشید از شمال شرقی محوطه این ساختمان طلوع و در شمال غربی آن غروب مینماید. در زمستان طلوع خورشید از جنوب شرقی و غروب آن در جنوب غربی محوطه ساختمان فوق صورت میگیرد و تنها در اول فروردین و اول مهرماه خورشید کاملاً از شرق طلوع کرده و در غرب غروب مینماید.
موقعیت خورشید را در هر منطقه و در هر زمان میتوان بوسیله دو زاویه یکی «زاویه تابش» و دیگری «جهت تابش» مشخص نمود. «زاویه تابش» زاویهای است که بین امتداد اشعه خورشید و سطح افق تشکیل میشود و «جهت تابش» زاویهای میباشد که بین تصویر امتداد اشعه خورشید بر صفحه افق و شمال واقعی پدید میآید. تغییرات روزانه و سالانه این زوایا به عرض جغرافیائی محل بستگی دارد.
اولین عاملی که در محاسبه زوایای موقعیت خورشید تاثیر دارد زاویه چرخش زمین، زاویه بین صفحهای که از خط استوا میگذرد و خطی که مرکز زمین و خورشید را بهم وصل میکند، بوده و این زاویه در طول سال از ۵/۲۳ درجه بطرف بالای صفحه استوا تا ۵/۲۳ درجه بطرف پائین صفحه استوا یعنی ۴۷ درجه تغییر مینماید. عوامل دیگری که در تعیین زاویه تابش و جهت تابش تاثیر دارند عرض جغرافیائی و زمان موردنظر میباشند.
تابش آفتاب
بطور کلی تابش آفتاب با ساطع شدن پنج نوع اشعه یک ساختمان را تحت تاثیر قرار میدهد. این پنج نوع اشعه بترتیب اهمیت عبارتند از:
• اشعه مستقیم با طول موج کوتاه
• اشعه پراکنده شده از آسمان با طول موج کوتاه
• اشعه منعکس شده از سطوح اطراف با طول موج کوتاه
• اشعه ساطع شده از زمین و اجسام گرم شده با طول موج بلند (بازتاب حرارتی)
• اشعه ساطع شده از ساختمان به آسمان با طول موج بلند (بازتاب حرارتی)
اشعه مستقیم و پراکنده
این دو قسمت از اشعه خورشید مهمترین اجزاء تابش آفتاب را از نظر تامین نور و گرمای طبیعی در ساختمان تشکیل میدهند.
تابش آفتاب و انرژی حاصل از آن در جهات مختلف
شدت تابش آفتاب و حرارت حاصل از آن در زمین به وضعیت هوا، موقعیت خورشید و ارتفاع محل مورد نظر بستگی دارد. اما مقدار انرژی خورشیدی تابیده شده به یک سطح علاوه بر شرایط فوق به زاویه برخورد، اشعه خورشید به سطح مورد نظر نیز بستگی دارد. یعنی در یک نقطه از زمین و در یک زمان معین مقدار انرژی خورشیدی تابیده شده به سطوحی که نسبت به اشعه خورشید زوایای مختلفی دارند کاملاً متفاوت است.
در این جا به نتایجی که با استفاده از روش فوق در مورد میزان تابش آفتاب در سطوح مختلف و در عرض جغرافیائی ۴۷-۳۱ درجه شمالی (معادل تفت یزد) بدست آمده است اشاره مینمائیم.
سطوح قائم
دیوارهای جنوبی
دیوارهای جنوبی بیشترین مقدار تابش آفتاب را در آذر ماه و کمترین مقدار آن را در خرداد دریافت میکنند. این دیوارها از شهریور تا اسفند تابش آفتاب را از طلوع تا غروب دریافت مینمایند. دیوارهای جنوبی در اواسط تابستان از ساعت ۹ صبح تا ۳ بعد از ظهر مورد تابش آفتاب قرار میگیرند. حداکثر تابش آفتاب بروی این دیوارها در ظهر صورت میگیرد.
دیوارهای جنوب شرقی و جنوبغربی
این دیوارها در زمستان بیشتر از تابستان مورد تابش آفتاب قرار میگیرند. در تابستان حداکثر تابش آفتاب بر دیوارهای جنوب شرقی بین ساعت ۸ و ۹ صبح و بر دیوارهای جنوبغربی بین ۳ تا ۴ بعدازظهر صورت میگیرد. در زمستان این ساعات بترتیب ۹ تا ۱۰ صبح و ۲ تا ۳ بعدازظهر هستند.
دیوارهای شرقی، غربی و شمالی
این دیوارها در زمستان کمتر از تابستان مورد تابش آفتاب قرار میگیرند. دیوار شمالی فقط بین ماههای فروردین الی شهریور و در صبح زود و آخرین ساعات بعدازظهر مورد تابش آفتاب قرار میگیرد.
سطوح افقی
سطوح افقی و بامهای مسطح در تابستان بیشترین و در زمستان کمترین مقدار تابش مستقیم آفتاب را دریافت مینمایند، این مقدار در زمستان حتی از مقدار تابشی که دیوارهای جنوبشرقی و جنوبغربی در این فصل دریافت مینمایند کمتر است.
سطوح شیبدار
سطوح شیبداری که جهتشان شرقی غربی است، در تابستان تابش بیشتری را دریافت مینمایند تا در زمستان. سطوحی که شیبشان بطرف جنوب است، در زمستان بیشترین مقدار تابش آفتاب را، نسبت به سطوح دیگر، دریافت مینمایند. در بهار و پائیز سطوح شیبدار جنوبی ۲۰% بیشتر از سطوح شیبدار شرقی و غربی مورد تابش آفتاب قرار میگیرند. سطوح شیبداری که شیبشان بطرف شمال است بطور کلی در تمام فصول سال کمترین مقدار تابش آفتاب را دریافت مینمایند.
کیفیت سطح مورد تابش
مقدار حرارتی که در اثر تابش آفتاب، در سطح یک جسم ایجاد میشود نه تنها به جهت بلکه به رنگ و بافت (درصد صیقلی بودن) آن سطح و همچنین سرعت جریان هوائی که در پیرامون آن سطح در جریان است نیز بستگی دارد. میزان حرارت ایجاد شده، در اثر تابش آفتاب، در یک سطح با روشنی رنگ و سرعت جریان هوا در آن سطح نسبت عکس دارد. ضمناً هر چه یک سطح زبرتر و ناصافتر باشد میتواند مقدار انرژی حرارتی بیشتری را جذب نماید. تاثیر سرعت باد در حرارت ایجاد شده در یک سطح تقریباً مستقل از جهت آن سطح بوده و به نسبت سرعت باد تغییر مینماید.
مهمترین عاملی که در تعیین حرارت ایجاد شده در یک سطح تاثیر دارد رنگ آن سطح میباشد و به همین دلیل در این قسمت با فرض یکسان بودن دو عامل دیگر، یعنی بافت و سرعت جریان هوا، به بررسی تاثیراتی که رنگ سطوح در مقدار انرژی خورشیدی جذب شده در آنها میگذارد اشاره مینمائیم.
تاثیر رنگ در مقدار انرژی خورشیدی جذب شده در یک سطح
قبل از طلوع آفتاب، تغییرات درجه حرارت سطوح خارجی دیوارهای یک ساختمان در تمام جهات با تغییر درجه حرارت هوای خارجی تقریباً هماهنگ است.
پس از طلوع آفتاب، و زمانی که تابش آفتاب بشکل مستقیم، منعکس شده از سطوح دیگر یا پراکنده شده از آسمان وجود داشته باشد، دمای سطوح خارجی دیوارها به نسبت تابشی که دریافت و جذب مینمایند بالا میرود. وقتی رنگ یک سطح روشن باشد مقدار حرارت جذب شده در آن سطح در اثر دریافت تابش آفتاب کم بوده و درجه حرارت هوای پیرامون آن سطح تاثیر بیشتری در حرارت تولید شده در آن سطح دارد. اما وقتی رنگ یک سطح خارجی تیره باشد تاثیر تابش آفتاب در حرارت تولید شده در آن بسیار بیشتر از تاثیر درجه حرارت هوای پیرامون آن سطح است.
رنگهای روشن ممکن است تا ۹۰ درصد انرژی خورشیدی را منعکس نمایند در حالیکه رنگهای تیره فقط ۱۵ درصد یا کمتر خاصیت انعکاس دارند.
تابش آفتاب بر انواع دیوار
تأثیر تابش آفتاب در گرمای داخلی یک ساختمان به خصوصیات مصالح بکار رفته در دیوارهای خارجی آن بستگی دارد. وقتی هوا داخلی یک ساختمان بوسیله سیستمهای مکانیکی کنترل نشود، نوع مصالح بکار رفته در ساختمان تاثیر فراوانی در تامین آسایش ساکنین آن دارد.
دمای هوای خارج و میزان تابش آفتاب یک دوره روزانه داشته و الگوی تغییراتشان به موقعی
ت جغرافیائی محل بستگی دارد.
قبل از طلوع آفتاب هوای آزاد و سطوح خارجی ساختمانها در سردترین موقعیت خود هستند. بعد از طلوع آفتاب هوا شروع به گرم شدن مینماید و در بعد از ظهر، حدود ساعت ۲ تا ۴، دمای آن به حداکثر میرسد. میزان این افزایش دما بمقدار زیادی به فاصله مکان موردنظر با دریا بستگی دارد. در مناطق ساحلی، بخصوص در نقاطی که باد در روز از طرف دریا به خشکی جریان دارد، میزان افزایش دمای هوا کم بوده و نوسان آن در روز به حدود ۴ تا ۷ درجه سانتیگراد میرسد. اما در نواحی غیرساحلی نوسان دمای هوا در روز ممکن است به ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتیگراد یا بیشتر هم برسد.
با فرض ثابت بودن شرایط هوای خارج، حداکثر و حداقل دمای سطوح داخلی و همچنین نسبت نوسان دمای سطوح به ظرفیت و مقاومت حرارتی مصالح دیوار بستگی دارد. هرچه ظرفیت و مقاومت حرارتی یک دیوار افزایش یابد، نوسان دمای سطح داخلی کمتر شده و زمان رسیدن دمای سطوح داخلی به هوای خارج بیشتر به تأخیر میافتد. کاهش نوسان درجه حرارت سطوح داخلی یک ساختمان با مقاومت حرارتی مصالح دیوارهای آن متناسب است. اما بتاخیر افتادن زمان ایجاد حداکثر و حداقل دمای سطوح داخلی به ظرفیت حرارتی مصالح دیوار بستگی دارد.
ظرفیت حرارتی
ظرفیت حرارتی مصالح به وزن مخصوص و گرمایه ویژه آنها بستگی دارد. هرچه وزن مخصوص یک جسم بیشتر باشد ظرفیت حرارتی آن بیشتر است. ظرفیت حرارتی دیوارها نیز به ضخامت و فشردگی مصالح آنها بستگی دارد.
بنابراین در مناطقی که تغییرات روزانه دمای هوا و شدت تابش آفتاب زیاد است، مثل مناطق خشک، یک ساختمان با ظرفیت حرارتی زیاد قادر خواهد بود به میزان قابل توجهای وضعیت گرمائی هوای داخلی خود را کنترل نماید.
ظرفیت حرارتی زیاد در مناطقی که مشکل گرمای هوای داخل معمولاً در شبها نیز وجود دارد، مثل مناطق مرطوب ساحلی، مفید نمیباشد.
وقتی نوسان درجه حرارت هوا زیاد باشد ظرفیت حرارتی مصالح اهمیت دارد.
بهترین شرایط داخلی از نظر آسایش فیزیکی، در ساختمانی ایجاد میشود که دیوارهای اطاق نشیمن آن، که روزها مورد استفاده قرار میگیرد، از مصالح سنگین و دیوارهای اطاقهای خواب و سایر قسمتهائی که شبها مورد استفاده قرار میگیرند از مصالح سبک ساخته شده باشند.
مقاومت حرارتی
مقاومت حرارتی یک دیوار عبارتست از مقاومتی که آن دیوار در برابر انتقال حرارت از یک طرف خود به طرف دیگرش ایجاد مینماید. بنابراین نوسان دمای سطوح داخلی دیوارهای یک ساختمان به مقاومت حرارتی مصالح آن دیوارها بستگی دارد.
هوای ساکن بهترین عایق حرارتی است.
افزودن مقاومت حرارتی مصالح دیوارها احتمال وقوع تعرق بروی سطح آنها را کاهش خواهد داد. در مناطقی که رطوبت هوا در زمستان زیاد است، جلوگیری از ایجاد تعرق بروی سطح داخلی ممکن است مهمترین عامل در تعیین مقاومت حرارتی مصالح دیوارها باشد.
وقتی برای جلوگیری از عبور گرما از داخل یک دیوار لایههای عایق حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند، هنگانیکه این لایهها در سطح خار
جی دیوار بکار برده شوند تأثیراتشان بیشتر از موقعی است که در سطح داخلی دیوار نصب گردند.
بطور کلی در مناطق گرم و در شرایط طبیعی، یک حد مطلوب برای مقاومت حرارتی دیوارها و سقف وجود دارد که مقدار آن را میتوان با در نظر گرفتن رنگ خارجی دیوارها و شرایط تهویه طبیعی تعیین نمود. افزایش مقاومت حرارتی بیش از این حد تأثیر چندانی در کنترل و تعدیل شرایط گرمائی هوای داخلی ساختمان نخواهد داشت.
در مناطقی که نوسان روزانه درجه حرارت هوا زیاد و دمای آن از ۳۳ درجه سانتیگراد بیشتر است، حتی موقعی که رنگ سطح خارجی بام سفید باشد، برای جلوگیری از انتقال بیش از حد حرارت از خارج به داخل که در اثر اختلاف دمای هوای داخل و خارج ساختمان وجود دارد، افزودن مقاومت حرارتی مصالح بام مفید خواهد بود.
وجود رنگ روشن برای سطح خارجی بام در مناطق گرم، حتی وقتی بام بطور دقیق عایق شده باشد، ضروری است.
در مناطق سرد پیشنهاد میشود که کلیه اطاقهائی که با وسایل مکانیکی گرم میشوند دارای عایق حرارتی باشند. این عایق بایستی روی بتن بام و زیر عایق رطوبتی قرار داده شود، بشرط آنکه پیشبینیهای لازم برای خارج ساختن بخاری که بین عایق رطوبتی و عایق حرارتی ایجاد میشود بعمل آمده باشد.
اثر حرارتی تابش مستقیم آفتاب که از یک دیوار شیشهای یا یک پنجره بدون سایهبان بداخل ساختمان نفوذ مینماید بسیار زیاد است. وقتی پنجرهای سایهبان نداشته باشد یا سایهبان آن کاملاً موثر نباشد، اشعه خورشید از خلال شیشه پنجره عبور نموده و فضای داخلی را بطور مستقیم تحت تأثیر اثرات حرارتی خود قرار میدهد. حرارتی که بدین طریق در فضای داخلی ساختمان ایجاد میشود، بدلیل خواص شیشه ، در داخل انباشته میشود.
تأثیر جهت پنجره
تأثیر جهت پنجره در دمای هوای داخلی یک اطاق بمقدار زیادی به وضعیت تهویه طبیعی در آن اطاق و وضعیت سایهبان پنجره بستگی دارد.
تأثیر سایهبان پنجرهها و تهویه طبیعی در تعیین دمای هوای داخلی یک ساختمان بسیار بیشتر از تأثیر جهت پنجرهها میباشد. در اطاقی که پنجرههای آن مجهز به سایهبان مؤثر بوده و هوا نیز در آن جریان داشته باشد، جهت قرارگیری پنجرهها تأثیری در دمای هوای داخلی آن ندارد. اما اگر پنجرهها بدون سایهبان باشند، یا سایهبان پنجرهها بطور مؤثری بروی شیشه آنها سایه ایجاد
ننماید، ولی هوا در اطاق جریان داشته باشد، تغییرات دمای هوای داخلی بمقدار کمی به جهت پنجرهها مربوط میشود. در حالیکه پنجرهها بدون سایهبان باشند و هوا نیز در داخل اطاق جریان نداشته باشد، تغییرات دمای هوای داخلی بمقدار بسیار زیادی به جهت پنجرهها بستگی خواهد داشت. در این حالت میزان حرارت ایجاد شده در اثر تابش آفتاب، و دامنه نوسان دمای هوای داخلی بسیار زیاد است.
در عمل، مقدار تأثیر تابش آفتاب در فضای داخلی به خواص مصالح ساختمانی، بخصوص لایههای داخلی بستگی دارد. مصالح ساختمانی سبک حساسیت بیشتری در برابر اثر جهت پنجرهها دارند، تا مصالح سنگین.
تأثیر سایهبان
ایجاد سایه بروی پنجرههاه یا یک دیوار شیشهای از تابش مستقیم آفتاب به سطح شیشه جلوگیری نموده و در نتیجه حرارت ایجاد شده، ناشی از تابش آفتاب، در فضای پشت شیشه بمقدار قابل ملاحظهای کاهش مییابد. مقدار این تقلیل حرارت به محل سایه ایجاد شده بستگی دارد.
سایهبانهای خارجی میتوانند تا ۹۰% و سایهبانهای داخلی (پرده کرکرهای) تنها ۲۰% تا ۲۵% اثر حرارتی تابش آفتاب را در داخل یک اطاق تقلیل دهند.
سایهبانهای متحرک
شکل هندسی سایهبانهای متحرک افقی یا عمودی تأثیری در کارآئی آنها از نظر ایجاد سایه و جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب به داخل یک ساختمان ندارد، چون این نوع سایهبانها را میتوان بنا به ضرورت بنحو مطلوبی تغییر داد. از طرف دیگر کارائی این سایهبانها متغیر بوده و به رنگ و محل نصب آنها نسبت به پنجره و همچنین شرایط تهویه طبیعی در ساختمان بستگی دارد.
در مورد کارآئی انواع مختلف سایهبانهای متحرک به خلاصهای از نتایج آنها اشاره مینمائیم.
۱- سایهبانهای خارجی بسیار موثرتر از سایهبانهای داخلی هستند. وقتی سایهبانهای متحرک در سطح خارجی یک پنجره نصب شوند فقط ۵% از انرژی خورشید تابیده شده به پنجره را بداخل انتقال میدهد.
۲- هرچه رنگ این سایهبانها تیرهتر باشد اختلاف بین کارآئی انواع داخلی و خارجی این سایهبانها بیشتر خواهد بود.
۳- کارآئی سایهبانهای خارجی با تیرگی رنگ آنها متناسب بوده و هرچه این سایهبانها تیره رنگتر باشند مؤثرتر خواهند بود.
افزایش کارآئی سایهبانهای متحرک خارجی بوسیله تیره کردن رنگ آنها در صورتی امکانپذیر است که پنجرهها بسته نگاه داشته شوند. در صورتیکه پنجرهها باز باشند تاثیر رنگ آنها بمقدار زیادی به موقعیت آنها نسبت به جهت وزش باد بستگی پیدا میکند.
سایهبانهای ثابت
چون این سایهبانها در تمام فصول سال ثابت هستند، کارآئی آنها از نظر تشکیل سایه موثر بروی پنجرهها به موقعیت ساختمان و تغییرات روزانه و سالانه موقعیت خورشید بستگی دارد.
در دو جهت شرق و غرب با استفاده از سایهبانهای قاب شکل میتوان سایه مناسب بروی پنجرهها ایجاد نمود. بخصوص اگر این قابها از نوعی باشند که قسمتهای عمودی آنها با زاویه ۴۵ درجه بطرف جنوب قرار گیرند در ایجاد سایه موثر بسیار مناسب خواهند بود. در این دو جهت سایهبانهای افقی مناسبتر از سایهبانهای عمودی هستند.
برای ایجاد سایه مناسب بروی پنجرههای سمت جنوب، جنوب شرقی، و جنوب غربی سایهبانهای افقی موثرتر از سایهبانهای عمودی هستند. البته سایهبانهای قاب شکل موثرترین نوع سایهبان برای سه جهت فوق میباشند.
سایهبانهای طبیعی
درخت علاوه بر ارضاء نیاز غریزی در امان بودن، تاثیر فراوانی در محیط فیزیکی خود نیز میگذارد. درختان میتوانند عامل موثری در ایجاد فضاهای خصوصی بوده و در عین حال بطور قابل ملاحظهای از شدت نور آفتاب، که باعث ناراحتی چشم میشود، بکاهند. سطح چسبنده و زبر برگ درختان گرد و غبار هوا را جذب نموده و آن را تمیز میکند. چنانچه درختها بطور انبوه و فشرده کاشته شوند، در کنترل و کاهش صدا نیز تاثیر فراوانی خواهند داشت.
اما مهمترین و سودمندترین ویژگی درختان در معماری، تاثیر آنها در وضعیت گرمائی ساختمان است. درختان همیشه سبزی چون سرو و کاج میزان فشار باد بر ساختمان را تقلیل داده و بدینوسیله از اتلاف گرمای ساختمان در زمستان جلوگیری مینمایند.
هنگامیکه درختان برگریز در نزدیکی ساختمان کاشته شوند، ارزش بسیاری دارد: چون بدین شکل با ریزش برگ درختان در زمستان مشکلی از نظر تابش مستقیم آفتاب بداخل وجود نخواهد داشت و با رویش مجدد برگها، در تابستان نیز درخت، چون سایهبانی موثر، از تابش مستقیم آفتاب بداخل جلوگیری خواهد نمود و این عمدهترین اصل در طراحی سایهبانها میباشد.
بدلیل کم بودن زاویه تابش آفتاب در صبح و عصر، درختان بهترین نوع سایهبان برای پنجرهها و دیوارهای شرقی، جنوبشرقی، جنوبغربی و غربی ساختمانهای کوتاه میباشند.
تاثیر رطوبت بر ساختمان
رطوبت در ساختمان عاملی بالقوه در به مخاطره انداختن سلامتی و آسایش ساکنین ساختمان بوده و نیز منشاء خساراتی است که به زیبائی و مصالح ساختمان وارد میآید.
دیوارهای نمور و مرطوب ممکن است باعث تعدد و شدت یافتن امراضی چون سرماخوردگی و رماتیسم گردند. مقاومت حرارتی دیوارهای مرطوب نیز، بدلیل آب موجود در آنها کاهش یافته و در نتیجه دمای سطوح داخلی دیوارها پائین آمده و امکان بروز تعرق بروی چنین سطوحی افزایش مییابد، که این خود میتواند باعث ناراحتی از نظر شرایط گرمائی هوای داخلی ساختمان و یا افزایش میزان سوخت مصرفی سیستمهای مکانیکی گردد. همچنین رطوبت موجود در دیوارهای مرطوب باعث میشود املاح نمک موجود در مصالح، حل شده و سپس بصورت شوره و سفیدک در سطح این دیوارها ظاهر گردد.
راههای نفوذ رطوبت به ساختمان
رطوبت در ساختمان ممکن است نتیجه عواملی چون نفوذ باران در دیوارها و سقف، نفوذ باران در دیوارها و سقف، نفوذ باران در سطوح داخلی از درز پنجرهها، ایجاد تعرق ناشی از وسایل رطوبتزای داخلی، بروی سطوح داخلی و نفوذ آبهای تحتالاراضی از کف و دیوارها باشد.
نفوذ آب باران
نفوذ آب باران به سطوح داخلی یک ساختمان ممکن است به شکلهای مختلفی صورت گیرد که در این میان نفوذ در نتیجه فشار اسموزی و فشار باد مهمترین آنها میباشند.
نفوذ رطوبت از دیوارهای بدون ترک در نتیجه فشار اسموزی
هنگامیکه آب باران به سطح خارجی یک دیوار منفذ دار برخورد نماید، بوسیله نیروی اسموزی بداخل دیوار جذب میشود. اگر میزان آب باران برخورد نموده با سطح خارجی دیوار کمتر از قابلیت جذبکنندگی دیوار باشد، میزان نفوذ آب باران فقط به شدت باران بستگی داشته و تمام آب باران جذب دیوار میشود. اما اگر میزان نفوذ آب در دیوار کمتر از میزان باران برخورد نموده با سطح دیوار باشد، یک لایه نازک آب در سطح دیوار ایجاد شده و باران اضافی به طرف پایین رانده میشود بدون آنکه در دیوار نفوذ نماید. بنابراین بارانهای خفیف و باصطلاح «نم نم» و طولانی ممکن است باعث شوند که آب بیشتری در دیوار نفوذ نموده و رطوبت زیادتری به سطوح داخلی دیوارهای یک ساختمان برسد تا بارانهای شدید و کوتاهمدت.
فشار ناشی از وزش باد، در نفوذ آب باران بداخل دیوار از طریق ترکهای موجود دیوار، بخصوص هنگامی موثر است که یک لایه آب باران بروی دیوار تشکیل گردیده و از روی ترکها و درزهای آن در حرکت باشد. در چنین حالتی فشار هوا در سطح خارجی لایه آب روی دیوار بیشتر از فشار هوای داخل ترکهای دیوار بوده و بدین طریق باد باعث رانده شدن و نفوذ آب بداخل درزها میگردد.
ترکیبی از نیروی جاذبه و فشار ناشی از وزش باد به دیوار، باعث میگردد که آب باران در طول درزها و ترکهای مایل موجود بر سطح دیوار به داخل دیوار نفوذ نماید. در ترکهای افقی نیز ممکن است آب تا ارتفاع چندین سانتیمتر بدین طریق به دیوار نفوذ نماید.
در دیوارهای آجری یا بلوک سیمانی و بدون اندود، نفوذ آب باران بداخل دیوار به ترکیب منافذ مصالح بستگی دارد. هنگامیکه مصالح دیوار دارای منافذ و تارهای متعددی باشد، مانند آجرهای ماسه آهکی یا خشتها نیروی مکش از تارهای موئی عمده میباشد. اما در دیوارهای بلوک بتنی که درزهای بزرگتری دارند، نفوذ آب بداخل دیوار بیشتر از طریق فشار ناشی از وزش باد به دیوار صورت میگیرد.
عمدهترین و بیشترین مقدار نفوذ آب به داخل مصالح ساختمانها هنگامی روی میدهد که باد و باران با یکدیگر توام شوند. در چنین حالتی شدت نفوذ آب باران بداخل دیوارهائی که روبه باد هستند بسیار بیشتر از بقیه دیوارها میباشد.
تعرق
هنگامیکه تودهای هوا خنک شود، بمرور رطوبت نسبی آن افزایش یافته و سرانجام به حدی میرسد که در آن دما، بخار آب موجود در آن هوا به حد اشباع میرسد. به دمائی که در آن هوا اشباع میشود اصطلاحاً «نقطه شبنم» میگویند. اگر دمای توده هوا مذکور کمتر از نقطه شبنم بشود، چون دیگر قادر به نگاهداری تمام بخار آب موجود در خود نیست، بخار آب اضافی بشکل قطرات آب بر سطوحی که دمایشان کمتر از «نقطه شبنم» است تشکیل میگردد.
تعرق در سطح دیوارها
هنگامیکه هوای اشباع نشدهای به سطحی خنکتر از «نقطه شبنم» خود برخورد نماید، لایه هوای نزدیک به سطح فوراً اشباع شده و رطوبت اضافی آن باعث تعرق در این سطح میگردد. در نتیجه این عمل، فشار جزئی بخار در نزدیکی سطح مذکور کمتر از متوسط فشار بخار داخل اطاق شده و باعث حرکت بخار بطرف منطقه ایجاد تعرق میگردد.
در ساختمانهای مسکونی، معمولاً بخار آب در نتیجه تنفس، تبخیر عرق بدن، شستشو و پخت و پز، بطور پیوسته تولید میگردد. همچنین وسایل گرمکننده بدون دودکش، مانند بخاریهای نفتی یا گازسوز، نیز مقداری بخار آب تولید مینمایند.
تعرق الزاماً در اطاقهائیکه بخار آب در آنها تولید میشود تشکیل نمیگردد بلکه معمولاً در جاهائی تشکیل میشود که سطوح سردتری دارند. آشپزخانه و حمام معمولاً عمدهترین محل تولید بخار آب هستند و جلوگیری از ایجاد تعریق در این مکانها اغلب بسیار مشکل است. اما بخار معمولاً منبسط شده و به اطاقهای دیگر پراکنده میشود و بدین طریق فشار بخار در هوای داخلی ساختمان متعادل شده و سپس تعرق بروی سطوحی که کمترین دما را دارند ایجاد میشود. معمولاً تعرق به روی سطوح دیوارهای پشت کمدها و تختها که در مجاورت هوای گرم اطاق قرار نداشته و سردتر از بقیه سطوح هستند تشکیل میشود.
تعرق در داخل دیوارها
چون همیشه میزان بخار آب موجود در هوای داخل ساختمانها بیشتر از میزان بخار آب موجود در هوای خارج است، اگر دیوار ساختمانی در برابر رطوبت نفوذپذیر باشد، همیشه یک جریان حرکت رطوبت از داخل به خارج این دیوار وجود داشته. در زمستان وقتی کاهش مداومی در دمای دیوار از سطح داخلی به سطح خارجی وجود دارد که باعث میگردد در عمق مشخصی در داخل دیوار فشار بخار از مقداری که برای اشباع هوا در آن نقطه و در آن دما لازم است بیشتر شود. در چنین شرایطی تعرق در داخل دیوار صورت گرفته و تجمع قطرات آب در دیوار باعث میگردد دیوار از داخل مرطوب شود.
قطرات آبی که در اثر تعرق بروی سطوح داخلی ساختمان تشکیل میگردد نیز ممکن است بداخل دیوار نفوذ نموده و میزان رطوبت دیوار را بالاتر ببرند.
عوامل موثر در تعرق
عمدهترین عواملی که در ایجاد و دوام تعرق در یک ساختمان تاثیر دارند عبارتند از: فشار بخار هوای داخلی، دما و نفوذپذیری سطوح داخلی و قابلیت انتقال بخار در دیوارها.
نسبت بین فشار بخار هوای داخل و خارج یک ساختمان به شرایط تهویه طبیعی در داخل آن ساختمان بستگی دارد. چون معمولاً فشار بخار هوای داخلی ساختمانهائیکه با وسایل مکانیکی تهویه نمیشوند بیشتر از فشار بخار هوای خارج است، لذا همیشه باید میزان فشار بخار هوا داخل اینگونه ساختمانها را با ایجاد تهویه طبیعی در داخل آنها کاهش داده و بدین طریق از ایجاد تعرق در داخل آنها جلوگیری نمود.
دمای سطوح داخلی ساختمان به کمیت وسایل گرمکننده، دمای هوای داخلی و خارجی و همچنین مقاومت حرارتی مصالح دیوارهای خارجی بستگی دارد. در زمستان هنگامیکه وسایل گرمکننده بطور متناوب مورد استفاده قرار گیرند، سطح داخلی دیوارهای خارجی ساختمان معمولاً سردتر از هوای داخلی آن میشود.
در مواردیکه تعرق موردنظر باشد، عامل تعیینکننده مقاومت حرارتی سردترین قسمت دیوار است و نه متوسط مقاومت حرارتی آن. وقتی جزئی از یک ساختمان که دارای مقاومت حرارتی مناسبی است، شامل قسمتهائی با مقاومت کمتر باشد، مانند تیر یا ستون بتنی در یک دیوار آجری، تعرق نخست بروی این قسمتها که اصطلاحاً «پلهای سرد» نامیده میشوند، صورت میگیرد.
بهترین و مفیدترین دیوار که بتواند پاسخگوی تمام مشکلاتی که در مورد نفوذ رطوبت در ساختمان در اینجا بیان گردید باشد، دیواری است دو جداره که شامل یک جداره ضخیم، سنگین و نفوذپذیر
داخلی که مقاومت حرارتی مناسبی داشته، و یک پوشش مقاوم و نفوذناپذیر خارجی باشد. در فضای خالی بین این دو جداره باید امکان تهویه کامل هوا و همچنین تخلیه آب حاصل از تعرق وجود داشته باشد. بدین طریق تعرق تنها در سطح داخلی لایه خارجی تشکیل گردیده و هیچگونه آسیبی به دیوار اصلی، یعنی لایه داخلی نخواهد رساند.
تاثیر باد بر ساختمان
بطور کلی ایجاد تهویه طبیعی در ساختمان به اختلاف فشاری که وزش باد در جدارههای خارجی آن بوجود میآورد بستگی داشته و جریان هوائی که در اثر اختلاف دمای سطوح مختلف یک ساختمان در فضای داخلی آن ایجاد میشود ناچیز و قابل اغماض میباشد، و این تنها وزش باد است که در چگونگی تهویه طبیعی و دمای هوای داخلی یک ساختمان و در نتیجه آسایش ساکنین آن تأثیر میگذارد.
بطور کلی تهویه طبیعی دارای سه عملکرد مختلف در ساختمان است که به ترتیب عبارتند از:
۱- تامین هوای قابل تنفس در داخل ساختمان بوسیله جانشین ساختن هوای تازه خارجی بجای هوای کثیف و مصرف شده داخلی.
۲- ایجاد آسایش فیزیکی بوسیله بالا بردن میزان کاهش دمای اضافی بدن از طریق تبخیر نمودن عرق ایجاد شده بروی پوست، و هم چنین از طریق برطرف نمودن ناراحتی که در اثر خیس شدن سطح بدن از عرق بوجود میآید.
۳- ایجاد آسایش فیزیکی در داخل ساختمان بوسیله خنک نمودن جسم ساختمان، هنگامیکه هوای داخلی گرمتر از هوای خارج است.
تهویه برای سلامت
عملکرد تهویه برای سلامتی اینست که اکسیژن مورد نیاز، جهت تنفس ساکنین و سوخت وسایل داخل ساختمان را تأمین نموده و از انباشته شدن اکسید و کربن و همچنین بوجود آمدن بود در داخل جلوگیری نماید.
تهویه برای ایجاد آسایش
حد مطلوب سرعت جریان هوا در داخل یک ساختمان، بمنظور ایجاد آسایش، به دمای آن هوا بستگی دارد. هر چه هوا گرمتر باشد سرعت بیشتری مورد نیاز است. اما اثر نهایی سرعت باد بر بدن به رطوبت هوای در حال جریان، نوع لباس و قدرت متابولیکی بدن بستگی دارد.
تهویه برای خنک نمودن ساختمان
ظرفیت حرارتی هوا بسیار کم است در نتیجه وقتی یک اطاق تهویه نشود، یعنی هوای داخلی آن تعویض نشود، هوای داخل آن به اندازه سطوح داخلی اطرافش گرم شده و دمای هوای داخلی اطاق در حدود میانگین دمای سطوح خارجی دیوارهای اطاق نوسان مینماید.
در هر صورت تهویه باعث پایین آمدن حداقل دمای داخلی میشود. البته این کاهش هنگامیکه رنگ خارجی تیره باشد بسیار بیشتر از موقعی است که رنگ خارجی روشن است.
هرچه ظرفیت و مقاومت حرارتی دیوار کمتر باشد تأثیر تهویه بیشتر خواهد بود. بنابراین میتوان چنین نتیجه گرفت که دیوارهای بتنی خاکستری بیشتر تحت تأثیر تهویه قرار میگیرند تا دیوارهائی از جنس بتن سبک و با همان ضخامت.
ساختمانهائی که رنگ سطوح خارجی آنها سفید یا نزدیک به سفید بوده و دارای مصالح ساختمانی با ظرفیت و مقاومت حرارتی متوسط، پنجرههای نسبتاً کوچک و مجهز به سایهبانهای موثر باشند، دمای هوای داخلی آنها در روز پائینتر از دمای هوای خارج قرار میگیرد. اما ساختمانهائیکه رنگ سطوح خارجی دیوارهایشان تیره بوده یا پنجرههای بزرگ بدون سایهبان موثر داشته باشند،
در روز هوای داخلی گرمتری نسبت به هوای خارج خواهند داشت. بنابراین میزان اهمیت تاثیر تهویه در تغییر دمای هوای داخلی یک ساختمان به چگونگی رنگ سطح خارجی دیوارهای آن و همچنین اندازه پنجرهها و کیفیت سایهبان آنها بستگی دارد.
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
یزد دانلود |
دانلود فایل علمی 