دانلود منابع تحقیقاتی برای نگارش مقاله پایش تابش پذیری شهرهای ایران- فایل ۸۲ |
![]() |
۱۰- ۵- کاهش ضریب بازتاب سطوح بیرونی روبهروی پنجرههای در معرض تابش تابستانی
مقدار تابشی که در فصول گرم بر سطوح تراز میتابد حدود دو برابر مقدار پرتوهای تابیدهشده بر سطح دیوارهای شرقی و غربی است. بنابراین، پراکنش تابش از سطح زمین به سمت پنجرهها و دیوارها هزینه سرمایش ساختمان را بالا میبرد. سطوح خارجی با آلبدوی ناچیز بار گرمایی ساختمان را تا حد زیادی کاهش میدهد. پوشش گیاهی علاوه بر اینکه به عنوان سایبان از تابش مستقیم خورشید بر سطوح بیرونی ساختمان جلوگیری می کند، با داشتن سطح نامنظم و رنگ تیره به کاهش آلبدوی سطح زمین بسیار کمک می کند. در مناطق گرمسیر با کاشت درخت در نمای غربی و شرقی ساختمان میتوان پخش تابش خورشید در ساعات پس از نیمروز در نماهای غربی و شرقی را کاهش داد (طاوسی، ۱۳۹۰: ۱۷۵).
۱۱- ۵- تأثیر رنگ سطوح خارجی بنا در جذب تابش خورشید
مقدار تابش جذبشده توسط بام و دیوارهای خارجی بنا، به رنگ سطح خارجی آنها بستگی دارد. سطوح سفید و شفاف فقط حدود ۱۵ درصد از تابش خورشید را جذب می کنند. رنگهای معمولی روشن مانند کرم و خاکستری حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد، رنگهای تیره نظیر خاکستری تیره، سبز و قرمز حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد و رنگ سیاه، ۸۰ تا ۹۰ درصد تابش خورشید را جذب می کنند. بنابراین، باید با توجه به نیازهای حرارتی رنگ سطوح خارجی بنا را برگزید (کسمایی، ۱۳۸۴: ۱۰۹ و ۱۱۰).
۱۲- ۵- فرم و پلان ساختمان
نوع پلان و فرم ساختمان در تأمین نیازهای حرارتی ساختمان بسیار مؤثر است. به عبارت دیگر، باید نوع پلان و فرم ساختمان را با توجه به نیازهای حرارتی ساختمان برگزید.
در مناطق سردسیر به علت سرمای شدید هوا در فصول سرد، فرمهای باز یا فرمهایی که ضلعهای شمالی - جنوبی آنها کشیدهتر از ضلعهای شرقی - غربی آنهاست، مناسب نیست و فرم ساختمانها بهتر است فشرده و پلان آنها مربع باشد. بناهای دوطبقهای که پلان آنها شبیه مکعب است مناسبترین نوع ساختمان از نظر کنترل دمای فضای درونی بنا در فصول سرد محسوب میشوند (منبع پیشین: ۱۲۰).
در مناطق معتدل - متناسب با دمای هوا - میتوان از هر دو پلان فشرده و گسترده استفاده کرد، ولی در هر صورت کشیدگی بنا در طول محور شرقی - غربی ضروری است؛ زیرا شدت تابش خورشید بر دیوارهای شرقی و غربی کمتر است (منبع پیشین: ۱۲۲).
در مناطق گرم وخشک فرم ساختمان باید با توجه به سرمای هوا در فصول سرد در طول محور شرقی - غربی کشیدگی داشته باشد و پلان بنا نیز باید با توجه به گرمای هوا در فصول گرم فشرده و مکعبی باشد (منبع پیشین: ۱۲۳).
در مناطق گرم و مرطوب بناهایی که در طول محور شرقی - غربی کشیده شده باشند، مناسبترند. ولی ساختمانهایی که در طول محور شمالی - جنوبی کشیدگی داشته باشند به علت اینکه در معرض شدت تابش خورشید قرار میگیرند، مناسب نیستند. در این مناطق پلان گسترده و فرم مکعبمستطیلی برای بناها مناسبتر است؛ زیرا سبب کاهش رطوبت و در نتیجه کاهش دمای درون ساختمان می شود (منبع پیشین: ۱۲۴).
۱۳- ۵- ظرفیت و مقاومت گرمایی مصالح ساختمانی
تأثیر تابش خورشید در دمای داخلی ساختمان به ویژگیهای مصالح به کار رفته در سطوح خارجی آن (دیوارها و بام) بستگی دارد (منبع پیشین: ۳۲). با فرض ثابت بودن دمای هوای خارج بنا، بیشینه و کمینهی دمای سطوح داخلی و نسبت نوسان دمای سطوح داخلی به سطوح خارجی به ظرفیت[۲۲۲] و مقاومت گرمایی[۲۲۳] مصالح سطوح خارجی بنا بستگی دارد. هرچه ظرفیت و مقاومت گرمایی سطوح خارجی بیشتر باشد نوسان دمای سطوح داخلی کاهش مییابد و دمای سطوح داخلی نسبت به دمای هوای خارج دیرتر به بیشینه و کمینهی خود میرسد. به عبارت دیگر، کاهش نوسان دمای سطوح داخلی بنا نسبت به سطوح خارجی آن به مقاومت گرمایی مصالح و تأخیر در به بیشینه و کمینه رسیدن دمای سطوح داخلی بنا نسبت سطوح خارجی آن به ظرفیت گرمایی مصالح به کار رفته در آن بستگی دارد (منبع پیشین: ۳۴).
ظرفیت گرمایی مصالح به وزن مخصوص[۲۲۴] (نسبت وزن یک ماده به حجم آن) و گرمای ویژهی[۲۲۵] (مقدار گرمایی که دمای مقدار معینی از یک ماده را یک واحد افزایش میدهد) آنها بستگی دارد. هرچه وزن مخصوص یک جسم بیشتر باشد، ظرفیت گرمایی آن نیز بیشتر است. ظرفیت گرمایی سطوح خارجی یک بنا به ضخامت و فشردگی مصالح آن بستگی دارد. هرچه ظرفیت گرمایی سطوح خارجی بیشتر باشد، دما با سرعت کمتری از خارج بنا به درون آن منتقل می شود. در نتیجه، سطوح داخلی بنا با تأخیر بیشتری به بیشینهی دمای خود نسبت به سطوح خارجی میرسند. این زمان تأخیر[۲۲۶] سبب می شود هنگامی که دمای هوا به بیشینهی خود میرسد در سطوح خارجی ذخیره شود و در هنگام عصر و شب که دما کاهش مییابد گرمای خود را به درون ساختمان منتقل کند (منبع پیشین: ۳۴). بنابراین، در مناطقی که نوسانات روزانهی دمای هوا و شدت تابش خورشید بالاست - مانند مناطق گرم و خشک - مصالحی با ظرفیت گرمایی بالا به خوبی وضعیت حرارتی درون بنا را کنترل می کنند. همچنین با برگزیدن مصالح ساختمانی مناسب میتوان نوساناتی را که به علت گرم و سرد شدن سطوح خارجیِ در معرض تابش خورشید و در تماس با هوای خارج به وجود می آید کاهش داد (منبع پیشین: ۳۵). در مناطقی که دمای هوا در طول روز و شب تقریباً یکسان است - مانند مناطق گرم و مرطوب - بنا در شب خیلی خنک نمی شود. به همین علت، توصیه می شود در مناطق مذکور مصالحی با ظرفیت گرمایی پایین به کار رود (کسمایی، ۱۳۶۸: ۳۵۰).
به طور کلی، ظرفیت گرمایی با توجه به وزن مخصوص؛ یعنی ضریب تراکم و فشردگی مصالح تعیین می شود. ولی جایگزینی مصالح سنگین به جای مصالح سبک بدون تغییر در ضخامت سطوح خارجی بنا (دیوارها و بام) سبب کاهش ظرفیت گرمایی آنها می شود. در حقیقت، نوسانات حرارتی فضای داخلی بنا با تغییر ضخامت سطوح خارجی آن تغییر می کند. تأثیر ضخامت دیوارها و بام در کنترل دمای سطوح داخلی یک بنا به وضعیت تهویهی طبیعی (جا به جایی هوا و تعویض هوای خارج با هوای درون بنا) و رنگ سطوح خارجی آن بستگی دارد. در صورتی که رنگ سطوح خارجی بنا تیره باشد، با ضخیمتر کردن آنها بیشینهی دمای درون ساختمان کاهش مییابد. ولی در صورتی که رنگ سطوح خارجی بنا روشن باشد، بیشتر پرتوهای خورشید در برخورد با آنها منعکس می شود. در نتیجه، ضخامت دیوارها و بام در کنترل بیشینهی دمای داخلی ساختمان مؤثر نخواهند بود و باید بیشینهی دمای فضای داخلی ساختمان را با تهویهی طبیعی - با باز کردن پنجرهها و بازشوها - کاهش داد (کسمایی، ۱۳۸۴: ۳۵). در جدول ۱ - ۵ ضریب جذب تابش خورشید در رنگهای مختلف نشان داده شده است (منبع پیشین: ۳۳).
به مقاومت یک جسم در برابر منتقل کردن گرما، مقاومت گرمایی گفته می شود. نوسان دمای سطوح داخلی دیوارها و بام یک بنا به مقاومت مصالح آنها بستگی دارد. هرچه ضریب رسانش[۲۲۷] - منتقل شدن گرمای طرف گرم به طرف سرد یک جسم جامد (احمدینژاد، ۱۳۸۵: ۸۲)- مصالح سطوح خارجی بنا کمتر باشد مقاومت گرمایی آنها بیشتر است. به طور کلی، مصالح ساختمانی سبک نسبت به مصالح ساختمانی سنگین، به علت حفرهها و لایه های بسیار نازک هوای درون آنها گرمای بیشتری را منتقل می کنند (کسمایی، ۱۳۸۴: ۳۹). در جدول ۲ - ۵ مقاومت و ظرفیت گرمایی برخی از مصالح ساختمانی نشان داده شده است (منبع پیشین: ۳۴).
جدول ۱ - ۵: درصد جذب تابش خورشیدی در رنگهای مختلف
نوع رنگ
درصد جذب تابش خورشید
سفید
۱۰ تا ۱۵
سفید روغنی
۲۰ تا ۳۰
سفید مرمری
۴۰ تا ۵۰
خاکستری متوسط
۶۰ تا ۷۰
آجری و بتنی
۷۰ تا ۷۵
سیاه شفاف
۸۰ تا ۸۵
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1400-08-05] [ 03:00:00 ق.ظ ]
|