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).
پایان نامه - مقاله - پروژه
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

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...