معماری پدیا > فناوری > آسایش حرارتی و بکارگیری الزامات آن در طراحی
سایز نوشته:
رنگ نوشته:

مقدمه:

تعریف پارامترهای طراحی که باید در طراحی ساختمان سبز در نظر گرفته شوند، کار آسانی نیست، مخصوصا اگر قرار باشد معمار در مراحل اولیه و مفهومی از آن استفاده کند.
در توسعه یک ساختمان سبز، طراح نه تنها باید آسایش و سلامت ساکنین را در نظر بگیرد، بلکه باید تأثیر ساختمان بر محیط محلی و جهانی را نیز در نظر بگیرد.

1.آسایش فرد ساکن: آسایش تحت تاثیر عوامل متعددی مثل فعالیت، پوشاک، سن، جنسیت فرد و وضع محیط داخلی مثل دمای هوا، دمای سطحی، رطوبت، حرکت هوا، صدا، نور و بوها است.

2.سلامت ساکن:

محیط داخلی ضعیف پیامدهایی برای سلامت ساکنان دارد:
ممکن است شامل مواد سمی یا آلرژی زا باشد.
ممکن است استرس زا و ناامن باشد.
ممکن است انتقال بیماری واگیردار را آسان کند.

3.تاثیر ساختمان بر محیط زیست
فرآیندهای ساخت و بهره برداری از یک ساختمان بر محیط زیست تأثیر می گذارد. تأثیرات بر منطقه محلی همیشه شناخته شده است، اما اکنون همچنین درک شده است که ساختمان ها در تأثیرات بزرگتر، مانند کاهش منابع و تغییرات آب و هوایی نیز نقش دارند.
یک ساختمان سبز باید اثرات زیست محیطی و سلامت و راحتی ساکنین را در نظر بگیرد.

اگرچه پارامترهای فیزیکی اصلی که آسایش را تعریف می کنند بطور کلی شناخته شده هستند، مواردی که کیفیت محیط داخلی را از نظر سلامت ساکنین و تأثیر ساخت و راه اندازی یک ساختمان بر محیط خارجی تعیین می کنند، هنوز تا حدودی نامشخص هستند.
ارتباط بین راحتی بدن، ساخت یک ساختمان و تاثیر آن بر محیط وسیع تر و بالعکس، موضوع این نشریه است.

آسایش و راحتی

ساختمان با تعدیل آب و هوا و ایجاد حفاظت و سرپناه، محیط خارجی، طبیعی را اصلاح می کند و طراحان باید بدانند که چگونه آب و هوای خارجی، بافت ساختمان و بدن انسان با هم در تعامل هستند. آسایش چیزی ذهنی است و به سن، جنسیت، فرهنگ و اینکه چه کسی صورت حساب و قبض را پرداخت می کند! بستگی دارد. در عمل هدف طراحان ارائه شرایطی است که برای اکثر کاربران قابل قبول باشد.
استانداردهای آسایش مرسوم، مانند استانداردهای زیر مبنی بر مطالعات انجام شده در آزمایشگاه های آب و هوا هستند.

55-2010 ASHRAE و ISO 7730    

مطالعات میدانی نشان می‌دهد که پیش‌بینی‌های مبتنی بر آزمایشگاه ممکن است کاملاً قابل اعتماد نباشند، زیرا اجازه پاسخ‌های تطبیقی افراد (مثلاً درآوردن ژاکت یا بستن پرده‌ها) یا نیاز آن‌ها به تنوع در محیط را نمی‌دهند.(رواف و هنکاک،1992) در نتیجه، دمای بهینه تجویز شده در استانداردها ممکن است منجر به برآورد غیرضروری نیازهای گرمایش و سرمایش شود، و یک رویکرد منعتف تر ممکن است برای فضاهای داخلی با ملاحظات کمتر مناسب باشد.

آسایش حرارتی

آسایش حرارتی را می توان به عنوان احساس رفاه نسبت به دما تعریف کرد. این بستگی به دستیابی به تعادل بین گرمای تولید شده توسط بدن و از دست دادن گرما به محیط اطراف دارد.
دمای داخلی بدن انسان در یک سطح ثابت نگه داشته می شود.
بدن هیچ وسیله ای برای ذخیره گرما ندارد و گرمای تولید شده توسط آن باید دفع شود.
تعادل واقعی به هفت پارامتر بستگی دارد. سه تا از آنها مربوط به فرد است.(سوخت و ساز، دمای پوست و لباس). چهار مورد دیگر با محیط اطراف مرتبط هستند. (دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت هوا و دمای سطح عناصر و اجزا در اتاق). در حالی که پارامترها ممکن است به صورت کلی اعمال شوند، در طراحی همچنین باید این واقعیت را در نظر گرفت که شرایط محلی خاص (تابش آفتاب به سمت پنجره، وزن بدن، عوامل ذهنی و سازگاری) همگی مهم هستند و بر درک آسایش تأثیر می‌گذارند.

متابولیسم(سوخت و ساز) مجموعه ای از واکنش های شیمیایی است که در بدن برای متعادل نگه داشتن دمای بدن در 36.7 درجه سانتی گراد و برای جبران کردن گرمای از دست رفته به محیط اطراف اتفاق می افتد. تولید انرژی متابولیک (گرما) به سطح فعالیت جسمانی بستگی دارد. لباس مانع تبادل گرما بین سطح پوست و جو اطراف می شود.دمای پوست تابعی از سوخت و ساز بدن، لباس و دمای اتاق است. دمای بیرونی بدن برخلاف دمای داخلی بدن، ثابت نیست.دمای هوا/اتاق نتیجه گرمای ازدست رفته از بدن انسان توسط انتقال گرما(همرفت یا جابه جایی) و تبخیر است.

رطوبت نسبی، مقدار رطوبت موجود در هوا به عنوان درصدی از حداکثر رطوبتی است که در آن می تواند دما و فشار داشته باشد. اجازه دادن به درجات کمتریا بیشتر تبخیر، بر اتلاف گرما تأثیر می گذارد. به جز در شرایط فوق العاده، تأثیر رطوبت نسبی بر احساس آسایش حرارتی نسبتاً کم است. به عنوان مثال، در مناطق معتدل، افزایش رطوبت نسبی از 20% تا 60% باعث میشود که دما کمتر از 1 درجه سانتیگراد کاهش یابد، در حالی که تأثیر کمی بر آسایش حرارتی دارد یا اصلاً تأثیری ندارد.

میانگین دمای تابشی، میانگین دمای سطحی عناصری است که یک فضا را در بر می گیرند. زمانی که بدن در تماس با سطوح است، هم بر گرمای از دست رفته توسط تشعشع از بدن و هم بر گرمای از دست رفته توسط رسانایی، تأثیر می گذارد. افزایش میانگین دمای تابشی به این معنی است که شرایط آسایش را می توان در دمای پایین تر هوا به دست آورد و کاهش 1 درجه سانتی گراد در دمای هوا ممکن است تا 10% در مصرف انرژی صرفه جویی کند. بنابراین عایق نه فقط با کاهش اتلاف حرارتی واقعی ساختمان، بلکه اغلب با کاهش دمای هوای طراحی شده باعث صرفه جویی در انرژی می شود.

عایق حرارتی
عایق حرارتی ارائه شده توسط ترکیب های مختلف لباس

سرعت هوا دما را کاهش نمی دهد، ولی بواسطه اتلاف گرما توسط جابجایی و افزایش تبخیر، احساس خنکی ایجاد می کند. درون ساختمان ها، سرعت هوا معمولا کمتر از 0.2 متر بر ثانیه است.
طراحی با دماهای طراحی ثابت پذیرفته شده بین المللی یک رویه معمول است، اما تحقیقات نشان می دهد که افراد در رابطه با محیط حرارتی خود منفعل نیستند. در جایی که مناسب باشد و در صورت لزوم، آنها به دنبال شرایط آسایش(سایه یا آفتاب، باد یا پناهگاه) خواهند بود و موقعیت، فعالیت و لباس خود را تغییر می دهند تا راحت تر باشند.

در مطالعات میدانی، محدوده دمایی که مردم به عنوان آسایش گزارش می‌کنند، وسیع‌تر از حد انتظار است. افرادی که به دماهای بالا عادت کرده اند، آنها را قابل قبول گزارش می کنند که نشان دهنده درجه ای از سازگاری است که سطح پذیرش حرارتی را تغییر می دهد، و لزوما انطباق دقیق با دماهای طراحی بین المللی را نشان می دهد.
اجازه تطبیق برای افراد و ساختمان ها به این معنی است که تعاریف آسایش را نیز می توان گسترش داد. طراحی هوشمند ساختمان ، جرم(ساختمان) را برای کاهش نوسانات دما مهیا می کند. عناصر قابل تنظیم مانند پرده، کرکره و تهویه برای پاسخ به شرایط متغیر؛ و سیستم های گرمایش یا سرمایش فعال، برای حفظ دمای مطلوب یا حداقل بهبود آب و هوای بیرون.

گرمای متابولیکی( گرمای حاصل از سوخت و ساز)
تولید گرمای متابولیکی( گرمای حاصل از سوخت و ساز)معمولی برای فعالیت های مختلف

اهداف

ساکنان را در برابر عوامل پناه دهید

جمع آوری اطلاعات در مورد آب و هوا بخشی از توسعه استراتژی هر ساختمان سالم است.
این(موضوع) طراحان را قادر می سازد تا یک سایت را ارزیابی کنند تا شرایط آب و هوای نامطلوب یا خطرات طبیعی را که می تواند ساختمان را تحت تأثیر قرار دهد، پیش بینی کنند.ساختمان ها باید در ارتباط با توپوگرافی و شرایط میکرو اقلیم برنامه ریزی و جانمایی شوند.
ساختمان باید طوری طراحی و ساخته شود که از رطوبت (بالا رفتن، نفوذ، تراکم) در امان نگه داشته شود.
سازه ها و سقف ها باید در برابر سرعت باد بالا و بارهای برف مقاومت کنند.
پوشش، باید از نفوذ بیش از حد هوا جلوگیری کند.
در آب و هوای سرد، پوشش ها و لوله های سرویس باید در برابر آسیب سرما محافظت شوند.
برای کاهش خطر سیل محلی باید اقدامات خاصی اتخاذ شود.
ساختمان های بلند باید مجهز به رسانای صاعقه باشند.

محیط حرارتی دارای آسایش را حفظ کنید

آسایش حرارتی حالتی است که در آن هیچ فشار قابل توجهی بر مکانیسم تنظیم حرارت بدن تحمیل نمی شود. بنابراین، حفظ تعادل حرارتی داخلی باید از افزایش یا کاهش بی رویه دمای بدن جلوگیری کند و در عین حال به ادامه عملکردهای فیزیولوژیکی کمک کند.آسایش حرارتی حالتی است که در آن هیچ فشار قابل توجهی بر مکانیسم تنظیم حرارت بدن تحمیل نمی شود. بنابراین، حفظ تعادل حرارتی داخلی باید از افزایش یا کاهش بی رویه دمای بدن جلوگیری کند و در عین حال به ادامه عملکردهای فیزیولوژیکی کمک کند.

-دمای محیط باید آسایش حرارتی را برای ساکنان فراهم کند. (۲2–۲0)درجه سانتی گراد در
زمستان، 24–26 درجه سانتی گراد در تابستان؛ نقاط شروع معقول هستند، اما برای فعالیت و
رفتار تطبیقی قابل تغییر است.

-دمای مطلوب باید در ارتفاع زانو (۰٫۵ متر از کف) به دست آید.

-متوسط دمای تابشی باید کمتر از ۳ درجه سانتی گراد، پایین تر از فرض بهینه دماي هوای داخل باشد.

-نباید هیچ حرکت هوایی بیش از حد در اتاق ها وجود داشته باشد(حدود قابل قبول:
0.1–0.15 متر بر ثانیه برای زمستان؛ 0.25 متر بر ثانیه برای تابستان).

-رطوبت نسبی باید در سطح قابل قبولی نگهداری شود (۴۰٪–۷۰٪ در شمال
عرض های جغرافیایی؛ 6۰–5۰٪ در تابستان و 5۰–4۰٪ در زمستان در آب و هوای مدیترانه).

-رطوبت نسبی باید در سطح قابل قبولی نگهداری شود (7۰٪–4۰٪ در شمال
عرض های جغرافیایی؛ 6۰–5۰٪ در تابستان و 5۰–4۰٪ در زمستان در آب و هوای مدیترانه ای).

-سیستم های گرمایشی باید برای کنترل گرمایش آسان باشد.

-نسبت متوسط پنجره به دیوار 30 درصد برای کل ساختمان نقطه شروع خوبی برای طراحی است.

-سپس با توجه به آب و هوا، جهت گیری و استفاده ی ساختمان را تنظیم کنید. در آب و هوای گرم، مساحت پنجره را به حدود یک دهم مساحت طبقه محدود کنید.

-دستگاه های سایه مانند پوشش های ونیزی، کرکره ها و صفحه نمایش ها، بازتابنده ها، یا
شیشه های فوتوترمو (حرارتی – نوری ) یا الکترو کرومی می تواند برای کنترل نفوذ نور خورشید استفاده شود.

-نقاشی کردن رنگ روشن ، بر روی دیوارهای خارجی تابش خورشیدی را منعکس خواهد کرد.

-کمربندهای سبز، درختان، گیاهان رونده وهمچنین مخازن آب برای کاهش درجه حرارت دیوارها و سقف ها در شرایط گرم می تواند استفاده شود.

-در آب و هوای گرم ساختمان ها باید به گونه ای جهت گیری شوند که از بادهای غالب تابستانی سود ببرند.

-در آب و هوای گرم ساختمان ها باید به گونه ای جهت گیری شوند که از بادهای غالب تابستانی سود ببرند.

آسایش حرارتی وکیفیت هوای داخلی1
آسایش حرارتی وکیفیت هوای داخلی در خانه
 آسایش حرارتی وکیفیت هوای داخلی2
آسایش حرارتی وکیفیت هوای داخلی در دفترکار

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

با ما در تماس باشید