ایجاد آسایش در فضاهای داخلی از طریق هماهنگی ساختمان با اقلیم

گـذشته از عـملکرد عناصر حرارت‌زای موجود در فضاهای داخلی ساختمان، شـرایط مـحیطی ایـجاد شده در این فضاها حاصل تاثیر شرایط اقلیمی بر کالبد سـاختمان اسـت. بـنابراین، اجزاء و عناصر ساختمان هم می‌تواند نقش قابل تـوجهی در تـامین شـرایط آسایش در فضاهای داخلی داشته باشد. همان‌طور که لـباس انـسان مـی‌تـواند در مـحدودهایی از تغییرات شرایط آب و هوایی شرایط مناسبی برای انسان ایجاد کند، عناصر کالبدی ساختمان مثل دیوارها، بام، کف و پنجره‌های ساختمان هم می‌تواند در محدودهایی از تغییرات عناصر اقلیمی، شرایط مناسبی در فضاهای داخلی فراهم سازد.

 بـدیهی اسـت کـه در شرایط حاد اقلیمی قادر نیستیم تنها با تغییر نوع لـباس یـا پـناه بـردن بـه‌ سـایه یا آفتاب یا بهره‌گیری از وزش باد شرایط مطلوبی برای انجام فعالیت در فضای آزاد بوجود آوریم و در چنین شرایطی است که به‌فضاهای داخلی ساختمان پناه می‌بریم. از این رو میتوانیم از طریق هماهنگی ساختمان با اقلیم به این موضوع توجه نمائیم.

 در مـورد عـملکرد حرارتی ساختمان‌ها هم چنین واقعیتی وجود دارد که در تـمام نـقاط کشور و در تمام مواقع سال نمی‌توان تنها با استفاده از عناصر اقلیمی یعنی تابش آفتاب و وزش باد شرایط کاملا» مطلوبی را در فضاهای داخلی سـاختمان ایـجاد کـرد. در مـواقعی از سال ناگزیر هستیم با استفاده از وسـایل گـرم کننده، سرد کننده یا دفع کننده رطوبت، فضاهای داخلی را در حد آسـایش سـاکنین آن کـنترل کـنیم. امـا ایـن واقعیت نباید باعث شود که استفاده از عناصر اقلیمی در کنترل فضاهای داخلی را فراموش کنیم. به‌خصوص که در بسیاری از نقاط کشور ما شرایط آب و هوایی این امکان را به‌وجود آورده اسـت تا بتوانیم در قسمت اعظمی از سال تنها با کنترل تابش آفـتاب یـعنی اسـتفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش فضاهای داخلی در مواقع سـرد و جـلوگیری از نـفوذ آفـتاب به‌فضاهای داخلی در مواقع گرم، شرایط مناسبی را در این فضاها ایجاد کنیم.

بیان چـندمثال در راستای بحث هماهنگی ساختمان با اقلیم به‌روشن شدن موضوع کمک خواهد کرد.

دمای حـدود ۲۰ تـا ۲۷ درجه و رطوبت نسبی ۲۰ تا ۸۰ درصد، به‌عنوان منطقه آسایش در فـضاهای داخلی معرفی شده که محدوده تقریبی آن در شکل زیر نشان داده است. یعنی در صورتی‌که هوای خارج ساختمان در ایـن مـحدوده تـغییر کـند، هـوای داخل ساختمان از نظر آسایش انسان مناسب خواهد بود، به‌شرط آنکه آفتاب به‌فضای داخلی نتابد.

 بـر ایـن اسـاس می‌توان چنین تصور کرد که اگر هوای خارج سردتر از ۲۰ درجـه شـود هـوای داخـل سـاختمان هم باید سرد شود، اما در اینجا دیوارهای سـاختمان نـقش مهمی را ایفا می‌کند و در صورتی‌که در و پنجره‌های ساختمان کـاملا» مـسدود بـاشد، تـا مـادامی کـه دمـای هـوای خارج کمتر از ۱۴ درجه سانتیگراد نشده باشد، هوای داخل ساختمان به‌طور طبیعی مناسب خواهد بود. مـحدوده بـین دمای ۲۰ تا ۱۴ درجه سانتیگراد (سلسیوس) را محدوده کسب حرارت داخـلی مـی‌گـویند بـه‌این معنی که در این محدوده از تغییرات هوای خارج، هـوای داخـل سـاختمان بـا کسب حرارت ناشی از افراد ساکن در فضا، لامپ‌های روشـنایی و سـایر لـوازم و وسـایل الـکتریکی که در فضا مورد استفاده قرار دارند، از نظر حرارتی مناسب خواهد بود.

 در صـورتی‌که دمای هوای خارج از ۱۴ درجه هم سردتر شود، گرمایش فضای داخـلی بـا بهره‌گیری از انرژی خورشیدی امکان پذیر خواهد بود، این امکان تـا زمـانی وجـود خواهد داشت که دمای هوا از ۷ درجه سانتیگراد سردتر نشده باشد. این محدوده از تغییرات دما را محدوده کارایی سیستم‌های خورشیدی غیر فعال  می گویند.

 در صـورتی‌کـه دمـای هـوا بـین ۷ تـا ۳ درجه سانتیگراد باشد، امکان گـرمایش سـاختمان با سیستم خورشیدی فعال وجود خواهد داشت. در این محدوده از تغییرات دمای هوای خارج، می‌توان با استفاده از پرتوگیرهای خورشیدی، صـفحه هـای خـورشیدی و سـایر لوازم و وسایل بهره‌گیری از انرژی خورشیدی، ساختمان را در حد آسایش انسان گرم نگهداشت.

 اگـر دمـای هـوای خـارج از ۳ درجه سانتیگراد سردتر شود، استفاده از نـوعی وسـیله مـکانیکی گـرم کننده مثل انواع بخاری‌ها یا دستگاه‌های حرارت مرکزی، جهت گرم کردن فضاهای داخلی در حد آسایش انسان ضروری خواهد بود.

 در تـابستان‌ها یـا به‌طور کـلی در مـواقع گـرم سـال نیز می‌توان در مـحدودهایی از تـغییرات دمـای هـوای خارج، فضاهای داخلی ساختمان را در حد مـطلوب انـسان کنترل نمود. به‌طور مثال، درصورتی‌که دمای هوای خارج بین ۲۷ تا ۳۲ درجه و رطوبت نسبی هوا بین ۲۰ درصد تا ۵۰ درصد باشد، شرایط هوا از نـظر انـسان ناراحت کننده خواهد بود. اما در چنین شرایطی در صورتی‌که در داخـل اتاق‌ها هوا به‌طور دایم جریان داشته باشد یا به‌اصطلاح در فضاهای داخلی کوران ایجاد شود این فضاها از نظر آسایش انسان مطلوب خواهد بود.

 افـزایش دمـای هـوای خـارج تـا ۳۶ درجه سانتیگراد را نیز می‌توان با اسـتفاده از مـصالح سـاختمانی مناسب جبران نمود. در صورتی‌که مصالح به‌‌کار گـرفته شـده در دیـوارها و بام ساختمان دارای ظرفیت حرارتی کافی باشد، و پنجره‌های سـاختمان خیلی بزرگ نباشد و به‌نحوی از نفوذ مستقیم آفتاب به‌داخـل سـاختمان جلوگیری شود، فضاهای داخلی، علی‌رغم بالا رفتن دمای هوای خارج تا حد ۳۶ درجه سانتیگراد، از نظر آسایش مناسب خواهد بود.

 در صـورتی‌که دمـای هـوای خـارج بـالاتر از ۳۶ درجه باشد، ابتدا با اسـتفاده از کـولر آبی و سپس با استفاده از کولر گازی یا دستگاه‌های تهویه مطبوع می‌توان فضاهای داخلی را در حد آسایش انسان کنترل کرد.

 هـمان‌طورکـه مـلاحظه شـد، بـا استفاده از عناصر ساختمانی متناسب با شـرایط مـحیطی یـا به‌اصـطلاح بـا طراحی صحیح ساختمان و استفاده از مصالح سـاختمانی مناسب، می‌توان محدوده آسایش در ساختمان را که در ابتدا بین ۲۰ تـا ۲۷ درجـه سـانتیگراد تـعریف شـده بود، به‌محدودهای بین ۷ تا ۳۶ درجه سـانتیگراد که در شکل بالا مشخص شده است گـسترش داد. این گسترش و مورد استفاده قرار دادن آن، از نظر کـاهش مصرف انواع انرژی‌های تجدیدناپذیر و آلوده کننده محیط زیست موضوعی بسیار مهم و در بعد ملی بسیار حیاتی است.

منبع : هماهنگی ساختمان با اقلیم