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. لـباس انـسان مـی‌تـواند در مـحدودهایی از تغییرات شرایط آب و هوایی شرایط مناسبی برای انسان ایجاد کند. از سوی دیگر 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 مورد عملکرد حرارتی ساختمان‌ها، واقعیتی وجود دارد که در تمام نقاط کشور و در همه زمان‌های سال، نمی‌توان تنها با استفاده از عناصر اقلیمی مانند تابش آفتاب و وزش باد، شرایط کاملاً مطلوب را در فضاهای داخلی ساختمان ایجاد کرد. در بسیاری از مواقع، برای کنترل شرایط فضاهای داخلی، نیاز است از وسایل گرم‌کننده، سردکننده یا رطوبت‌زدای استفاده کنیم. اما این واقعیت نباید باعث شود که استفاده از عناصر اقلیمی در کنترل فضاهای داخلی را فراموش کنیم. به‌ویژه که در بسیاری از نقاط کشور، شرایط آب و هوایی به گونه ای است که ما را قادر می‌سازد که در اکثر زمان‌های سال، تنها با کنترل تابش آفتاب، یعنی استفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش فضاهای داخلی در زمان‌های سرد و جلوگیری از نفوذ آفتاب به فضاهای داخلی در زمان‌های 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 تعریف شده است. محدوده تقریبی دما 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.

سناریو دو

از این رو 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.

سناریو سه

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.

سناریو چهار

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.

سناریو پنج

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.

سناریو در خصوص فصل تابستان یا فصل گرم

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.

نتیجه گیری

با استفاده از ساختارهای مناسب برای شرایط محیطی یا به عبارت دیگر، با طراحی صحیح ساختمان و استفاده از مصالح مناسب، می‌توان محدوده راحتی در داخل ساختمان را گسترش داد. این گسترش می‌تواند باعث بهبود شرایط زندگی در داخل ساختمان شود، از جمله تنوع دما از ۷ تا ۳۶ درجه سانتیگراد، که از نظر کاهش مصرف انواع انرژی‌های تجدیدپذیر و آلوده‌کننده محیط زیست، بسیار حائز اهمیت است. این دما پیش از این بین بین ۲۰ تـا ۲۷ درجـه سـانتیگراد تـعریف شـده بود.

منبع : هماهنگی ساختمان با اقلیم