تاثیر اقلیم بر اجزای ساختمان

تاثیر اقلیم بر اجزای ساختمان

اسلاید 1: تاثیر اقلیم بر اجزای ساختمان

اسلاید 2: استاد :جناب دکتر کرددانشجو:زهرا محمودی

اسلاید 3: عناوینتعریف اقلیم معرفی اقلیم ها در ایرانگونه بندی معماری در ایرانتابش آفتاب وتاثیر آن بر ساختمان ومحیط اطرافتاثیر تابش آفتاب برحرارت داخلی ساختمان(دیوارها-انواع بام-جداره های شفاف)تاثیر رطوبت برساختمان تاثیر باد بر ساختمان

اسلاید 4: اقلیم از کلمه یونانی Clime گرفته شده است که به شرایط جوی کره زمین اطلاق می شودکه عامل اساسی درساختار سیاره زمین می باشد وطبیعت ، انسان وکلیه مظاهر حیات متاثر از شرایط اقلیم می باشند.

اسلاید 5: تمامی عوامل جوی تاثیرگذار برآسایش انسان که بالاتر از سطح زمین قرارگرفته اند اقلیم نامیده میشوند ودیگر عوامل محیطی که روی سطح زمین یا پایین ترقرار دارند جغرافیا می گویندعوامل اقلیم :- تابش خورشید- دما - رطوبت هوا- وزش باد- میزان بارندگیکه برکیفیت اب وهوای یک منطقه تاثیرگذار بوده ودرنتیجه تعیین کننده نوع مصالح، فرم ساختمان، جهت ساختمان وسایر جزئیات طراحی می باشند.

اسلاید 6: مهمترین عامل اقلیمی -تابش خورشید- که نور وحرارت طبیعی را بوجود می اورد

اسلاید 7: پهنه بندی حوزه های اقلیمی جهانمناطق سرد: اختلاف زیادبین حداقل وحداکثر دمای هوامناطق معتدل: تساوی شدت گرماوسرما درطول سالمناطق گرم وخشک: روزهای آفتابی شدید، هوای خشک وروزهای گرم وشب های سرد واختلاف زیاد بین حداقل وحداکثر دمای هوا درشبانه روزو متغیر بودن شدت باد درطول روزمناطق گرم ومرطوب: رطوبت شدید ودمای زیاد هوا ، متغیر بودن جهت وسرعت جریان باد درطول سال

اسلاید 8: پهنه بندی اقلیمی ایراناقلیم معتدل ومرطوب (سواحل جنوب دریای خزر)اقلیم سرد وکوهستانی(کوهستان های غربی)اقلیم گرم وخشک(فلات مرکزی)اقلیم گرم مرطوب(سواحل جنوبی ایران)

اسلاید 9: پوشش گیاهی بسیارکمروزهای گرم وشبهای سرد وزمستان های سرد وسخت وتابستان های گرم وخشکبارندگی بسیارکم - رطوبت خیلی کم هوا – خشکی بسیار بالای هوابدون ابر بودن اسمان در بیشتر اوقات سال ، وبالا بودن اشعه منعکس شده از سطوح لم یزرع زمین ، وجود مه وطوفان وگرد وخاک خشک بودن زیاد هوا به دلیل وزش بادهای مهاجر ازسمت جنوب غرب وشمال غرب(که به طرف استوا می وزد) اقلیم گرم وخشک

اسلاید 10: زیاد بودن شدت تابش آفتاب در تابستان وکم بودن شدت آفتاب درزمستان طولانی وسرد ویخبندان بودن زمستان وتابستانی معتدل اقلیم سرد

اسلاید 11: رطوبت زیاد هوا واعتدال درجه حرارت اعتدال هوا وبارندگی فراوان معمولا دمای هوا در روزهای تابستان 25-30 وشب ها 20-23 و درزمستان معمولا بالای صفر است.اقلیم معتدل ومرطوب

اسلاید 12: بالا بودن رطوبت هوا ، پایین بودن اختلاف درجه حرارت شب وروزدرفصول مختلف سالتابستان بسیارگرم ومرطوب وزمستان معتدلبوجود امدن نسیم (دریایی وخشکی) متاثر از تفاوت دمای خشکی و دریاخیرگی چشم متاثر از شدت زیاد تابش آفتاب درهوای مرطوباگر هوابدون ابر وزمین لم یزرع باشدمیزان اشعه منعکس شده ازسطح زمین به حداکثر میرسد اقلیم گرم ومرطوب

اسلاید 13: معماری همسان با اقلیم

اسلاید 14: درمناطق گرم وخشک

اسلاید 15: بافت متراکم وفشرده شهری وروستایی – افزایش بافت وفشردگی بنا باعث کاهش سطوح با شرایط حاد منطقهفضای شهری کاملا محصورکوچه های باریک ونامنظم وپرپیچ وخم وبعضا پوشیده با طاقساختمان ها متصل به همشکل گیری بافت با توجه به جهت تابش وجهت وزش که بافت ازلحاظ ساختاری شبیه کاکتوس عمل می کند که پوست سخت کاملا بسته واهالی داخل این پوست زندگی می کنندکلیه فضاهای زیستی منطقه ،گذرگاه ها ومعابر ،حیاط ها ساختمانها دربرابرشرایط نامطلوب جوی وبادهای نامطلوب محافظت شده

اسلاید 16: پلان متراکم وفشرده سطوح خارجی ساختمان نسبت به حجم آن به حداقل میرسدتراکم وفشردگی پلان وبناها میزان حرارتی را درزمستان وتابستان به حداقل میرساند باعث ایجادبیشترین سایه ممکن بر سطوح می شود.

اسلاید 17: حداقل بازشوها سطوح بیرونی وروبه معابر،کمتر قرارگرفتن فضاهای داخلی تحت شرایط جوی پیرامونممانعت ازورود گردوخاک ، بازشوها وپنجره های مرتبط با محیط خارج درقسمت فوقانی دیوارهای بنا نصب میشوند- نصب پنجره درقسمت فوقانی میزان نفوذ اشعه های منعکس شده ازسطح لم یزرع زمین به داخل بنا را به حداقل میرساند

اسلاید 18: بیشترین سطوح بازشوها وپنجره ها روبه محدوده حیاط مرکزی بوده تاکمتر تحت شرایط سخت وطاقت فرسای محیط بیرون ساختمان است.

اسلاید 19: گذرهای باریک با دیوارهای مرتفع دردوطرف گذر گذرها ومعابر برای پرهیز ازتابش خورشید شرقی غربی احداث می شوند

اسلاید 20: جهت ممانعت ازجریان یافتن هواونفوذ شرایط هوایی حاد پیرامون بافت ،معابر پیچ درپیچ وباریک ساخته شده وارتفاع دیوارمعابر زیاد استدیوارهای مرتفع وگذرهای پیچ وخمدار روش امنیتی نیز محسوب می شوند

اسلاید 21: گذرهای سرپوشیده (ساباط)بیشترین سایه ممکن درمعابروسطوح خارجی ایجادکرده وگذرهای کم عرض به تراکم وفشردگی ابنیه مجاور می افزاید

اسلاید 22: عمدتا ازخشت وگل که دارای ظرفیت حرارت بالایی استگرمای محیط پیرامون بنا بامدت زمان تاخیربیشتری ازبدنه دیوارعبورکرده وبه فضای داخلی راه یابدخشت مدت زمان تاخیری بین7-9 ساعت دارد وگرمای بیرون درطول روزدر داخل دیوارذخیره شده درشب باعث تعدیل دمای داخل میشود

اسلاید 23: سطوح ونماها به رنگ روشن انتخاب شده جذب کمتر حرارت ناشی از تابش افتاب ونماها وسطوح صیقلی که باعث انعکاس تابش خورشید شودرواج استفاده از اندودهای با رنگ روشن (کاهگل، اندودگچ وسیگمل)

اسلاید 24: سقف وبام خانه ها ازخشت خام وگل ساخته میشودبه دلیل کمبودبارندگی وکمبودچوب بام خانه ها غالبا پوشش طاق وگنبد هستند

اسلاید 25: سطح منحنی وقوسدارطاق باعث انعکاس بیشترتابش خورشید وکاهش جذب حرارت می شودسقف گنبدی وقوس دار باعث ایجادسایه بر روی بدنه گنبد وایجادسایه درمحوطه پیرامون گنبد وباعث شده بیش ازنیمی ازمساحت بام درساعات بعداظهردر سایه باشد

اسلاید 26: با پوشش قوسداروگنبدی سطح بیشتری از بام درمعرض وزش باد ونسیم واقع میشودشکل مدورسقف گرمای ذخیره شده دربدنه سقف وفضای زیرسقف راشب هنگام به نحومطلوبی به فضای بیرون منتقل میکندبا اجرای پوشش گنبدی با پوسته مضاعف(دوپوسته ای) هوای حبس شده بین دوپوسته گنبد از تبادل حرارتی فضاهای داخل وبیرون ممانعت می کند

اسلاید 27: مطلوبترین ترکیب فرم برای تعدیل شرایط حاد است اتاقها به حیاط مرکزی بازمی شوندبرای ایجادرطوبت ازسطوح گیاهکاری شده ،حوض وفواره که به خنک شدن حیاط مرکزی بروش کمک می کند

اسلاید 28: تابستان نشین زمستان نشین

اسلاید 29: دسترسی به اب قنات جهت ابیاری وسطوح گیاهکاری شدهافزایش ارتفاع دیوارحیاط ،افزایش ارتفاع سایه درحیاط جهت حفظ خنکی هواافزایش رطوبت وسایه تامین نور طبیعی روز به فضاهای زیرزمین وسرداب و..از طریق بدنه قائم روبه فضای گودال باغچه

اسلاید 30: با دهانه رو به باد مطلوب ساخته شده تا بادخنک جهت تهویه وتعدیل هوابه فضاهای داخلی هدایت کننددربخشی ازساختمان قرارگرفته که با درنظرگرفتن وسعت خانه وتعداد اتاقها قسمت تابستان نشین را خنک کند.

اسلاید 31: درمناطق سردکوهستانی

اسلاید 32: بافت متراکم وفشرده وسطوح خارجی بنا نسبت به حجم ان به حاقل ممکن کاهش داده کم شدن تبادل حرارت فضای بیرون ودرون

اسلاید 33: بازشوها وسعت کمتری دارند تا تبادل حرارتی فاضهای داخل با محیط خارج به حداقل برسدبیشتر ازاقلیم گرم وخشک ،وسعت بازشوها به معابرومحیط بیرون بازمیشنوداستفاده از بیشترین مقدارانرژی حرارتی خورشید درزمستان با بازشوها درجبهه جنوبیبه حداقل رساندن بازشوها درجهاتی که وزش بادهای سردزمستان است وحذف بازشوهاا درنمای روبه باد

اسلاید 34: بازشوها وایوانهای وسیع در جبهه جنوبی ساختمان حرارت تابشی خورشید دراین جبهه ذخیره شدهبا استقراربناها درامتداد محورشرق وغرب کمترین سطح درمقابل بادهای نامطلوب قرارگرفته که اغلب ازسمت غرب می وزد.

اسلاید 35: روستاها وشهرهای اقلیم سرد عموما دردامنه جنوبی کوهپایه ها استقرارمییابند در امتداد محورشرقی وغربی تا بیشترین سطح دربدنه جنوبی ایجاد شود

اسلاید 36: عمدتا مسطح وتیرپوش استاگر هدف استفاده ازبرف به عنوان عایق حرارتی باشد بام مسطح راهکارمناسبی است ودرصورت استفادهاز سقف شیبدار هوای ساکن دربین لایه خارجی ولایه داخلی بام بصورت عایق حرارتی عمل میکند

اسلاید 37: به صورت مکعب ومکعب مستطیل که مساحت سطوح خارجی نسبت به حجم بنا به حداقل برسد وتبادل حرارت دوفضا به حداقل برسد- فرم کشیده در امتدادشرق وغرب

اسلاید 38: بدنه وجسم دیوارها ازسنگ ساخته می شود استفاده ازمصالح باچگالی وتراکم کم وظرفیت حرارت بالا ،خشت وگل مناسب تراست

اسلاید 39: پوشش سطوح ونما ازمصالح به رنگ تیره وسطوح زبر وناصاف – جذب حرارت حاصل ارتابش افتاب دربدنه دیوارها درفصل زمستان

اسلاید 40: درمناطق معتدل ومرطوب

اسلاید 41: ساختمان های کاملامجزاوجدا ازهم بافت شهری کاملا بازوگسترده، تا شرایط برای تهویه وکوران هوا فراهم شود

اسلاید 42: پلان باز وگسترده کشیدگی وگستردگی بنا درامتداد دریا(شرق وغربی بازشوهای وسیع رو به دریا

اسلاید 43: کاملا برونگرا- دیواروحصار حیاط کوتاه برای جریان هواعدم واقع شدن قسمتی بنا در زیر زمین به دلیل بالا بودن میزان رطوبت . بالا بودن ابهای سطحی تهویه فضای زیرزمین ممکن نیست.جدا بودن کف بنا از سطح زمین – متغیر بودن فاصله کف بنا سطح زمین (1-3 متر)خنک شدن کف ساختمان با جریان هوا از زیر بناوجود ایوان یا غلام گرد دراطراف بنا

اسلاید 44: زیاد بودن مساحت بازشوهابازشوها درکلیه جهت های بنا نصب می شوند – تهویه طبیعی به حداکثر میزان برسد

اسلاید 45: بام های شیبدار با شیب تند- به دلیل بالا بودن میزان بارندگیبالکن های عریض وسرپوشیده اطراف اتاق برای محافظت از بارانپوشش های شیب دار با استفاده صفال، گالی، کولش برنج وغیرهحتی ادامه داشتن سقف شیب دارتا نزدیکی زمین در جهت غرب- ممانعت از نفوذ کج باران به داخل ساختمان

اسلاید 46: مصالح دیوارهااستفاده از مصالح دربدنه دیوارها وجسم ساختمان از مصالح سبک با ظرفیت حرارتی پایین وضخامت کم – مصالح چوب در بدنه دیوارهااستفاده از خشت وگل در جسم دیوارها درعین مقاوم بودن مصالح درمقابل رطوبت زیاد از جریان یافتن هوا جلوگیری نکند

اسلاید 47: درمناطق گرم ومرطوب

اسلاید 48:

اسلاید 49: نیمه متراکم ونیمه فشرده در بافت شهری- نیمه باز ونیمه محصور دربافت روستاییایجاد سایه بر روی سطوح ونماها وفراهم امدن جریان هوا درداخل بافت

اسلاید 50: گسترش روستاها وشهرها در امتداد کنارساحل ورو به دریا امکان استفاده ازنسیم های دریایی رافراهم می اورد

اسلاید 51: ایجادسایه برروی سطوح ونماها با استفاده از ایوان های عریض وسرپوشیده مقابل خانه هابالاترقرارگرفتن فضای زندگی از طبقه همکف –بیشتردرمعرض وزش باد باشد،طبقه همکف درمعرض رطوبت زمین عمدتا جنبه خدماتی داشته

اسلاید 52: خانه ها دارای حیاط مرکزی ونیمه درونگرا هستند احداث بادگیرها با دهانه های وسیع ورو به دریا به دلیل استفاده ازنسیم دریا –معمولا بادگیرهای یکطرفهاحداث فضاهای زیرزمین دراین مناطق دورازمنطق است به دلیل رطوبت بیش ازحدزمین

اسلاید 53: ابعاد وسیع بازشوها – استفاده از ان درزمانی که گرمای محیط بیرون زیاد نباشدایوان های وسیع وسرپوشیده روبه دریا ارتفاع اتاقها وپنجره های کشیده وبلند وایوانهای وسیع ومرتفع ، حداکثراستفاده ازنسیم ها وکوران

اسلاید 54: بام مسطح ، بطوریکه باعث خوابیدن اهالی درپشت بام خانه ها بامها دارای جان پناه مشبک هستند تا علاوه بر محفوظ ماندن ساکنین از دید اطراف، کوران هوا از طریق شبکه های جان پناه به راحتی امکان پذیر باشد

اسلاید 55: استفاده از مصالح با ظرفیت حرارتی بالا با توجه به تعادل دمای هواچوب در بدنه وجسم دیوارها جهت ممانعت از ورود حرارت به داخل بناهابه دلیل کمبودچوب ، بناها غالبا ازخشت وگل ومصالح بنایی دارای ظرفیت حرارتی زیادمصالح سبک با ظرفیت حرارت پایین استفاده می شود

اسلاید 56: استفاده از بادگیردرمناطق جنوبیکه به خنک سازی محیط داخلی کمک می کنندهرچه ازساحل دورمیشویم تعداد وابعاد بادگیرها کاهش می یابد

اسلاید 57: سطوح افقیدرروزهای تابستان مقدارانرژی تابیده شده به سطوح افقی تقریبا دوبرابر سطوح عمودی استسطوح افقی وبام های مسطح در تابستان بیشترین و درزمستان کمترین مقدرا تابش را دریافت میکندتابش برسطوح افق درزمستان به دیوارهای جنوب شرقی وجنوب غربی کمتر استتابش افتاب بر انواع سطوح

اسلاید 58: سطوح قائمدیوارهای جنوبی بیشترین تابش دراذرماه وکمترین تابش درخرداد ماه – حداکثر تابش افتاب دردیوارهای جنوب درظهر استدیوارهای جنوب شرق وجنوب غرب درزمستان بیشترازتابستان موردتابش استدیوارهای شرقی غربی وشمالی درتابستان بیشتراززمستان موردتابش استدیوارهای شمالی ازفروردین تاشهریور درصبح وساعات اخرروز مورد تابش است

اسلاید 59: سطوح شیبدارباجهت شرقی غربی درتابستان تابش بیشتری را دریافت می کندف وباجهت جنوبی درزمستان تابش بیشتری را دریافت می کندسطوح شیب دار شمالی درتابستان به مقدارکم ودرزمستان هیچ تابشی دریافت نمیکند

اسلاید 60:

اسلاید 61: تاثیر تابش آفتاب بردیوارهاتاثیر تابش افتاب درحرارت داخلی ساختمان به ویژگی مصالح به کار رفته دردیوارهای خارجی بستگی دارد.ظرفیت حرارت به وزن مخصوص وگرمای ویژه مصالح بستگی دارد.هرچه وزن مخصوص یک جسم بیشترباشد ظرفیت حرارت ان بیشتراست.هرچه ظرفیت حرارتی دیوار بیشترباشد حرارت باسرعت کمتری از خارج به طرف داخل انتقال می یابد. درنتیجه سطوح داخلی با تاخیربیشتری به حداکثر دمای خودنسبت به سطوح خارجی می رسند (زمان تاخیر)ضخامت دیوار ، بافرض ثابت بودن شرایط وجنس مصالح هرچه ضخامت دیوار بیشتر باشد ،مقدارظرفیت حرارتی ومقاومت حرارتی وزمان تاخیر افزایش یافته وضریب هدایت حرارتی کاهش می یابد.

اسلاید 62: تاثیر تابش آفتاب برانواع بامبام تاثیرپذیرترین جزء ساختمان دربرابر عوامل اقلیم استتابش افتاب درتابستان وبارش برف وباران درزمستان بیشترین تاثیر را بربام ساختمان میگذاردبام باساطع کردن پرتوهایی باطول موج بلند، سریعتر وبیشترازدیوارها حرارت خود راازدست می دهد،درمناطق سرد ودرفصل زمستان بام ساختمان عمده ترین عامل اتلاف حرارت هوای داخل استدرفصل زمستان دربام مشکلاتی ازنظرتعریق ایجادمیشوددرمناطق گرم عامل اصلی گرم کننده هوای داخل ساختمان استالبته ضخامت وجنس مصالح به کاررفته درلایه ها ،تحت تاثیرنوسان دمای هوا وتابش افتاب قراردارد

اسلاید 63: بامهای یکپارچه یا ترکیبی سنگین بامهای یک لایه یادولایه سبکتاثیر ضخامت ومقاومت حارتی بام یکپارچه ،با تاثیررنگ سطح خارجی سطح بام ارتباط داشته ،به نوسان درجه حرارت نیزبستگی داردرنگ سفید براق موثرترازمات است باعث شده سقف درحد بام عایق نشده خنک شود.بام سبک ازیک لایه ویادولایه ترکیبی بام وسقف که به وسیله هوا ازهمجداشده اندساخته شده،مصالح ورنگ سطح خارجی لایه بیرونی وضعیت تهویه هوای بین دولایه ومقاومت حرارتی مصالح دولایه عوامل موثردرویژگی حرارتی بام هاست.رنگ سطح خارجی بام ،تعیین کننده مقدارانرژی جذب شده است.هرچه رنگ سطح خارجی بام تیره تر،ضخامت ان بیشتروضریب هدایت حرارت مصالح بالاتر باشدنقش تهویه بین بام وسقف درجلوگیری از افزایش دمای سقف بیشترخواهدبود.

اسلاید 64: حوضچه های روی بام دارای خاصیت ذخیره سازی حرارت هستند وبه علت بالا بودن ظرفیت حرارتی اب میتواند به صورت یک انباره حرارتی نیز عمل کند.این سیستم حاوی اب به ارتفاع 15 الی30 سانتیمتر به عنوان توده حرارتی درپشت بام تعبیه میگرددوبه این ترتیب برای تامین گرمایش درزمستان وسرمایش برای تابستان به وجود میاید

اسلاید 65: تاثیر تابش آفتاب سطوح شفافاشعه منعکس شده وعبوریافته به نوع شیشه وزاویه برخورد اشعه به سطح شیشه بستگی دارد(زاویه بین خط عمودبرسطح شیشه وپرتوی خورشید)

اسلاید 66: جریان هواکنترل جریان هوا دراطراف ودرداخل بنا،دریک منطقه می تواند دررفتار حرارتی ان بنا اثرمثبت یامنفی بگذارد. درمناطقی که تابستان زیادگرم نیست هدایت جریان باد به داخل بنا باعث کاهش شدت گرما درفضای داخلی ان بنا میشود .

اسلاید 67: برای جلوگیری ازبرخورد بادهای مستقیم زمستانی نامطلوب می توان از بادشکن های مصنوعی ویا عوامل طبیعی مانند درخت استفاده نمود

اسلاید 68: تهویه برای سلامت – تهویه برای اسایش- تهویه برای خنک کردن ساختمان

اسلاید 69: وزش باد عامل موثر وتعیین کننده حرکت هوا در داخل ساختمان استهنگامی که باد به طورعمودبه ساختمان میوزددیوارهای مقابل بادتحت فشار ودیوارهای پشت به بادتحت مکش یا فشارمنفی هستند.بام ساختمان همیشه درمنطق مکش است.

اسلاید 70: مناسبترین تهویه جهت وزش باد نسبت به پنجره مایل باشد، بادبصورت مایل به پنجره روبه باد بوزدوازپنجره دیگر خارج شودمطلوب ترازحالتی است که بصورت عمودوارد وبدون هیچ گونه تغییرمسیری خارج شود.واگر ازپنجره های جانبی استفاده شود بهترانست که بادعمودبرسطح پنجره های بوزد.تهویه طبیعی مطلوب زمانی صورت میگیردکه جریان هوا درداخل اتاق تغییرجهت دهدنه انکه مستقیما پس ازورود ازپنجره روبه باد از پنجره پشت به باد خارج شود.

اسلاید 71: برای اتاقهای که فقط امکان کارگذاری یک پنجره دران دریک سطح دیوارمقدورباشد برای کوران مطلوب لازم است درکنارپنجره ویا پنجره های یک سطح از تیغه های عمودی استفاده نمود.باید جهت پنجره ها نسبت به جهت بادمایل باشد تابیشترین کوران صورت گیرد. دراتاقهایی که کوران ایجادمیشود برای افزایش سرعت جریان هوا لازم است پنجره پشت به باد بزرگتر از پنجره رو به باد باشد

اسلاید 72: تاثیر رطوبت برساختمانتغییرات ابعادیتغییر مقاومت حرارتی پوستهطبله کردن یا ترک خوردن پوشش نهاییخردشدگی براثریخبندانرشدمیکروارنیسمهای مخربزنگ زدگی وپوسیدگیلکه ها درنمای ساختمانخرابی مصالح مرکب

اسلاید 73: منابعمعماری ، انرژی ، آسایش ، نسیم فاضلیاقلیم ومعماری، مرتضی کسمائیتنظیم شرایط محیطی، مهندس ساسان مرادی