معماری، گام نخست در صرفه جویی انرژی

امروزه انرژی‌های فسیلی بسیار بی رویه و بدون هیچ پارامتر محدود کننده‌ای در جامعه ما مصرف می‌شوند. شاید امروز هیچ خطری به اندازه نادیده گرفتن مصرف سوختهای فسیلی جامعه ما را تهدید نمی‌کند. فاصله آنچه در متن مبحث نوزدهم مقررات ملی نوشته شده با آنچه که در بطن جامعه اتفاق می‌افتد، بسیار زیاد است. در گروه بندی ساختمانها و گروه بندی شهرها دراین مبحث بخش زیادی از ساخت و سازها در حاشیه امنیت قرار دارند. واقعیت این است اگر این بخش عظیم را فراموش کنیم، جامعه ما که بیش از هر زمان دیگری متکی به سوختهای فسیلی و درآمد حاصل از فروش آن است، دچار خسارات جبران ناپذیری خواهد شد. ازطرف دیگر ارائه نسخه‌های پرهزینه با شیوه‌های اجرای پیچیده برای مردم عادی بدون سیاست‌های پشتیبانی نمی‌تواند موفقیت آمیز باشد. در این موقعیت ارائه روشهایی که هزینه اضافی بر مردم تحمیل نکند و سطح آسایش آنها را در درون خانه بالا ببرد و در بسیار مواقع زیبایی و کیفیت را با خود همراه داشته باشد و بالاخره صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای در مصرف انرژی برای آنان داشته باشد، می‌تواند بسیار موفقیت آمیز باشد. در این تحقیق هدف ارائه راهکارهایی است که بدون هیچگونه هزینه اضافه، هر شخصی با هر توان اقتصادی و هر مقدار د انش فنی بتواند بخشهای قابل ملاحظه‌ای از آن را درساختمان خود اعمال کند. علاوه براین مهندسین طراح این موارد را در طرحهای خود مورد توجه قرار ده ند و همچنین مهندسین ناظر نیز بتوانند در مراحل مختلف ساخت با رهنمودهای بسیار ساده، مالکین را به سمت ساختمانی که بدون هزینه اضافه و تکنولوژی خاص، در محدوده آسایش بوده و نیاز کمتری به تزریق انرژی داشته باشد، هدایت کنند.

در این تحقیق برای کاهش هزینه‌های گرمایش و سرما یش ساختمان روی سخن با معماری است. از مرحله تحویل قطعات زمین برای ساخت و ساز به مردم تا مرحله بهره برداری از آن، نکات ظریف و کوچکی وجود دارد که توجه به آنها دستاودهای بزرگی را با خود به همراه دارد که از جمله این دستاوردها می‌توان موارد زیر را نام برد:

- تامین آسایش بیشتر درون فضای معماری.

- ایجاد زیبایی و چشم انداز مطلوب در درون و بیرون فضا.

- پایین آمدن مصرف انرژی در تابستان و زمستان.

سعی بر این شده که این اهداف نیازمند تکنولوژی خاص و یا جزئیات اجرایی پیچیده‌ای نباشند و هزینه اضافه‌ای بر طراح، سازنده و بهره بردار تحمیل نکند. روی سخن بیشتر با آن گروه از سازندگان و استفاده کنندگانی است که در آیین نامه مصرف انرژی (مبحث نوزدهم ) زیاد مورد خطاب نیستند.جایی که کارهای ساده، کوچک و ارزان بازدهی بالایی دارد. در اینجا با کارهای کوچک می‌توان بازدهی‌های بزرگ بدست آورد که هدف این تحقیق ارائه چنین دیدگاهی است.

معمای انرژی در معماری

ابزارهای موجود برای تهیه طرح واجرای ساختمانی که پتانسیل درونی بالایی در جهت آسایش ساکنان خود و مصرف کمتر انرژی داشته باشد عبارتند از:

- خورشید ( نور خورشید و گرمای خورشید)

- تهویه طبیعی

- فضای سبز

قدم اول از کجا شروع شود؟

گام اول از طراحی‌های شهری شروع می‌شود زمانی که مهندس شهرساز جهت خیابانها و کوچه‌ها را مشخص می‌کند و طراحان طرحهای تفکیکی قطعات زمین را مشخص می‌کنند.طراح باید طول زمین را بر محور شمال –جنوب قرار دهد و برای چرخش به شرق یا غرب حداکثر 30 درجه را برای خود به عنوان فضای چرخش بگذارد. آنچه در عمل می‌توان شاهد بود این است زمین‌هایی که طول آنها بر محور شرق به غرب بوده و ساختمان آن از نورشرقی ویا غربی بهره می‌گیرد از شرایط آسایش کمتری نسبت به زمین‌های منطبق بر محور شمالی جنوبی برخوردارند. این ساختمانها در مصرف انرژی برای سرمایش و گرمایش در تابستان و زمستا ن بین 7 تا 22 درصد نیاز بیشتری به مصرف انرژی دارند.ساختمانهای شرقی – غربی حتی با تزریق انرژی زیاد از شرایط آسایش نا مطلوبی برخوردارند زیرا کمبود تابش آفتاب در زمستان و میزان بالای تابش در تابستان برای این ساختمانها مشکل اساسی است. بنابراین اولین اقدام در استفاده بهینه از انرژی این است که طراحان جهت استقرار زمینها را شمالی-جنوبی انتخاب کنند.

نور خورشید

از مهم ترین موارد استفاده از نور خورشید تامین روشنایی روز است. که در این تحقیق کمتر مورد بحث است.کاربرد دیگر نور خورشید تامین گرمای محیط است که از دو نظر دارای اهمیت است :

- جذب نور خورشید همراه با حبس گرمای آن در زمستان

- دفع نور خورشید و ایجاد محیطی خنک در تابستان

نحوة طراحی برای تامین دو منظور فوق چگونه‌است؟

ابتدا لازم است کیفیت نور خورشید در چهار جهت اصلی شمال، جنوب، شرق وغرب شناخته شود و سپس زاویه تابش تابستان و زمستان را در منطقه مورد نظر مورد بررسی قرار گیرد. پس از شناخت ارزش نور و تابش خورشید در جهات مختلف می‌توان طراحی پلان و چگونگی استقرار ساختمان را بگونه‌ای انجام د اد که متضمن آسایش ساکنین با حداقل نیاز به تزریق انرژی باشد.

نور شرق و نورگذرهای شرقی ( پنجره‌ها –درها ) نور شرق در تابستان :

این نورگذرها در تابستان از ساعت 5 الی 6 بامداد تا ساعت11ظهر در معرض تابش آفتاب هستند،.بنابراین فضاهای شرقی از اول صبح در معرض تابش آفتاب قرار گرفته و گرم می‌شوند. از آنجا که ابتدای شروع روز است و هوا هنوز گرم نشده‌است در تابستان تا یکی دو ساعت اول صبح نیز قابل استفاده هستند.پنجره‌های شرقی در زمستان به مدت 3 تا 4 ساعت و در تابستان به مدت 5تا 6 ساعت نورگیر هستند. خورشید از شرق شمالی شروع به تابیدن می‌کند. در ساعت 6 صبح خورشید بازاویه 15 درجه نسبت به افق و 20 درجه از سمت شرق شمالی درحال تابیدن است در این ساعت سایبانهای افقی فاقد کارآیی هستند ولی سایبانهای عمودی می‌توانند پنجره‌های باریک و بلند را پوشش دهند.در ساعت30/8صبح خورشید دقیقاً در شرق است که با خط افق زاویه 45 درجه می‌سازد. در این ساعت سایبانهای عمودی کنار پنجره‌ها کاملاً فاقد کارآیی و سایبانهای افقی بالای پنجره‌ها سایه‌ای موثر ایجاد می‌کنند. از این ساعت به بعد خورشید از سمت شرق تقریباً به حالت عمود در حال برخاستن است و این وضعیت تا زمانی که جبهه شرقی در سایه قرار می‌گیرد ادامه دار د، بنا براین سایبانهای عمودی کنار پنجره‌ها کاملاً فاقد کارآیی هستند. ساعت 9 صبح زاویه تابش خورشید با خط افق حدود 50 درجه‌است که از این ساعت به بعد، تابش بندهای افقی بالای پنجره‌ها کاملا موثر می‌شوند.

نور شرق در زمستان :

این پنجره‌ها از ساعت 30/7 با اولین طلیعه آفتاب روشن می‌شوند. زاویه طلوع خورشید با جهت شمال در کوتاهترین روز سال 30 درجه به سمت جنوب است، بنابراین تابش بندهای عمودی کنار پنجره در زمستان مانع از تابیدن نور به درون فضا می‌شود.تابش بندهای افقی بالای پنجره‌ها در تابستان از ساعت 9صبح به بعد کارآیی داشته و در زمستان نیز خیلی مشکل سازنیستند.

بنابراین برای جبهه شرقی پنجره‌های افقی وکشیده با تابش بند افقی بالای پنجره مناسب ترند. فضاهای شرقی برای اتاق خواب مناسبند، زیرا اولین روشنایی سپیده صبح در این اتاقها قابل رؤیت است و با هجوم نور آفتاب به درون اتاق در اولین لحظات روز انسان را وادار به برخاستن می‌کنند در تابستان این اتاقها از اولین ساعات روز شروع به گرم شدن می‌کنند و در همان ساعات اولیه روز، ساکنین اتاق را ترک می‌کنند و شب هنگام نیز که برای استراحت به اتاق برمی‌گرد ند اتاق حداقل بمدت 10 ساعت در سایه قرار گرفته‌است.معمولاً افرادی که از اتاقهای شرقی استفاده می‌کنند سحرخیز هستند و از نشاط بیشتری برخوردارند و برای مسلمانان نماز صبحشان قضا نمی‌شود.پنجره‌های شرقی برای آشپزخانه نیز مناسب هستند. زیرا تابش نور صبحگاهی در تابستان و زمستان با فعالیت صبحگاهی در آشپزخانه تناقضی ندارد و بلکه هنگام خوردن صبحانه نشاط آور است.

نور گذرهای غربی:

این نورگذرها از نظر زاویه تابش همان ویژگی پنجره‌های شرقی را دارند یعنی تابش بندهای افقی در تابستان تا ساعت5 بعدازظهر کارایی داشته ودر زمستان نیز به دلیل تابش مایل آفتاب مشکل آفرین نیستند. اما تابش بندهای عمودی کنار پنجره در تابستان فاقد کارآیی بوده و در زمستان مانع از تابش به درون فضا می‌شوند. این نورگذرها درتابستان ازساعت 5 بعدازظهر تا غروب آفتاب در تابستان بیشترین مشکل را دارند.پنجره‌های غربی برای آشپزخانه اصلاً مناسب نیستند، زیرا بعدازظهرها در فرهنگ ما ساعت پرکاری و فعالیت درآشپزخانه‌هاست و چنانچه چند شعله گا ز روشن وجود داشته باش د وتابش مستقیم آفتاب را نیز درکنار آن داشته باشیم محیط فوق العاده طاقت فرسا خواهد بود.فضاها و پنجره‌های غربی برای اتاق خواب نیز اصلاً مناسب نیستند زیرا در تابستان از ساعت 5 عصر تا زمان غروب آفتاب در معرض تابش مستقیم (و تقریباً عمود بر سطح شیشه ودیوار) آفتاب قرار دارند. پرتوهای مستقیم خورشید تا عمق فضا نفوذ می‌کنند و کف و جداره‌ها به حجم زیادی انرژی گرمایی ذخیره می‌کنند. شب هنگام نیزکه موقع پایان فعالیتهای روزانه و برگشت به اتاق و استراحت است با پرتوهای مادون قرمز گرمای زیادی تولید م ی کنند که این وضعیت بسیار رنج آور است. در زمستان نیز هنوز به معرض تابش مستقیم آفتاب نرسیده‌اند که آفتاب غروب کرده و نمی‌توانند از آفتاب زمستان بهره چندانی ببرند، زیرا آفتاب در اول دی ماه 30 درجه مانده به مغرب در ساعت 40/4 عصر غروب می‌کند. این پنجره‌ها بر ای فضای پذیرایی نیز مناسب نیستند. از آن جهت که استفاده پذیرایی نیز در ساعات اولیه شب بالاست درتابستان در این ساعات گرمای زیادی از سطوح متصاعد و آسایش در آن سخت تامین می‌شود.

پنجره‌های غربی در محیط‌های اداری کمتر مشکل ایجاد می‌کنند به شرط اینکه حداقل دریچه‌ای برای تهویه هوای داخل فضا وجود داشته باش د زیرا در تابستان هنوز آفتاب روبروی پنجره نرسیده‌است که کارمندان فضا را ترک می‌کنند و شب هنگام نیز ساختمان درحال استفاده نیست. چنانچه دراین فضاها روزنه‌هایی برای تهویه هوا وجود نداشته باشد و هوا حبس شود، گرما تخل یه نشده و صبح هنگام هوا دم خواهد کرد.

نور شمالی:

جداره‌ها و پنجره‌های شمالی در تابستان ازاولین طلیعه نورخورشید بهره مند شده و حدوداً تا ساعت 30/8بامداد درمعرض تابش خورشید قرار دارند، بنابراین فضاهای ما حدوداً2الی 3 ساعت در معرض تابش آفتاب قرار دارند. بعدازظهر نیزاز ساعت 30/4شاهد اولین پرتوهای تابش خورشید هستیم وتا غروب آفتاب پنجره را با زاویه 30 درجه به سمت شمال درمعرض تابش قرار می‌دهد.با توجه به اینکه حداکثر زاویه تابش آفتاب با جداره در اول صبح و آخر عصر 30 درجه است، تابش بندهای عمودی یا در عمق قرار گرفتن پنجره می‌تواند راه حلی مناسب باشد. در اولین و آخرین ساعات روز نور خورشید بصورت افقی به پنجره تابیده و پرتوهای آن تا عمق فضا نفوذ می‌کنند،بنابراین سایبانهای افقی بالای پنجره فاقد کارآیی هستند. در زمستان با توجه به اینکه آفتاب از شرق جنوبی طلوع کرده و در غرب جنوبی غروب می‌کند، این پنجره‌ها در معرض آفتاب قرار نمی‌گیرند، بنابراین در زمستان سطوح شمالی کاملاً در سایه هستند و سردترین جبهه ساختمان محسوب می‌شوند.برای جلوگیری از تابش آفتاب تابستانی یک تابش بند عمودی به طول یک سوم پهنای پنجره می‌تواند از تابش آفتاب به درون فضا جلوگیری کند.نور شمالی بدلیل اینکه از شدت تابش یکنواخت در طول روز برخوردار است و خنک ترین قسمت ساختمان محسوب می‌شود برای اتاق کار‌های فیزیکی و کارهایی که به دقت بیشتری نیازمندند (مانند مطالعه، خیاطی، کارهای فنی وهنری، کارگاههای فنی و صنعتی، سالن‌های ورزشی و...) مناسبتر است.در این جبهه پنجره‌های عمودی مناسبتر بوده و بازشو پنجره‌ها باید در قسمتهای پایین آن باشد.

نورگذرهای جنوبی :

در تابستان این پنجره‌ها از ساعت 30/8بامداد تا ساعت30/4 بعد ازظهر در معرض تابش آفتاب قرار دارند. در نورجنوب سایبانهای عمودی کنار پنجره تا ساعت 10 صبح وبعدازظهرها از ساعت 2 به بعدکارایی دارند. سایبانهای افقی بالایی پنجره‌ها بسیار کارآمد بوده و خصوصاً از ساعت 10صبح تا 2 بعدازظهر با حداقل س ایبان می‌توان تمامی بدنه رادر سایه قرار داد. با در عمق قرار دادن پنجره‌ها در این ساعات می‌توان سایه مورد نیاز را تامین کرد. بنابراین مقابله با آفتاب تابستان در این جبهه بسیار راحت بوده و به نسبت جبهه‌های شرقی و غربی، کنترل آن بهتر است.در زمستان آفتاب ساعت30/7بامداد تا ساعت 5بعدازظهر که غروب می‌کند کاملاً بر این جبهه می‌تابد و ساعت 12 ظهر که زاویه تابش خورشید عمود بر امتداد بدنه وپنجره‌ها است، با سطح افق زاویه 30 درجه می‌سازد. بنابراین از ابتدای صبح تا غروب آن، آفتاب تا عمق فضا نفوذ کرده وسایبانهای افقی بالای پنجره‌ها بدلیل زاویه مناسب تابش که حداکثر آن نسبت به سطح افق 30 درجه است، کمترین مشکل را خواهد داشت ولی سایبانهای عمودی کنار پنجره‌ها در ساعات اولیه روز و ساعات آخر روز مانع از تابیدن بخشی از نور آفتاب به درون فضا می‌شوند. بنابراین نور جنوب مطلوب ترین نور در معماری است. این نور برای اتاق خوابها، پذیرایی، آشپزخانه، هال و بطور کلی اکثر فضاهای زندگی مناسب است و در طراحی معماری باید تلاش براین باشد که کیفی ترین فضاها در مقابل این جبهه قراربگیرند.

یک روش سنتی ایرانی برای استفاده بهینه از خورشید:

یکی از نکات بسیار موفقی که در معماری نواحی کویری ایران دیده می‌شود، داشتن دو صفه تابستانی و زمستانی درقسمت جنوب و شمال ساختمان است. کویرنشینان تابستان رادر صفه جنوبی(پشت به آفتاب) و زمستان را در صفه شمالی (روبه آفتاب ) می‌گذرانند. در وا قع درون ساختمان درطول سال یک ییلاق وقشلاق صورت می‌گیرد و با این روش تابستان ازتابش خورشید در امان هستند و زمستان حداکثر استفاده از نور خورشید را می‌برند. این عمل یکی از راههای بهینه استفاده از انرژی خورشیدی در این مناطق است. می‌توان این نکته را در طراحی‌های معماری، خصوصاً درخانه‌هایی که از فضای وسیعتری برخوردارند در نظر گرفت.که بیشترین مقدار (Living Room) یعنی برای هال و پذیرایی فعالیتهای زندگی در آن صورت می‌گیرد فضا را بگونه‌ای طراحی کرد که بخشی از آن شمالی و بخشی جنوبی باشد ودر تابستانها مبلمان، تلویز یون و... را به قسمت شمالی و در زمستان به قسمت جنوبی انتقال د اد. با این عمل امکان استفاده بهینه از نور خورشید را در تمام فصول سال وجود داشته و نیزتنوعی در چیدن مبلمان درون منزل ایجاد می‌شود که خوداین موضوع ضروری به نظر می‌رسد.داشتن اتاق خواب شمالی و جنو بی و ییلاق و قشلاق سالیانه در آن هم از نظر مصرف انرژی بسیار حائز اهمیت و هم ازنظرتنوع روحی بسیار ضروری است. در زمستان می‌توان درب اتاق خواب شمالی را کامل بست که فضای آن واسطه‌ای بین جبهه سرد شمالی و قسمت گرم خانه باشد.میتوان با تزریق انرژی زیاد در زمستان یک اتاق شمالی راکامل گرم کرد ولی هیچوقت لذتی که از تابش آفتاب بعدازظهر در اتاق خواب جنوبی دراین فصل حاصل می‌شود نمی‌توان بدست آورد و نکته مهم تر اینکه سلامت وبهداشت روانی این دو جبهه در زمستان بسیار متفاوت است.

جداره‌های شرقی و غربی :

این دیوار‌ها در تابستان و زمستان مشکل آفرینند، زیرا درتابستان با تابش مستقیم آفتاب به جداره، انرژی گرمایی زیادی ذخیره کرده و شب هنگام به صورت اشعه مادون قرمز به فضاگرما می‌دهند. پس دادن گرما خصوصا در دیوارهای غربی تانزدیکی صبح ادامه خواهد داشت.در زمستان نیز دیوارهای شرقی و غربی دیوارهای سردی محسوب می‌شوند زیرا در طول روز آفتابی کم و آن هم به صورت مایل دریافت می‌کنند و گرمای ذخیره موثری ندارند.در اینجا با ارائه راه کارهایی ساده و قابل اجرا و بسیار موثرسعی می‌شود از بار منفی این دو جبهه در تابستان و زمستان کاسته شود تا هم ساکنین در آسایش باشند و هم در مرحله دوم نیاز به مصرف انرژی کاهش یابد.یکی از راه‌های مناسب جلوگیری از تابش آفتاب و ذخیره گرما در این جداره‌ها استفاده از گل چسبانک است این گیاهان با پنجه‌های چسبنده‌ای که دارند به سینه ساختمان چسبیده و محافظی زیبا در م قابل گرما وسرما هستند. این پوشش طبیعی هیچ آسیبی به دیوار نمی‌رساند و در صورت مراقبت مناسب می‌تواند تا چندین طبقه ساختمان را به خوبی در بر بگیرد. در تابستان آفتاب به سطح برگ‌های آن خورده و به پوسته ساختمان نمی‌تابد در زیر برگها و در مجاورت دیوار جریانی از هوای خنک وجود داشته که دیوار را خنک نگاه می‌دارد. این پوشش از آسیب سرما در زمستان نیز تا حدودی محافظت می‌کند، زیرا گرمایی که از پوسته ساختمان متصاعد می‌شود زیر برگهای آن حبس شده و مانع از تبادل حرارت می‌گردد.گل چسبانک با چشم انداز بسیار زیبایی که دارد به لطافت هوا کمک می‌کند و مانند یک عایق حرارتی عمل می‌کند استفاده از درخت نیز در این جبهه بسیار مناسب است درتابستان درختان مانع از تابش آفتاب صبحگاهی و آفتاب عصر به بدنه ساختمان هستند.در صبحگاهان و همینطور هنگام غروب، در میان انبوه درختان پر شاخ و برگ، بازی پرتوهای خورشید که گاهی لحظه‌ای به درون فضا می‌تابد و محو می‌شود بسیا ر زیبا و دل انگیز بوده و در همان حال از گرم شدن این جبهه‌ها جلوگیری می‌کند. در واقع با ایجاد جبهه سبز هم طراوت و نشاط خاطر فراهم شده و هم از گرم شدن جداره‌ها جلوگیری به عمل می‌آید.

در طرح فضای معماری، باید با گذاشتن فضاهای فرعی و کم کاربرد در جبهه‌های شرقی و غربی ( خصوصا غربی ) ازآسیب‌های تابستان و زمستان ( مخصوصا گرمای تابستان )جلوگیری شود. می‌توان در این جبهه‌ها از راه پله، انباری،سرویس‌ها، گاراژ و فضاهای با کاربری محدود استفاده کرد.

این فضاها می‌تواند به عنوان حا ئل بین محیط کنترل شده داخل و فضای کنترل نشده خارج عمل کنند و راندمان دستگاه‌های حرارتی و برودتی را بالا برده و نیاز به مصرف انرژی را پایین بیاورند.در جداره‌های شرقی و غربی، علاوه بر تبادل حرارت و برودت یکی از مشکلات این جبهه‌ها، نفوذ رطوبت حاصل از کج باران در این دیوارهاست که آسیب‌های قابل توجهی به بار می‌آورد. در کرمانشاه با توجه به این که کج باران‌ها بیشتر از جبهه شرقی می‌وزند و بادهای تند در فصل بارندگی و زمستان از این جبهه است دیوارهای شرقی دارای مشکلات زیادی هستند. در بسیاری مو ارد، مجریان ساختمان این جبهه‌ها را با ایزوله

های رطوبتی آماده می‌پوشانند که متاسفانه این روش بسیارناکارامد است، زیرا دستاورد آن در مقابل هزینه پرداخت شده،بسیار ضعیف است.عایق رطوبتی عمودی خصوصا در ساختمانهای بلند عمرکوتاهی دارد و بعد از مدتی از جداره جدا شده و منظره ناخوشایندی در معرض دید می‌گذارد. همچنین،کنده شدن وپایین افتادن هر کدام از نوارهای عمودی ایزوله ممکن است خطراتی در پی داشته باشد. از طرفی این ایزوله‌ها اگر فویلآلومینیومی نداشته باشند سطح تیره‌ای بر سینه ساختمان ایجاد می‌کنند که جذب گرما را در تابستان شدیدا افزایش داده و آسایش ساکنان را به حداقل ومصرف انرژی را به حداکثر می‌رساند وچشم اندازی نامطلوبی را در سطح شهر ایجاد می‌کند.

برای جلوگیری از این آسیب‌ها راه‌های مناسب تری وجود دارد.با بسنده به حداقل‌ها، می‌توان برای محافظت از این جبهه‌ها(خصوصا جبهه شرقی ) از رنگ‌های روشن و براق استفاده کرد. این رنگها هم در انعکاس نور تابستان موثر هستند و هم در جلوگیری از نفوذ رطوبت زمستانی کارایی دارند. از آن جهت که این دو جبهه در زمستان به صورت قابل ملاحظه‌ای در معرض تابش آفتاب نیستند بنابراین منعکس کردن نور وجذب نکردن آن برای زمستان نقص قابل توجهی محسوب نمی‌شود.

رنگ را باید مقداری رقیق کرده و طی چند مرحله با پمپ به دیوار مورد نظر پاشید تا بتواند در سطح دیوار نفوذ کند این عمل را باید هر چند سال یکبار تکرارکرد و چنانچه ترکی برسینه ساختمان پیدا شود، ابتدا باید ترک را پر و سپس رنگپاشی کرد. انتخاب نوع رنگ نیز در پایداری و طول عمر آنبسیار موثر است. استفاده از رنگهای متنوع گرم و روشن چشم اندازی زیبا و دلنشین در چشم انداز شهری ایجاد می‌کند.چنانچه هدف انجام کار اصولی تر با پرداخت هزینه بیشترباشد، جداره‌ها را با آردوآز می‌پوشا نند. مزایای این روش در تابستان و زمستان چنان زیاد است که با هزینه‌های آن کاملا اقتصادی به نظر می‌رسد. برای این عمل از ابتدا یک فریم بندی فلزی روی اسکلت ساختمان اجرا کرده و بانصب شبکه چوبی روی آن آردوآز ر ا اجرا می‌کنندپوشش آردوآز از تماس باران و رطوبت با پوسته ساختمان جلوگیری کرده و اولین هدف را براورده می‌کند. از طرف دیگر این پوسته در تابستان با جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب به جداره ساختمان، یک جریان هوای مداوم از پایین به بالا، بین پوسته آردوآز و جداره ساختمان ایجاد کرده که جداره ساختمان را خنک نگه می‌دارد این پوشش در زمستان نیز با ممانعت از وزش باد سرد و باران بر پوسته ساختمان، از هدر رفتن گرمای جداره جلوگیری می‌کند. در این روش تعدادی منفذ در پایین ترین رگه‌های آردوآز قرار می‌ده ند و در تابستان برای ایجاد جریان هوا آنهارا باز نگه داشته و در زمستان برای حبس هوای مجاور پوسته آنها را می‌بندند.

برخورد از داخل فضا با جداره‌های هدر دهنده گرما و سرما

الف- چنانچه اتاق به گونه‌ای قرار گرفته باشد که یک دیوار آن غربی بوده و پنجره‌ای نیز در آن تعبیه نشده باشد، بسیارمناسب است که از این جبهه به عنوان کمد لباس، قفسه کتاب و غیره استفاده شود. در این وضعیت فضای بسته کمد گرمای حاصل از تشعشعات مادون قرمز را حبس کرده و به صورتی که لایه عایق برای فضا عمل می‌کند. درون کمد و دیوار انتهایی کمد بسیار گرم بوده ولی گرما در آن محدوده حبس بوده و کمتر به درون فضا راه پیدا می‌کند.برعکس، در زمستان گرمای فضای داخلی با لایه کمد برخوردکرده و تبادل حرارتی با دیوار سرد بیرونی انجام نمی‌دهد.این روش بیشتر برای جداره‌های غربی در تابستان و شمالی در زمستان پیشنهادمی‌شود. توصیه می‌شود برای اتاق خواب که جداره شرقی آن به فضای آزاد ارتباط دارد پنجره قرار داده شود. برای این پنجره‌ها مناسب است که تابش بندهای عمودی در طرفین و افقی بر بالای پنجره داشته باشیم و ابعادپنجره زیاد بزرگ نباشد، زیرا کج باران‌ها نیز از این جبهه آسیب می‌رسانند. تابش بند این امکان را می‌دهد که درتابستان فقط اولین طلیعه‌های آفتاب را داشته با شد. این پنجره‌ها در شاداب نگه داشتن انسانها و زود تر پرداختن به فعالیت روزانه بسیار موثرند.

ب - اگر در جداره‌های شرقی و غربی نیاز به نورگیری باشدقرار دادن پنجره‌ها در عمق و ایجاد تراس در بیرون آن روشی بسیار مناسب است. برای این منظور می‌توان از بقیة بدنه کنارپنجره برای کمد استفاده کرد. وجود کمد یک فضای مناسب برای عدم تبادل حرارت در قسمت بسته بدنه است. در نظر گرفتن پنجره در عمق با یک لایه پوشش سبز در مقابل آن، نه تنها از شدت و خشونت آفتاب تابستان می‌کاهد بلکه از درون و از بیرون چشم اندازی زیبا به وجودمی‌آورد.حفره زیر پنجره مناسب ترین محل برای نصب رادیاتورخواهد بود، زیرا در زمستان گرمای حاصل از رادیاتور دربرخورد با جبهه هوای سرد پنجره به سمت کف اتاق برخواهد گشت و عملا از گرمای رادیاتور بهره بیشتری حاصل می‌شود و از طرف دیگر رادیاتورها درون فضای معماری نخواهند بود.بدین ترتیب، با ترفندهای ساده معماری، آسیب جداره‌های شرقی و غربی و پنجره‌های موجود در آنها که معمولابیشترین مقدار مصرف انرژی را هم در تابستان و هم درزمستان دارند به حداقل خواهد رسید.

استفاده از تهویه طبیعی

بسیاری بناها در قسمت شما لی خود یا دارای فضای سبز ودرخت هستند و یا حداقل دارای یک حیاط خلوت هستندتمامی خانه‌های شمالی مستقر در کوچه‌ها با زمین محدودحداقل این حیاط خلوت را دارا می‌باشند.جبهه شمالی در تابستان ( به جز اوایل و اواخر روز ) در سایه بوده و خنک ترین جبهه ساختمان محسوب می‌شوند. میتوان این خنکی را شدت بیشتری داد. وجود فضای سبز دراین جبهه تشدید کننده خنکی است. بهترین جبهه ساختمان برای فضای سبز و کاشتن درخت شمالی است زیرا درختان در تابستان مانع از تابش نور به درون فضای معماری شده ودر زمستان نیز نور مستقیم وجود ندارد که مزاحمتی ایجادکند. بنابراین وجود درخت گونه مشکلی ایجاد نمی‌کند.وجود درخت، گل،سبزه و آب پاشی آنها در طول روز و درسایه قرار داشتن این جبهه، محیط خنک و دلپذیری ایجادخواهد کرد. هوای خنک سنگین بوده و در قسمت پایین قرار خواهد گرفت.حال جبهه مخالف آن، یعنی جبهه جنوبی، در طول روز درمعرض تابش آفتاب بوده و دیواره‌های عمودی و خصوصاکف مجاور دیوار این جبهه آفتاب خورده و کاملا گرم هستند.بنابراین محیط گرم شده و هوای گرم به سمت بالا حرکت میکند به طوری که حرکت هوا رو به بالا کاملا با چشم محسوس است.حال اگر بازشو پنجره‌های جنوبی در قسمت بالا و بازشوپنجره‌های شمالی درقسمت پایین قرار د اده شوند، هوای مجاور در جبهه جنوبی به سمت بالا حرکت کرده و مکشی درساختمان ایجاد می‌کند و هوای درون ساختمان را بالا میکشد، از طرفی هوای خنک جبهه شمالی از طریق دریچه‌های پایینی پنجره‌های شمالی به درون فضا وارد می‌شود.ورود فضای خنک شمالی و خروج از جبهه جنوبی یک تهویه کاملا طبیعی و بسیار لطیف ایجاد خواهد کرد. این عمل اگرکامل انجام شود در فصل تابستان در طول روز تا حدودزیادی، نیاز به سیستم خنک کننده را برطرف خواهد کرد. این تهویه در طول شب تا زمانی که اثر گرمای روز در جبهه جنوبی باقی بماند ادامه خواهد داشت.در جبهه شمالی اگر یک پاسیو کوچک نیز وجود داشته باشد،با قرار دادن گل درون آن و آب پاشی و خنک کردن آن میتوان این سیستم را فعال کرد.قابل ذکر است که در پنجره‌های شمالی بازشوها باید درقسمت پایین و در پنجره‌های جنوبی در قسمت بالا باشند.

استفاده از سایه درجبهه جنوبی

درخت مو با گستراندن شاخ و برگ خود و استعداد پوشاندن فضاهای بزرگ می‌تواند یک امکان خوب برای تامین آسایش ساکنین و مصرف کمتر انرژی باشد. برای ساختمان‌هایی که حیاط جنوبی دارند و از جنوب نور می‌گیرند با کاشتن چنددرخت مو درگوشه‌های حیاط، می‌توان با ساخت یک اسکلت ظریف چو بی یا فلزی بر روی فضای حیاط وخصوصا قسمت چسبیده به ساختمان شاخ و برگ‌های مو رابر روی شبکه اسکلت هدایت کرد. این شبکه می‌تواند درتراز سقف طبقه دوم نیز باشد و یا حداقل یک طبقه کامل راپوشش دهد.در فصل تابستان شاخه‌های مو سایه‌ای انبوه و بسیار زیبا ایجاد می‌کنند که خوشه‌های انگور از آنها آویزان است ومنظرة بسیار زیبایی را به وجود می‌آورد. با آب پاشی این شاخ و برگ‌ها هوایی لطیف در حیاط جنوبی ایجاد شده وجبهه جنوبی کاملا خنک خواهد بود. بنابراین حیاط در طول روز قابل استفاده بوده، انگور فصل را نیز تامین خواهد کرد. ازطرف دیگر، در صورت وجود ماشین داخل حیاط، این وسیله نیز از تابش گرما کمتر آسیب می‌بیند.در فصل زمستان، برگ‌ها ریخته شده و شاخه‌های ظریف تر نیز حرس شده و ممانعتی در تابش نور زمستان ندارد. برای این منظور می‌توان از پیچک نیز استفاده کرد.

بامها

بامهای مسطح با شیوه‌های ساخت متعارف در تابستان وزمستان بسیار مشکل زا بوده و باعث اتلاف بی رویه انرژی درساختمان می‌شوند. در ساختمان سازی متعارف توسط مردم،شاید دوجداره کردن دیوارها و عایق بندی پوسته‌های بیرونی در حال حاضر کاری دور از دسترس باشد، زیرا باعث شود که فضاهای معماری ( به دلیل ضخیم شدن جداره ) مقداری کوچکتر گردند ولی عایق بندی حرارتی بامها پر هزینه نمیباشد. از طرف دیگر، اجرای آن ساده بوده و هیچ اثری برروی ابعاد فضا نمی‌گذارد. در عایق بندی بام، هر چند هزینة مختصری برای خرید پلی استایرن اضافه می‌شود، درعوض عایق رطوبتی می‌تواند چند سال بیشتر دوام داشته باشد.بنابراین اقتصادی ترین و ساده ترین روش اجرای بام عایقبندی با پلی استایرن است.برای عایق بندی حرارتی بام ساده ترین روش‌ها پیشنهاد می‌شوند.بعد از انجام شیب بندی و اجرای عایق رطوبتی بام قطعات

پلی استایرن ( ترجیحا سخت ) را روی بام چیده و برای حفاظت از آن در مقابل باد و آفتاب و ضربه، شن یا موزاییک به صورت خشکه چین روی آن قرار می‌دهند. در این روش هزینه تهیه یونولیت تقریبا برابر با همان سیمان و ماسهو کارگر و بنایی است که در صورت موزاییک کاری بام استفاده می‌شود. حال اگر پشت بام کاربردی باشد می‌توانبعد از یونولیت، از موزاییک کاری با ملات ماسه و سیمان استفاده کرد. این روش خصوصا در ساختمان‌هایی که بخشی از بام تراس یا حیاط طبقه بالاتر است کاملا مناسب است.

روشی ساده ارزان و با بازدهی مناسب برای تا بستان وزمستان

در این روش، از چوب چهار تراش یا چوب چنار و یا صنوبرکه کاملا خشک شده باشد قطعاتی به طول 5 تا 7 سانتیمترجدا می‌کنند ( تعداد این قطعات باید به اندازه تعداد موزاییک مصرفی در پشت بام باشد ). اگر ابعاد موزاییک 30×30 باشدبعد از اجرای ایزولاس یون رطوبتی، به فاصله هر 30 سانتیمتریک قطعه چوب روی بام قرار داده به گونه‌ای که هر گوشه موزاییک روی یک چهارم چوب قرار گیرد و یا روی هرچوب گوشه چهار موزاییک بنشیند. این شیوه ساده و اجرایی بسیار کم هزینه است. بالاترین بازدهی آن می‌تواند برای سردترین و گرم تر ین روزهای سال باشد، از طرف دیگر عمرایزوله رطوبتی را بسیار بیشتر کرده و هزینه ایزولاسیون مجدد را کاهش می‌دهد. در روزهای گرم سال از تابش مستقیم آفتاب بر سطح ایزوله جلوگیری شده و تنها موزاییک‌ها آفتاب خورده و داغ می‌شوند.

قطعات زیر موزاییک چوب هستند که رسانای خوبی نیستند وحرارت را به سقف منتقل نمی‌کند، بنابراین انتقال حرارت ازطریق جابه جایی مولکولی خیلی کم صورت می‌گیرد. به دلیل محدود بودن حجم مولکولهای هوا از طریق هوا نیزانتقال گرما ضعیف است و تنها از طریق تشعشع انتقال گرما ازموزاییک به سقف صورت می‌گیرد که در مقایسه با تابش مستقیم بسیار متفاوت است.

در زمستان بیشترین بازدهی سیستم زمانی است که روی موزاییک‌ها از برف پوشیده شده و در محیط یخبندان حاکم است. در این شرایط هوای بیرون پایین تر از صفر بوده و لایه یخ روی موزاییک در د مای صفر است چوب‌های حایل تقریبا عایق بوده و از طرفی سطح تماس آنها با سقف محدوداست (حدود 80 سانتیمتر مربع در مقایسه با 900سانتیمترمربع سطح موزاییک یعنی کمتر از 10 درصد ) بنابراین تبادل حرارتی قابل توجهی از طریق چوب صورت نمی‌گیرد.هوای روی سقف و زیر مو زاییک‌ها در آن مکان محبوس است. موزاییک‌ها از سمت بالا یخ بوده و از سمت پایین باهوای راکد و خشک بین سقف و موزاییک در تماس هستند.

بنابراین اگر دمای هوا حتی 30 درجه سانتی گراد زیر صفرباشد سقف همچنان در مجاورت یک هوای خشک و بسته که دمای آن بالای صفر است قرار دارد و بسیار مطلوب است.

-3 نتیجه گیری

ارائه روش‌های ساده و اجرایی، در بسیاری از مواقع متکی به پتانسیل‌های خاص هر محیط است. داشتن مصالح بومی،روش‌های اجرای بومی، داشتن عادات و سلایق منطقه‌ای وبومی به نوعی پتانسیل‌هایی در بطن خود دارد که لازم است برای شناخت این توانایی‌ها، مناطق مختلف را پهنه بندی کرد و بر اساس این پهنه بندی، راهکارهای اجرائی و سریع الوصول ارائه کرد و این روش‌ها را باید با آموزش مهندسین و مجریان در هر پهنه‌ای نهادینه کرد.در این شرایط می‌توان درصد قابل ملاحظه‌ای از مخاطرات دیر تر ملی شدن ایزولاسیون حرارتی ساختمان‌ها را کاهش داد و در کنار آن نگاه اصلی به ساختمان‌هایی کاملاً ایزوله باشد.

مقاله ارائه شده در ششمین همایش ملی انرژی

دانشگاه رازی کرمانشاه، دانشکده فنی و مهندسی، گروه معماری ایران

نشریه پنجره ایرانیان، سال پنجم ، شماره 53 ، اسفندماه 1390

Email: [email protected]