آسایش حرارتی و طراحی اقلیمی

آسایش حرارتی و طراحی اقلیمی

آسایش حرارتی و طراحی اقلیمی

سلسله مراتب طراحی اقلیمی در یک منطقه نقش زیادی در شرایط آسایش محیطی دارد. این موضوع در مناطقی با اقلیم خاص از اهمیت بیشتری برخوردار است. در میان عوامل اقلیمی، جریان باد نقش بسیار مهمی در شکل‌ دهی به فرم شهر دارد. جهت‌‌گیری خیابان، ارتفاع و تراکم در تعمیرات ساختمان مسکونی و تعمیرات خانه، پراکنش ساختمان‌های مرتفع و… از جمله عناصر طرح شهری است که بر الگوی جریان باد در فضا‌های شهری اثر می‌گذارند.

آسایش حرارتی و طراحی اقلیمی

تبادل حرارتی میان بدن و محیط اطراف به چهار طریق انجام می‌شود:

• هدایت در اثر تماس مستقیم.
• هدایت-جا به جایی. (حرکت هوا)
• تبخیر-جایه‌جایی رطوبت پوست.
• تابش.

آسایش حرارتی

بدن انسان بطور خودکار تولید حرارت می‌کند که مقدار آن به فعالیتی که انسان انجام می‌دهد، دارد. میزان تولید حرارت حاصل از سوخت و ساز غذا به علاوه منابع حرارتی محیط و پوست بدن، همگی با هم مقدار ذخیره حرارتی بدن را مشخص می‌کنند.

عواملی که میزان تبادل حرارتی و در نتیجه شرایط آسایش را به وجود می‌آورند به صورت زیر هستند:

• مقاومت حرارتی لباس‌ها و میزان دمای سطوحی که در تماس با بدن انسان است.
• مقاومت حرارتی لباس‌ها، میزان دمای هوا و سرعت گردش هوا.
• فشار بخار آب موجود در هوا.
• دمای سطوح اطراف بدن و مقدار سختی از بدن که برهنه است.

در طراحی ساختمان و مسائل تکنیکی آن، آسایش حرارتی انسان به موقعیتی گفته می‌‌شود که انسان از نظر ذهنی و فکری و روانی در شرایط آسایش حرارتی قرار دارد، عقیده بسیاری از محققین بر این است که خنثی بودن حرارتی تعبیر دقیق‌تری از آسایش حرارتی است. چرا که در چنین محیطی بدن انسان نه احساس سرما می‌کند و نه احساس گرما و نه احساس ناراحتی موضعی ناشی از دما، تابش نامتقارن نور، کوران هوا، کف سرد اتاق، لباس ناهمگون و…

آزمایش‌های متعددی انجام شده تا راحت‌ترین شرایط از لحاظ اتفاق نظر آزمایش شوندگان شناسایی شود. محققان دانشگاه آمریکایی کانزاس به این نتیجه رسیده‌اند افرادی که لباس سبک معمولی ادارات را می‌پوشند، از محیطی با دمای خشک ۷۹ درجه فارنهایت و رطوبت نسبی ۵۰ درصد و سرعت هوای کمتر از ۳۵ فوت در دقیقه حداکثر رضایت را دارند.

عوامل موثر در آسایش حرارتی انسان

تاثیر لباس در آسایش حرارتی

جدای از افزایش حرارت متابولیکی بدن توسط هضم غذا یا مصرف غذا یا نوشیدن مایعات سرد و گرم که باعث تغییر حرارت بدن می‌‌شود، تنها امکان دیگری که شخص می‌‌تواند شرایط آسایشی خود را تغییر دهد، همان کم و یا زیاد کردن لباس‌هایش است. بر طبق یک قانون ساده که توسط گلدمن در سال ۱۹۷۸، مورد اشاره قرار گرفت، برای شخصی با فعالیت کم و لباس مناسب کار اداری، اگر دمای هوا از مقدار مطلوب آسایشی کمتر شود، می‌‌تواند با لباس آن را جبران کند. بنابراین برای فعالیت‌های در حد متوسط می‌توان با افزایش لباس به آسایش حرارتی در سطح دست یافت.

تاثیر جریان هوا

جریان هوا بر نحوه تنظیم حرارت بدن و در نتیجه بر آسایش حرارتی انسان به دو طریق زیر تاثیر می‌گذارد:

اول: تاثیر بر میزان هدایت و جابه‌جایی حرارت میان پوست و هوا.

دوم: تاثیر بر میزان خنک شدن بدن از طریق رطوبت پوست.

در مورد طریقه اول میزان هدایت و جابه‌جایی به دمای خشک هوا بستگی دارد. افزایش سرعت هوا، مقدار انتقال هوا را زیاد می‌کند، اما جهت جریان حرارت وابسته به این است که آیا دمای هوا بیشتر و یا کمتر از دمای پوست است. در صورتی که دمای هوا کمتر از ۹۰ درجه فارنهایت شود، حرارت بدن از طریق هدایت-جابه‌جایی کم می‌‌شود. اما اگر دمای هوا بیش از دمای بدن شود، از طریق هدایت-جابه‌جایی به حرارت بدن انسان اضافه می‌شود. میزان تبخیر ناشی از سرعت هوا و فشار بخار آب است. افزایش سرعت هوا، اثر خنک کننده دارد و تبخیر را هم زیاد می‌کند، هرچند در شرایطی که فشار بخار زیاد شود میزان برودت ناشی از تبخیر هم ناچیز خواهد شد. در شرایط خاصی تاثیر افزایش جریان هوا بر حد بالای منطقه آسایش اثر گذاشته و آن را بالاتر می‌برد.

انرژی متوسط دمای تابشی چیست؟

حرارت میان بدن و محیط از طریق تابش حرارتی مبادله می‌شود. در اغلب استانداردهای آسایش، درجه حرارت سطوح مختلف در طراحی داخلی ساختمان و نمای ساختمان برابر با درجه حرارت هوا در نظر گرفته شده است. در شرایط واقعی دمای سطوح مختلف ساختمان ممکن است به طور واضحی با درجه حرارت هوا متفاوت است. این حالت به‌خصوص بر روی سطح گرم، کف‌ها و سقف‌هایی که توسط حرارت تابشی گرم شده‌اند و همین‌طور سطوح خنک شیشه‌های پنجره‌ها و دیواره‌های زیرزمین صدق می‌‌کند. هرچند میزان تبادل حرارتی بین بدن و محیط اطراف بستگی زیادی به تفاوت درجه حرارت میان سطوح دارد. با این حال در محاسبه تعادل حرارتی چندین عامل باید در نظر گرفته شود. از جمله آن‌ها دمای هوا، سرعت هوا و مقدار پوشش لباس است.

متوسط دمای تابشی هوا را می توان اینگونه تعریف کرد:

• میزان درجه حرارت ثابت سطح یک اتاق سیاه فرضی که انسان با آن همان حرارتی را به وسیله تابش مبادله کند که با حرارت محیط واقعی می‌کند.
• عبارت دیگر متوسط دمای تابشی هوا عبارت است از متوسط تابش تمام سطوح اتاق که تقریبا برای اکثر مصالح ساختمانی ثابت است.

بنابراین باید توانایی گرم شوندگی و سرد شوندگی هر سطحی را بر حسب وسعت آن نسبت به وسعت و درجه حرارت بقیه سطوح ارزیابی کرد. بنابراین زاویه قرار گرفتن هر سطحی نسبت به بدن و جهت قسمت‌های برهنه بدن باید حتما همواره مورد توجه قرار بگیرد.

برای مشاوره‌ی رایگان می‌توانید با شماره‌های ۰۹۱۲۲۴۶۰۰۸۹ | ۰۹۱۲۱۴۷۱۸۴۷ به طور مستقیم تماس بگیرید.

نظرات خود را در ارتباط با این نوشته برای ما بنویسید.

با آرزوی بهترین‌ها.