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. جهت گیری خیابان، ارتفاع و تراکم در تعمیرات ساختمان مسکونی و تعمیرات خانه، پراکنش ساختمان های مرتفع و… از جمله عناصر طرح شهری است که بر الگوی جریان باد در فضا های شهری اثر می گذارند.
تبادل حرارتی میان بدن و محیط اطراف به چهار طریق انجام میشود:
- – هدایت در اثر تماس مستقیم
- – هدایت – جا به جایی (حرکت هوا)
- – تبخیر – جا یه جایی رطوبت پوست
- – تابش
آسایش حرارتی
بدن انسان به طور خودکار تولید حرارت می کند که مقدار آن به فعالیتی که انسان انجام می دهد، 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 می کنند.
عواملی که میزان تبادل حرارتی و در نتیجه شرایط آسایش را به وجود می‌آورند به صورت زیر هستند:
- – مقاومت حرارتی لباس ها و میزان دمای سطوحی که در تماس با بدن انسان است
- – مقاومت حرارتی لباس ها، 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 می شود 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 دقیق تری از آسایش حرارتی می باشد.
چرا که در چنین محیطی بدن انسان نه احساس سرما می کند و نه احساس گرما و نه احساس ناراحتی موضعی ناشی از دما، تابش نامتقارن نور، کوران هوا، کف سرد اتاق، لباس ناهمگون و غیره.
آزمایش های متعددی انجام شده تا راحت ترین شرایط از لحاظ اتفاق نظر آزمایش شوندگان شناسایی شود. محققان دانشگاه آمریکایی کانزاس به این نتیجه رسیده اند افرادی که لباس سبک معمولی ادارات را می پوشند، 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.
پیشنهاد نویسنده: بازسازی عایق حرارتی
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 می شود، تنها امکان دیگری که شخص می تواند شرایط آسایشی خود را تغییر دهد، همان کم و یا زیاد کردن لباس هایش 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، می تواند با لباس آن را جبران کند. بنابراین برای فعالیت های در حد متوسط می توان 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 می گذارد:
اول: تاثیر بر میزان هدایت و جا به جایی حرارت میان پوست و هوا
دوم: تاثیر بر میزان خنک شدن بدن از طریق رطوبت پوست
در مورد طریقه اول میزان هدایت و جابجایی به دمای خشک هوا بستگی دارد. افزایش سرعت هوا، مقدار انتقال هوا را زیاد می کند، اما جهت جریان حرارت وابسته به این است که آیا دمای هوا بیشتر و یا کمتر از دمای پوست می باشد.
در صورتی که دمای هوا کمتر از ۹۰ درجه فارنهایت باشد، حرارت بدن از طریق هدایت-جا به جایی کم می شود. اما اگر دمای هوا بیش از دمای بدن باشد، از طریق هدایت-جا به جایی به حرارت بدن انسان اضافه می شود.
میزان تبخیر ناشی از سرعت هوا و فشار بخار آب است. افزایش سرعت هوا، اثر خنک کننده دارد و تبخیر را هم زیاد می کند، هرچند در شرایطی که فشار بخار زیاد باشد 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 می برد.
پیشنهاد نویسنده: انواع عایق حرارتی در ساختمان
انرژی متوسط دمای تابشی چیست؟
حرارت میان بدن و محیط از طریق تابش حرارتی مبادله می شود. در اغلب استاندارد های 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 باشد. این حالت بخصوص بر روی سطح گرم، کف‌ها و سقف‌هایی که توسط حرارت تابشی گرم شده‌اند و همین‌طور سطوح خنک شیشه های 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 آن ها 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 هم مان حرارتی را به وسیله تابش مبادله کند که با حرارت محیط واقعی می کند.
عبارت دیگر متوسط دمای تابشی هوا عبارت است از متوسط تابش تمام سطوح اتاق که تقریباً 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 قسمت های برهنه بدن باید حتما همواره مورد توجه قرار بگیرد.
پیشنهاد نویسنده: کاربرد مصالح پیش ساخته
جمع آوری
اگر چه موضوع تأثیر متقابل طراحی شهری و جریان باد شهری از دهه ۵۰ قرن بیستم مورد توجه ویژه متخصصین قرار گرفته، در ایران با وجود تجربه های غنی در شهر های تاریخی، این موضوع به خوبی مورد کاوش قرار نگرفته است. هدف از طراحی اقلیمی ثابت نگه داشتن یا به حداقل رساندن هزینه لازم برای حفظ شرایط مطلوب و آسایش در فضای داخل بنا می باشد و آسایش حرارتی از تعادل دما میان بدن و محیط اطراف ناشی میشود.
پروژه های مرتبط با این مقاله که توسط شرکت دکوطرح طرح انجام شده است:
برای مشاوره ی رایگان می توانید با شماره های ۰۹۱۲۲۴۶۰۰۸۹ | ۰۹۱۲۱۴۷۱۸۴۷ به طور مستقیم تماس بگیرید.
نظرات خود را در ارتباط با این مقاله برای ما بنویسید.
موفق باشید.
۰ دیدگاه