مقاله فارسی سرد و قطبي

دانشگاه آزاد اسلامي واحد مشهد
سرد و قطبي
Polar climate
استاد محترم:جناب آقای دکتر وزين
دانشجويان:
ميترا مصباح
فهيمه حسيني فخر
فاطمه عليان
بهار 1387
2.Introduction
Humans, unlike other species, consciously manipulate their environment.
In the distant past, the struggle against nature was primarily for survival. Protection from natural enemies was probably more important than shelter from the elements.
He forced to go where game was to be found. This precluded the use of permanent shelters other natural caves, but did permit the use of fire and development of clothing and such form of shelter as could be dismantled for transport and improvised from materials available at the new site.
In this part we tell you about the requirement and the performance of the buildings for a cold climate. The major role of the buildings is as a separator environments.the emphasis will be on the separation of indoor and outdoor thermal and moisture condition.
1.2-1عوامل موثر درجهت گيري ساختمان:effective reasons in direction :
به طور كلي انتخاب جهت استقرار ساختمان به عواملي چون
وضع طبيعي زمين
ميزان نياز به فضاهاي خصوصي
كنترل و كاهش صدا
عوامل اقليمي (به خصوص باد و تابش آفتاب)بستگي دارد.البته عوامل را نوع اقليم مشخص مي كند.
1.2-2مصالح ساختماني material
در این مناطق مصالح ساختمانی با در نظر گرفتن دو عامل شرایط بحرانی هوای خارج و دمای مطلوب انتخاب می شود . بدین صورت که نخست حاد ترین شرایط هوای خارج و پس از ان دمای مطلوب هوای داخلی ساختمان مشخص شده سپس با استفاده از این دو عامل و نحوه قرارگیری بنا مناسب ترین نوع مصالح محاسبه و انتخاب می شود .
تغییراتی در درجه حرارت که همیشه به آرامی روی می‌دهند روی مصالح ساختمانی همگن و خشک تأثیرات اندکی دارند. تغییرات سریع در گرادیان‌های دمای داخلی ایجاد می‌شوند، می‌توانند باعث تولید فشارها و کشش‌هایی به دلیل توسعه حرارتی و انقباض شوند و در موارد شدید می‌تواند باعث شکستگی شود. نتایجی مشابه ممکن است به دست آیند اگر تحت شرایط کم و بیش پایدارتر یک بخش از یک جزء ساختمانی در یک دما نگه داشته شود در حالی که دماهای متفاوت در جایی دیگر به نحوی تولید شده‌اند که مصالح کنترل شده‌اند
مصالح سنگی که خشک می‌شوند، اغلب در اثر خنک شدن ترک خواهند خورد زیرا توانایی تحمل آنها در کشش نسبتاً پایین است.
. مصالح پلاستیکی به طور کلی دارای ضرایب بزرگی از توسعه حرارتی بوده وبنابراین تحت کاهش‌هایی در دما تا حد زیادی کوتاه می‌شوند اما از آنجایی که آنها نمونه‌ای از انعطاف‌پذیر‌ی هستند، در هنگام مهار شدن خراب نمی‌شوند. یخ زدن اکثر مصالح ساختمانی متخلخل وقتی که آنها خیس باشند، می‌تواند مخرب باشد. درجه اشباع در زمان یخ زدن حیاتی و مهم است. در مورد آجر بنایی وقوع خیس شدن و منجمد شدن ممکن است نه تنها به هوا بلکه
همچنین به تعیین جهتی برای یک محل خاص و یا موقعیت ساختمانی بستگی داشته باشد.
در مناطق بسيار سرد براي ثابت نگه داشتن شرايط مطلوب فضاي داخلي بهتر است مقاومت حرارتي مصالح راافزايش داد و ديوارهاي غربي و قسمت هاي داخلي ساختمان را با مصالح سنگين بنا كرد.
1.2-2-1رنگ مصالح:
جهت قرارگيري ساختمان را نمي توان بدون در نظر گرفتن رنگ سطوح خارجي تعيين كرد در نتيجه با استفاده از رنگ هاي مختلف مي توان اثرات حرارتي تابش آفتاب در هوای داخلي را كنترل كرد.
برای مثال ساختمانی را در نظر بگیرید که دارای اتاق های متعدد در جهات مختلف است و بازشو های آن دارای سایبان می باشد و رنگ سطوح خارجی آن سفید رنگ می باشد. در این شرایط دیوارهایی هم که در سایه قرار میگیرند نیز مقدار زیادی از تابش آفتاب منعکس شده از سطوح اطراف را در یافت می کند ولی به علت رنگ سفید حرارت کمی را جذب خواهند کرد. در نتیجه دمای همه دیوارها در همه جهات با محیط اطراف اختلاف کمی دارد پس همه دیوارها صرف نظر از نحوه قرارگیریشان دارای دمای مشابهی اند.این تفاوت اندک را نیز می توان با استفاده از عایق مناسب از بین برد.
1.2-2-2استفاده از عایق:insulation
مقدار اتلاف حرارتی را می‌توان با استفاده از عایق‌ها در دیوارها، کف‌ها، سقف‌ها و بام‌ها کاهش داد. افزودن mm50 از یک ماده عایق باعث بیشتر از دو برابر شدن مقاومت به جریان حرارتی ساختارهای اولیه دیواره‌ای می‌گردد. استفاده از 100 میلی‌متر یا بیشتر از یک ماده عایق با مقاومتی در واحدهای SI از RSI-4 حالا رواج پیدا کرده است و مقادیر تأمین کننده RSI-12 یا بیشتر حالا در جایی استفاده شده‌اند که مقدار زیادی از حفظ انرژی موردنظر می‌باشد. افزودن عایق باعث تنظیم مجدد درجه حرارت‌ها درون یک ساختمان تحت یک اختلاف دمایی سراسری می‌گردد.
در مناطق بسیار سرد استفاده از دیوار های سنگین برای برقراری تعادل حرارتی هوای داخلی مناسب است استفاده از عایق حرارتی درسطوح خارجی دیوار های جانبی نیز برای جلوگیری از انتقال حرارت از داخل ساختمان به خارج آن مفيداست.
The addition of insulation causes a readjustment of the temperatures throughout a construction under a given overall temperature difference.
The surface temperature on the warm side is increase, an effect that can be exploited in the use of insulation to reduce or eliminate surface condensation.
1. 2-3تهويه:ventilation
جریان هوای کنترل نشده درون و بیرون ساختمان را معمولاً به عنوان تراوش هوایی خطاب قرار می‌دهند که یک دلیل بروز نگرانی در طراحی و عمل کرد ساختمان‌های مدرن می‌باشد. جریان هوایی در حفرات، شکاف‌ها، مفاصل و سایر قسمت‌های بازی روی می‌دهد که تعیین آنها مستمراً بازشدگی‌ها حالا به صورت بهتری شناخته می‌شوند و تلاش‌هایی برای توسعه وسایل پیش‌بینی مقادیر تراوش هوایی انجام شده کنترل نمودن تراوش هوایی حالا به عنوان یک بخش مهم از کنترل میعان درون ساختمان‌ها در نظر گرفته می‌شود.
Leakage of indoor air in to the enclosure is generally undesirable, because there will be a high risk of condensation in cold weather unless the leakage is confined to the warmer parts of the enclosure by a suitable air barrier.
تراوش هوا همچنین می‌تواند یک عامل پیچیده کننده در توزیع و کنترل هوای تازه برای تهویه و توسعه دود و سایر آلاینده‌ها باشد.
نشت هوای داخلی به محیط به طور کلی نامطلوب است زیرا در آن جا یک خطر بالای میعانی در هوای سرد وجود خواهد داشت مگر اینکه تراوش به بخش‌های گرم‌تر به وسیله یک مانع هوایی مناسب مرتبط شده باشد. نشت هوای بیرونی ممکن است مورد تحمل قرار گیرد یا حتی به عنوان ابزارهای حمل بخار آب به بیرون دیواره مطلوب در نظر گرفته شود.
حداقل و حد مطلوب تهويه مورد نياز در ساختمان به نوع اقليم بستگي داردو بر اساس فصل هاي مختلف سال در منطقه مورد نظر تغيير مي كند.
در مناطق سردسير يا در ماه هايي كه هوا بسيار سرد است و رطوبت ان بسيار كم است ورود هواي خارج به داخل ساختمان را بايد به حداقل ميزان ممكن رساند وظيفه تهويه (تعويض هوا) در اين شرايط كنترل تعويض هواي داخلي در حدي است كه از آلوده شدن آن جلوگيري كند در اين مناطق ورود بدون كنترل هواي سرد به داخل اتاق باعث ايجاد سوز مي شود و رطوبت نسبي هواي داخلي را تا حدي كه باعث سوزش و خارش پوست بدن مي شود پايين مي آورد.بنابراين در اين مناطق افزودن رطوبت به هواي داخلي ساختمان ها در ماه هاي سرد ضروري است.
The water vapor that condenses on the colder outer layers of building enclosures can be carried by air leaking from the building.
وزش باد با زاويه (45 درجه)متوسط سرعت جريان هواي داخلي را افزايش داده و باعث بهبود توزيع جريان هواي داخلي ميشود.
1.2-4استقرار: settlement
همانطوري كه قبلا بيان شد جهت استقرار بناها در هر اقليم ،فرایند عوامل اقليمي تعيين مي كنند البته اگر مشكل محل, سرما و نور باشد معمولا جهت جنوب حاصل مي گردد.
در نتيجه براي ايجاد بهترين شرايط حرارتي در داخل ساختمان هواي گرم و در زمستان و هواي خنك در تابستان بهتر است نماي اصلي ساختمان رو به جنوب باشد.
اگر چه نماهاي جنوب شرقي و جنوب غربي آفتاب را به طور يكنواخت تر دريافت مي كند ، ولي در تابستان گرم تر و در زمستان سردتر از نماي جنوبي مي شوند .
ديوارهاي شرقي و غربي در تاستان گرم تر و در زمستان سردتر از ديوارهاي جنوبي ، جنوب شرقي و جنوب غربي مي شوند .
اهميت تابش آفتاب به نوع اقليم و فصل هاي مختلف سال بستگي دارد، در مناطق سردسير و در عرض هاي جغرافيايي زياد حداكثر انرژي خورشيدي مورد نياز است و ساختمان بايد در جهتي قرار گيرد كه بيشترين تابش آفتاب را دريافت كند
در عرض هاي جغرافيايي بالا تر ، جهت هاي دور از استوا تابش كمتري دريافت خواهند كرد اما در اين مناطق ممكن است در زمستان كه خورشيد پايين است كسب مقداري از حرارت آفتاب ضروري باشد ،بنابراين جهت رو به استوا مناسب تر است .
1. 2-5بازشو ها:windows
در اين منطقه تنها باز شو ها ي كوچك ومربوط به اتاقهاي كم اهميت بايد در نماي شرقي و غربي قرار گيرند
اگر بازشوها (ساختمان) نسبت به جهت وزش باد با زاويه قرار بگيرد در طول نماي رو به باد سرعت بيشتري توليد شده، در نتيجه سايه باد خيلي وسيعتر است.در اين حالت فشار منفي نيز افزايش مي يابد و باعث افزايش سرعت جريان هواي داخلي مي شود
1. 2-6فرم:form
The Indians of North America who relied mainly on hunting lived in tents or teepees made of skins. This material could be rolled up for transport. Igloos made from snow in the winter and shelters made from skins in other season.
جالب ترين سر پناهي كه توسط انسان ساخته شده ايلگوي اسكيموها است . تنها مواد ساختماني موجود در منطقه قطبي برف يخي است وايلگوي از اين ماده صاف و پودر مانند بوجود مي آيد و يكي از مناسب ترين و بادشكن ترين و گرمانگهدارترين خانه هايي است كه براي همة تاريخ طراحي شده است و آن از آب يخ ساخته مي شود . اسكيموها چاقوي نيمه دايره اي برفي خود را بكار مي برند و تكه هاي مسطح برف را مي برند و انها در حالت گرد بالا رونده , به ترتيب مرتب مي كند و نهابتاً بطرف داخل منحرف مي شوند تا اينكه بصورت گنبدي بسته شكل داده مي شود . حتي جالتر از آن واقعيتي است كه او آن را از داخل مي سازد . درحاليكه قطعات برف را دركنار پاهاي خودش مي برد .
معمار اسكيمويي سطح زمين را پايين مي برد همچنانكه گنبد بالا مي رود . از بالاي سرش , زماني كه ايلگو تكميل شد نصف آن در زير سطح زمين و نصف ديگر بالا است. يك تونل بوسيله زير زمين كوچك و كوتاه ايلگو را به يك محفظه گنبدي كوچك كه سگهاي سورتمه براي خوابگاه و سرپناه استفاده مي كنند ارتباط مي دهد . يك سوراخ كوچك در سر ايلگو نگهداشته مي شود و تهويه هوارا بر عهده دارد و اجازه مي دهد به دود كه از ايلگو خارج بشوند . در داخل ايلگو سطح بلوك هاي برفي بصورت محكم لعابي مي شود بعد ازاينكه قسمتي از آن ذوب شد از گرماي چراغي كه با روغن ماهي مي سوزد بدين ترتيب همة سوراخهاي كوچك بسته مي شوند , به اضافه سطح درخشان آن گرما را به ساكنين انعكاس مي دهد . يك سكو برزگ برفي پوشيده شده با پوست و پر تبديل به رختخواب مي شود يا تبديل به ميز كار و غيره مي شود . زمانيكه ساخت ايلگو تمام شد آن مي تواند يك گرماي را ارائه دهد كه 40 تا 80 درجه گرماي داخلي بيشتر از نظر سرماي يخي كه در بيرون ادامه پيدا مي كند .
از نظر علمي شكل گنبدي براي آب و هواي قطبي مناسب ترين است . طول تابستان قطبي كوتاه بوده و روزهاي آن بلند و داراي روشنايي مداوم است . اسكيموها در يك چادر خام كه از پوست ها و توده چوب ساخته شده زندگي مي كند . از اين سرپناه همه ساله اشتغال و حرفة خودش خودرا دنبال مي كند . بعضي از قبايل اسكيمو پناهگاه موقتي كه پوشيده از چمن مي سازند كه طرح آن شباهت قابل توجه به ايلگوي زمستاني دارد چمن و گل ولاي روي گنبد تركيب شده و بدنة و كالبد آن از اجزاي عجيب ساخته شده و چوب نصب شده كه دربرابر امواج كج مي شود اين قادر مي كند تا خانواده اسكيمو زندگي خودشان را درهمان شكل و نوع ادامه دهد بدون اينكه اهميتي به فصل دهد ..
منابع و ماخذ reference
پیش نویس کتاب……………………………………….دکتر وزین
آب و هوای کره زمین………………………………دکتر ابراهیم جعفر پور
سیستم های کنترل محیط زیست……………………………..فولر موره
اقلیم و معماری……………………………………………مرتضی کسمایی
راهنماي طراحي اقليمي ………………………………… مرتضی کسمایی
آسايش به وسيله معماري همساز با اقليم ………………….دكتر محمود رازجويان
اقليم شناسي …………………………………………….دكتر ابراهيم جعفر پور

فایل : 10 صفحه

فرمت : Word