دانلود,پاورپوینت بررسی اقلیمی معماری و شهرسازی شهر مشهد,pptx


بخشی از مطلب

   در معماري سنتي ايران , ساختمان بر اساس موقعيت جغرا فيايي اش از طريق سقفها , كاهش سطوح خارجي در برابر تابش مستقيم آفتاب , ايجاد سايبانهاي متناسب با هر منطقه , بادگيرها و زير زمين ها , حياط مركزي , جان پناه هاي سايه گستر پنجره هاي رو به آفتاب و انتخاب مصالح مناسب بهترين امكان آسايش فضاي داخلي را بدون استفاده از دستگاههاي پيچيده انرژي بر و آلوده كننده امكان پذير مي سازد .
   در پهن دشت كشورمان كه شرايط آب و هوايي مختلفي دارد با سيستم هاي گوناگون ساختماني  رو به رو مي شويم كه در تداوم مقابله با شرايط محيط خارج از تجربيات ارزشمند نهفته در طراحي , ساخت و انتخاب مصالح در ساختمانهاي سنتي كشورمان , با بي اعتنايي به گذشته و با برداشتهاي نادرست و بي محتوا از معماري جهان غرب , تمامي دانش و تجربيات اندوخته ي گذشتگان خود را از ياد برده و با تقليد كوركورانه و ناقص از معماري جهاني , زمين هاي حاصل خيز اين مرزوبوم را به كالبدهاي بي هويت ساختماني تبديل مي كنند .
   در دنياي غرب , انديشمندان در زمينه ي مباحث نظري تاثير اقليم بر ساختمان با مطالعه ي شرايط آب و هوايي و انجام آزمايش هاي گوناگون و بر اساس سنت هاي مناطق مختلف نظريات جامعي مطرح كرده اند و با استنتاج هاي علمي از تحقيقات خود , كشورشان را تقسيم بندي اقليمي كرده و در ارتباط با اقليم تيپولوژي معماري اراده مي نمايد .

1-5-1- شناخت عوامل اقليمي منطقه :
1)    - تابش آفتاب
   آفتاب پرتويي الكترو مغناطيسي است كه از خورشيد ساطع ميشود , طيف نور خورشيد به طور گسترده به سه قسمت فرا بنفش , قابل رويت و فرو قرمز تقسيم مي شود . با اينكه حداكثر تابش آفتاب در قسمت پرتو قابل رويت است , ولي بيش از نيمي از انرژي حرارتي خورشيد مربوط به پرتو فروقرمز ميشود .
   زمانيكه پرتو خورشيد وارد اتمسفر مي شود ذرات موجود در هوا نور خورشيد را منعكس ميكند و نور منعكس شده به اطراف پراكنده ميشود . ابرها مقدارزيادي از پرتو خورشيد به فضاي خارجي اتمسفر منعكس مي كنند ولي بقيه آن به سمت زمين منتشر مي شود تابش اين مقدار پرتو به كره ي زمين باعث گرم شدن طبيعي زمين مي شود . در جداول ميزان انرژي خورشيدي تابيده شده به سطوح عمودي و مايل ، ميزان سايه ديوارها و جهت تابش آفتاب و زاويه اي كه اشعه خورشيد با سطح افق مي سازد مشخص شده است .

2)    - دماي هوا
   مقدار انرژي خورشيدي تابيده شده به هر نقطه از سطح زمين در طول سال به شدت ودوام تابش آفتاب در آن منطقه بستگي دارد و ميزان گرما و سرماي سطح زمين , عامل اصلي تعيين كننده درجه حرارت هواي بالاي آن است . تمام طيفهاي نور خورشيد از هوا عبور مي كنند و با دريافت پرتو خورشيد , دماي هوا به طور مستقيم افزايش نمي يابند ولي لايه هاي هوا , گرماي خود را از طريق تماس با سطح زمين كه در اثر دريافت پرتوهاي خورشيد گرم شده است به دست مي آورند و لايه هاي گرم شده هوا گرماي خود را از طريق همرفت به لايه هاي ديگر منتقل مي كنند جريان هوا و باد نيز باعث تماس بيشتر توده هاي عظيم هوا با سطح زمين و در نتيجه گرم شدن هوا مي شود .
   سطح دريا ها بسيار كندتر از سطح زمين در اثر تابش آفتاب گرم مي شود و به همين دليل اختلاف زيادي بين درجه حرارت سطح خشكي و سطح دريا وجود دارد . ارتفاع از سطح دريا درجه حرارت هوا را تعيين مي كند . در يك عرض جغرافيايي مشخص مناطقي كه در ارتفاع بيشتري قرار دارند , سردتر از مناطق پايين تر هستند . متوسط حداقل دماي هوا در سردترين ماه سال 7/4 درجه سلسيوس و متوسط حداكثر آن درگرمترين ماه سال 9/33 درجه سلسيوس است . كل روز درجه هاي سرمايش در طول سال 7/364 و مجموع روز درجه هاي گرمايش دركل سال 3/2338 مي باشد ، يعني درطول سال نياز به گرم كردن هواي داخلي ساختمان بيش از 6 برابر نياز به سرد كردن آن است . با توجه به جدول بيو كليماتيك در تابستان شرايط منطقه بطرف مناطق گرم و خشك ميل مي نمايد . مي توان با افزودن مقداري رطوبت به هواي خارج ساختمان در ماههاي گرم هوا را مطلوب ساخت . برودت هوا در زمستان زياد و با استفاده از انرژي حاصل از تاثير آفتاب نمي توان هوا را در حد آسايش گرم نمود .
3)    - رطوبت هوا
   منظور از رطوبت هوا , مقدار آبي است كه به صورت بخار در هوا وجود دارد , بخار آب از طريق تبخير آب سطح اقيانوسها و دريا ها , همچنين گياهان وارد هوا مي شود . اين بخار به وسيله جريان هوا و باد به بقيه قسمتهاي سطح زمين منتقل مي شود . هرچه هوا گرمتر باشد , بخار آب بيشتري را در خود نگه مي دارد . مقدار رطوبت موجود در هوا را به روش هاي مختلفي چون رطوبت مطلق , رطوبت مخصوص , فشار بخار و رطوبت نسبي ميتوان اندازه گيري و بيان كرد .
4)    - وزش باد 
      توده هاي عظيم هوا , هميشه از مناطق پر فشار به سمت مناطق کم فشار حرکت مي کنند البته اين حرکت در يک جهت مستقيم از منطقه اي پر فشار به منطقه اي کم فشار نيست و تحت تاثير نيروي (کوريوليس) که در جهت حرکت دوراني زمين به وجود مي آيد قرار مي گيرد و از مسير خود منحرف مي شود   انحرافي که در اثر اين نيرو در جهت حرکت توده هاي هوا به وجود مي آيد ,در نيم کره شمالي در جهت حرکت عقربه هاي ساعت و در نيم کره جنوبي در جهت عکس حرکت عقربه هاي ساعت است .
به طور کلي در هر نيم کره زمين سه سيستم کلي باد وجود دارد : باد هاي بهاري , بادهاي غربي , بادهاي قطبي , بادهاي موسمي و بادهاي ديگري هم وجود دارد که يکي از آنها بادهاي محلي است که در مناطق کوهستاني و دره ها جريان دارد , همچنين نسيم روز و شب که در سواحل دريا مي وزد .
باد هاي بهاري مرکز آنها در مناطق نيمه استوايي دو نيمکره است و داراي هواي پر فشار هستند , بادهاي غربي در مناطق نيمه استوايي هستند که در جهت مناطق کم فشار اقيانوس منجمد شمالي حرکت کرده و هميشه طوفاني هستند در زمستان بادهاي قطبي که بر اثر پراکنده شدن توده هاي هوا ي سرد از مناطق پر فشار قطبي واقيانوس منجمد شمالي بوجود مي آيند بادهاي موسمي در اثر اختلاف ميانگين درجه حرارت سالانه هواي سطح زمين و دريا باعث ايجاد بادهاي زمستاني بر روي خشکي و بادهاي تابستاني برروي دريا مي شود . بادهاي محلي در مناطق کوهستاني و نسيم دريا و خشکي بر اثر اختلاف درجه حرارت بوجود مي آيد , هنگام روز هواي مجاور سطح کوهها گرم تر از هواي آزاد در جواست و در شب بر عکس , هنگام شب هواي روي دريا گرم تر از هواي روي خشکي است و در روز بر عکس . در جدول جهت و وزش بادها را در فصول مختلف سال نشان داده شده است . درصد و سرعت وزش بادها در تابستان بيشتر است و بادهاي پاييزي و زمستاني درصد و سرعت كمتري دارند . بادهايي كه در ماههاي سرد مي وزند اتلاف حرارت ساختمان را بالا برده و مصرف سوخت سيستم هاي گرم كننده ساختمان را مي افزايند و بطور قابل ملاحظه اي ، در كاهش دماي محسوس يعني در پائين بردن دماي هوا در رابطه با احساس سرما موثرند .
5)    - بارندگي
   وقتي توده هاي هواي اطراف زمين که حرارت سطح زمين را گرفته و گرم شده اند , به وسيله ي باد يا فشار به سمت بالا رانده مي شوند , حجم آنها در اثر صعود و افزايش ارتفاع و کاهش فشار هوا بيشتر مي شود و در نتيجه حرارت خود را از دست مي دهند وسرد مي شوند سرد شدن اين هوا باعث مي شود رطوبت نسبي آن افزايش يابد , تاجاييکه توده هاي ابر به نقطه شبنم رسيده , رطوبت نسبي آنها 100 درصد شود . از اين پس با سردتر شدن هوا , بخار آب اضافي موجود در آن به شکل شبنم بر روي سطوح سردتر تشکيل مي شود . پس از بزرگتر و سنگين تر شدن اين قطرات به صورت باران , برف يا تگرگ به زمين مي بارد . مشخصات كلي اقليمي شهر مشهد ، بشرح زير خلاصه ميگردد .

شرايط اقليمي منطقه مورد مطالعه به شرح زير خلاصه ميگردد :

تغييرات دما :
1-    متوسط حداقل دما در سردترين ماه سال ( دي ماه ) ( 5/5- ) درجه سانتي گراد است .
2-    متوسط حداكثر دما در گرم ترين ماه سال ( تيرماه ) ( 2/43+ ) درجه سانتي گراد است .
3-    متوسط دماي روزانه ( 5/13+) درجه سانتي گراد است .
4-    نوسان روزانه دما 19 درجه سانتي گراد است .
5-    متوسط حداقل دما در سه ماه از سال زير صفر است .
شهر مشهد ، در عرض جغرافيايي 36 درجه و 16 دقيقه شمالي واقع است .
نمودار شماره 2 موقعيت و زواياي تابش خورشيد را در عرض جغرافيايي 37 درجه نشان مي دهد .

ميزان بارندگي :
ميزان بارندگي سالانه در شهر مشهد 262 ميلي متر و متوسط يخ بندان در طول سال 100 روز است .

رطوبت نسبي :
رطوبت نسبي در تابستان پايين تر از حد مطلوب و در بقيه فصول سال مناسب است . معدل متوسط حداقل رطوبت در تابستان 21 درصد و حداكثر آن در زمستان 86 درصد است .

وزش باد :
شديدترين بادها در شهر مشهد در ماه هاي خرداد ، تير و مرداد مي وزند و جهت وزش بادهاي غالب تابستاني شرق ـ شمال شرقي و جهت وزش بادهاي غالب زمستاني شمال غرب ـ جنوب شرق است . از اين رو بهترين جهت استقرار ساختمان جهت شمال شرق ـ جنوب غرب با زواياي تقريبي 45 درجه نسبت به محور شمال است .
1-5-2- تاثير عوامل اقليمي بر انسان (منطقه آسايش) :

   ايجاد تعادل حرارتي بين بدن و محيط اطراف از جمله نيازهاي اوليه براي تامين سلامتي وآسايش انسان است . براي برقراري اين تعادل , علي رغم تغييرات زياد درجه حرارت هواي اطراف بدن , دماي پوست بايد ثابت بماند يا فقط به ميزان بسيار کمي تغيير کند .
1)- منطقه آسايش :
   بدن انسان به وسيله غذايي که مصرف مي کند و به نسبت فعاليتي که دارد , به ميزان مختلفي انرژي توليد مي کند وقتي بدن در حالت فعاليت است مقدار کمي از اين انرژي صرف کارهاي مکانيکي شده بقيه به حرارت تبديل مي شود , در حالت طبيعي , دماي دروني بدن 37 درجه و دماي پوست 32 درجه سانتي گراد است .
   اگر بدن در محيطي گرم تر از پوست قرارگيرد شروع به جذب حرارت مي کند و بر عکس . در اثر اين تبادل حرارتي , حرارت توليد شده در بدن و حرارت دفع شده يا جذب شده از محيط متعادل نشود بدن براي برقراري تعادل به ناچار حرارت دروني خود را افزايش يا کاهش مي دهد . تاثيرات رطوبت و باد نيز بر بدن انسان به همين صورت است . به طور کلي محدوده اي که در آن محدوده انسان از نظر فيزيکي راحت باشد يعني دماي هوا , رطوبت وباد براي انسان احساس آرامش و آسايش فيزيکي را به وجود آورد , منطقه آسايش نام دارد.
2)- تاثير آفتاب بر منطقه آسايش :
   در شرايطي که دماي هوا کمتر از 21 درجه سانتي گراد است تابش آفتاب ممکن است باعث گسترش منطقه آسايش شود . بدين ترتيب که در دماهاي پايين که بدن حرارت خود را از دست مي دهد , اگر حرارت دفع شده بااثر حرارتي تابش آفتاب جبران شود , شرايط آسايش انسان تامين مي شود و اين شرايط در محدوده منطقه آسايش قرار مي گيرد .
3)- تاثير رطوبت هوا بر منطقه آسايش :
   رطوبت باعث کاهش دماي هواي خشک مي شود . کاهش دماي هوا که در اثر تبخير رطوبت اضافه شده به آن صورت مي گيرد , باعث مي شود محدوده هاي بالاي منطقه آسايش نيز قابل تحمل شوند و بدين ترتيب , منطقه آسايش گسترش يابد . خنک سازي هوا از طريق افزايش رطوبت آن ممکن است با وسايل مکانيکي يا به طور طبيعي با گياه کاري يا ساخت آب نما و فواره ها صورت گيرد .
4)-تاثير باد بر منطقه آسايش :
   سرعت جريان هوا به دو طريق بدن انسان را تحت تاثير قرار مي دهد . جريان هوا از يک سو مقدار تبادل حرارتي از طريق همرفت را مشخص مي کند و از سوي ديگر , ظرفيت تبخير در هوا و در نتيجه ميزان خنک شدن بدن از طريق تعريق را تعيين مي نمايد . تاثير سرعت و دماي هوا در تبادل حرارتي از طريق همرفت به يکديگر بستگي دارد , زيرا تبادل حرارت از طريق همرفت , در اثر سرعت هوا و اختلاف دماي پوست و هواي اطرافش به وجود مي آيد . تاثير سرعت جريان هوا بر بدن از طريق تعيين ظرفيت تبخير در هوا به رطوبت آن بستگي دارد , زيرا افزايش سرعت هوا , ظرفيت تبخير پذيري آن را افزايش و در نتيجه تاثير رطوبت بيش از حد هوا را کاهش مي دهد .
   زمانيکه پوست بدن مرطوب و اثر تعريق و تبخير آن کمتر از 100 درصد است , افزايش سرعت هوا بيشتر در ميزان تعريق و تبخير تاثير مي گذارد تا در تبادل حرارت از طريق همرفت و در نتيجه بدن خشک مي شود  هم زمان با اين عمل , سرعت بيشتر جريان هوا باعث مي شود سطح خيس بدن خشک شود و فرد احساس راحتي کند .





1-5-3- تاثير عوامل اقليمي بر ساختمان

1- تابش آفتاب و تاثير آن بر ساختمان
   نور خورشيد , هميشه براي روشنايي طبيعي در ساختمان لازم است , ولي از آنجا که اين نور در نهايت به حرارت تبديل مي شود ميزان تابش مورد نياز براي هر ساختمان بايد با توجه به نوع آن و شرايط اقليمي محل آن تعيين شود .
الف – متوسط حداكثر دماي ماههاي گرم خارج از منطقه آسايش است در اين ماهها مي توان با استفاده از مصالح ساختماني سنگين ( مصالحي كه ظرفيت حرارتي قابل ملاحظه اي دارند ) فضاهاي داخلي را بطور طبيعي در حد آسايش انسان خنك نگهداشت . استفاده از كوران يا جريان هوا در فضاهاي داخلي به منظور كاهش دماي هوا ضروري نيست . 
ب- متوسط حداقل دماي هوا در ماههاي سرد علاوه بر خارج بودن از منطقه آسايش از سيستمهاي فعال خورشيدي هم نميتوان استفاده نمود . با ايجاد فضاي مطلوب از سيستم هاي گرم كننده مكانيكي بايد استفاده شود .

1-5-4- تاثير تابش آفتاب و باد و دما بر بافت مجموعه
به منظور جلوگيري از اتلاف حرارت داخلي ساختمان ، لازم است بافت مجموعه كاملا فشرده و متراكم باشد بديهي است كه در اين رابطه فرم كالبدي ساختمان نقش عمده اي را ايفا مي كند بنابراين در رابطه با به حداقل رساندن اتلاف حرارت ساختمان و نحوه قرارگيري آن در مجموعه هر دو حائز اهميت هستند .
الف – به طور كلي هر چه ساختمانها به هم چسبيده تر باشند ( ديوارهاي خارجي مشترك بيشتري داشته باشند ) در رابطه با جلوگيري از اتلاف حرارت مناسب تر هستند .
ب – در مورد ساختمانهاي مجزا ( ساختمانهايي كه بطور مسبقل در محوطه قرار گرفته و پيوسته به هيچ ساختمان ديگري نيستند) مناسب ترين فرم در رابطه با جلوگيري از اتلاف حرارت ساختمان ، فرمي است نزديك به مكعب .
ج – در مورد ساختمانهاي به هم چسبيده ، فرم هايي مناسب تر هستند كه در اضلاع بزرگشان مشترك باشند و از طريق اضلاع كوچكتر كه ترجيحا رو به شمال و جنوب مي باشند ، آزادند .

1-5-5- جهت استقرار ساختمان در شهر مشهد با توجه به تاثير تابش آفتاب و باد
جهت استقرار ساختمان در شهر مشهد همواره مي بايست با توجه به تابش آفتاب و جهت وزش بادهاي سرد زمستاني تعيين شود . در رابطه  با تابش آفتاب  مناسب ترين جهت ساختمان جهتي است كه حداكثر انرژي خورشيدي را در مواقع سرد و حداقل آن را در مواقع گرم كسب نمايد . در مورد باد ، بادهاي زمستاني بايد در محدوده بي اثر قرار بگيرند .
مناسب ترين جهت استقرار ساختمان در رابطه با تابش آفتاب ، ميزان انرژي خورشيدي تابيده شده به سطوح عمودي در مواقع گرم و سرد سال بررسي شده است كه در شكل نشان داده شده است .  همانطور كه   در شكل مشاهده مي شود درجهت 30 درجه شرقي از جنوب مقدار انرژي خورشيدي تابيده شده بر سطوح عمودي در مواقع سسرد سال به حداكثر مي رسد . در مورد وزش باد مناسب ترين جهت 30 درجه غربي است كه تاثير بادهاي پاييزي و زمستاني را به حداقل مي رساند .
در مورد ساختمانهاي با ارتفاع زياد در نظر گرفتن وزش بادهاي زمستاني اهميت ويژه اي دارد و بهترين جهت 30 درجه غربي است .