بررسی بهترین راهبردهای طراحی معماری همساز با اقلیم در شهر مشهد

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• مختار کرمی ¹
• مهدی شجاعی ²

¹ استادیار گروه آب و هواشناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

² دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

https://doi.org/10.22067/jgrd.2022.73181.1081

چکیده

معماری سازگار یا همساز با اقلیم هر منطقه جغرافیایی از هر نظر برای ایجاد آسایش اقلیمی برای ساکنان ساختمان‌های مسکونی و همچنین در بحث مصرف انرژی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در همین راستا، در این پژوهش با استفاده از داده‌ه‌های استاندارد EPW، شهر مشهد و با به‌کارگیری نرم‌افزارهای راینو و مشاور اقلیمی، به تحلیل ساعات آفتابی با استفاده از مدل‌سازی سه‌بعدی یک منطقه دلخواه از شهر مشهد پرداخته شد. همچنین جهت باد، درجه روزهای گرمایشی و سرمایشی، میزان آسایش اقلیم حرارتی جهانی(UTCI) بررسی شد و در انتها ارائه بهترین راهبردها برای طراحی معماری سازگار با اقلیم شهر مشهد با استفاده از استاندارد (ASHRAE 55)، در بیست راهبرد خلاصه شد. از حیث سمت و سرعت باد غالب در شهر مشهد نیز جهات جنوب و جنوب شرقی هستند که عموماً درمعرض وزش باد ملایم هستند که بیشترین آن در فصل زمستان با رقمی بالغ بر 424 ساعت خواهد بود. بیشینه درجه روزهای گرمایشی و سرمایشی به‌ترتیب به ماه‌های دی با 452.8 درجه روز و تیر ماه با رقم 165.3 درجه روز متعلق است. به‌طورکلی و در مقیاس سالانه، درجه روزهای گرمایشی با رقم 1937.9 درجه روز در مقابل 600.7 درجه روز سرمایشی قرار دارد. در بررسی تنش‌های حرارتی شاخص (UTCI) نیز به‌طورکلی می‌توان گفت، فصول بهار و تابستان و به‌طور خاص اردیبهشت ماه بیشترین محدوده بدون تنش حرارتی هستند و ماه‌ بهمن بیشترین تنش‌های سرمایی را دارد. به‌طورکلی، در 47.84 درصد از ایام سال تنش حرارتی وجود نخواهد داشت. راهبردهای مؤثر بر طراحی معماری همساز با اقلیم در شهر مشهد با توجه به کاهش رطوبت هوا در ماه‌های گرم سال، افزایش رطوبت از طریق مه‌پاش‌ها و منابع فعالی نظیر کولر آبی و آب‌نما‌ها هستند. در راستای تأمین گرما در ماه‌های سرد سال می‌توان با جانمایی مناسب ساختمان‌ها در ضلع جنوبی و استفاده از پنجره‌های گسترده در این ضلع، به بهترین نحوه از گرما و نور خورشید در راستای کاهش مصرف انرژی و سازگاری اقلیم و معماری بهره‌مند شد.
 
 

کلیدواژه‌ها

• سازگاری با اقلیم
• طراحی معماری
• نیاز حرارتی
• تنش حرارتی
• مصرف انرژی

20.1001.1.20081391.1401.20.2.8.4

موضوعات

• برنامه ریزی در بخش های شهری و روستایی

مراجع

1. اسماعیلی، ر.، منتظری، م.، اسماعیل‌نـژاد، م.، و صابر حقیقت، ا. (1390). پهنه‌بندی اقلیمی خراسان رضوی با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره. نشریه پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، 7(2)، 43-56.
2. اسماعیلی، ر.، و منتظری، م. (1392). تعیین محدوده های بیوکلیماتیک شهر مشهد بر مبنای دادهای ساعتی. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی (مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان)، 24(1)، 215-229.
3. انتظاری ع. ر.، میوانه، ف.، و خزاعی‌نژاد، ف. (1399). استراتژی‌های طراحی در معماری همساز با اقلیم (مطالعه موردی: شهر یزد). نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 56(20)، 223-240
4. تفاخری، س.، و طاهری، ج. (1395). طراحی معماری همساز با اقلیم شهر مشهد. چهارمین کنگره بین المللی عمران، تهران.
5. حسنی، ع.، ر.، مفیدی شمیرانی، س. م.، و روشنی، پ. (1401). اثرسنجی اصول طراحی شهری بر تغییر اقلیم در برش‌های عرضی (موردپژوهی: شهر مشهد). نشریه معماری و شهرسازی پایدار، 10(1)، 123-139.
6. داودی م.، مراد محمدی، ح.، و بای، ن. (1389). تجزیه و تحلیل و پیش بینی برخی عناور اقلیمی مشهد. مجله علمی و فنی نیوار، 71(34)، 35-46.
7. طاووسی، ت.، و عبدالهی، آ. (1389). ارزیابی شاخص‌های آسایش دمایی و معماری همساز با اقلیم روانسر. نشــریه جغرافیــا و برنامه‌ریزی دانشگاه تبریز، 32(15)، 125-150.
8. فرخ‌زاد، م.، و روشن، غ. (1401). پیشنهاد اطلس زیست‎ اقلیمی در ایران جهت دست‎یابی به راهبردهای معماری همساز با اقلیم. نشریه نامه معماری و شهرسازی، 14(34)، 45-69.
9. فیضی، م.، مهدیزاده سراج، ف.، و ثابتی اشجعی، ش. (1393). ارائه راهکارهای موردنیاز در معماری همساز با اقلیم در شهر مشهد در جهت نیل به آسایش حرارتی. پژوهشنامه خراسان بزرگ، 15(5)، 121-131.
10. گرجـی مهلبانی، ی.، یـاران، ع.، پروردی‌نژاد، س.، و اسکندری، م. (1390). ارزیابی معماری همساز با اقلیم در خانه‌های کاشان. آرمانشهر، 7(4)، 31-41.
11. مجتبوی، س. م.، عبداله‌زاده، ن.، و سرمدی، ص. (1401). واکاوی مؤلفه‌های مؤثر بر ارتقاء سلامت در فضای مسکونی در دوران کرونا و پساکرونا (نمونه‌ی موردی: مجتمع مسکونی ششصد دستگاه مشهد). نشریه مطالعات هنرهای زیبا، 2(6)، 13-21.‎
12. Benoudjafer, I. (2022). When social practices produce space and create passive cooling systems in hot arid region. Technium Social Sciences Journal, 27, 932-944.
13. Blazejczyk, K., Jendritzky, G., Bröde, P., Fiala, D., Havenith, G., Epstein, Y., & Kampmann, B. (2013). An introduction to the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Geographia Polinica, 86(1), 5-10.
14. Bröde, P., Fiala, D., Błażejczyk, K., Holmér, I., Jendritzky, G., Kampmann, B., & Havenith, G. (2012). Deriving the operational procedure for the Universal Thermal Climate Index (UTCI). International Journal of Biometeorology, 56(3), 481-494.‏
15. Clark, G., & Allen, C. (1978). The estimation of atmospheric radiation for clear and cloudy skies. Paper presented at the Proceedings of the 2^nd National Passive Solar Conference (AS/ISES), University of Pennsylvania.
16. ‏Crawley, D., Lawrie, L. (2019). Should we be using just ‘Typical’weather data in building performance simulation? Paper presented at the Proceedings of the Building Simulation International Conference, Rome, Italy.
17. Cuce, E., Farooq Sher, Hamad Sadiq, Pinar Mert Cuce, Tamer Guclu, Ahmet B. Besir. (2019). Sustainable ventilation strategies in buildings: CFD, research, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 36, 100540.
18. Emmanuel, R. (2005). Thermal comfort implications of urbanization in a warm-humid city: the Colombo Metropolitan Region (CMR), Sri Lanka. Building and Environment, 40(12), 1591-1601.
19. Hui, S. C., & Cheung, K. (1997). Climatic data for building energy design in Hong Kong and Mainland China. Paper presented at the CIBSE National Conference, London, UK.
20. Jiang, F., Li, X., Wei, B., Hu, R., & Li, Z. (2009). Observed trends of heating and cooling degree-days in Xinjiang Province, China. Theoretical and Applied Climatology, 97(3), 349-360.
21. Li, Q., Zhang, L., Zhang, L., & Wu, X. (2021). Optimizing energy efficiency and thermal comfort in building green retrofit. Energy, 237, 121509.
22. Milne, M., Liggett, R., & Al-Shaali, R. (2007, July). Climate consultant 3.0: A tool for visualizing building energy implications of climates. Paper presented at the Proceedings of the Solar Conference (Vol. 1). American Solar Energy Society, American Institute of Architects.‏
23. Terjung, W. (1968). World patterns of the distribution of the monthly comfort index. International Journal of Biometeorology, 12(2), 119-151.
24. Walton, G. N. (1983). Thermal analysis research program reference manual. Washington, DC: National Bureau of Standards.
25. Watson, D., & Labs, K. (1983). Climatic design: Energy-efficient building principles and practices.‏ New York: McGraw-Hill.