ارزیابی تاثیر مولفه های طراحی بر بهینه سازی آسایش حرارتی پیاده راه بازار در شهر اهواز

مقدمه فضاهای عمومی به عنوان عنصر حیاتی شهرهای موفق، نقش مهمی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار و مقابله با تغییرات آب و هوایی دارند؛ همچنین مطالعات جدید پژوهشی در زمینه عملکرد محیط زیست شهری و معماری عنوان می­کند که طراحی اقلیمی فضاهای شهری از جمله معیارهای اصلی پیشرفت شهری به شمار می­آید و تاثیرات گسترده­ای بر دستیابی به آسایش حرارتی دارد. آسایش حرارتی نقش کلیدی در ترغیب مردم به استفاده از فضاهای باز عمومی، به ویژه در اقلیم گرم دارد. بالا بودن زمان حضور عابرین پیاده در فضای باز یک راسته­ی بازار، درکنار شرایط اقلیمی پرتنش و خاص شهر اهواز از جمله موانعی است که امکان ایجاد آسایش حرارتی را مختل می­کند. بنابراین، توجه به شرایط اقلیمی منطقه به بهره­وری مناسب­تر از فضاهای معماری کمک می­کند. هدف از این پژوهش دستیابی به الگوی بهینه­ای است که متاثر از نوع "توده گذاری­های معماری" از لحاظ جهت­گیری، فاصله، ارتفاع، "سایه­اندازی" از طریق سایبان­های مصنوع و "مصالح سطوح" است. مواد و روش­ها منطقه مورد مطالعه در این پژوهش، شهر اهواز، مرکز استان خوزستان با مشخصات آب و هوایی مناطق بسیار گرمسیری است؛ همچنین فرآیند شبیه­سازی مدل­های هندسی به کمک نرم­افزار Rhino و شبیه­سازی­های اقلیمی، حرارتی و جریان باد با کمک نرم­افزار Grasshopper و پلاگین­هایLadybug ، Honeybee، Butterfly صورت گرفته است. شاخص مورد استفاده برای ارزیابی آسایش حرارتی خارجی در این پژوهش، شاخص UTCI است. شاخص UTCI یکی از جامع­ترین شاخص­های آسایش حرارتی خارجی است. بازه­ی زمانی شبیه­سازی در این پژوهش یکی از هفته­های گرم سال یعنی ۱۹ تا ۲۵ خرداد ماه در نظر گرفته شده است و میانگین آسایش حرارتی آن ۳۹/۳۸ درجه است. در روند رسیدن به سطح آسایش بهتر در گام اول، یک مسیر پیاده که دو توده­ی معماری در موازات آن قرار دارد، در نظر گرفته شد، سپس به بررسی تاثیر نسبت ارتفاع توده­ها به عرض مسیر و جهت­گیری آن پرداخته ­شد. در گام دوم نوع استقرار سایبان­ها، ارتفاع و عرضشان مورد ارزیابی قرار گرفت و در گام سوم انتخاب مصالح برای سطوح بیرونی شبیه­سازی شد. نتایج و بحث در بخش اول، ارتفاع توده در دو اندازه­ی ۴ و ۶ متر و عرض خیابان ۶ متر براساس وضع موجود بافت کالبدی شهر اهواز، لحاظ شد. نتایج مشخص کرد ارتفاع بلندتر توده­ها با عرض ثابت خیابان در بهبود عملکرد حرارتی راسته و کنترل تابش موفق­تر است.  برای جهت­گیری راسته­ها، جهت­های جغرافیایی اصلی و فرعی ملاک شبیه­سازی قرار گرفت و نتایج شبیه­سازی نشان داد، راسته­های شمالی- جنوبی بهترین شرایط حرارتی را فراهم می­کنند. در بخش دوم، دو دسته سایبان شامل سایبان مرکزی و سایبان­های متصل به بدنه توده، تعریف شد. در روند بهینه­سازی در ابتدا مشخص شد، ارتفاع سایبان مرکزی باید کمتر از ارتفاع سایبان­های متصل به بدنه باشد، سپس با سنجش تاثیر عرض سایبان­ها، دریافت شد عرض سایبان مرکزی تاثیر بیشتری بر بهبود حرارتی محیط دارد؛ همچنین برای محدود کردن الگوهای مطلوب، براساس عملکرد بهتر جریان باد، دو الگو معرفی شد. در انتها دو الگوی کلی (در موازات هم قرارگیری توده­ها و متقاطع قرارگیری توده­ها) برای چینش توده و راسته­­های بازار بررسی شد. در بخش سوم برای ارزیابی تاثیر مصالح، بر روی سطوح بیرونی یکی از الگوهای منتخب، مصالح متفاوتی بررسی شد و سرانجام برای کف پیاده­رو، دیوار توده، کف بام توده، سایبان مرکزی و سایبان متصل به بدنه به ترتیب مصالح سرامیک، سنگ نما مرمر، کاشی، پوشش گیاهی و چوب انتخاب شد. نتیجه­گیری هدف از این پژوهش فراهم کردن شرایط آسایش حرارتی برای فضای باز است؛ همچنین دریافت شد برای دستیابی به آسایش حرارتی کنترل تابش بیشترین تاثیر را خواهد داشت. براساس یافته­ها انتخاب ارتفاع بلند­تر برای توده­ها در کنار انتخاب جهت­گیری شمالی - جنوبی احتمال تشکیل سایه در طول مسیر را بیشتر می­کند. در روند شبیه­سازی سایبان­ها نتایج نشان می­دهد هرچه ارتفاع سایبان مرکزی کمتر و عرض آن بیشتر از سایبان­های متصل به بدنه باشد، آسایش عملکرد بهتری خواهد داشت و در ادامه مشخص شد از میان مصالح بررسی شده، پوشش گیاهی بهترین بازده­ی حرارتی را دارد. نهایتا بهترین الگوی چینش توده­ها و راسته­های بازار موازات هم قرارگیری آن­ها معرفی شد. سرانجام با مقایسه­ی آسایش حرارتی یک فضای باز با نتیجه­ی الگوی منتخب، مشخص شد، آسایش حرارتی خارجی برای یک بخش کوچک از مجموعه بزرگ یک بازار، ۹۴/۲ درجه­ کاهش یافته است؛ در واقع آسایش حرارتی از ۳۹/۳۸ درجه  به ۴۵/۳۵ درجه رسیده است.

کلیدواژه ها:

آسایش حرارتی بیرونی ، اهواز ، بازار ، شاخص UTCI ، فضای باز