بهینه سازی جهت گیری بناهای ساختمانی در شهر گرمسار بر اساس شرایط اقلیمی

مسکن همیشه برای انسان مأمنی برای ایمن ماندن از گرما و سرما، تابش آفتاب، بادهای سرد و گرم، باران و برف و سایر پدیده های محیطی بوده است. در طول تاریخ انسان ها سعی کرده اند با استفاده از مصالح مناسب و طراحی بهینه ساختمان از لحاظ جهت عمومی، ابعاد و جهت بازشوها و پنجره ها، استفاده از تابش آفتاب و باد شرایط مطلوبی را برای ایجاد بهترین آسایش زیستی برای خود فراهم نماید. در زمانی که علم معماری و طراحی شهری به شکل مدرن امروزی نیز توسعه نیافته بود، م عامران نستی بر اساس تجربیات علمی سعی کرده اند طراحی ماسبی را جهت استفاده از پتانسیل های اقلیمی محیط ارائه نمایند. ساختمان های گنبدی شکل مناطق گرم و خشک ایران، بادگیرهای مناطق گرم و خشک همراه با جریان ه ای دائمی باد، منازل با سقف شیب دار در مناطق مرطوب، همه و همه بر اساس تجربیات علمی معماران سنتی شکل گرفته است. شهرستان گرمسار با طول جغرافیایی شرقی 52 درجه و 35 دقیقه و52 درجه و 15 دقیقه و عرض جغرافیایی 35 درجه و 5 دقیقه تا 35 درجه و 5 دقیقه تا 35 درجه و 17 دقیقه در مجاورت با کلانشهر تهران قرار دارد و به دلیل واقع شدن در یک موقعیت مطلق جغرافیایی، شرایط توپوگرافی و سامانه های جوی مؤثر بر منطقه، شرایط زیست اقلیمی ویژه ای را به خود اختصاص داده است. به طوری ک ه دمای هوا در سردترین ما ه سال به 39- درجه سانتیگراد و در گرمترین ماه سال نیز گاهی از 48 درجه سانتیگراد (در شمالی ترین قسمت حوضه) و متوسط ساعات آفتابی 8.5 ساعت در طول شبانه روز می باشد اما حداکثر آن در ماه خرداد برابر 11.5 ساعت و حداقل آن در آذر ماه 6 ساعت می باشد و میانگین دمای هوا در حوزه گرمسار 13.5 و دردشت 17.4 درجه سانتیگراد و در مناطق کوهستانی 10.8 درجه سانتی گراد می باشد که این گرمای شدید م شکلات عدیده ای را برای ساکنین این شهر ایجاد می کند، لذا لزوم بررسی شرایط اقلیمی در رابطه با طراحی جهت استقرار ساختمان تلاشی است برای کاستن مشکلات مربوطه، که در این رابطه با استفاده از داده های هواشناسی سینوپتیک وضعیت زیست اقلیمی شهر گرمسار مورد بررسی قرار گرفت و از این رو نتایج ذیل با بهره گیری از روش ترسیم منحنی های همدمای آستانه های حرارتی حاصل شد: نیاز گرمایش مکانیکی 21 درصد از کل سال است و ا ماکن بهره گیری از انرژی خورشیدی 22.2 درصد از کل سال است. شرایط آسایش در فضاهای بسته 9.7 درصد از کل سال و شرایط آسایش کامل 8.3 درصد از کل سال و نیز امکان بهره گیری از مصالح سنگین ساختمانی 38.8 درصد از کل سال است. و با نظر به نتایج بدست آمده برای ایستگاه گرمسار مشخص شد که شرایط آسایش در منطقه حدود 21 درصد از سال در شرایط نامطلوب (خیلی سرد) قرار می گیرد و نیاز به استفاده از وسایل گرما زا دارد. همچنین شرایط آسایش مطلوب کامل در سال از میزان کمی برخوردار می باشد که در صورت بهره گیری از شرایط مطلوب محیطی (انرژی خورشیدی و مصالح مناسب، کاهش اتلاف گرما) امکان افزایش شرایط آسای مطلوب در منطقه تا حدود 79 درصد در طول سال وجود دارد. و بر اساس معیار راحتی پن واردن معین شد که با توجه به سرمای گرمسار در ماههای سرد سال به شرط وجود آفتاب و عدم جریان محسوس هوا راحتی نسبی احساس اما در طراحی فضای آزاد باید آفتاب گیر بودن مکان و دور بودن از جریان های نامطلوب در نظر گرفته شود. مطالعه بادها نشان می دهد در ماههای سرد سال بیشترین جهت وزش باد، غرب و شمال غرب بوده و در ماههای گرم سال (خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر) از جهت شرق، شمال شرق بیشترین بادها به ثبت رسیده اند. لذا با توجه به نتایج حاصل از ارزیابی انرژی دریافتی و جهت بهینه ساختمانها که در جهت جنوب شرقی تا جنوب می باشد در دوره گرم سال می توان جهت پنجره ها را به سمت شرق و شمال شرق طراحی نموده تا از اثر خنک کنندگی باد استفاده بهینه گردد. در دوره سرد سال که بادهای غالب عمدتاً از شمال غرب و غرب می وزند جهت پنجره ها در این سمت نبوده تا از کوران باد و اثرات زیانبخش آن جلوگیری بعمل آید. به منظور بهره گیری بهینه از شرایط اقلیمی در ساختمان موقعیت انواع مختلف ساختمان بر روی دیاگرام مسیر خورشد ترسیم و بهترین مسیر جهت استقرار و جهت گیری نمای اصلی ساختمانها جنوب شرقی تعیین شد که می تواند بیشترین نیاز گرمایی را از اشعه های خورشیدی تأمین نماید. و در آخر راهکارهایی در جهت استقرار ساختمان در مسیر میل اقلیم منطقه پیشنهاد گردید.

کلیدواژه ها:

گرمسار ، اقلیم و معماری ، جهت گیری ساختمان ، مصالح ساختمانی ، خورشید