راهبردهای بهینه سازی فرم معماری با رویکرد پایداری برای ارتقاء آسایش حرارتی در فضاهای خارجی مجتمع های مسکونی

زمینه و هدف: با تشدید پدیده جزیره حرارتی شهری و تاثیرات نامطلوب آن بر کیفیت زندگی، نیاز به راهکارهای طراحی پایدار برای بهبود شرایط اقلیمی در محیط های شهری بیش از پیش احساس می شود . این پژوهش با هدف تدوین راهبردهای بهینه برای فرم معماری مجتمع های مسکونی و با رویکرد پایداری، به دنبال ارتقاء آسایش حرارتی در فضاهای خارجی این مجتمع ها است . هدف اصلی، ارائه یک چارچوب طراحی است که بتواند با استفاده از راهکارهای کالبدی غیرفعال، استرس گرمایی را کاهش داده و کیفیت فضاهای باز را برای ساکنین بهبود بخشد . هدف اصلی، ارائه چارچوبی برای طراحی کالبدی غیرفعال است که بتواند استرس گرمایی را کاهش داده و کیفیت فضاهای باز را برای ساکنین بهبود بخشد . روش بررسی: این پژوهش از نوع کاربردی بوده و از رویکرد کمی مبتنی بر شبیه سازی بهره می برد . برای تحلیل خرد اقلیم، از نرم افزار ENVI-met )نسخه ۴) استفاده شد . داده های اقلیمی ورودی از ایستگاه های هواشناسی معتبر و اطلاعات ماهواره ای استخراج گردید . سناریوهای مختلفی بر اساس پارامترهای کلیدی فرم معماری، شامل نسبت ارتفاع به عرض معابر (H/W)، ضریب دید آسمان (SVF)، نسبت سطح به حجم (S/V) و جهت گیری بلوک ها مدل سازی شدند . ارزیابی سطح آسایش حرارتی نیز بر اساس شاخص جهانی اقلیم حرارتی (UTCI) و استاندارد ASHRAE ۵۵ انجام گرفت . شبیه سازی ها برای دو روز نماینده از سال انجام شد: یک روز گرم و بدون ابر در تابستان (۲۰ جولای) و یک روز سرد و آفتابی در زمستان (۱۵ ژانویه) . خروجی های نرم افزار شامل نقشه های توزیع دما، MRT، سرعت باد و شاخص آسایش UTCI در ارتفاع ۱ .۵ متری (سطح عابر پیاده) بود . نتایج سناریوهای مختلف با مدل پایه مقایسه شد تا موثرترین استراتژی های فرمی برای بهبود آسایش حرارتی شناسایی شوند . یافته ها: نتایج شبیه سازی ها نشان داد که بهینه سازی فرم معماری تاثیر مستقیم و معناداری بر تعدیل دمای هوا و بهبود آسایش حرارتی در فضاهای باز دارد . راهبردهایی مانند افزایش نسبت ارتفاع به عرض (H/W) و کاهش ضریب دید آسمان (SVF) از طریق ایجاد سایه اندازی موثر، به میزان قابل توجهی استرس گرمایی را در فصول گرم کاهش می دهند . همچنین، جهت گیری بهینه بلوک های ساختمانی و استفاده هوشمندانه از پوشش گیاهی، نقش مکملی در کنترل تابش و باد و بهبود شرایط خرد اقلیمی ایفا می کنند . بحث و نتیجه گیری: فرم معماری به عنوان یک ابزار طراحی پایدار و غیرفعال، پتانسیل بالایی برای مقابله با اثرات جزایر حرارتی شهری و ارتقاء کیفیت محیطی در مجتمع های مسکونی دارد . راهبردهای استخراج شده در این پژوهش نشان می دهد که با طراحی آگاهانه و بهینه سازی پارامترهای کالبدی، می توان بدون نیاز به مصرف انرژی، به سطح مطلوبی از آسایش حرارتی در فضاهای خارجی دست یافت . این امر نه تنها به پایداری زیست محیطی کمک می کند، بلکه تعاملات اجتماعی و سلامت ساکنین را نیز بهبود می بخشد .

کلیدواژه ها:

بهینه سازی فرم معماری ، آسایش حرارتی ، طراحی پایدار ، فضای باز مسکونی ، خرد اقلیم.