گروه معماری منش
گروه آموزشی و پژوهشی معمارمنش | ArchManesh Department of Education and Research search people shopping_cart

تاثیر باد بر معماری

نویسنده شیما غلامی دوشنبه, 28 خرداد 1397. تنظیم شرایط محیطی و تاسیسات

مناطق قطبی از مناطق ثابت و پُرفشار است؛ ولی فشار این مناطق از فشار مناطق نیمه استوایی کمتر است. مناطق کم فشار در قسمت هایی با عرض جغرافیایی بالا وجود دارند. علت اصلی وجود نقاط و کمربندهای فشار هوا، تقسیم نامتعادل پرتوهای خورشید بر روی زمین است که باعث ایجاد اختلاف دما در نقاط مختلف سطح زمین می شود.
مناطق پُرفشار عبارتند از :

۱_ مناطق قطبی در تمام طول سال
۲_ مناطق سرد آسیا، شمال آفریقا، استرالیا و آمریکای شمالی در زمستان
۳_ کمربندهای پُرفشار در مناطق نیمه استوایی، به ویژه در سطح اقیانوس در تابستان. توده های عظیم هوا، همیشه از مناطق پُرفشار به سمت مناطق کم فشار حرکت می کنند. البته این حرکت، در یک جهت مستقیم منطقه یکه در اثر حرکت دورانی زمین » کوریولیس « پُرفشار به سمت منطقه ی کم فشار نیست و تحت تأثیر نیرویبه وجود می آید، قرار می گیرد و از مسیر خود منحرف می شود. انحرافی که در اثر این نیرو در جهت حرکت توده های هوا به وجود می آید، در نیمکره ی شمالی در جهت حرکت عقربه های ساعت و در نیم کره ی جنوبی، درجهت عکس حرکت عقربه های ساعت است. نیروی کوریولیس، در منطقه ی استوا صفر و در جهت حرکت به
طرف قطبین افزایش می یابد.

انواع بادها در جهان

بادهای تجاری در معماری

مرکز این بادها در مناطق استوایی دو نیم کره ای است که دارای هوای پُر فشار هستند. جهت حرکت این دوجریان هوا در نیم کره ی شمالی به سمت جنوب غربی و در نیم کر ی جنوبی به سمت شمال غربی است. جهتحرکت این دو باد معمولاً ثابت است و دما و رطوبت آنها به مناطقی که از روی آن عبور می کنند، بستگی دارد.

بادهای غربی در معماری

مرکز این بادها در مناطق نیمه استوایی، ولی حرکت آنها در جهت مناطق کم فشار اقیانوس منجمد شمالیاست. در طول منطقه ی قطبی، این بادها و بادهای قطبی به هم نزدیک می شوند و به دلیل اختلاف زیاد درجه حرارت این دو توده ی هوا، جبهه های جلویی این دو سیستم همیشه طوفانی است. در زمستان، در نیم کره ی شمالی، تغییرات زیادی در جهت و سرعت این سیستم باد به وجود می آید؛ ولی در تابستان، جهت حرکت وسرعت آن تقریباً ثابت است.

بادهای قطبی

این بادها در اثر پراکنده شدن توده های هوایی سرد از مناطق پُر فشار قطبی و اقیانوس منجمد شمالی به وجودمی آیند. جهت اصلی این بادها در نیم کره ی شمالی،به سمت جنوب غربی و در نیم کره ی جنوبی به سمتشمال غربی است.

بادهای موسمی

اختلاف میانگین درجه حرارت سالانه ی هوای سطح زمین و دریا، باعث ایجاد بادهای زمستانی بر روی خشکیو بادهای تابستانی بر روی دریا می شود که به باد موسمی معروف هستند. اثر این بادها در منطقه ای از اقیانوسهند که به استرالیا، آسیای جنوبی و شمال آفریقا محدود می شود، بیشتر است. جهت وزش این باد در آسیایجنوبی، جنوب غربی است که در منطقه ی خط استوا به تدریج تغییر می یابد تا اینکه در شمال غربی استرالیا بهجهت جنوب شرقی تبدیل می شود.

نسیم های دریا و خشکی

در مناطق ساحلی هنگام روز، هوای روی خشکی گرم تر از هوای روی دریاست. این اختلاف دما باعث می شودهوای روی خشکی که گرم تر است بالا رود و هوای روی دریا به سمت خشکی آمده، جای آن را بگیرد. این عملباعث ایجاد نسیم در سواحل می شود. جریان هوا هنگام شب که هوای روی دریا گرم تر از هوای روی خشکی
است، برعکس انجام می شود و هوا از سطح خشکی به سمت دریا جریان می یابد.

بادهای محلی

در مناطق کوهستانی، اختلاف درجه حرارت موجب وزش بادهای محلی می شود. هنگام روز هوای مجاور سطح کوه‌ها گرم تر از هوای آزاد در جو می شود و به سمت بالا حرکت می کند؛ ولی هنگام شب عکس این عمل اتفاق می افتد.

 

انواع و جهت بادهای ایران

بادآهای شمالی (باران آور)

در شمال ایران بادهای باران آور زیادی می وزند. این بادها وقتی به کوه های بلند البرز برخورد می کنند اغلب نمی توانند خود را به جنوب این کوه ها برسانند. برای همین در گیلان و مازندران بارندگی زیادی صورت می گیرد درحالی که صفحات جنوبی این کوه ها خشک باقی می مانند.

بادهای شمال غربی و جنوب شرقی

بادها از دو سمت شمال غربی و جنوب شرقی به ایران می وزند. بادهای شمال غربی ایران درواقع بادهای تند شمال آمریکا هستند که از اقیانوس اطلس عبور می کنند و از راه دریای مدیترانه به سوریه و آسیای صغیر می رسند و از آن جا به ایران و هند می وزند.

بادهای جنوب شرقی ایران نیز از اقیانوس هند منشأ می گیرند.

دلیل این که جهت بادهای ایران تغییر نمی کند این است که این بادها باید از دالان تنگ رشته کوه ها بگذرند و بدیهی است که کو ها جابجا نمی شوند و در نتیجه جهت بادها هم نمی توانند تغییر کنند.

 

تاثیر باد بر ساختمان

ایجاد تهویه طبیعی در ساختمان به اختلاف فشاری که وزش باد در جداره‌های خارجی ان بوجود می اورند بستگی دارد و جریان هوای ایجاد شده در اثر اختلاف دمای سطوح مختلف یک ساختمان در فضای داخلی ان ناچیز و قابل اغماض است و فقط وزش باد در چگونگی تهویه طبیعی و دمای هوای داخلی یک ساختمان و در نتیجه، اسایش ان تاثیر می‌گذارد.
در بعضی از قسمت های ایران هم بادهایی مانند باد 120 روزه سیستان می وزند که وزش منظم و تندی دارند.

عملکرد تهویه و نیاز آن در ساختمان

وضعیت تهویه طبیعی یا میزان تعویض هوای داخل ساختمان، از جمله عوامل اولیه تعیین کننده سلامت و اسایش انسان است. تهویه طبیعی به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم بر انسان تاثیر می‌گذارد. از یک سو، پاکی و سرعت جریان هوا در داخل ساختمان به صورت مستقیم بر انسان تاثیر می‌گذارد و از سوی دیگر، وضعیت تهویه از طریق تاثیر بر دما و رطوبت هوا و سطوح داخلی ساختمان به طور غیر مستقیم انسان را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تهویه برای سلامت

عملکرد تهویه برای ساختمان این است که اکسیژن مورد نیاز برای تنفس ساکنان وسوخت وسایل داخل ساختمان را تامین کند و از انباشته شدن دی اکسید کربن، همچنین از ایجاد بو در داخل جلوگیری کند. وقتی وسایل گرم کننده یا وسایل پخت‌وپز داخل ساختمان فاقد دودکش باشد، میزان تعویض هوا باید در حدی نگه داشته شود که مفدار اکسید کربن و سایر گازهای حاصل از سوخت این وسایل به میزانی نرسد که سلامت ساکنین ان را به مخاطره بیندازد.

تهویه برای ایجاد اسایش

سرعت مطلوب جریان هوا برای ایجاد اسایش در داخل ساختمان، به دمای ان هوا بستگی دارد. هر چه هوا گرم تر باشد، این سرعت باید بیشتر باشد. البته این رابطه تا زمانی برقرار است که دمای پوست انسان (۳۵ درجهٔ سانتی گراد) با دمای هوای اطراف یکسان شود. وقتی هوا از ۳۵ درجه سانتی گراد بیشتر شود، افزایش سرعت هوا باعث افزایش حرارت جذب شدهٔ بدن از طریق جابجایی می‌شود. ولی اثر نهایی سرعت باد بر بدن، به رطوبت هوای در حال جریان، نوع پوشش و قدرت متابولیکی بدن بستگی دارد.

تهویه برای خنک سازی ساختمان

ظرفیت حرارتی هوا بسیار کم است. ازاین رو اگر اتاقی تهویه نشود، (یعنی اگر هوای ان تعویض نشود)، هوای داخل ان به اندازهٔ سطوح داخلی اطرافش گرم می‌شود و دمای هوای اطراف اتاق در حدی نزدیک به میانگین دمای سطوح خارجی دیوارهای اتاق نوسان می‌یابد. به طور کلی، نسبت میانگین هوای داخل و خارج اتاق به رنگ سطوح خارجی دیوارهای اتاق بستگی دارد. هرچه رنگ سطوح خارجی تیره تر باشد، هوای اتاق گرم تر می‌شود. ولی میزان نوسان دمای هوای داخلی، به ظرفیت و مقاومت حرارتی مصالح و میزان نوسان دمای سطوح خارجی دیوارها بستگی دارد. وقتی ساختمانی تهویه شود، بین هوای وارد شده به اتاق - که به گرمی هوای خارج است- و هوای داخل اتاق، تبادل حرارتی صورت می‌گیرد. در نتیجه، دمای هوای داخل به اندازهٔ اختلاف بین دو دما تغییر می‌یابد. تاثیر کمی تهویه در شرایط هوای داخلی ساختمان نیز، به نوع مصالح و ضخامت دیوارهای ان بستگی دارد. بویژه اگر رنگ سطوح خارجی ان خاکستری باشد. برای دیوارهایی با مصالح یکسان، مقدار کاهشی که از طریق تهویه دائم در حداکثر دمای هوای داخلی ایجاد می‌شود. با ضخامت دیوار نسبت معکوس دارد و برای دیوارهایی با ضخامت یکسان، تاثیر خنک سازی تهویه با ظرفیت و مقاومت حرارتی مصالح انها نسبت عکس دارد یعنی هرچه ظرفیت و مقاومت حرارتی دیوار کمتر باشد، تاثیر تهویه بیشتر می‌شود. بنابراین می‌توان گفت دیوارهای بتنی خاکستری بیشتر تحت تاثیر تهویه قرار می‌گیرند تا دیوارهایی از جنس بتن سبک و با همان ضخامت.

 

نیاز به تهویه در ساختمان با توجه به نوع اقلیم

حداقل و حد مطلوب تهویه مورد نیاز در ساختمان به نوع اقلیم بستگی دارد و بر اساس فصل‌های مختلف سال در منطقهٔ مورد نظر تغییر می‌کند. در مناطق سردسیر یا در ماه‌هایی که هوا بسیار سرد و رطوبت ان بسیار کم است، ورود هوای خارج به داخل ساختمان را باید به حداقل میزان ممکن رساند. وظیفهٔ تهویه (تعویض هوا) در این شرایط، کنترل تعویض هوای داخلی در حدی است که از الوده شدن ان جلوگیری کند. این مقدار تعویض هوا معمولاً اکسیژن مورد نیاز برای تنفس را نیز تامین می‌کند. در این مناطق، ورود بدون کنترل هوای سرد به داخل اتاق باعث ایجاد سوز می‌شود. و رطوبت نسبی هوای داخلی را تا حدی که باعث سوزش و خارش پوست بدن می‌شود، پایین می اورد. بنابراین در این مناطق، افزودن رطوبت به هوای داخلی ساختمان‌ها در ماه‌های سرد ضروری است. در مناطق گرم یا در ماه‌هایی که هوا گرم است، وظیفهٔ اصلی تهویه این است که با به جریان انداختن هوا در اطراف بدن، عرق جمع شذه بر روی پوست به سرعت تبخیر می‌شود و بدین طریق-بویژه در مناطق گرم و مرطوب- از طریق تبخیر عرق باعث کاهش دمای مؤثر شده، شرایط اسایش را فراهم می اورد. در این شرایط مقدار هوای تعویض شده اهمیتی ندارد. ولی سرعت جریان هوا در منطقه‌ای که افراد فعالیت می‌کنند حائز اهمیت است. در مناطق کرم و مرطوب، تهویه باید به صورتی انجام شود که سرعت هوای داخل به حدود ۲ متر در ثانیه (۴۰۰ فوت در دقیقه) برسد.

حرکت توده های بزرگ هوا را که در اثر اختلاف فشار هوا به وجود می آید، نمی توان تغییر داد؛ ولی سرعت وجهت حرکت بادهایی که نزدیکی سطح زمین جریان دارند، تا حدودی قابل کنترل است؛ در این موارداصطکاک، مقاومت و ممانعتی که درختان و دیوارها در مقابل وزش باد به وجود می آورند، به طور کاملا مؤثری می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

بادشکن ها

بادشکن جریان هوا را به طرف بالا منحرف می کند و در فاصله ای که این جریان هنوز به طرف زمین برنگشتهاست، محوطه ی نسبتاً آرام و حفاظت شده ای را به وجود می آورد. نوع بادشکن، در جهت و شکل جریان هوا ومساحت منطقه ی حفاظت شده تأثیر دارد. چرخش و پیچیدگی جریان هوا در قسمت فوقانی بادشکن های جامد
و یکپارچه یا دیوارها، کارایی این بادشکن ها را کاهش می دهد و به طور کلی کمربند ضخیم و متراکمی ازدرختان، تأثیر بیشتری از نظر حفاظت در برابر باد دارد. اگرچه با استفاده از درختان نمی توان ۷۰ % از سرعت باد را کاهش داد، ولی هنگامیکه درخت به عنوان بادشکن مورد استفاده قرار می گیرد، وسعت محدوده یحفاظت شده در برابر باد بیشتر است. پس از درخت، صفحات عمودی بهترین نوع بادشکن محسوب می شوند.
میزان کاهش سرعت باد در محدوده ی رو به بادِ تمامی بادشکن ها، تقریباً یکسان و به طور کلی ناچیز است.کاهش سرعت باد هنگام برخورد با بادشکن در زوایه ی مایل است. اگر ساختمانی عمود بر جهت باد قرار گیرد،باد با حداکثر سرعت خود به دیوارهای آن می وزد. ولی اگر باد با زاویه ۴۰ درجه با ساختمان بوزد، سرعت آن
در محل برخورد تا حدود ۰۰ تا ۷۷ درصدِ سرعت باد اصلی کاهش می یابد.

تأثیر انواع بادشکن‌ها در الگوی حرکت باد در نزدیکی ساختمان

امکان استفاده از تأثیر محیط اطراف ساختمان بر نحوه‌ی حرکت و سرعت باد پیرامون ساختمان های یک طبقه باعث می شود در انتخاب جهت قرارگیری ساختمان، آزادی عمل بیشتری داشته باشیم. هنگام انتخاب و جایگزینی این عناصر مانند بوته ها، دیوارها و نرده ها باید توجه داشت که در فصل تابستان مانع به جریان افتادنِ نسیم ها و جریان های خنک کننده به طرف ساختمان نشوند.

نظر دهید

شما به عنوان مهمان نظر ارسال میکنید.

×
×

No products in the cart.