تابش خورشید
خورشید تنها منبع مهم انرژی طبیعی جهت گرم کردن ساختمان، بدون مصرف انرژی الکتریکی یا فسیلی است. شدت انرژی تابشی خورشید در بیشتر نقاط زمین مقداری قابل ملاحظه است. البته این مقدار به‌طور دقیق به عرض جغرافیایی منطقه و صافی آسمان وابسته است. در مناطقی که درصد ابر آسمان، یا میزان رطوبت و غبار موجود در جو زیاد است، شدت تابش، کمتر می‌باشد. همچنین شدت این تابش در فصول مختلف سال و در ساعات مختلف روز، متغیر است.
سطوح مختلف، با توجه به جنس، رنگ و براقی یا کدری سطح‌شان، مقادیر متفاوتی از این تابش را جذب و باقی را بازتاب می‌کنند. البته شدت انرژی تابشی به زاویه سطح نیز مربوط می شود. اگر سطح بر پرتوهای خورشید عمود باشد، بیشترین جذب اتفاق می افتد و هرچه سطح، نسبت به راستای پرتوها مایل‌تر باشد، درصد جذب کمتر می‌شود.
جهت گیری ساختمان
همان‌طور که در شکل زیر دیده می‌شود، جهت گیری ساختمان، می تواند مقدار جذب تابش خورشید را تعیین کند. فرض کنید خورشید در نقطه از آسمان ثابت است. به این ترتیب می توانیم سطح دیوارهای آفتاب‌گیر یک خانه فرضی را حساب کنیم.
همچنین زاویه تابش خورشید بر سطح این دیوارها را می دانیم. پس با دانستن شار تابشی خورشید در این منطقه ، می توانیم مقدار انرژی جذب شده توسط دیوارها را حساب کنیم :
که در آن
s شدت تابش بر روی سطح مورد نظر
شار تابشی خورشید در منطقه
اندازه سطح
و زاویه میان پرتوهای خورشید، با خط عمود بر سطح می‌باشد.
طراحان ساختمان، همین محاسبه را برای ساعات مختلف روز و روزهای مختلف سال ( که مکان و زاویه تابش خورشید تغییر می‌کند) انجام می‌دهند. در نهایت جهت ساختمان را طوری انتخاب می‌کنند که میزان تابش جذب شده، سبب گرمای بیش از حد ساختمان نشود. در مناطق سردسیر، جهت ساختمان طوری انتخاب می‌شود که بیشترین میزان جذب انرژی خورشید اتفاق بیفتد.
کنار هم قرار گرفتن ساختمان ها
در مناطق سرسیر و کوهستانی، برای طراحی شهرها و روستاها، این نکته در نظر گرفته می شود که خانه‌های مجاور، برروی هم سایه نیندازد.
روستای ماسوله، نمونه ای مناسب از معماری پلکانی
در حالی که در بیشتر مناطق با اقلیم گرم و خشک، شهرها و روستاها بافتی بسته و فشرده دارند تا هرچه بیشتر از تابش خورشید در امان باشند. شکل اولیه شهرهای نواحی گرم و خشک ایران، قلعه‌ای بوده است. دفاع در برابر مهاجمان، فرار از آفتاب و ایجاد سایه بر خانه‌ها و گذرها، عمده دلیل این شیوه معماری است.
با ظهور شهرهای جدیدتر، طرح حیاط-مرکزی خانه‌ها، حیاط‌هایی گود و پرسایه را در میان اتاق‌ها و فضاهای دیگر خانه پدیدآورد تا همیشه محیطی خنک در میان ساختمان وجود داشته باشد. هوای خنک شبانه به دلیل چگالی بیشتر نسبت به هوای گرم، در طول روز، در این حیاط گود باقی می‌ماند. همچنین سایه بنا بر روی حیاط، مانع از گرم شدن هوای محبوس می‌شود. به این ترتیب تا ساعات بعدازظهر، حیاط و اتاق‌های اطراف آن خنک می‌ماند.
همچنین گذرهای باریک و تنگ در میان دیوارهای بلند حیاط‌های مجاور، راه‌های خنکی برای عبورومرور ساکنان این شهرها پدید آورد.
رنگ و جنس دیوارها
در مناطق سردسیر، تلاش می‌شود تا سطح خارجی خانه‌ها به رنگ تیره و از جنسی باشد که جذب بالایی دارد.
در این مناطق سطح دیوارهای رو به آفتاب بیشترین مقدار را دارد و جهت گیری ساختمان به‌گونه‌ای انتخاب می‌شود که در زمستان، سطوح بیشتری در معرض تابش قرار گیرد.
در مناطقی که میزان تابش زیاد است، مانند مناطق کویری ایران، یا مناطق ساحلی که از بازتاب پرتوهای خورشید از سطح دریا درامان نیستند، رنگ ساختمان‌ها مات و روشن انتخاب می‌شود تا کمترین جذب ممکن را داشته باشد.
اثر گلخانه‌ای
در مناطق سردسیر برای استفاده بیشتر از انرژی خورشید، در قسمت جنوبی و آفتاب‌گیر خانه، ایوان‌هایی با پنجره های ستاسری طراحی می‌شود. نور خورشید از این پنجره‌ها به درون ایوان می‌تابد و در آن‌جا جذب دیوارها و کف ایوان ( که معمولا به رنگ تیره ساخته می‌شوند) می‌شود. پرتوهایی که از این سطوح بازتاب می‌شوند، دارای طول موجی کوتاه‌تر از امواج اولیه هستند و شیشه به آن‌ها اجازه عبور نمی‌دهد. به این ترتیب پرتوهای خورشید در ایوان محبوس و کم کم جذب سطوح مختلف می‌شوند. این اثر که به‌نام اثر گلخانه‌ای معروف است، سبب گرم شدن محیط محفوظ با شیشه می‌گردد.
در امریکا و کانادا، نمونه‌های بسیاری از این ایوان‌های شیشه ی را می‌توان دید.
در مناطق گرمسیر وجود پنجره‌های رو به آفتاب، به دلیل ایجاد اثر گلخانه‌ای، سبب افزایش دمای بیش از حد فضای داخلی بنا و سلب آسایش می‌شود. در این مناطق، از آفتاب‌گیر و سایه‌بان، برای ایجاد سایه روی پنجره‌ها استفاده می‌شود. در شرایط حاد آب‌وهوایی مانند مناطق مرکزی ایران، برای مقابله با این مشکل، دیوارهای رو به آفتاب، بدون پنجره ساخته می‌شود. برای تامین نور درون ساختمان، نورگیرهای بسیار کوچک روی این دیوارها ایجاد می شود.
در مناطق مرکزی ایران، دیوارهای رو به آفتاب تنها نورگیرهایی کوچک دارند
مطالب مشابه :
تابش خورشید
جهت گیری ساختمان ( که مکان و زاویه تابش خورشید تغییر می‌کند) انجام می‌دهند.
تابش خورشید
جهت‌گیری ساختمان ( که مکان و زاویه تابش خورشید تغییر می‌کند) انجام می‌دهند.
تنظیم شرایط محیطی
* زاویه تابش خورشید در هر ساعت 15 می باشد. زاویه بین تصویر شعاع تابش بر صفحه افق و جهت جنوب
اقلیم و معماری
جنوبی باشد تا شهروندان بتوانند هم از نور و تابش خورشید بیشتر در زاویه تابش و جهت
تاثیر اقلیم در معماری
افق تشکیل می شود و جهت تابش زاویه ای است که بین خورشید ، زاویه ی چرخش خورشید
معماری اردبیل
طرح اطاق ها یا عملکرد هایی مخصوص در انطباق با جهت تابش خورشید تحت حفاظت زمین:
مقاله کامل اقلیم در معماری و تاثیر آن در معماری
افق تشکیل می شود و جهت تابش زاویه ای است که بین تصویر ی موقعیت خورشید ، زاویه ی
نمونه سوالات علوم زمین1
29-علت تفاوت زاویه تابش خورشید در عرضهای جغرافیایی مختلف جهت چرخش زمین هم جهت با آونگ می
برچسب :
زاویه جهت تابش خورشید