مقاله:تحلیل تجربی، اقتصادی و زیست محیطی روشهای روشنایی طبیعی به ساختمان های آموزشی و دانشگاهی به وسیله ی بسط نمونه های موفق اجرا شده در ایران و جهان

فایل زیر شامل

۱- عدد فایل ورد(قابل ویرایش+ فرمول های تایپ شده) مقاله به همراه فایل پی دی اف به تعداد ۸صفحه است

تحلیل تجربی، اقتصادی و زیست محیطی روشهای روشنایی طبیعی به ساختمان های آموزشی و دانشگاهی به وسیله ی بسط نمونه های موفق اجرا شده در ایران و جهان

محمدمهدی اسماعیلی، سیدعلیرضا مصطفوی*

دانشگاه اراک، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک

a-mostafavi@araku.ac.ir

چکیده

در این نوشتار با بررسی راهکار های مختلف تامین روشنایی ساختمان ها با استفاده از نور خورشید و عملیاتی سازی یکی از بهینه ترین روش ها نشان دادیم که می توان از نور خورشید برای تامین نورکافی مورد نیاز برای فعالیت های انسانی در ساختمان بهره برد. در صورت عملیاتی سازی این پروژه در ابعاد بزرگ، محاسبات اقتصادی و زیست محیطی  نیز مدت بازگشت سرمایه ی مناسب، ایجاد مزیت اقتصادی به وسیله ی کاهش نیاز به سرمایه گذاری در تولید برق و  همچنین کاهش چشمگیر در مصرف سوخت نیروگاه ها و نهایتا  تاثیر بسیار مطلوب در کاهش انتشار گاز های گلخانه ای را نشان می دهند.

کلمات کلیدی: روشنایی، خورشید، لوله نوری، مصرف انرژی، گازگلخانه­ای،

  1. مقدمه

نور خورشید به عنوان یک منبع رایگان و بی پایانِ انرژی نقش مهمی را در زندگی انسان بر عهده دارد. تاثیرات مثبت نور خورشید بر تعادل سیستم های روانی و فیزیکی بدن انسان بی شمار است.از آن جاکه ساز و کار طبیعی بدن انسان متناسب با طبیعت طراحی شده است لذا نور خورشید تاثیر بسزایی در تعدیل رفتار ، بهبود عملکرد انسانی و تنظیم ساعت بیولوژیک بدن انسان دارد  مطالعات انجام شده بر روی مدارسی که از نور خورشید برای روشنایی کلاس ها استفاده می کنند، افزایش سرعت یادگیری و بازدهی علمی بالاتر دانش آموزان را تایید می‌کند*. این مطالعات علاوه‌ بر این که تاثیر استفاده از نور خورشید برای تأمین روشنایی ساختمان های اداری را نشان می دهد همچنین بیانگر افزایش بهره‌ وری کاری کارمندان و بهبود روحیه ی آنان در طول ساعات اداری می‌باشد.

برای مثال در ساختمان لاکهید مارتین در سانی وِیل[۱] کالیفرنیا و ساختمان وری فون در نزدیکی لس­آنجلس، نور روز جایگزین نور مصنوعی شده و از چراغهای رومیزی شخصی برای نوردهی موضعی استفاده شد. در هر دو مورد افزایش بهره­وری و کاهش غیبت از کار گزارش شد. این تغییرات همچنین سالانه نیم میلیون دلار کاهش هزینه برق وبه همین نسبت کاهش مصرف انرژی را در پی داشته است.(۱)

با توجه به این که اغلب مجرا های ورود نور در ساختمان های امروزی قادر به تامین تمام یا میزان مطلوبِ روشنایی ، از نور روز نیستند، بشر امروزی ناچار است از نور مصنوعی به عنوان نور کمکی برای افزایش کیفیت دید در ساختمان ها در طول روز استفاده کند. اما نور مصنوعی دارای نقاط ضعفی مثل مصرف میزان قابل توجه انرژی، گرما دهی به محیط ساختمان، احتمال بروز آتش سوزی ، برق گرفتگی و آثار مخرب وجود میدان های مغناطیسی حاصل از جریان برق بر بدن انسان، وجود لامپ هایی متشکل از مواد بیماری زا و …. است. از طرفی با توجه به اقلیم پر آفتاب ایران با متوسط ۳۰۰ روز آفتابی(۲)، به سادگی می توان تمام یا بخش اعظم نور مورد نیازاین ساختمان ها در طول روز را از نور طبیعی (خورشید) تامین کرد.

در این مقاله ما ابتداعا به بررسی راه کارهایی می پردازیم تا از نور خورشید به نحوی استفاده کنیم که هم از روشنایی آن در سطح مطلوبی استفاده شود و هم  از ورودگرمای بیش از حد به داخل ساختمان جلوگیری گردد. سپس به بررسی و تحلیل دونمونه ی اجراشده از روشنایی طبیعی در ساختمان می پردازیم و تاثیرات بسط این روش به ساختمان های دانشگاهی و آموزشی کشور را خواهیم دید.

۲ . روش های روشنایی طبیعی

تا کنون راهکار های زیادی برای استفاده از نور خورشید در روشنایی ساختمان ها، طراحی و ساخته شده است.  از دوران قدیم در معماری ساختمان ها روش هایی مثل نور گیر ها یا ساخت حیات در بخش مرکزی خانه و قرار دادن حجره ها و اتاق ها دورتا دور حیات مرسوم بوده است و امروزه نیز استفاده از ساختمان های تمام شیشه ای، پنجره های عمودی، آینه های انتقال نور، شبکه عدسی ها و … استفاده های تحقیقاتی و عملیاتی می شود که استفاده از از روش های مدرن در ایران هنوز رایج نیست.(۳) پایه و اساس اکثر روش های نوین بر اساس سه گام انجام می شد، جمع آوری نور، انتقال و هدایت نور و پخش نور.

۲ . ۱٫ پنجره های دیواری ( معمولی)

آشنا ترین و رایج ترین روش استفاده از نور روز  در ساختمان پنجره های دیواری است که از ضعف هایی چون عدم توانایی در تامین روشنایی تمام ساختمان، توزیع نا مناسب نور و ایجاد گرمای زیاد در فصول گرم با عبور دادن نور مستقیم خورشید می شوند. اما در کنار روشنایی، کارکردهای دیگری چون باز شدن به منظور ورود هوای تازه و ایجاد دید از داخل ساختمان به بیرون (اصطلاحا چشم انداز[۲]) را دارند.

۲ . ۲٫ پنجره های سقفی

شکل ۱- پنجره سقفی

نواع دیگری از پنجره ها هستند که برای استفاده از روشنایی به کار می روند اما در ایران زیاد رایج نیستند، اگر چه این نوع پنجره باعث توزیع بهتر و انتقال میزان بیشتر نور به داخل ساختمان می شوند اما کماکان ایرادات پنجره های دیواری را دارند و به علت سقفی بودن و انتقال طولانی مدت ترِ تشعشع مستقیم خورشید به داخل ساختمان نقش بیشتری در ایجاد گرمایش و افزایش نیاز به سیتم های خنک کننده و تهویه مطبوع دارند. به طور کلی پنجره ها می توانند بیش از ۴۰ درصد انرژی گرمایی ساختمان را در فصل زمستان هدر دهند و ۸۷ درصد از گرمایش ساختمان ها را در فصل تابستان منجر شوند. (۴)

[۱] sunnyvale

[۲] – view

برچسبها
محصولات مرتبط

دیدگاهی بنویسید.

0