نقش معماری در آسایش گرمایی ساختمان

به گزارش پایگاه خبری یازاکو به نقل از شهریار، در استاندارد اشری (سازمان مهندسی گرما، سرما و تهویه مطبوع آمریکا)، آسایش دمایی به عنوان شرایطی ذهنی تعریف شده است که احساس رضایت از شرایط دمایی محیط را بیان می‌کند. حفظ این استاندارد برای ساکنان ساختمان، یکی از اهداف مهم مهندسان تکنولوژی‌های مربوط به گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع قلمداد می‌شود.

خنثی بودن هنگامی حفظ می‌شود که گرمای تولید شده توسط متابولیسم انسانی اجازه پراکنده شدن داشته باشد تا به این صورت تعادل دمایی با محیط اطراف حفظ شود. فاکتورهای اصلی که بر آسایش تأثیر می‌گذارند آنهایی هستند که در فرایند اتلاف و دریافت گرما نقش تعیین کننده دارند، از جمله سرعت متابولیک، عایق‌کردن لباس‌ها، دمای هوا، دمای تابشی میانگین، سرعت هوا و رطوبت نسبی. پارامترهای روانشناسی از قبیل توقعات فردی نیز بر آسایش تأثیر می‌گذارند.

نقش معماری در ایجاد آسایش حرارتی

موضوع داغی که امروزه در معماری بیشتر مورد بحث است در رابطه با آسایش حرارتی در ساختمان هاست. بنابراین بخش ساخت و ساز بایستی این چالش را بپذیرد که به کاربران لذت داشتن دمای ثابت در داخل ساختمان را ارائه دهد. از آنجایی که تجربه دماهای شدید در برخی کشورها همچون فرانسه بیشتر بوقوع می پیوندد، معماران موظف به پاسخ دادن و واکنش به مسائل مختلف در مرحله طراحی پروژه‌ها و استفاده از تکنیک‌های خاص هستند.

وجود حالت‌های متعددی از آسایش حرارتی، آسایش زمستانی و همچنین آسایش تابستانی اخیراً به یک نیاز واقعی تبدیل شده است. زمینه‌های آسایش حرارتی بسیار گسترده بوده، طراحی و اجرای یک پروژه را در بر گرفته و بسته به شرایط ساختمان تغییر می‌کند. یک ساختمان جدید و یک ساختمان در حال بازسازی نمی توانند از فرآیندهای مشابه استفاده کنند، اگرچه در نهایت نتیجه یکسان به نظر می‌رسد. هر پروژه‌ای در مرحله اجرا دارای مهارت‌های فنی و راه‌کارهایی است که متخصصان ساختمان جهت نیل به نتایج مطلوب اعمال می‌کنند.

آسایش حرارتی در ساخت و سازهای جدید

وقتی صحبت از آسایش حرارتی می‌کنیم، بلافاصله به ساختارهای زیست‌اقلیمی، موادی با منابع زیستی و منابع زمینی می‌اندیشیم. در واقع، ساخت‌وساز زیست‌اقلیمی، فرآیندی است که معیارهای خاصی را برای بهبود آسایش حرارتی ساختمان تنظیم می‌کند و در عین حال مصرف انرژی را محدود می‌کند. چرا که از مرحله طراحی، امکان مطالعه جنبه‌های مختلف ساخت‌وساز را با توجه به اقلیم، با هدف کاهش قابل‌توجه نیاز انرژی و همچنین در تهویه و روشنایی فراهم می‌نماید. از آنجایی که پیش‌بینی مشکلات بخشی از کار معماری است، بنابراین معمار ملزم به انجام تمام تلاش خود برای ایجاد پروژه‌هایی است که در آن زندگی راحت و مناسب باشد.

آژانس معماری “گینه پوتان” که در شهر نانت فرانسه تأسیس شده است، مدتهاست که اهمیت راحتی کاربر را در اولویت قرار داده است. در واقع، معماران، برای بهبود رفاه عمومی، به طور مستمر تکنیک های مختلفی را زیر سوال می‌برند. در سال ۲۰۰۵، آنها با مدیریت بهینه‌ای بر روی پروژه بسیار سختی که در این منطقه در خانه پارک طبیعی “لووار- آنژو- تورن” کار کرده بودند، از سنگ توفو، مصالح محلی، عایق پشم کنفی و بدنه ها و قاب های چوبی جهت ارائه راحتی حرارتی استفاده کردند.

از اینرو، تمام این مصالح دارای منابع زیستی/جغرافیایی هستند. اما همچنین اصول اساسی معماری زیست‌اقلیمی، یعنی پنجره‌های رو به جنوب که عقب تر از نما قرار می‌گیرند تا از آفتاب در امان باشند را نیز بایستی در نظر گرفت. از آن زمان به بعد، این دو راهکار پاسخ‌گوی تمام سوالات حول مسائل زیست محیطی و تأثیر آنها بر کاربران بوده‌اند. بدین ترتیب، تکنیک‌های فراوانی برای تکمیل دستاوردهای آنها بکار گرفته شده تا آنها را به بهترین شکل ممکن با تغییرات آب و هوایی مختلف سازگار نماید. معماران این حوزه چنین توضیح می‌دهند : “ما به عقل سلیم و سنت بومی که در دوران مدرن نیز جلوه یافته است، تکیه می‌کنیم”. به عنوان مثال مجتمع‌های مسکونی با برچسب ” خانه منفعل” را در نظر بگیرید که معماران فرانسوی برای منطقه شهری “اوروو” طراحی کردند، که در آنجا جهت صرفه جویی در انرژی، به ویژه در فصل سرد، قسمت های مشترک بیرونی را انتخاب کردند. یا در پروژه ای دیگر از دیوارهایی با ضخامت ۴۵ سانتی متر استفاده کردند، تکنیکی شگفت‌انگیز که راحتی دمایی در تابستان را تامین می‌کند.

معمار بنجامین فلوری که چندین پروژه مسکونی را انجام داده است بیان می‌کند که به طور سنتی از یک پلیمر مصنوعی بنام پلی‌استیرن برای عایق کاری دیوارهای پروژه‌های خود استفاده می‌کرده است. این راه حل هر زمان که شرایط ایجاب کند کنار گذاشته می شود تا به فرآیندهای کاربردی‌تری روی بیاوریم. در واقع، معمار می‌گوید که او بسیار نگران راه‌حل‌هایی است که برای تنوع زیستی مخرب است. در واقع، او ساختارهای هیبریدی را ترجیح می‌دهد که بتواند راحتی کاربر را تضمین کند. به عنوان مثال در چند پروژه مسکونی از عایق کاری با استفاده از مواد زیستی مانند الیاف سلولزی استفاده کرده یا بتن سازه‌ای را با بتن کنفی در نما ترکیب می‌کند. علی‌رغم هزینه بالای این مواد، بهره‌وری انرژی همچنان بهتر است. با استفاده از مواد با منبع زیستی، احساس رفاه و آسایش کاربران بهبود می‌یابد.

آسایش حرارتی در بازسازی

به طور عمده پروژه های بازسازی نیازمند عملیات سنگینی برای دستیابی به استانداردهای نمونه هستند. در مورد آسایش حرارتی، معماران دقت مضاعفی به خرج داده و از فرآیندهای نوآورانه خاصی برای دستیابی به پروژه‌های باکیفیت استفاده می‌کنند. برای مثال، زمانی که مشتری خواهان بتن و تهویه مطبوع بود، معماران”گینه پوتان” از آفتابگیرهای قابل تنظیم و دفاتر بسیار عایق‌بندی‌شده برای بازسازی استفاده کردند. بنابراین تقاضاهای قدیمی مورد بازنگری قرار گرفتند و تکنیک های جدید به خوبی مورد قبول واقع شدند.

در مقیاسی کاملاً متفاوت و برای پروژه‌هایی در حجم بزرگ، معماران عضو آژانس “SRA” هستند که مدت‌ها به کار بر روی ساختمان‌های بلند عادت کرده‌اند، تأکید می‌کنند که فرآیند آسایش حرارتی از ابتدا بخشی جدایی‌ناپذیر از طراحی معماری است. علاوه بر این، آنها تصریح می‌کنند که مقررات در بیست سال گذشته به طور قابل توجهی دستخوش تغییر شده است، و آژانس مدام در جستجوی فرآیندهای جدید، به ویژه در پوشش ساختمان، برای اطمینان از آسایش حرارتی کاربران است. این آژانس که قبلا از شیشه‌های دوجداره یا سه‌جداره استفاده می‌کرد، در حال تغییر فرآیندهای خود برای ساخت و سازهایی با مصرف کمتر است. علاوه بر این، معماران تصریح می‌کنند که مقررات مربوط به ساختمان‌های اداری در حال حاضر از نظر مصرف انرژی بسیار سختگیرانه است و آژانس همیشه بروزترین توصیه ها را در زمینه صرفه جویی در انرژی اعمال می‌کند.

معقول به نظر می‌رسد که به این نکته اشاره کنیم که پیشتر، معماران این آژانس همه روندها را در پروژه‌های قدیمی خود به اجرا درآورده‌اند، و با اقدام به اجرای پروسه بازسازی اساسی در بخش ساخت و ساز، نقطه عطفی در پایداری ایجاد کرده‌اند. در واقع، معماران تکنیک‌هایی را در مورد نماها ارائه داده بودند که آسایش حرارتی را بخوبی تضمین می‌کند، بدین صورت که قطعات شیشه‌ای را با جداره‌های دوگانه با شکاف هوا جایگزین کردند که به عنوان فضای خالی بین دو ماده برای جلوگیری از انتقال صدا، گرما یا رطوبت عمل می‌کند. آنها همچنین از انرژی زمین‌گرمایی و از سایبان های مرکزی استفاده کردند که مطابق با چرخه خورشید در محل قرار می‌گیرند.

اما امروزه معماران به دلیل هزینه‌بربودن این روش‌ها، به راه‌حل‌هایی روی می‌آورند که با کاهش بهره مندی از خورشید، تهویه طبیعی را تضمین کرده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشند. با این حال، علی‌رغم اینکه در مورد پروژه‌هایی در مقیاس بزرگ، عدم وجود تهویه مطبوع در دستور کار نیست، با این حال، معماران آژانس این ایده را بسیار جالب می‌دانند و در حال آزمایش در این راستا هستند. پیشنهاد آنها ادامه کار با ذینفعان مختلف برای توسعه راه حل های معتبر و حرکت به سمت حداکثر آسایش حرارتی است. آرزویی که احتمالاً با توجه به پیشرفت سریع مقررات برآورده خواهد شد.