آخرین مطالب

آخرین ارسال های انجمن

تاثیر انسان بر (تغییر) اقلیم شهر

تاثیر انسان بر (تغییر) اقلیم شهر

مقدمه:

بین عوامل طبیعی، آب و هوا نقش بسیار مهمى را در فعالیت‌هاى انسانى دارد. مساعدت یا عدم مساعدت آب و هوا بیش از سایر عوامل طبیعى در زمینهٔ گسترش اماکن شهرى و روستائى مؤثر مى‌باشد. نمایشگر عدم مساعدت عوامل آب و هوائى است؛ و فشردگى اجتماعات انسانى در نواحى ویژهٔ جغرافیائی، حاکى از اعتدال و مساعدت آن است

انواع آب و هوا و تغییرات سالیانه یا فصلى آن، انسان‌ها را در جهت ساختن و به‌وجود آوردن انواع فضاى زیستى خود، به ایجاد نقاط مسکونى در رابطه با نوع آب و هواى محیطى که در آن زندگى مى‌کنند، ملزم ساخته است. طول و عرض در و پنجره‌ها، ضخامت دیوارها، شکل و فرم ساختمان، نوع سقف، جنس مصالح، ارتفاع ساختمان و همه و همه، هماهنگ با شرایط محیط طبیعى و خاصه عوامل آب و هوائى مى‌باشد

نقش درجهٔ حرارت در پاى‌گیرى و توسعهٔ شهرها و نقاط مسکونی، تأثیر به‌سزائى دارد. درجهٔ حرارت بالا، نوع خاصى از شهرها و روستاها و اماکن مسکونى را ایجاب مى‌کند. پراکندگى و گستردگى بودن اماکن مسکونى و حتى میزان مساحت چنین واحدهائى به تأسى از نوع درجهٔ حرارت است. وجود بادگیرها یا ایوان‌ها، پنجره‌هاى مقابل هم، جنس مصالح، که عناصر مختلف واحدهاى مسکونى را به یکدیگر مربوط مى‌سازد، به‌دلیل احتیاج به تبادلات حرارتى بین اجزاءِ مختلف ساختمان مى‌باشد. در مقابل، مساکنى که به ذخیرهٔ حرارت بیشترى در طول سال احتیاج دارند، نوعى دیگر از بنا، پوشش ساختمانى و تراکم را ایجاب مى‌کنند.

ریزش‌هاى جوى در فصول مختلف سال، تأثیرات متفاوتى را در پراکندگى جماعات انسانى و تأمین منابع معیشت آنها اعمال مى‌کند. در ناحیه‌هائى که داراى تابستان کم‌باران و خشک است، گروه‌هاى انسانى به‌گرد منابع آب دایمى مانند چشمه‌ها، رودخانه‌ها یا چاه‌ها حلقه مى‌زنند؛ و در نواحى دیگر که بارندگى در سراسر سال وجود دارد، چنین تراکمى در سطحى وسیع‌تر و در پراکندگى بیشترى به‌چشم مى‌خورد. نوع مسکن در اقلیم‌هاى مرطوب با خشک تفاوت اساسى دارد. میزان بارندگى با نوع سقف و جنس آنها در ساختمان و طول و عرض کوچه‌ها و شیب طبیعى محلات شهرى و حتى فرم‌گیرى ساختمان‌ها، رابطهٔ مستقیمى دارد. از دیدگاه‌ دیگر، میزان درجهٔ حرارت و ریزش‌هاى جوی، با کیفیت آسفالت و پوشش سطح خیابان‌ها و کوچه‌‌‌ها در رابطه است، و بایستى میزان نفوذ آب در خاک از نظر دفع آب‌هاى سطحى و نوع پوشش سطح معابر در رابطه با درجهٔ حرارت، مورد مطالعه قرار گیرند

بالا یا پائین بودن درصد رطوبت نیز، از جمله عوامل مؤثر مى‌باشد. میزان رطوبت در رابطه با جنس مصالح ساختمان و فشردگى یا گسترده‌بودن آن، قابل تأمل است. با توجه به عملکرد باد و میزان رطوبت در افزایش یا کاهش درجه حرارت، یادآورى این نکته لازم است که ممکن است یک روز گرم با آسمان صاف و بدون رطوبت روز راحتى براى انسان باشد. در حالى‌که همین روز گرم اگر با رطوبت بالائى توأم باشد، ناراحتى انسان را فراهم مى‌کند.

از نظر موقعیت تأسیسات شهری، باد نقش به‌سزائى دارد. موقعیت صنایع آلوده‌کنندهٔ هوا و گورستان‌ها، نمى‌بایستى در رابطه با جهت وزش باد اصلى به‌سوى شهرها باشند. همچنین، اثر باد در پراکنده نمودن بیمارى‌ها، تغییر و تعدیل درجهٔ حرارت و شرایط آب و هوائى و استقرار مسکن در نقاط مناسب یا نامناسب، تأثیر شگرفى دارد. باد عامل مهم انتقال رطوبت، بخار آب و تراکم آن است. به‌علاوه، باد در تولید ابر و باران عامل بسیار مهمى است و در فرسایش خاک و حرکت شن‌هاى روان مؤثر است. در شهرهاى امروزی، وزش باد در ساعات مختلف شبانه‌روز همان‌قدر اهمیت دارد که بهداشت و سلامت مردم. زیرا در شهرهائى که آلودگى هوا به‌وسیلهٔ اتومبیل و کارخانجات صورت مى‌گیرد و محیط شهر را آلوده مى‌کند، باد مى‌تواند نقش بسیار مؤثرى را در زدودن این آلودگى داشته باشد. بنابراین، باد به‌عنوان موجد تعادل بین رطوبت، برودت و گرما، از جمله عواملى است که در برنامه‌ریزى‌هاى شهرى و منطقه‌اى مى‌بایست مورد توجه خاص واقع شود. در ساختمان‌هاى مسکونى نیز، به‌دلیل ایجاد تبادلات حرارتی، و نحوه استقرار ساختمان‌ها نقش باد، کمک ارزنده‌اى را مى‌نماید

تابش آفتاب در بافت شهرها و روستاها، در اماکن کشاورزى و مانند آنها عامل مهّمى به‌حساب مى‌آید. تابش آفتاب، در ایجاد مسکن شهرى و روستائى و طرح آنها دخیل مى‌باشد. ارتفاع ساختمان‌ها، تعداد پنجره‌ها، طول و عرض آنها، فاصلهٔ ساختمان‌ها با یکدیگر، میزان استفاده از نور طبیعى در ساختمان‌ها، ضخامت دیوارها، جهت ساختمان‌ها، نوع مصالح ساختمانى و عوامل دیگر، بستگى به‌میزان تابشى روزانه و سالیانه آفتاب و زاویهٔ تابش آن دارد. ارتفاع مکان، طبقات مختلف، هوا، تابش خورشید و اشعهٔ حرارتى آن، در فشار هوا مؤثر مى‌باشند. همچنین، در اثر حرارت متراکم، هوا تغییر مى‌یابد، هواى محیط منبسط مى‌شود و فشار هوا کاهش پیدا مى‌کند. فشار هوا در رطوبت نسبى مؤثر است. در نقاطى که فشار هوا کم است، تابش آفتاب و حرارت بیشتر خواهد بود و میزان رطوبت نیز بالّنسبه کم خواهد شد. فشار هوا، همان‌طور که بر روى جسم انسان مؤثر مى‌باشد، بر شهر و روستا نیز مؤثر است.

 

*-تأثیر فعالیت شهرنشینان بر اقلیم شهری

شهر و اقلیم، تأثیر گذاری تنگاتنگی بر یکدیگر دارند. در بررسی شهرسازی بومی ایران، به روشنی این نکته حاصل می شود که تمامی فضاهای شهری سنتی، کاملاً براساس اصول پایداری شهری در جهت استفاده حداکثر از انرژیهای طبیعی و مقابله با گرما و سرمای آزار دهنده طراحی شده اند؛ تفاوت روشنی که میان پیوستگی بافت شهری در اقلیم گرم و خشک و گسستگی بافت شهری اقلیم گرم و مرطوب وجود دارد، گواه این مدعا است. بافت قدیمی شهرهایی چون یزد و کرمان، جهت آسایش و رفاه شهروندان، فضاسازی های درون شهری خود را کاملاً بر اساس عناصر محیطی انجام داده است، ساخت فشرده، کوچه های باریک و سایه دار و حتی رنگ ساختمانها متأثر از این توجه می باشد. بر این اساس محور اصلی بحث، بررسی چگونگی تأثیر شرایط اقلیمی بر شهرسازی بومی ایران و نیز استخراج این اصول بکار گرفته اقلیمی در مصالح، تیپولوژی معماری، سازمان فضای شهری و عناصر شهری می باشد.. در نیتجه، همانطور که عوامل و عناصر اقلیمی در شکل گیری بافت، جهت گیری بناها و فضاهای شهری، نحوه زون بندی و مورفولوژی بافت قدیمی شهرهای ایران تأثیر عمده ای بر جای گذاشته استفاده بهینه و توجه به اصول ارزشمند و بومی مذکور در طراحی فضاهای شهری امروز نیز نقش عمده ای در تحقق اصول پایداری و کیفیت فضایی خواهد داشت.

تاثیر عوامل آب و هوایی بر مجتمع‌های زیستی یکی از مقوله‌های کاربردی علم اقلیم‌شناسی است . که در چند دهه اخیر مورد توجه شهرسازان و برنامه‌ریزان قرار گرفته است . این بخش از مطالعات به دلیل گرانی انرژی در دنیا اهمیت زیادی یافته است . و طراحان به کمک اقلیم شناسان سعی در استفاده از حداکثر امکانات اقلیمی هر منطقه جهت ارتقای سطح کیفی زندگی و آسایش در فضاهای مسکونی و فراهم ساختن فضاهای مطلوی و بهینه از نظر مصرف انرژی، دارند.. در مرحله اول شناخت عوامل آب و هوایی حاکم بر منطقه و آشنایی با پتانسیل‌های اقلیمی و در درجه دوم، بکارگیری این عوامل جهت طراحی و برنامه‌ریزی مجتمع‌های زیستی در منطقه. در فصل زمستان شرایط حرارتی هوا در محدوده استفاده از سیستم‌های خورشیدی فعال و غیرفعال قرار می‌گیرد. که استفاده از سیستم‌های خورشیدی به خاطر ابری بودن هوا تنها می‌تواند بخشی از نیازهای حرارتی را تامین نماید و گرمایش مکانیکی در این فصل عمده‌ترین نیاز حرارتی ساختمان را تشکیل می‌دهد. اهداف طراحی اقلیمی در شهر به ترتیب اولویت به شرح زیر می‌باشد:

1- محافظت ساختمان در برابر بادهای سرد زمستانی در اتلاف حرارت

2-کاهش تاثیر بادهای سرد زمستانی در اتلاف حرارت

3-  ایجاد کوران در فضاهای داخلی

4- بهره‌گیری از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان

5-جلوگیری از افزایش رطوبت در فضاهای داخلی

توسعه شهر نشینی و فعالیت های انسانی و همچنین فرآیند ساخت و سازهای شهری خواه ناخواه بر شرایط اقلیمی شهر تأثیر می گذارد، زیرا فرآیند شهر نشینی همراه است با:

یک: کاهش و یا نابودی پوشش گیاهی طبیعی زمین که در نتیجه باعث جذب انرژی تابشی بیشتری توسط زمین می شود.

دو: توسعه ساخت و سازهای شهری بخصوص در سطوح گسترده و ارتفاع زیاد بر جریان هوا تأثیر می گذارد.

سه : فعالیت های مختلف انسانی مانند حمل و نقل . مراکز تولیدی و … پیوسته همراه با مصرف انرژی بوده که در پروسه تولید مقداری از آن در فضا پراکنده می شود و افزایش دمای شهر را بدنبال دارد .

چهار: جمعیت فعال و متراکم شهری به میزان زیادی انرژی گرمایی تولید می کنتد.

پنج: فعالیت های مختلف انسانی به تولید میزان زیادی انواع گازها – بخارات – گرد و غبار – آیروسل و… منجر می شود.

از آن جایی که مواد مذکور در مراکز شهری و هسته های اصلی از تراکم بیشتری برخوردار است باعث می شود که در این نقاط مراکز دمایی پیدا شود که از میزان دمای بیشتری نسبت به سایر نواحی شهری و نواحی مجاور خویش برخوردار باشند.

این مراکز ر ا اصطلاحاً ( جزیره گرمایی ) می گویند برای مثال در شرق تهران در محدوده میدان خراسان – میدان شهدا – میدان بهارستان – میدان امام حسین تا اواخر خیابان پیروزی یک جزیره گرمایی مستقر است که تفاوت دمایی متوسط آن 3.6 درجه سانتی گراد نسبت به نواحی مجاور است، این تحقیق مربوط می شود به سال ۱۳۷۷ که توسط آقای رجبعلی پاک مطالعه شده بود رنجبر و همکاران  در سال 84 بررسی تغییرات میدان هی دما و باد در کلان شهر تهران  ناشی از توسعه شهری را مورد مطالعه قرار دادند نتیجه این بود که بعلت توسعه شهری دما ی تهران بخصوص دمای کمینه در حال افزایش است ، با توجه به تاثیر باد در انتقال ذرات معلق و گازی موجود بعلت افزایش اسخت سازها و قرار گیری رشته کوه البرز و توجه به باد غالب تهران تهویه هوا در سالهای اخیر از طرف شرق و شمال شرقی تهران کمتر شده و هم چنین جریان باد شبانه به دلیل افزایش ساخت  و سازها و بلند مرتیه سازی  نیز کند گردیده   که این عامل ضمن افزایش دماهای حداقل شبانه باعث تشدید آلودگی گردیده است .

 

و در قالب یک پروژه کارشناسی ارشد توسط خانم مژگان افشاری در سال ۱۳۸۲ مورد بررسی قرار گرفته متوجه رشد جزیره مذکور- تا محدوده میدان آزادی شده و از طرف دیگر شبیه همین جزیره بر روی شهر کرج در غرب این جزیره تشکیل شده که می توان بعدها ارتباط این دو جزیره را بهتر مورد مطالعه قرار داد. با توجه به مطالب مذکور می توان گفت فعالیت های اقتصادی – اجتماعی شهر نشینان موجب ایجاد تغییراتی در عوامل اقلیمی مثل دما- بارش – باد در نواحی شهری می شود که در اینجا بطور خلاصه به بررسی آن ها می پردازیم .

-*تاثیر فعالیت های شهرنشینان بر دمای نواحی شهری :

بر اساس اصول اقلیم شناسی بر هر نقطه از سطح زمین مقداری انرژی تابشی از خورشید می رسد که میزان آن در رابطه با عرض جغرافیایی و سایر شرایطی که گفته شد تغییر می یابد. در فرآیند توسعه شهری در وهله اول پوشش گیاهی طبیعی به شدت آسیب دیده و دستخوش تغییرات می شود که مهمترین آن ها به زیر ساخت و سازهای شهری در آمدن و بر روی آن ها بناهای کوتاه و بلند استقرار یافتن است .ساخت و سازهای شهری با توجه به جنس مصالح به کار رفته در آن ها جهت ساخت و سازها- نوع و جنس پوشش ساختمان ها – سطوح معابر، به جذب بیشتر انرژی در بافت شهری منجر می گردد. از طرف دیگر شرایط مذکور باعث کاهش شدید آلبیدوی شهرمی گردد و در نتیجه انرژی رسیده که از سطح زمین باید به جو بازتاب شود کاهش می یابد و در سطح شهر باقی می ماند.

جهت کوچه ها و معابر در شهرها نیز طوری ممکن است با شد که برخی از آن ها در فصل سرد گاهی برای چند هفته هیچ انرژی خورشیدی دریافت ننمایند. بنابراین سهم این معابر از انرژی خورشیدی کمتر می باشد. انرژی دریافتی کمتر و کاهش آلبیدو در سطح شهر و دریافت انرژی بیشتر از این طریق به علل پیش گفته در مطالعات اقلیمی شهر بسیار حائز اهمیت است. از طرف دیگر وجود ذرات جامد (آیروسل ها ) مانند گردو غبار – گازها و بخارها باعث جذب بیشتر انرژی خورشیدی در طیف ماورای قرمز می گردد.

این ذرات مانع خروج تشعشات زمین د رطول موج مذکور به جو می گردد در مورد بازتاب زمینی (تشعشات) که به صورت مادون قرمز از زمین خارج می گردد، بایدگفت به میزان زیادی بستگی به پوشش سطح زمین دارد. مثلاً یک پارکینگ آسفالته می تواند ۱۱ تا ۱۲ درصد انرژی تشعشعی بیشتری از اراضی با همان وسعت با پوشش گندم از خود ساطع کند. ولی باید گفت روی هم رفته تشعشات خالص مادون قرمز در یک شهر نسبت به نواحی خارج شهر کمتر است. فعالیت های اقتصادی و اجتماعی موجود در سطح شهر ها که به مصرف انرژی منجر می شود نیز همان طور که می دانیم باعث افزایش دما د رسطح شهر می گردد که تحت عنوان انرژی آنتروپی نامیده می شود. انرژی آنترویی در زمستان ها به علت استفاده از انواع وسایل گرمایشی برای مناسب کردن محیط های زندگی وکار افزایش چشمگیری پیدا می کند. بهترین منابع انرژی آنترویی عبارتند از:

-1 دستگاه هایی که انرژِی گرمایشی تولیدی می کنند مانند شوفاژ ها – بخاری ها – دستگاه های نوری و … برخی از این دستگاه علاوه بر آن که تولید انرژی می کنند و مقداری از آن را نیز مستقیماً به فضای شهر وارد می کنند مثل شوفاژ ها و بخاری ها که از طریق لوله های دود کش انرژی را مستقیماً به فضا وارد می کنند، بعلت تولید برخی از گازها بر اقلیم شهر تأثیرات دیگری نیز می گذارند.

2- انرژی حاصل از حرکت وسایل حمل و نقل شهری، که این وسایل نیز از طریق اگزوز های خود همیشه مقداری انرژی گرمایشی و مقدار زیادی نیز گازهای آلوده کننده و بخار آب به جو شهر وارد می کنند.

3– انرژی حاصل از فعالیت موتورها و دستگاهها در کارخانه ها عیناً مانند دو مورد فوق بر اقلیم شهر و بخصوص دما تأثیر گذارند.

4- انرژی حاصل از فعالیت های متابولیسم انسانی شهرنشینان.

عوامل فوق هم بر دمای شهر و هم برایجاد جزیره حرارتی تأثیر می گذارند که رابطه مستقیمی با جمعیت شهر و توسعه شهرنشینی دارد.

-*عوامل دیگر تأثیر گذار بر دما و جزیره حرارتی شهر:

به جزء عواملی که در فوق بآن اشاره کردیم عوامل دیگری نیز هستند که بر دمای شهر و ایجاد گسترش و یا عدم گسترش جزیره حرارتی تأثیر می گذارند و عبارتند از: شرایط و پدیده های ژئوفولوژیکی حاکم بر شهر (مثل شهر تهران ) – نوع بارندگی و میزان بارندگی شهر در زمستان – پوشش گیاهی و نوع آن – وزش باد سرعت و جهت آن- عرض معابر و جهت آن ها- جنس مصالح غالب بکار رفته در شهر- رنگ ساختمان ها و بام ها- جنس و نوع سطوح پوشش بام ها و معابر شد.

توسعه جزیره حرارتی به میزان زیادی به شرایط اقلیمی بستگی دارد، بخصوص مراکز شهر ها و محلاتی از شهر که پشت به باد دارند، در این حالت انحراف از میانگین دما در طول سال بین مرکز شهر و نواحی مجاور وجود دارد که در میان عوامل اقلیمی باد نقش عمده ای دارد، زیرا هر قدر سرعت باد بیشتر باشد اختلاف دما بین مرکز شهر و نواحی مجاور بیشتر خواهد بود .

-*تأثیر فعالیت شهرنشینان بر میزان بارندگی شهر:

گرچه هنوز تأثیر فعالیت های شهرنشینان بر میزان بارندگی شهر بطور کامل مشخص نگردیده است و در ایران نیز این موضوع بطور جدی مورد مطالعه قرار نگرفته است. اما باید گفت گرچه تأثیرات فعالیت های انسانی براساس ویژگی های اقلیمی هر منطقه می تواند متفاوت بوده باشد ولی این تأثیرات بر سیستم بارندگی باید پیچیده و متغییر باشد. برای مثال فعالیت های انسانی که به ایجاد آیروسل ها منجر می گردد می تواند هسته های تراکم را برای ایجاد بارش فراهم سازد ( افزایش میزان بارش در شرق جزیره حرارتی تهران نسبت به غرب آن ) ولی از طرف دیگر افزایش دمای شهر باعث افزایش ظرفیت رطوبت پذیری هوای شهر شده و نقطه اشباع بالا می رود.بطور کلی در اثر فعالیت های انسانی مقدار بخار آب موجود در هوای شهر کمی دگرگون می شود و رطوبت نسبی کاهش می یابد و میزان بارندگی و شکل آن نیز به منطقه آب و هوایی – فصل و توده های هوایی که منطقه را تحت تأثیر قرار می دهد بستگی دارد.

میزان رطوبت نسبی در مناطق شهر نسبت به نواحی مجاور شهر کمتر است ، به خصوص وجود جزیره حرارتی مستقر بر روی شهر باعث کاهش رطوبت نسبی شهر می گردد. زیرا هر چقدر میزان دما افزایش پیدا کند همان طوریکه گفته شد ظرفیت رطوبت پذیری هوا بیشتر می شود و به همین علت است که مرکز شهر خشک تر از سایر نواحی شهر می باشد.

از آن جایی که جو همیشه حاوی مقدار زیادی ذرات ریز گرد و غبار – بخار آب و انواع گازها می باشد، ذرات مزبور می توانند به ذرات بخار آب پیوسته و ایجاد مه کنند، بنابراین مه و بارندگی از پدیده هایی هستند که در اثر فعالیت های انسانی در شهرها و مراکز آن ها می توانند ایجاد گردد.

-*تغییراتی که مه و بارندگی در فضای شهری امکان ایجاد آن ها را دارند به طور خلاصه عبارتند از:

مه:

در اثر پیوستن ذرات گرد و غبار و بخار آب در جو مجاور سطح زمین مه ایجاد می شود، توسعه شهرنشینی می تواند در ایجاد مه و مه آلودگی موثر واقع گردد که بر اساس موقعیت جغرافیایی و اقلیمی شهر در تابستان ها به حدود ۳۰ درصد و در زمستان ها گاهی به ۱۰۰ درصد نیز ممکن است برسد (وا لیبرگ ۱۹۱۶ )

ولی در زمانی که جزیره حرارتی برفراز یک شهر به گستردگی کافی برای تأثیر گذاری به مه آلودگی برسد، از توان روزهایی که هوا اشباع شود کاسته می گردد و رطوبت نسبی به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می کند و در نتیجه روزها ی مه آلوده کاهش پیدا می کند. اثرگذاری هوا با ذرات ریز در پراکندگی مه در اطراف مناطق متراکم شهری به صورت روزهای مه آلوده ظاهر می گردد که مقدار آن بستگی دارد به مقدار روزهایی که در آن وزش باد نیز وجود دارد .از طرف دیگر تشعشات خورشیدی در اثر آلودگی های مذکور کاهش می یابد ولی جزیره گرمایی در ضمن کاهش تعداد روزهای مه آلوده ، دوره تشعشات خورشیدی را نیز تداوم می دهد.

 بارندگی :

براساس مطالعات انجام شده، فعالیت های شهرنشینان باعث افزایش ابرناکی و بارندگی در شهر تا میزان ۱۰ درصد می گردد، علت این امر وجود سیستم های هوای پایدار و نا پایدار می باشد. از آن جایی که توده های هوای ناپایدار تمایل به صعود دارند و عواملی مانند افزایش ناهمواری – دما و آلودگی صعو د توده های هوا را تسریع می کنند، به همین علت امکان ایجاد بارش های شدید و توفانی وجود دارد، در حالی که توده های هوای پایدار که تمایلی به صعود ندارند چنین امکانی را فراهم نمی آورند.

ناهمواری های مجاور و درون بافت شهری از عوامل موثر در صعود توده های هوای ناپایدار می باشند که در بررسی های اقلیمی نقش انکار ناپذیری دارند جزیره گرمایی نیز بر پایداری یا عدم پایداری هوا و بارندگی بی تاثیر نمیباشد گرچه زمانی که توده های هوای سرد و مرطوب بر فراز شهرمی رسند به علت ارتفاعشان ممکن است هیچ تماس با جزیره گرمایی نداشته باشند و درظاهر هیچ افزایش بارندگی بوقوع نمی پیوندد ولی زمانی که توده هوای ناپایدار تمایل به صعود پیدا می کند و با لایه های بالایی جزیره گرمایی تماس حاصل می کند، چون این لایه از لایه های بالایی جزیره گرمایی سردتر می باشد، وجود جزیره گرمایی فرآیند صعود را تقویت می نماید و جابجایی توده هوا باعث ایجاد توفان و بارش های توفانی قابل ملاحظه ای میگردد، در حالی که نواحی مجاور جزیره حرارتی از چنین بارش محروم می باشند. شرق جزیره گرمایی که بر تهران مستقر شده است در طول سال ۳۰ میلی متر نسبت به نواحی مجاور بارندگی بیشتری دارد . ( پا ک – رجبعلی ۱۳۷۷ )

علت اینگونه بارش ها همان طور که گفته شد تماس لایه های پائینی توده هوای سرد ناپایدار با لایه های بالایی جزیره گرمایی و وجود ذرات ریز موجود در جو به خصوص بر فراز کارخانه ها میباشد، که گرچه آلودگی هوا را افزایش می دهند ولی از طرف دیگر همین ذرات قادرند به صورت هسته های تراکم وارد فرآیند بارش گردند، بطور کلی در یک شهر میزان بارندگی به شرایط زیر هم بستگی دارد:

یک: موقعیت شهر در منطقه آب و هوایی که بیشترین یا کمترین نسبت توده های هوای ناپایدار را که بر اثر شهر نشینی بسیار حساس هستند تعیین خواهد کرد .

دو: موقعیت شهر در چهار چوب ناحیه ای : مجاورت با دریا- موقعیت در منطقه پشت به بادی یا باد پناهی ، مثل یک شهر دره ای یا یک شهر در میان مجموعه ای از تپه های نزدیک به هم یا یک منطقه کوهستانی .

سه: چشم انداز شهر، موقعیت شهر در یک ناحیه پست- بر روی یک دامنه واقع در معرض بادهای بارانی و…

چهارم: موقعیت شهر در منطقه انبوه شهری: حومه های واقع در جهت مخالف وزش باد، مرکز شهر با بارش بیشتر.

پنج: نوع ساختمان ها: محله هایی با ساختمان مرتفع ضمن ایجاد تشدید ناهمواری باعث فقدان پوشش گیاهی مناسب نیز می گردد.

-*تأثیر شهرنشینان بر جابجایی هوا ( باد ) :

ساخت و سازهای شهری و بخصوص ساختمان های مرتفع باعث تأثیر سرعت و جهت باد می شود . مورفولوژی کالبدی شهر عامل بسیار مهمی در کاهش سرعت میانگین جریان هوا به خصوص درسطح زمین می باشد . کاهش سرعت جریان هوا در شهر بادرصد ساخت وسازها و ناهمواری های ایجاد شده توسط انسان ها در رابطه ای غیر مستقیم قرار دارد، یعنی هر چه مورفولوژی شهر از ناهمواری بیشتری برخوردار باشد سرعت باد در سطح شهر کاهش کمتری پیدا می کند. از طرف دیگر معابری که در جهت باد قرار دارند و در اطراف آن ها بافت فشرده ای از ساختمان ها وجود دارد، جریان باد در آن ها کانالیزه شده و در مواقعی که سرعت باد افزایش می یابد باعث ایجاد خسارات و حوادثی از قبیل کنده شدن درختان از ریشه، شکستن و افتادن تیرهای برق و تابلوهای مختلف در سطح شهر و … می گردد.

به عبارت دیگر باید گفت شکل معابر و وجود بناهای مرتفع باعث هدایت هوا در مسیر های مشخصی می گردد که چنانچه ساختمان های مذکور بهم متصل و فشرده باشند نقش تونل یا کانالی را ایفا می کنندکه ضمن هدایت باد در مسیری مشخص در پاره ای از موارد افزایش سرعت باد را نیز در پی دارد، اما چنانچه ساختمان هایی که در دو طرف معابر قرار گرفته اند بهم چسبیده و پیوسته نباشند و در فاصله هایی از هم جدا شوند باعث می گردد که باد از مسیرخارج شده و ساختمان ها رادور بزند، دور زدن جریان هوا ساختمان ها را باعث بوجود امدن گرد باد در سطح شهر می گردد برای مثال چنانچه جریان هوا وقتی به ساختمان های مرتفع برخورد می کند که اطراف آن جهت عبور هوا آزاد باشد. جریان هوا به طرفین منحرف می شود. در حالی که یک جبهه از هوا در معرض برخورد باد قرار می گیرد و جبهه مقابل در شرایط آرامش قرار دارد. در این شرایط معابری که در دو طرف ساختمان قرار دارند در معرض شدید وزش باد قرار می گیرند، که در نواحی خشک و نیمه خشک می تواند در فصل خاصی مشکل آفرین گردد.

ولی چنانچه ساختمان ها بصورت ردیفی و بهم پیوسته باشند و درمقابل وزش توده هوا واقع شوند، معمولاً باد پس از برخورد با آن ها بسمت بالا متمایل می گردد و از روی ساختمان عبور می کند.

در چنین حالتی اگر ساختمان های بعدی در فاصله کوتاهی قرار گرفته باشند دو حالت انفاق می افتد اگر فاصله خیلی کم باشد توده هوا از بالای ساختمان های بعدی نیز رد میشود.اما اگر فاصله بناهای بعدی قدری بیشتر ازهم باشد جریان اصلی هوا از بالای ساختمان ها رد می شود ولی بین دو ساختمان ممکن است بین دو بنا جریان بوجود آید شبیه تونل باد که ممکن است برای ساکنین بین دو بنا مشکل آفرین شود .اما اگر فاصله بین دو بنا بیشتر شود جریان هوابین دو بلوک تبدیل به یک جریان و الگوی پیچیده ای می گردد که مرتباً با جریان هوایی که بین دو بلوک فرو می ریزد تداخل پیدا کرده و تداوم می یابد.

مطالب فوق از یک رابطه ریاضی کلی پیروی می کند و آن عبارتست از : که H ارتفاع بنا و W مساحت بین دو بنا می باشد. این رابطه برای ساختمان های شکل ۳ کمتر از ۳/۰ تاحداکثر ۴/۰ است و برای ساختمان های شکل ۴ حدود ۸/۰ تا ۹/۰ است و برای ساختمان های شکل ۵ حدود ۶۵/۰ تا ۷/۰ می باشد.

ساختمان های بلند و بافاصله نزدیک به هم باعث می گردند که جریانات هوای ارتفاع بالا را به سمت پائین منحرف گردد و باعث ایجاد جریان باد در سمت مقابل و حاشیه ساختمان ها می گردد که در این حالت سرعت باد در معابر مجاور سه برابر معابری است که از این بناها فاصله دارند.

در مورد نقش مورفولوژی شهر در رابطه با باد بایستی گفت معماران و طراحان ایرانی در گذشته شناخت خوبی داشته اند ونتیجه ان ایجاد شهرهای قدیمی ایران از جمله یزد ، کرمان ، سمنان و تبس سابق و … می باشد ، که از این رابطه به خوبی جهت ایجاد معابر و هدایت جریان هوا به داخل بناها استفاده کرده اند . در شهرهایی که در کنار رودخانه و یا سواحل واقع شده اند و یا شهرهایی که در مجاورت کوهستان ها قرار گرفته اند و یا شهرهایی که از میان آن ها رودخانه ای در جریان است ، معابر و محلات مجاور آنها را طوری طراحی کرده اند که پیوسته هوای خنکی به سمت مرکز شهر که دارای گرمای بیشتری می باشد جریان داشته باشد ، این هوا به علت آن که خنک تر می باشد به زیر هوای گرم تر مرکز شهر خزیده و نهایتاً باعث تعدیل هوا در نواحی مرکز شهر می گردد. در نواحی مجاور کوهستان ها و اطراف سواحل دریا نیز هوای خنکی تحت عنوان نسیم کوه به دشت و یا نسیم ساحل به دریا و دریا به ساحل جریان دارد که به تعدیل هوا در محلات شهرهای مجاور منجر می گردد . اما احداث بناهای عمود بر مسیر جریانات هوای مذکور مانع از نفوذ آن ها به داخل شهرها می گردد در حالی که معابری که منطبق بر جریان نسیم های مذکور است موجب هدایت این جریانات تا مرکز شهر می گردد که تخلیه شهر را از هوای آلوده امکانپذیر می سازد.

*-شهر و جزیره گرمایی :

گر چه در این مورد قبلاً نیز صحبت شد ولی برای درک بهتر این موضوع و تأثیر جزیره گرمایی بر شهر و فعالیت شهر بر جزیره حرارتی این بحث را از جهت دیگری مطرح می کنیم. بر حسب معمول بر اساس آنچه تا کنون بیان کردیم دمای مناطق شهری از حاشیه شهر بیشتر است و شدت آن به عوامل متعددی از جمله وسعت شهر و مورفولوژی شهر بستگی دارد.

وسعت شهر باعث می گردد که جذب انرژی در اثر تغییرات کاربری اراضی دارای پوشش گیاهی به اراضی با پوشش گیاهی کم و یا اصلاً فاقد پوشش گیاهی افزایش یابد . از طرف دیگر انبوه ساخت و سازهای شهری و انبوه تنگاتنگ بناها و ایجاد معابر باریک نیز افزایش دریافت دما را در سطح شهر در پی دارد. این افزایش دما که از طریق تغییر کاربری بوجود می آید . باضافه افزایش مصرف انرژی ناشی از افزایش جمعیت بخصوص در عرض های جغرافیایی که ماه هایی از سال را شهرنشینان با مصرف انواع سوخت های مختلف انرژی مورد نیاز محیط را تأمین می کنند. به افزایش دمای محیط بیرونی نیز منجر می گردد.

 

البته در عرض های پائین تر جغرافیایی نیز زمانی که بخواهیم هوای درون ساختمان های مسکونی – اداری و تجاری را بوسیله سیستم تهویه مطبوع تنظیم نمائیم مجبور به مصرف انواع انرژی هستیم که خود باعث افزایش دمای محیط بیرونی می شود (کولرهای گازی).

از طرف دیگر کاهش پوشش گیاهی در اثر توسعه شهری نیز افزایش دمای محیط بیرونی را نیز بدنبال دارد زیرا که گیاهان نیز از طریق تبخیر و تعرق بعنوان یک سیستم خنک کننده محیط طبیعی عمل می کنند و در صورتی که از بین برده شوند میزان خنک کنندگی محیط از این طریق کاهش یافته و منجر به گرم شدن محیط بیرونی می شود. از طرف دیگر با توسعه مناطق شهری از میزان نفوذ پذیری زمین کاسته می گردد و در عوض آب هایی که بایستی در زمین فرو رفته و باعث خنکی هوای محیط اطراف خاک شود ، سریعاً توسط سیستم های جمع آوری آب های سطحی از دسترس خارج گردیده ، بنابراین خود تبدیل به عامل افزایش دمای محیط شهر می گردد. عوامل مورد اشاره باعث می گردد دمای فضای شهر نسبت به نقاط حومه شهر به میزان قابل توجهی تفاوت داشته با شد که این محدوده با درجه حرارت بیشتر از نقاط مجاور جزیره حرارتی شهر نامیده می شود .

از طرف دیگر جزیره حرارتی شهری بر فراز هر شهر در سه بعد به شکل گنبدی شکل می گیرد ، که معمولاً تحت تأثیر بادهای بلند یا کوتاه سینوپتیک قرار می گیرد. در شکل بعد این وضعیت نشان داده شده است.

 

معمولاً یک جزیره حرارتی تا ارتفاع ۱۰۰۰ متری ادامه می یابد و بعد از آن از بین می رود ولی اهمیت آن تا ارتفاع کمی بالاتر از ۵۰ متر است که تا ارتفاع ۱۵۰ متری کاهش دمای جزیره تا ۲ درجه سانتیگراد می رسد و از ارتفاع ۵۵۰ متری تقریباً اثرات آن از بین می رود. اثر دیگر جزیره حرارتی کاهش رطوبت نسبی هوای شهر است ، در نتیجه کاهش روزهای آلوده است.

همان طور که قبلاً گفته شده بارندگی و مقدار آن در جزیره حرارتی در همه جا یکسان نیست ، بطوری که برای جزیره حرارتی تهران تفاوت بارندگی غرب تا شرق آن به حدود ۳۰ میلیمتر می رسد. وجود اختلاف دما بین محدوده جزیره گرمای مستقر بر روی شهر و نواحی مجاور شهر یک جریان جابجایی هوا را باعث می شود که مانند نسیم کوه به دشت است.

*-تغییرات دما در سطح شهر :

با توجه به اینکه تنوع جنس مواد بکار گرفته شده در ساخت بنا ها در شهرها یکی از ویژگی های آن ها می باشد ، می توان گفت حتی در یک محله کوچک مواد سازنده ساخت و سازها یکسان نمی باشد . لذا شرایط آب و هوایی از جمله دما ، رطوبت ، میزان دریافت انرژی ، بازتاب زمینی ، وزش باد و حتی بارش در تمام سطوح یک شهر یکسان نیست . بر همین اساس شرایط آب و هوایی در شهر با نواحی پیرامونی آن نیز یکسان نمی باشد . زیرا :

1– دمای ناشی از مصرف انرژی در شهرها بصورت های گوناگون و بخصوص در زمستان ها باعث تفاوت دما می گردد.

2– میزان تبخیر و تعرق با توجه به ویژگی های شهر از نواحی پیرامون کمتر است ، بنابراین میزان درجه حرارت شهر از پیرامون بیشتر است.

3– وجود خاک و اراضی کشاورزی در نواحی پیرامونی شهر باعث مصرف دمای بیشتر شده بنابراین بر دمای شهر اثر می گذارد.

4– سطوح ایزوله شده در سطح شهر باعث می گردد که رواناب حاصل از بارندگی سریعاً از سطوح مذکور تخلیه شده و از دسترس خارج گردد و رطوبتی که می توانست در تعدیل هوای شهر بکار گرفته شود از میان رفته و زمین سریعاً خشک و سپس گرم می شود که باعث افزایش دمای سطح شهر می شود.

5– وجود ذرات معلق بیشتر در هوای شهر انرژی تابشی بیشتری را در طول روز دریافت می کنند و در طول شب نیز دمای کمتری را بازتاب می کنند که به افزایش دمای محیط منجر می شود .

6– از طرف دیگر سطوح مختلف شهری در تغییرات درجه حرارت شبانه روز مؤثر می باشند . زیرا با توجه به شرایط سطوح مذکور همان طور که در طول روز با دریافت انرژی تابشی بیشتر گرما می شوند ، به همان سرعت نیز انرژی بدست آورده را در شب از دست می دهند ، بنابراین تفاوت درجه حرارت در طول شبانه روز نواحی شهری از نواحی پیرامونی بیشتر است .

این مسئله حتی در درون شهر نیز از نقطه ای با کاربری متغیر با نقطه دیگر تفاوت دارد. مثلاً فضاهای سبز شهری و پارک ها تا دو سوم انرژی تابشی را صرف فرایند تبخیر و تعرق می کنند که با ایجاد میکروکلیمات های درون شهر منجر می شود که برای نمونه پارک شهر تهران در روزهای مرداد ماه با خیابان های اطراف بین ۶ تا ۱۰ درجه سانتیگراد تفاوت درجه حرارت دارد.

در خیابان های اطراف فضاهای سبز شهری دو سوم انرژی دریافتی به صرف گرم شدن هوای شهر می گردد و یک سوم دیگر نیز در دیوارها و بناهای مشرف به خیابان ها ذخیره می شود. که خود نهایتاً باعث گرم شدن محیط می گردد.

نقش دمای ذخیره شده در دیوارها و بناها در گرم کردن محیط در بعداز ظهرها و اوایل شب بخوبی محسوس است . این دما می تواند توسط عوامل دیگری باعث پدیده اینورژن گردد که میزان آن در تهران حدود ۲۷۰ روز در سال است . پدیده اینورژن یا وارونگی پدیده ایست که بیشتر در نواحی شهری و صنعتی روی می دهد ، و فرایند آن باین ترتیب است که در شرایط معمولی در سطح زمین با افزایش ارتفاع با کاهش دما روبرو هستیم ولی در شرایط اینورژن با افزایش ارتفاع با افزایش دما روبرو هستیم لذا در این مواقع هوا در سطح زمین سرد است و بعلت استقرار پرفشار بر روی شهر هوایی که گرم می شود امکان صعود ندارد بنابراین در زیر لایه های پرفشار هوایی که مرتباً از سطح شهر صعود می کند متراکم شده و امکان جابجایی ندارد . و این عدم جابجایی باعث می گردد که مرتباً بر غلظت هوای شهر افزوده گردد که خود مشکلات مختلفی را در شهر ایجاد می کند.

عوامل تأثیر گذار بر درجه حرارت شهر:

با توجه به مطالب بیان شده و میزان عوامل زیر را از جمله عوامل تأثیر گذار بر افزایش درجه حرارت شهر دانست .

یک : تغییر در موازنه انرژی تابشی در نتیجه ترکیبات موجود در فضای شهر و جنس و رنگ مصالح بکار رفته در ساخت و سازها.

دو : تغییر در انرژی بازتابی به علت جذب انرژی توسط سطوح رنگی متفاوت شهری و معابر شهری.

سه: وجود منابع گرمایی متعدد.

چهار: کاهش سرعت جابجایی هوا در سطح شهر در رابطه با شرایط بافت شهر و معابر آن .

پنج : کاهش سطوح تبخیر و تعرق.

شش: وجود مواد آلوده کننده در اتمسفر که شامل دود ، گازهای آلوده زا ، آیروسل ها (شامل ذرات کربن ، سیلیکات ، آلومین و … می باشد ) و احتمالاً مواد رادیواکتیویته که غیر از نقش آلودگی که دارند گرمازا نیز هستند.

ذرات موجود در اتمسفر جو باعث افزایش بیشتر تابش خورشیدی در لایه های مجاور سطح زمین می شوند بطوری که مطالعات انجام شده نشان می دهد به علت وجود مواد مذکور در اتمسفر شهر میزان دریافت انرژی تابشی خورشید ۵ تا ۶ برابر بیشتر از نواحی مجاور شهری می باشد و چون وزش باد هم در سطح شهر کاهش دارد و این مواد کمتر می توانند از آسمان شهر دور شوند بنابراین در شهرها و بخصوص مراکز آن ها ضمن گرم تر بودن هوا ، هوا آلوده تر است ، کاهش دید کمتراست و اینورژن در این نقاط بیشتر اتفاق می افتد.

هفت: گازهای عامل آلودگی که شامل دی اکسید کربن ، منو اکسید کربن ، هیدروکربورها ، اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات گوگردی که مقدار آنها به قسمت در میلیون اندازه گیری می شوند و با علامت ppm مشخص می شود نتیجه فعالیت های ترافیکی اتومبیل ها در سطح شهر ، فعالیت کارخانه های صنعتی ، سوخت فسیلی مصرفی در مراکز مسکونی و تجاری و اداری می باشد . آلودگی هوای شهر ها بوسیله این دسته گازها منطبق است با ساعات معمولی فعالیت شهرنشینان یعنی بین ساعت ۸ صبح تا ۴ بعد از ظهر ، برخی از گازها مثل اکسیدهای ازت No-No2 و اوزون O3 بین ساعات ۱۰ تا ۱۲ به حداکثر می رسد . افزایش این گازها و ذرات آیروسل در اتمسفر شهرها در برخی از موارد دمای شهرها را نسبت به نواحی مجاور بین ۱۲ تا ۱۴ درجه سانتیگراد افزایش می دهد.

اثرات مواد آلوده کننده اتمسفر بر آب و هوای شهرها :

اثر مواد آلوده کننده را بر آب و هوای شهرها می توان بصورت زیر تقسیم بندی نمود:

یک : تأثیر بر پخش تابش خورشیدی و کاهش قابلیت دید.

دو: جذب تشعشعات ماوراء بنفش توسط مواد آلاینده جو و افزایش درجه حرارت

سه: انتقال و جابجایی مواد آلاینده در سطح محلات شهر

چهار: ایجاد مه و بارش های اسیدی

پنج: افزایش روزها و ساعات انیورژن

شش: جلوگیری از بازتاب زمین و ایجاد شرایط گلخانه ای

*-نقش منفی ساختمان های بلند بر شهر

یک : ایجاد مانع در تعدیل دما و رطوبت

دو : ایجاد مانع در جهت جابجایی توده های هوا که آلودگی بیشتر هوا را در پی دارد.

سه : نحوه استقرار ساختمان های بلند و افزایش آمد و شد وسائل نقلیه به آلودگی هوا در فضاهای مجاور این ساختمان ها منجر می شود . (الهیه)

چهار: جلوگیری از تابش مستقیم نور خورشید به طبقات پائین ساختمان های مقابل مجاور .

پنج: باعث افزایش مصرف انرژی می گردند.

شش : افزایش فشار ناشی از وزن ساختمان های بلند بر خاک و لایه های زیرین باعث شکستن برخی از لایه ها و نفوذ فاضلاب آب ها به منابع زیر زمینی آب می گردد.

هفت : افزایش آسب پذیری در مقابل امواج زمین لرزه

هشت : جلوگیری از اشراف به فضاهای باز و چشم اندازهای عمومی و طبیعی اطراف

نه : افزایش آلودگی صوتی و هوا در اثر عبور وسائل نقلیه ، در طبقات بالا بیشتر از طبقات پائین است.

ده : افزایش هزینه های مقابله با آلودگی صوتی و هوا ، بو ، بسته شدن پنجره ها ، پرده ها در نتیجه استفاده از مصرف بیشتر سوخت برای روشنایی مصنوعی در روز

یازده : عدم دسترسی به هوای سالم بیشتر

دوازده : تأثیر بر شبکه های رفت و آمد شهری به دلیل تراکم بیشتر در این ساختمان ها

سیزده : تأثیر مستقیم بر روی شبکه تأسیسات شهری

چهارده : کاهش و یا فقدان فضاهای باز جهت فعالیت کودکان و نوجوانان

پانزده: اشراف به محیط های خصوصی که از نظر فرهنگی و اجتماعی و روانی قابل تأمل است.

*-میزان مواد آلوده کننده ناشی از فعالیت های شخصی

بر اساس مطالعات انجام شده در یک شهر یک میلیون نفری در آمریکا مقادیر زیر بصورت ذرات ریز توسط انسان ها در فعالیت های شخصی شان در یک شبانه روز تولید و به هوای شهر اضافه شده است.

عطر مصرفی ۵۰۰ کیلو

دود سیگار معمولی ۳۳۰۰ کیلو

دود سیگار برگ ۶۰۰ کیلو

ذرات ناشی از سایش کفش ها ۸۰۰ کیلو

تقسیم بندی نواحی اقلیمی

مدارک موجود حداقل از ۵۰۰ سال قبل از میلاد نشان می دهد که انسان در آن زمان توانسته بود که مناطق جغرافیایی و اقلیمی بین مداری- حاره ای و قطبی را شناسایی می کند و با تفاوت های بین سرزمین های سرد قطبی در نیمکره شمالی و معتدله و حاره ای آشنا بوده است. بطلیموس در ۱۶۸ سال قبل از میلاد زمین را به هفت اقلیم تقسیم نموده بود. از سال ۱۹۰۹ تا ۱۹۸۰ بیش از ۲۷ نوع تقسیم بندی اقلیمی توسط اقلیم شناسان ارائه شده بود که کلیه این تقسیم بندی ها را می توان در دو گروه تجربی و ژنتیکی طبقه بندی نمود که در اینجا فقط به روش کار اشاره می کنیم .

1-روش تجربی :

روش تجربی برای موارد زیر بکار می رود :

– فعالیت های کشاورزی

– نیاز آبی پوشش گیاهی

– پراکنش جغرافیایی پوشش گیاهی

– توجیه پدیده های ژنومورفولوژیکی

– تشکیل و پراکنش جغرافیایی خاک ها

– نقش قاره ها و اقیانوس ها در ایجاد شرایط جغرافیایی

روش تجربی بعلت بکارگیری شواهد و عوامل زیر دارای نقاط ضعفی می باشد که همیشه جوابگو نبوده و واقعیت ها را مشخص نمی کند.

– استفاده از فاکتور پوشش گیاهی برای مرزبندی

– استفاده از معیارهای قرار دادی

– عدم توجه به عوامل جوی منطقه ای و محلی

– عدم توجه به رفتارهای متقابل عناصر اقلیمی

– عدم توجه به دوره های اقلیمی

بنیان گذاران و پیروان این روش عبارتند از : کوپن – پنک – دومارتن – میلر – پاسا- ج : واهل – تورنث ویت – پگی – آمبرژه و …

 

2-روش تقسیم بندی ژنتیکی :

در این روش طبقه بندی بر اساس عوامل پدید آورنده اقلیم انجام می پذیرد که عبارتند از : تابش خورشیدی – توده های هوا – گردش عمومی جو که بنیان گذاران این روش : افرادی مثل بلکو ۱۹۵۶ – فلون ۱۹۵۸ اولیور ۱۹۷۰ و ترجونک ۱۹۷۰ می باشند.

–تقسیم بندی آب و هوا در ایران :

بطور کلی مطالعات علمی آب و هوایی در ایران از سابقه چندانی برخوردار نیست . اولین بار محمد حسن  گنجی  در سال ۱۹۵۵ آب وهوای ایران را بر اساس تقسیم بندی کوپن تقسیم بندی نمود و سپس در ۱۹۶۵ عدل در تقسیم بندی گنجی با توجه به شواهد پوشش گیاهی تغییراتی ایجاد نمود . در سال ۱۹۷۱ ثابتی طبقه بندی آمبرژه ، و گوسن را برای تقسیم بندی اقلیم ایران بکار گرفت و سپس در ۱۹۹۳ صالحی و در ۱۹۹۳ کسمایی و ۱۹۹۶ جوادی تقسیم بندی های اقلیمی ایران را بیان کردند. که در این میان تقسیم بندی کسمایی بر اساس تابش خورشدی ارائه شده و طی آن ایران به ۸ گروه اقلیمی تقسیم شده است.

روش کسمایی برای مطالعات شهری به ارائه جدول بیوکلیماتیک برای نواحی اقلیمی منجر شد که بر اساس آن شرایط هر منطقه و رابطه آن با مسکن و محیط مسکونی تعیین می شود. در حال حاضر در مطالعات جغرافیایی طبیعی از روش های کوپن – آمبرژه – دومارتن – سیلینیانف و استرالر و …. استفاده می شود. ولی توصیه می شود در مطالعات شهری بیشتر از روش کسمایی و یا ماهانی استفاده شود. در این بحث با توجه به اینکه قسمت اعظم مناطق ایران جزء مناطق نیمه خشک و خشک قرار می گیرد بنای مطالعه بر اساس شهرهای این مناطق قرار گرفته و از این نظر مشکلات این شهرها را در رابطه با اقلیم مورد بررسی قرار می دهیم.

- . خشکی هوا ، به علل مختلف جغرافیایی بیشتر نقاط ایران با کمبود رطوبت روبرو می باشد.

خشکی هوا و عدم رطوبت کافی بر اختلاف دمای شب و روز در طول سال تأثیر می گذارد. که این دو که بر هم تأثیر می گذارند معماری خاصی را بوجود می آورند که در گذشته بسیار مشخص بوده است (توجه نمائید به بناهای شهرهایی مثل یزد و کرمان) که امروز به آن معماری همساز با اقلیم گفته می شود و کسمایی و کمالی و علیخانی معیارهایی برای آن ارائه داده اند.

با توجه به گسترش جغرافیایی مناطق خشک و تنوعی که در میان این مناطق وجود دارد معیارهای ارائه شده کاربرد عمومی نداشته بلکه باید برای هر منطقه معیار جداگانه ای ارائه شود، برای مثال بندرعباس و یزد هر دو جزء مناطق خشک ایران محسوب می شوند ولی در بندرعباس رطوبت هوا برای نیمی از سال خود مشکل آفرین است در حالیکه در یزد عدم رطوبت هوا همیشه یک عامل است که تأثیر منفی دارد.

معیارهای اقلیمی که بر آسایش مؤثر هستند بطور معمول دو دسته اند. یکدسته معیارهایی هستند که بر اساس احساس سرما و گرما تأکید دارند و دسته دیگر شاخص هایی که بر اساس فعالیت های بیولوژیکی تعیین می شوند.

در این میان کارل ماهانی ، روشی را به همراه جداولی ارائه می دهد که بر اساس آن جداول که خود بر اساس شرایط آب و هوایی تنظیم شده است ، معماری همساز با اقلیم را در شرایط امروز جهان ارائه می دهد . در معیارهای وی دما – باد – رطوبت و بارش نقش اصلی را دارند.

در روش ماهان ابتدا میانگین ماهیانه دما (حداکثر- حداقل) و نوسانات ما هیانه آن مشخص می شود ، سپس مشخصات رطوبتی باد غالب و مقایسه دمای حداکثر و حداقل ماهانه مورد بررسی قرار می گیرد و با قرار دادن اطلاعات درجدول فرم یک و فرم دو (کتاب شهرهای مناطق خشک ۱۶۸ و ۱۶۹) پیشنهادات لازم را ارائه می دهد.

از افرد دیگری که در این زمینه کار کرده اند گیونی می با شد . وی با ارائه یک جدول میزان کارآیی یک ساختمان و محدوده های آن را مشخص می کند.

تطابق شهرها با شرایط اقلیمی :

یک : بافت شهر : نقشه هر شهر نشان دهنده بافت شهر است و نشان دهنده فضاهای مسکونی و ایجاد سیمای شهر ، بافت شهر فرایندی پویا می باشد که ممکن است آشفته و درهم باشد و یا از نظمی خاص پیروی می کند.

شهرهای مناطق خشک در ایران معمولاً شعاعی و متحدالمرکز بوده و از ویژگی های درون گرایی و تمرکز مساکن متأثر است . گاهی ممکن است دارای چند هسته بوده باشند.

شهرهای سنتی بافتی یکپارچه و متجانس دارند و بطور کلی فشرده و در ارتباط تنگاتنگ هستند و این وضعیت باعث شده که سطوح ساختمانی حداقل شرایط لازم در معرض تابش مستقیم قرار گرفتن را داشته باشد که آسایش بیشتر اهالی و ساکنین را در پی داشته باشد.

بطور کلی بافت فشرده در این شهرها مزیت های زیر را دارا بوده :

یک : سهولت حرکت و دسترسی

دو: امکان ایجاد شرایط آسایش اقلیمی

سه : کاهش تأثیر بادهای گرم و مزاحم و همچنین گرد و غبار

چهار: افزایش ضریب امنیت

در این شهرها فضاهای خالی و باز به حداقل رسیده و اگر هم باشد بیشتر بصورت صحن و حیاط مساجد و مراقد شریفه – تکایا – کاروانسراها و میادینی می باشد و گرنه بیشتر فضاها توسط سقف پوشیده شده است . بنابراین تابش خورشید بطور مستقیم بسیار کم است ، زیرا عکس این وضعیت باعث افزایش دما در روز و کاهش دما در شب است.

بافت شهر علاوه بر این تابعی از دسترسی به منابع آب نیز می باشد .

بافت معابر – معابر تنگ و پیچ در پیچ و پوشیده و در پاره ای مواقع دارای ساباط می باشد .

*-روش های مقابله با شرایط اقلیمی در نواحی گرم و خشک و نیمه خشک :

یک : انتخاب رنگ سفید برای جلوگیری از جذب انرژی یا هر رنگی که بازتاب انرژی خورشیدی را آسان کند.

دو: احداث معابر باریک که از دریافت انرژی کمتری برخوردار است.

سه: ایجاد معابر با پیچ و خم زیاد

چهار: کاشت درختان سایه دار در معابر

پنج: مسقف نمودن برخی از معابر که امکانپذیر است.

شش : ساخت دیوارهای ضخیم (در شرایط فعلی اقتصادی نیست.)

هشت : نصب پنجره های کوچک – مشبک و بیشتر به شمال ورو به جهت باد غالب بیشتر در قسمت بالا و نزدیک به سقف.

هشت : استفاده نمودن از مصالح بومی (در شرایط حاضر مورد استقبال قرار ندارد)

نه: استفاده از تاق های گنبدی یا ضربی با منافذی در سقف (با در نظر گرفتن کلیه جوانب)

ده: ساخت ایوان مسقف در جلوی پنجره ها و اتاق ها و ورودی ها بمنظور جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب.

یازده : ساخت بادگیر در جهت بادهای غالب جهت نفوذ هوای مناسب بدرون سازه ها

دوازده : ساخت کنسول هایی در جلو پنجره هایی که امکان ساخت ایوان مسقف در جلوی آن ها وجود ندارد.

سیزده : کاشت درختان و گیاهان در جلوی پنجره ها

چهارده : ایجاد حوض خانه و پاسیو در داخل ساختمان ها

پانزده : ساخت بنا در ضلع جنوبی محوطه های باز

شانزده : آجر فرش کردن معابر بجای اسفالت کردن

روش های مقابله با شرایط اقلیمی در مناطق معتدل :

در این گونه مناطق با توجه به اینکه شرایط اقلیمی چندان بازدارنده و مزاحم نیستند ، کمتر طرح یا طرح هایی اجرا می شود که متأثر از تأثیر گذاری شدید اقلیمی باشد ولی با توجه به این که در این دو شرایط آب و هوایی میزان بارندگی قابل توجه است و از این مقدار بارندگی میزان قابل توجهی از آن بصورت برف خواهد بود لذا شرایط زیر باید وجود داشته باشد:

یک : معابر سنگفرش یا بهر حال توسط آجر یا موزائیک و یا اسفالت ایزوله شود تا از ایجاد گل و گل آلودگی جلوگیری شود.

دو: معابر و مراکز خرید مسقف باشد تا زمان بارندگی مشکلاتی ایجاد نشود.

سه: بام خانه ها شیبدار در نظر گرفته شود.

چهار: پنجره ها بیشتر دو جداره در نظر گرفته شود.

پنج: پنجره ها رو به جنوب قرار گیرند تا امکان استفاده از انرژی تابشی خورشیدی در فصل زمستان که مایل می تابد وجود داشته باشد.

شش : در ساختمان ها امکانات نصب دستگاه های گرمایشی پیش بینی شود.

*-شهرها و تغییر اقلیم شهری؛ باید و نبایدها

یکی از اهداف اصلی برنامه‌ریزی و طراحی شهری ایجاد سلامت، آسایش و امنیت برای انسان‌هاست، اما با گرم شدن کره زمین، آلودگی هوا و تغییر اقلیم شهری سلامت و مطلوبیت فضاهای زیستی شهرها به مخاطره افتاده است.

براساس شواهد و یافته های آماری اقلیم کره زمین بویژه در مناطق شهری به طرف گرمایش می رود. برای نمونه دمای متوسط سالانه تهران درطی دوره 1960 تا 2008 حدود 2.256 درجه سلسیوس گرم شده است. این گرمایش در بیشتر ویژگی های محیط زندگی انسان اثر دارد. در شهر ها جزیره گرمایی شهر شدید تر می شود، آلودگی هوای محیط شهری افزایش می یابد. مصرف انرژی برای ایجاد شرایط مطلوب زندگی افزایش می یابد. در مجموع افزایش دما در محیط شهری مشکلات و هزینه های سنگینی ایجاد می کند. تنها راه چاره برای جلوگیری و یا حداقل تعدیل این مشکلات تغییر ساختار کالبدی شهر در جهت سازگاری با این فرایند گرمایش است. بر اساس بررسی  آمار ساالانه دمای ایستگاه هواشناسی فرودگاه مهر آبادا ز سال 1960 تا 2008 وضعیت کالبدی شهر تهران در دوره مورد نظر بر اساس نمونه های انتخاب بررسی شد.ه تا مطابقت فرایند طراحی شهری بویژه در فضاهای عمومی با تغییرات اقلیم شهر سنجیده شود. نتایج بررسی نشان داده که در طول دوره آماری دمای متوسط شبها 3.456 درجه و دمای متوسط روزها 1 درجه سلسیوس افزایش یافته است. یعنی اینکه شبها بیشترا ز روزها گرم شده اند. اما دمای روزها خیلی افزایش نیافته است. اما علیرغم این افزایش دما الگوهای طراحی فضاهای عمومی تغییرات چشمگیری نداشته است. یعنی اینکه به استثنای فضای سبز که در ا ین دوره روند نسبتا افزایشی نشان می دهد ، ساختار و کالبد خیابانها و فضاهای عمومی و ساختمانها تغییر مناسبی نداشته اند. الگوهای معماری و طراحی همانند گذشته است. و هیچ حرکت چشم گیری در زمینه سازگاری ساختار شهری با گرمایش هوا صورت نگرفته است. در نتیجه مصرف انرژی و آلودگی هوا روز به روز افزایش می یابد و شاخص های آسایش مردم در محیط های عمومی و واحد های مسکونی کاهش می یابد

متأسفانه امروزه در تصمیم‌گیری‌ها برای توسعه شهرها، تغییرات اقلیمی و تأثیرات ساختار شهری بر اقلیم شهر کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. لذا باید اهمیت برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری شهرها به منظور تاب‌آوری آن‌ها در برابر تغییرات اقلیمی به‌ویژه جزایر گرمایی شهری مورد توجه مسئولان و صاحب‌نظران این حوزه قرار گیرد.

اثرات تغییرات اقلیمی بر شهر و شهروندان در زمینه‌های محیطی، اجتماعی و اقتصادی مخرب و زیان‌بار است، یکی از چالش‌های اصلی شهرها در این زمینه افزایش منابع حرارتی است که به پدیده جزایر گرمایی شهری مشهور است.

وی ویژگی‌های جغرافیایی و عوامل انسان‌ساخت را در ایجاد جزایر گرمایی مؤثر است در شهر تهران ویژگی‌های جغرافیایی و عوامل انسان‌ساخت در ایجاد جزایر گرمایی بیشترین نقش را دارند.

شرایط گرمایی جدید در شهرها بر مصرف انرژی و آسایش حرارتی افراد در مقیاس کلان اثرگذار است و خسارات سنگینی را به بار می‌آورد که به‌طور محسوس مشخص نیست و امکان اندازه‌گیری جزایر گرمایی در سه مقیاس ماکرو، محلی و خرد به ترتیب از طریق تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های هواشناسی و برداشت از سایت وجود دارد.

رویکرد تاب‌آوری را به عنوان یکی از دیدگاه‌های نوین برای پاسخ به تغییرات سریع و یا تدریجی، نیازها و پیچیدگی‌های روزافزون شهرها در جهت کاهش تأثیرات جزایر گرمایی شهری می باشد تاب‌آوری، توانایی یک سیستم و جامعه‌ای می‌باشد که در معرض مخاطرات قرار گرفته است تا در مقابل این شرایط مقاومت کرده، آن‌ها را جذب کند، با آن‌ها همساز شده و در نهایت تأثیرات مخاطرات را با رفتاری کارآمد، به موقع و به‌جا از طریق حفظ و بازسازی ساختارهای اولیه بکاهد. در نتیجه بحث تاب‌آور کردن شهرها بسیار مهم و حیاتی برای مقابله با تأثیرات منفی و تغییرات اقلیم است.

تاب‌آوری شهری موضوعی پیچیده و چندبخشی است و به رویکردی یکپارچه با طیف وسیعی از برنامه‌های عملیاتی در لایه‌های چندگانه و مختلف در سه دوره برنامه‌ریزی کوتاه، میان و بلندمدت نیاز دارد. در این ارتباط سیاست‌گذاری در سطح کلان برای کاهش انتشار گازهای گلخانه و در سطح محلی اقدام برای به حداقل رساندن تأثیرات منفی تغییر اقلیم لازم است که در این میان یکپارچه کردن راه‌حل‌های زیرساختی با زمینه‌های اجتماعی - سیاسی اولویت دارد.

تاب‌آوری باید در رده‌های بالای حکمروایی شهری اولویت‌بندی شود. خواست سیاسی، به همراه همیاری ذینفعان مختلف و تعاملات جوامع، برای پیشبرد اقدامات موفق در جهت تاب‌آوری شهری ضروری است.

ضرورت افزایش تاب‌آوری شهر تهران و کاستی‌های شهر تهران در زمینه مقابله با تغییرات اقلمی به‌ویژه در دو بخش، نبودن سازمان متولی خاص برای سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی در این زمینه و نبودن پایگاه اطلاعاتی برای محققین و پژوهشگران دو مقوله اساسی است .

ب- جنبه های اقتصادی استفاده ار آب و هواشناسی در شهر سازی :

طرحهای ذیل بطور مشخص می تواند توسط سازمان هواشناسی هدف گذاری و سرمایه گذاران این بخش را از لحاظ محصولات قابل تولید، بهترین محل و مکان جغرافیایی سرمایه گذاری، روند توسعه سرمایه گذاری، آینده نگری در تولید محصولات و غیره...  راهنمایی نماید:

الف : استفاده از مصالح مدرن در طراحی بناهای جدید

ب : طراحی سازه ها متناسب با اقلیم منطقه

ج: استفاد از انرژی های تجدید پذیر ( باد و خورشید) در کاهش آلودگی محیط زیست و صرفه جویی انرژی

ه : ساختمانهای هوشمند

و : استفاده از انرژی خورشیدی در نمای بناها

 

الف : استفاده از مصالح مدرن در طراحی بناهای جدید

شکل جديد بناهاي امروزي كه متناسب با نيازهاي بشرامروز است، تنها به دليل طراحي متفاوت نيست بلكه شكل اجرا و نوع مصالح به كار رفته در بناها نيز در متفاوت بودن بناهاي امروزي تاثير بسياري دارند.

بشر امروز وارد دوران جديدي از زندگي خود شده است و به همين خاطر نيز نسبت به بسياري از مسائل حساس تر از قبل عمل میكند. نگاه جديد انسانها به حفظ محيط زيست وصرفه جويي درمصرف انرژي، حاصل اين ديدگاه جديد است. بدون مصالح، محصولي وجود نخواهد داشت. علاوه بر اين مصالح درهر طرحي اصول عقلي را هم به خوبي احساسات به نمايش میگذارند و در بسياري از تخصص هاي تكنيكي فراهم كننده يك معني براي الهام احساسات هستند.

دربناهاي دو دهه گذشته، هم ملاحظات تكنيكي و هم زيبايي شناختي مورد توجه بوده اند. دراين ميان پيشرفت هاي جديد مهندسي مواد، خود موجب افزايش امكانات فناورانه شده و همانند جنبه زيبايي شناسانه مصالح، به عنوان يك فرصت طراحي قلمداد میشود.  مصالح نام آشناي بناهاي امروز ما آجر، سنگ، گچ، آهن و فولاد و بتن وشيشه اند درحاليكه درطول ده سال اخير تاثير عمده مصالح طبيعي به شدت مورد توجه قرار گرفته است. براي مثال تقاضاهاي مربوط به سازه هاي چوبي، كورتن استيل، اكسيدايزد كوپر، روي، آجر كوره اي چند رنگ و انواع جديد بتن نشان دهنده اين موضوع هستند. اما بايد قبول كرد كه اين پيشرفت ها نيز به زودي به پايان عمر خود نزديك میشوند.

پيشرفت هاي جديد، علاقه و اشتياقي روزافزون را به انواع مختلف مصالح و تكنيك هاي جديد، چند منظوره و شگفت آور نشان میدهد كه به كمك آنها ايده هايي را كه زماني غير ممكن و نامعقول به نظرمیرسيد، عملي و قابل درك كرده است. نبايد اين نكته را از خاطر برد كه ايده هايي كه در امر ساخت و ساز يك بنا ارتباط تنگاتنگي با وضعيت اجتماعي و اقتصادي جامعه دارند. علاوه بر اين مطلب جريانات عمده و مهم آينده ما را نيز موضوعاتي همچون توجه به محيط، سلامت عمومي، ارزشمند كردن پول، و روش زندگي آينده تشكيل میدهند. در توضيح بيشتر بايد گفت كه محيط زندگي آينده ما وابسته مسائلي چون كم كردن استفاده از مصالح، پايداري و چرخه حيات، برگشت پذيري محصولات ومصالح و صرفه جويي درانرژي است. سلامت عمومی جامعه را نيز شرايط كاري راحت و ايمن، محيط كار و زندگي پاكيزه و سالم تامين میكند. ضمن اينكه صنعتي شدن، انعطاف پذيري درساخت و ساز، استفاده از محيط شهري به طور منعطف، توسعه كيفي و توليد وساخت سريعتر باعث ارزشمند تر شدن پول خواهد شد و شيوه خانه داري، باز توليد و وجودخانه هاي انعطاف پذيردرشيوه زندگي آينده ما موثر خواهند بود. نگاه جديد به شيوه ساختمانسازي، استفاده از مصالح جديدي را نيز طلب میكند. هر چند ممكن است تكنولوژي ساخت و يا شيوه اجرا دراستفاده از اين مصالح هنوز غريب و نا آشنا باشد اما شناخت اين مصالح جديد و كشف خصوصيات آنها كمك موثري به ايجاد نياز كردن آنها درجامعه ما خواهد كرد.

مهمترین مسئله در انتخاب و تصمیم برای تولید مصالح نوین در نظر گرفتن نحوه تبادل انرژی با هوای مجاور و سازگاری با اقلیم منطقه است این اصل می تواند موجب ایجاد صنعتی پایدار باشد. به عنوان مثال نماهای چوبی در چه منطقه ای می تواند بکار رود. طبیعتاً با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و مشاوره های هواشناختی سرمایه گذار در این بخش می تواند توجیه اقتصادی خوبی از مصالح تولیدی برای کاهش هزینه مصرف کنندگان و یا بهبود شرایط بهره وری فراهم آورد. که خود موجب جذب بازار و مشتری خواهد بود.

 

ب : طراحی سازه ها متناسب با اقلیم منطقه

شرایط آب و هوایی به موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرها و تداوم حیات شهری به شمار می آید. در واقع شهرها، عناصر شهری وعملکرد آنها همواره از عناصر و عوامل آب و هوایی متأثر بوده و هستند. این تأثیر پذیری تا قبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریباً یکسویه بوده و از آن به بعد شهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تأثیر گذاشته و تغییرات اقلیمی میکرو را پدید آورده اند به گونه ای که امروزه یک قلمرو اقلیمی خاص به نام ” میکرو کلیمای شهری” ظهور یافته و مطالعات مربوطه تحت عنوان ” آب و هوا شناسی شهری ” مطرح گردیده است. استفاده از داده های بارش، درجه حرارت، رطوبت، باد ....و تغییرات فاحش سالانه و دوره های طولانی آماری چند ده ساله معمار را در بکار گیری نوع مصالح، جهت ساختمانها، تعبیه درب و پنجره و ایوان و سقف و غیره کمک خواهد کرد. آشنایی با تحولاتی که انسان بدون توجه به اقلیم منطقه بر چهره طبیعت بوجود آورده است مانند راهها، شهرها، مراکزصنعتی، زمینهای کشاورزی، ساختمانهای عمومی، فضاهای سبز، شهرکهای اقماری، ساخت وسازهای نامناسب همراه با محیط آلوده جوراجور، توسعه حمل و نقل و ساخت جاده هایی که پس از اتمام کار بیش از هزینه های اولیه خرج بهسازی و رفع معایب آن میشود و باز هم ایمنی جاده های اصولی را ندارد، یا سدی که بعد از ساخت آن آبی در پشت آن جمع نمی شود و هزینه انجام شده را بر نمی گرداند. ساختن پلها، کانالها، کارخانجات در مسیلها، بدون در نظر گرفتن حجم حوضه آبریز همه و همه با اتکاء به داده های آماری و چشم انداز اقلیمی امنیت، آسایش و صرفه جویی را بدنبال خواهد داشت.

در این رابطه باید بدانیم که در روابط متقابل بین پروژه های ساختمانی  و هوا یا آب و هوا دو جنبه کلی وجود دارد.

اول : اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان و استقرار آن

دوم : اثرات مستقیم آب و هوا بر روی فعالیتهای ساختمانی

در رابطه با این موارد و برنامه ریزی مربوط به آن موارد زیر باید مد نظر قرار گیرند :

1 : مکان یابی مناسب و مطلوب

2 : نظم و ترتیب بناها نسبت به یکدیگر و در رابطه با تأثیر پذیری از عناصر اقلیمی

3 : مقاومت مصالح به کار گرفته شده در برابر عناصر و عوامل آب و هوایی

4: پلان ،شکل و طراحی ساختمان نسبت به شرایط آب وهوایی

5 : ضرایب راحتی و آسایش مبتنی بر یک معماری همساز با اقلیم

 

 

 

 

ج: استفاد از انرژی های تجدید پذیر ( باد و خورشید) در کاهش آلودگی محیط زیست و صرفه جویی انرژی

 اگر بپذیریم باد هوای در حال حرکت است و به وسیله‌ی جذب گرمای یکنواخت سطح کره‌ی زمین که حاصل عملکرد خورشید است به وجود می‌آید. ازسوی دیگر در مناطق ساحلی سطح زمین از سازنده‌های خشکی و آبی متنوع تشکیل شده‌اند، اشعه‌ی خورشید را به طور یکنواخت جذب می‌کنند. وقتی خورشید در طول روز می‌تابد، هوای روی خشکی سریعتر از هوای روی مناطق آبی گرم می‌شود. هوای گرم روی خشکی سبک شده و بالا می‌رود و هوای خنک‌تر و سنگین‌تر روی آب جای آن را می‌گیرد که این فرآیند بادهای محلی را می‌سازد. در شب از آنجا که هوای روی خشکی سریعتر از هوای روی آب خنک می‌شود، جهت باد برعکس می‌شود. از آنجا که باد تا زمانی که خورشید به زمین می‌تابد، به طور پیوسته تولید خواهد شد، آن را منبع انرژی تجدید شونده می‌نامند.

هنگامی که تابش خورشید بطور نامساوی به سطوح ناهموار زمین می رسد سبب ایجاد تغییرات در دما و فشار می گردد و در اثر این تغییرات باد بوجود می اید هم چنین اتمسفر کره زمین به دلیل حرکت وضعی زمین گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد که این امر باعث بوجود آمدن باد می گردد. جریانات اقیانوسی و دوران کره زمین نیز می تواند با ایجاد پدیده هائی باد تولید نمایند.

 

 

مزایای بهره برداری از انرژی باد

انرژی باد نیز مانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر از ویژگی ها و مزایای بالاتری نسبت به سایر منابع انرژی برخوردار است اهم این مزایا عبارت است از:
1- عدم نیاز توربین های بادی به سوخت که در نتیجه از مصرف سوخت های فسیلی کاسته میشود
2- رایگان بودن انرژی باد
3- توانائی تامین بخشی از انرژی برق
4-  کمتربودن نسبی قیمت انرژی حاصل از باد نسبت به انرژی های فسیلی
5-  کمتر بودن هزینه های سرمایه گذاری انرژی باد در بلند مدت
6- تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرزی
7-  قدرت مانور زیاد جهت بهره برداری در هر ظرفیت و اندازه از چند وات تا چندین مگاوات
8- عدم نیاز به آب و زمین زیاد برای نصب
9- نداشتن الودگی محیط زیست نسبت به سوخت های فسیلی

 

ساخت یا واردات و همچنین سرمایه گذاری در توربین های کوچک بادی خانگی می تواند در مناطق مشخص شده توسط سازمان هواشناسی توجیه اقتصادی داشته و با توجه به افزایش روز افزون هزینه حاملهای انرژی می تواند مورد استقبال قرار گیرد. استفاده از این انرژی در روستاهای دور دست و تامین برق آن مناطق می تواند راهگشای سرمایه گذاری مناسب در این زمینه باشد.

 

ه : ساختمانهای هوشمند

برجسته شدن نقش بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان در پی آزادسازی نرخ حامل های انرژی در کشور سبب شده تا سیستم های مدیریت هوشمند امروزه به عنوان جزء جدایی ناپذیر هر ساختمان می باشد.

زيبايي، آسايش و راحتي، انعطاف پذيري، بهره وري و صرفه جويي انرژي، نياز هاي امروزه در ساختمانهاي مسكوني جديد و يا ساختمانهايي كه مورد نوسازي قرارمي گيرند هستند.

از اهداف عالی سیستم هوشمند ساختمان می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
 •   افزایش سطح رفاه و آسایش
•   افزایش زیبایی و دکوراسیون ساختمان
•    قابلیت ارتقاء تجهیزات
•    صرفه جویی انرژی
 •   افزایش عمر مفید تجهیزات
 •   ارزش افزوده ساختمان

سازمان هواشناسی با تاثیر متقابل پارامترهای گوناگون هواشناسی می تواند در هوشمند سازی ساختمانها کمک اساسی نماید. ساختمانهای هوشمند که هم اکنون تکنولوژی آن به سرعت در حال گسترش است. یک بازار بکر و آماده برای سرمایه گذاران این حوزه می باشد. تهویه هوای درون ساختماان با توجه به درجه حرارات محیط بیرون و بسیار از موارد دیگر می تواند بصورت هوشمند عمل نماید.

 

 

و : استفاده از انرژی خورشیدی در نمای بناها

بخش اعظم انرژي اولیه تولید شده در جهان در صنعت ساختمان وبراي گرم کردن در زمستان و در تابستان براي سرمایش ساختمان مصرف میگردد. در حقیقت به لحاظ عدم عایق بندي و درز بندي مناسب و نیز عدم استفاده از مصالح مرغوب و یا عدم تطابق ساختمان با شرایط اقلیمی و فرهنگی، مصرف انرژي در ساختمانها بخصوص درایران بسیار بالاست تا جائیکه در آینده اي نه چندان دور با مشکلات و معضلات کمبود انرژي و اعتبارات مربوط به آن روبرو خواهیم شد. میزان شدت مصرف انرژي در ایران حدودا 17 برابر کشور ژاپن و4 برابر کشور کاناداو 2 برابر کشور پهناور چین میباشد و نیز کسب رتبه سوم مصرف گاز طبیعی جهان در مقایسه با دیگر کشورهاي صنعتی دنیا، حاکی از عدم مصرف بهینه گاز طبیعی در ایران است. حدودا  %40 درصد ذخایر گاز طبیعی جهان، در اختیار ایران است و یا بعبارتی ایران جایگاه دوم در جهان را از نظر داشتن منابع گازي دارا می باشد ایران از نظر تولید گاز طبیعی در سال در رتبه چهارم بعد از روسیه، آمریکا وکانادا قرار دارد و از نظر مصرف در سال، رتبه سوم در دنیا را به خود اختصاص داده است. یعنی تقریبا برابر با آنچه تولید میکند را در طی سال مصرف میکند . سهم مصرف گاز طبیعی در ایران و در بخش خانگی و تجاري حدودا % 40 درصد یعنی حدودا 12 میلیون خانوار شهري که طبق برنامه ارائه شده تا پایان سال 2025 میلادي باید % 95 درصد جمعیت شهري و % 40 درصد جمعیت روستائی از نعمت گاز طبیعی برخوردار شوند و بهمین دلیل است که ایران مقام سوم مصرف گاز جهان را دارا میباشد آمارها و شاخصها نشان میدهد که ایران فاصله زیادي با الگوي مصرف بهینه دارد و باید در قالب یک عزم ملی و با تحقیقات و مطالعات علمی و فنی نسبت به اصلاح الگوي مصرف اقدام کرد. با توجه به آمار ارائه شده، ایران مسئولیت سنگینی در بهره گیري صحیح از منابع در برابر مردم و نسلهاي آینده دارد و باید با برنامه ریزي در مصرف بهینه، زمینه ساز آینده بهتر براي آیندگان با منابع رایگان و قابل دسترس انرژي در دنیا مانند خورشید است استفاده از انرژي خورشیدي براي گرم کردن آب، سیستم گرمایشی ساختمان و روشنایی میتواند هزینه هاي انرژی منازل مسکونی را که حدودا %70 درصد ساختمانهاي هر شهر را تشکیل میدهد را تا حدود % 60 در طی سال کاهش دهد . با استفاده از آبگرمکنهاي خورشیدي و سیستم هاي گرمایشی و سرمایشی خورشیدي میتوان در کل عمر ساختمان، هزینه هاي بسیاري را صرفه جوئی کرد و نیز این سیستم ها میتوانند در حفظ منابع طبیعی و محیط زیست به مردم کمک موثري نماید. معمولا در سیستم هاي خورشیدي یک سیستم کمکی هم قرار دارد که در روزهایی که ممکن است انرژي خورشیدي براي تامین گرمایش مورد نیاز کافی نباشد،از آن استفاده شود . استفاده از سیستمهاي خورشیدي،یک سرمایه گذاري منطقی و از دیدگاه حفظ محیط زیست و کاهش انتشار گازهاي گلخانه اي،سرمایه گذاري منطقی است.

 

نگاهی به نقش خورشید و ایوان در معماری:

موقع جغرافیایی ،عرض جغرافیایی،ارتفاع آفتاب،طول سایه و تغییرات آن در طول سال به معمار این امکان را  میدهد که سازه اش در زمستان از حداکثر تابش خورشید و در تابستان از حداقل تابش برخوردارگردد.بکار گیری این فرآیند به نحو مطلوب در معماری ساختمان ضمن صرفه جویی 50 درصدی در این زمینه با استناد به سایر داده ها و فاکتور های اقلیمی این روند  را 80تا 90 در صد به این امنیت و آسایش را افزایش خواهد داد.

یكی از ساده‌ ترین و در عین حال مهمترین اصلی كه همیشه در معماری سنتی و نوین  ایران  بایستی رعایت گردد توجه به خورشید و بهره‌وری مناسب از نور آن میباشد . می‌دانیم كه ارتفاع آفتاب در حركات ظاهری خود در طول سال حدود 47 درجه نوسان دارد. به عنوان مثال در تهران كه در عرض شمالی 42َ °35 (35 درجه و 42 دقیقه) قرار دارد،ارتفاع آن به هنگام آغاز بهار و پائیز حدود 55 درجه و طول سایه اشیاء حدود 0.7 ارتفاع خود،ارتفاع آن در آغاز تابستان حدود 78 درجه و طول سایه اشیا حدود 0.2 ارتفاع بنا،ارتفاع آن در آغاز زمستان حدود 31 درجه و طول سایه اشیاء حدود 1.6 ارتفاع بنا ،بنابراین ساختمانی به شكل زیر در حالیكه در زمستان حدود 4.8 متر آفتاب را به درون خود جای می‌دهد در تابستان با در نظر گرفتن ایوانی مسقف به عرض حداقل 60 سانتی‌متر از ورود آفتاب به درون ساختمان جلوگیری می‌نماید و بدین ‌ترتیب حدود 50 درصد از مصرف سوخت در زمستان برای گرم كردن و در تابستان از مصرف برق برای سرد كردن صرفه‌جویی می گردد(7) و با رعایت تهویه های طبیعی و عایق کاری می توان این صرفه جویی را تا حد 80 تا 90 درصد بالابرد، كاری كه در ساختمانهای قدیمی با وسایل آنروزی استفاده می‌كردند.  و امروزه علاوه بر استفاده مادی به همین سبب از آلودگی محیط نیز كاسته خواهد شد. وجود ایوانهای مسقف چه در شهرها و چه در روستاها كاربرد بسیاری را دارد به عنوان مثال  حیاطی مستقل برای تمدد اعصاب و داشتن گلدانی به عنوان فضای سبز كه در جمع میلیونها اتاق در شهری مانند تهران و کلانشهرها قابل توجه است، برای خشكاندن لباس و ضدعفونی آن، برای خشك كردن میوه و سبزی، برای استراحت در زمستان و خوابیدن در تابستان و بسیاری فواید دیگر به خصوص در آپارتمانهای لانه زنبوری كنونی. بسیار بجا خواهد بود كه در دانشكده‌ها مهندسان جوان را برای احیای اینگونه فضاها با توجه به اقلیم منطقه  تبلیغ كرد.

منبع:azmet

مطالب مرتبط:

تاثیر رنگ ها بر میکرو اقلیم شهری(بخش اول)

تاثیر رنگ ها بر میکرو اقلیم شهری(بخش دوم)

تأثیر رنگ‌ها بر میکرو اقلیم شهری (بخش سوم)

مطالب مرتبط

ارسال نظر برای این مطلب

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B :S
کد امنیتی
رفرش
کد امنیتی
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]