بررسي شناسه‌هاي حرارتي جداره‌هاي پوسته خارجي بنا مطالعه موردي: مناطق روستايي اردبيل

A Study on the Thermal Indexes of Membranes in Building Envelope (The Case of Rural Areas of Ardebil)

بحران محيط زيست در نيم قرن گذشته و ساليان اخير‌، زندگي بشر بر روي كره زمين را با چالش‌هاي جديدي روبرو ساخته است. پيامدهاي ناشي از روش‌هاي زندگي ماشيني و صنعتي و استفاده روزافزون از سوخت‌هاي فسيلي به‌منظور دستيابي به آسايش بيشتر در زندگي روزمره‌، روز به روز توجه به مسايل زيست محيطي و مصرف بهينه سوخت را در كانون توجه انديشمندان قرار داده است.در طراحي معماري‌، آسايش حرارتي1 از مقوله‌هاي بسيار مهم بوده و تامين آسايش حرارتي ساكنين يك بنا از دغدغه‌هاي اصلي در طراحي فضاهاي زيستي مي‌باشد‌، امروزه در كشور ما‌، به‌منظور دستيابي به اين آسايش‌، ميزان مصرف انرژي در بخش ساختمان به نسبت استانداردهاي جهاني‌، در حد بالايي قرار دارد. بالا بودن اين ميزان‌، مسلماً با عوامل و فاكتورهاي تاثير‌گذار مختلفي درارتباط است كه در اين ميان نبايد نقش جداره‌ها و پوسته‌هاي خارجي بنا‌، ناديده گرفته شود‌. در اين مقاله سعي بر اين بوده است كه با بررسي جداره‌هاي متداول در معماري بومي و مناطق روستايي اقليم سرد‌، نقش پوسته‌هاي خارجي بنا در انتقال و اتلاف انرژي حرارتي مورد بررسي قرار گيرد‌، در اين راستا و به‌منظور دستيابي به نتايج قابل قبول در اين پژوهش مراحل زير طي شده است: 1ـ نقش و وظيفه پوسته خارجي بنا در يك ساختمان و بنا‌، بررسي و تجزيه و تحليل شده است‌.2- با نگاهي به مفاهيم آسايش حرارتي‌، محدوده آسايش حرارتي افراد در فضاهاي بسته مورد بررسي قرار گرفته و اين دامنه استخراج و مشخص گرديده است‌.3ـ داده‌هاي هواشناسي‌، ويژگي‌هاي اقليمي و اقليم منطقه اردبيل استخراج و بررسي گرديده‌ و با مشخص شدن نوع اقليم اين مناطق (جزو مناطق سرد ايران) و مقايسه ويژگي‌هاي اقليمي اين مناطق با دامنه تغييرات دمايي در محدوده آسايش حرارتي‌، مسير حركت و جريان و نحوه انتقال انرژي حرارتي توسط پوسته‌هاي خارجي بنا ، مشخص گرديده است‌.4- روش‌هاي انتقال انرژي حرارتي در جداره‌ها‌، روش‌هاي محاسبه ميزان تبادل انرژي حرارتي و شناسه‌هاي حرارتي جريان انتقال ناپايدار مورد بررسي قرار گرفته و به‌منظور سهولت محاسبات و افزايش دقت در محاسبات مربوط به شناسه‌هاي حرارتي‌، نرم افزار مورد نياز تهيه گرديده است‌. 5ـ مشخصات انواع جداره‌هاي متداول در مناطق مورد بحث‌، جمع‌آوري گرديده و در اين برداشت‌ها ، جزييات جداره‌ها ، مصالح متداول بومي در پوسته خارجي بنا‌ها و ويژگي‌هاي پوسته هاي خارجي ، گردآوري شده است‌. 6ـ شناسه‌هاي حرارتي جداره‌هاي پوسته خارجي بناها در مناطق مورد بحث‌، محاسبه شده‌، سپس اين شناسه‌ها بترتيب اولويت آن‌ها ، در نمودارهاي مورد نياز ، باهم مقايسه شده‌اند.‌7- با توجه به نتايج حاصل از مطالعات و محاسبات صورت گرفته ، ويژگي‌ها و مشخصات هر يك از مصالح متداول در معماري بومي منطقه‌، جمع بندي شده است‌. اميد است اين پژوهش‌، گامي مثبت به سمت شناخت بهتر و دقيق‌تر مشخصات و ويژگي‌هاي مصالح متداول در پوسته خارجي بناهاي بومي مناطق سرد ايران باشد.

The environmental crisis in the last 50 years has created challenging conditions for human life on earth. Consequences of mechanical and industrial life together with an ever increasing use of fossil fuels for comfort have raised serious issues in environments and resource conservation and critical disputes for the scientists. In architecture design, thermal comfort is one of the most important categories and providing thermal comfort for occupants of a building is one of the principal concerns in designing the living spaces. Today in our country, energy consumption level for common household appliances is relatively high compared to international standards. This High level is certainly related to different effective items and factors among which the importance of building external envelope and outer walls should not be overlooked. This paper tries to study the effect of building external walls on transferring or wasting thermal energy through the identification and analysis of the general wall details in vernacular architecture of regions with cold climate. Accordingly, the following steps have been taken in this research: 1- The role and function of the external layer of buildings has been analyzed. 2- With a look at thermal comfort concepts, the range of thermal comfort for people in closed spaces has been studied and specified. 3. Climate and Climatic properties of the selected regions together with the relevant meteorological data have been extracted and studied. After the thorough definition of climate in these regions (which are among the cold regions in Iran) and comparing the climatic properties of such regions with range of temperature change in the thermal comfort limit, type of movement and energy transfer by building external walls has been specified. 4. Methods of thermal energy transfer in walls, calculating process of the amount of exchanging this energy, the thermal indexes of unstable flow transfer has been studied and the required software was developed in order to reach more accuracy in calculation of thermal indexes. 5. Specification of all common walls in the selected regions were collected including the details of walls, common local material used in buildings and properties of the outer layers. 6. Thermal indexes of buildings fabric in the selected regions were calculated and then compared with each other in relevant charts and diagrams according to their priority. 7. With due reference to the obtained results from conducted studies and calculations, specifications and properties of common material in vernacular architecture of the region has been catagorized. Hopefully this study can be a positive step toward better and more exact knowledge of specifications and properties of common material in vernacular building envelope in cold regions of Iran.