طراحی اقلیمی فرم، نسبت ابعادی و جهت استقرار ساختمان بر اساس تابش خورشید در شهر تهران

مطالعات برنامه ریزی سکونتگاه های انسانی

مقاله 11، دوره 15، شماره 4 - شماره پیاپی 53، زمستان 1399، صفحه 1175-1188  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسن اکبری ¹؛ اسماعیل ابراهیمی²

¹استادیار معماری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

²استادیار جغرافیا و برنامه‌ریزی روستایی، گروه آموزشی جغرافیا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پارس‌آباد مغان، ایران

چکیده

با توجه به شرایط خاص جغرافیایی- اقلیمی و مصرف بسیار بالای انرژی‌های فسیلی در شهر تهران، طراحی و ساخت بناها و فضاهای شهری همساز با اقلیم و در راستای بهره‌مندی مطلوب از انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی ضروری است. ویژگی‌های کالبدی ساختمان‌ها نقش بسیار مهمی در تنظیم شرایط خرد اقلیم و وضعیت حرارتی فضاهای داخلی و بیرونی ساختمان‌ها دارد. هدف این تحقیق تعیین فرم، نسبت ابعادی و جهت‌گیری مناسب ساختمان‌ها بر اساس میزان دریافت تابش خورشیدی در شهر تهران است. در این تحقیق شش فرم هندسی از جمله مربع، مستطیل، شش ضلعی، هشت ضلعی، شانزده ضلعی و سی و دو ضلعی (دایره) با مساحت و ارتفاع برابر و در راستای رو به جنوب مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از نرم‌افزار Q-BASIC، زاویه سمت و ارتفاع خورشید استخراج شده، سپس بر اساس روش محاسباتی "قانون کسینوس"، میزان انرژی تابشی دریافتی سطوح قائم ساختمان‌ها در 32 جهت جغرافیایی محاسبه گردید. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین میزان انرژی دریافتی سالانه مربوط به فرم مستطیل با راستای شمالی- جنوبی و کمترین نیز مربوط به فرم مستطیل با راستای شرقی- غربی است. بهترین فرم ساختمان در شهر تهران، مستطیل با راستای شرقی- غربی و بعد از آن فرم مربع است. مناسب‌ترین نسبت ابعادی برای فرم مستطیل با راستای شرقی- غربی در شهر تهران، نسبت 4/1:1 است. مناسب‌ترین جهات استقرار ساختمان برای نسبت ابعادی تعیین شده، جهت جهت 165 درجه جنوب شرقی و غربی و بعد از آن جهت رو به جنوب است.

کلیدواژه‌ها

فرم؛ نسبت ابعادی و جهت بهینه ساختمان؛ انرژی خورشیدی؛ قانون کسینوس؛ شهر تهران

مراجع