بررسی تاثیر تابش افتاب بر فضای داخلی ساختمان ها و عملکرد سایه بان ها ( دو پاورپوینت )

در این مقاله ، تأثیر تابش آفتاب بر فضای داخلی ساختمان مورد بررسی قرار می گیرد .

 بدین منظور ابتدا به توضیح انواع تبادل حرارتی پرداخته ، نحوه ی انتقال حرارت خورشید از طریق دیوارها ، سقف و پنجره های ساختمان به فضای داخلی آن را مورد بررسی قرار می دهیم و در انتها نیز عملکرد و کارایی سایه بان ها بررسی و انواع آن ها معرفی می گردد .

روش های انتقال حرارت :

• 1-رسانش Conduction
• 2- همرفت Convection
• 3- تابش Radiation
• 4- تبخیر Evaporation

ظرفیت  حرارتی  thermal capacity  :

ظرفیت حرارتی عبارت است از مقدار گرمایی که یک جسم می تواند در خود ذخیره کند . ظرفیت حرارتی مصالح به وزن مخصوص و گرمای ویژه آنها بستگی دارد. هر چه وزن مخصوص یک جسم بیشتر باشد ، ظرفیت حرارتی آن بیشتر است.

• زمان تاخیر :

عبارت است از مدت زمانی که حرارت سطوح خارجی جسمی (دیوار) به داخل انتقال می یابد.

• مقاومت حرارتی دیوار :

عبارت است از مقاومتی که آن دیوار در برابر انتقال حرارت از یک طرف به طرف دیگرش ایجاد می کند. بنابراین نوسان دمای سطح داخلی دیوارهای یک ساختمان به مقاومت حرارتی مصالح آن دیوارها بستگی دارد.

کاهش نوسان درجه حرارت سطوح داخلی یک ساختمان نسبت به سطوح خارجی آن با مقاومت حرارتی مصالح دیوارهای آن متناسب است .

ولی تأخیر در به حداکثر و حداقل رسیدن دمای سطوح داخلی نسبت به سطوح خارجی به ظرفیت حرارتی مصالح دیوار بستگی دارد.

هر چه ظرفیت حرارتی دیوار بیشتر باشد ، حرارت با سرعت کمتری از خارج به داخل انتقال می یابد. بنابراین سطوح داخلی ، با تاخیر بیشتری به حداکثر دمای خود نسبت به سطوح خارجی می رسند .

این زمان تاخیر باعث می شود در ساعاتی که هوا در حداکثر درجه حرارت است ، حرارت نفوذ کرده در دیوارهای خارجی در همان جا ذخیره شود و هنگام عصر و شب که هوا نسبتا خنک است از آن خارج شود .

• تاثیر حرارتی پنجره ها :

مهمترين بخش بنا، به منظور دريافت انرژی خورشید، پنجره است که ورق های شیشه در ابعاد گوناگون در آن جا می گیرد.  تابش آفتاب بر پنجره های ساختمان، تأثیر زیادی در تغییر دمای هوای داخل آن دارد؛ بویژه زمانی که آفتاب بطور مستقیم به داخل بتابد ، تأثیر حرارتی پنجره بسیار بیشتر از دیوارها است .

وقتی آفتاب به سطوح شفاف می تابد ، پرتو آن به سه قسمت تقسیم می شود :

• بخشی از آن منعکس میشود که این پرتوها هیچ تأثیر حرارتی بر جسم شفاف ندارند.
• بخش دیگر توسط شیشه جذب میشود ، سپس به صورت انرژی حرارتی به اطراف انتقال می یابد.
• بخش سوم به طور مستقیم از داخل شیشه یا جسم شفاف عبور می کند و فضای پشت آن را تحت تاثیر قرار می دهد.

نسبت بین این سه بخش از پرتو خورشید به موارد زیر بستگی دارد :

• نوع جسم شفاف
• زاویه برخورد پرتو به سطح جسم

بهترين محل قرارگیری پنجره در نمای بنا جايی است که :

• پنجره حداکثر انرژی گرمايی خورشید را در زمستان
• و حداقل تابش را در تابستان دريافت کند.

تأثیر جهت پنجره در دمای هوای داخل اتاق تا حد زیادی به موارد زیر بستگی دارد :

• وضعیت تهویه ی طبیعی آن اتاق
• و وضعیت سایبان پنجره

سایه بان ها ممکن است اثرات گوناگونی داشته باشند از قبیل  :

• کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل
• کنترل نور
• کنترل منظر
• کنترل تهویه طبیعی

سایبان در اقلیم های مختلف  :

در مناطق سرد هدف اصلی این است که تا حد ممکن از تابش مستقیم نور و گرمای طبیعی به داخل استفاده شود.

در مناطق گرم تا حد ممکن باید از تابش مستقیم آفتاب به داخل جلوگیری کرد.

در مناطق معتدل یا مناطق نیمه استوایی هر دو مساله را باید در نظر گرفت و سایبان ها را باید به نحوی انتخاب کرد که بتوان ورود پرتو مستقیم خورشید به داخل را با توجه به فصل های مختلف کنترل کرد.

• انواع سایبان :

سایبان های متحرک و قابل کنترل بنا به ضرورت می توانند انتقال نور و گرمای خورشید را به دلخواه کنترل کنند

ولی سایه بان های ثابت عملکرد مشخصی دارند که به جهت ، شکل هندسی ساختمان و تغییر موقعیت خورشید در فصل های مختلف بستگی دارد.

کارایی سایبان های متحرک خارجی و داخلی :

• هر چه رنگ سایبان های خارجی تیره تر باشد ، کارایی آنها بیشتر می شود.
• هر چه رنگ سایبان های داخلی روشن تر باشد ، کارایی آنها بیشتر می شود.

سایبان های طبیعی :

درختان سایه ای متناسب با فصل و اقلیم محلشان ایجاد می کنند. این ویژگی از نظر ایجاد سایه بر روی ساختمان - بویژه هنگامی که درختان در نزدیکی ساختمان کاشته شوند ، ارزش بسیاری دارد . با ریزش برگ درختان در فصل زمستان مشکلی از نظر تابش مستقیم آفتاب به داخل وجود ندارد و با رویش مجدد برگها در فصل تابستان نیز درخت چون سایبانی مؤثر از تابش مستقیم آفتاب به داخل جلوگیری می کند و این عمده ترین اصل در طراحی سایبان ها است .

• فایل کمکی :