توضیحات

 دانلود پاورپوینت ارزیابی تعادل حرارتی بین بدن انسان و محیط پیرامون

تاثیر حرارت خورشید بر انسان و ساختمان

عنوان های پاورپوینت  : 

ارزیابی تعادل حرارتی بین بدن انسان و محیط پیرامون

تاثیر حرارت خورشید بر انسان و ساختمان

تعادل حرارتی بین بدن انسان و محیط پیرامون

تاثیر دمای هوا بر انسان

تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان و محیط اطراف

موقعیت خورشید

تابش آفتاب

تاثیر تابش آفتاب بر حرارت داخلی ساختمان

رسانش:

همرفت:

تابش :

تبخیر:

تابش آفتاب بر انواع دیوار :

ظرفیت حرارتی:

تعیین ظرفیت حرارتی دیوار های مختلف :

مقاومت حرارتی

تاثیر مقا ومت حرارتی دیوار ها در سا ختمانهای مجهز به تاسیسات مکانیکی

تاثیر مقا ومت حرارتی دیوارها در سا ختمان ها فاقد تاسیسات مکا نیکی

تابش آفتاب بر انوا ع بام

ضخامت بام و ارتباط آن با مقاومت حرارتی

محل عایق حرارتی بام

تاثیر عایق حرارتی

میزان تاثیر عوامل اقلیمی بر ساختمان

روش کنترل حرارت خورشیدی

پوسته حرارتی (زمستان)

جهت استفاده مجدد از حرارت بنا، از کانال‌های عمودی هوا استفاده شود (بصورت مکانیکی یا طبیعی)

حفظ حرارت

استفاده مجدد از گرمای وسایل حرارتی

استفاده از مواد با ظرفیت حرارتی زیاد جهت ذخیره حرارت خورشید

ایجاد نواحی داخلی آفتاب‌گیر جهت استفاده حداکثر از حرارت خورشید

قرار دادن کف ساختمان روی زمین جهت تبادل حرارتی با زمین

قسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل

محل عایق حرارتی بام

محل عایق حرارتی در بام یکپارچه یا ترکیبی سنگین ـ به ویژه اگر رنگ سطح خارجی بام تیره باشد ـ تاثیر فراوانی در تامین و دوام شرایط آسایش برای ساکنین ساختمان در فصل تابستان دارد.

هنگامی که عایق حرارتی روی بتن قرار داده شود، به دلیل روشن بودن سطح خارجی و خصوصیت جنس این عایق تا حد زیادی از نفوذ حرارت در طول روز به داخل بتن جلوگیری شده، مقداری از حرارت عبور کرده از لایهی عایق در بتن جذب می‌شود و دمای آن را کمی افزایش می‌دهد، ولی اگر عایق حرارتی زیر بتن بام قرار داده شود، لایه بتنی حرارت زیادی را جذب می‌کند (دمای سطوح تیره رنگ تا 22 درجه سانتیگراد نسبت به دمای هوا افزایش می‌یابد) و چون مقاومت حرارنی آن کم است، دمای سطح زیر بتن در سطحی نزدیک به دمای سطح خارجی آن نوسان می‌یابد. بنابراین سطح فوقانی لایهی عایق به شدت گرمتر از هوای داخل می‌شود و در این حالت ـ علیرغم وجود مقاومت حرارتی ـ به دلیل کم بودن ظرفیت حرارتی لایهی عایق، حرارت به اندازهی کافی از آن عبور می‌کند تا دمای سطح داخلی را افزایش دهد. بنابراین در این حالت، دمای سقف و مقدار حرارت انتقال یافته به داخل ساختمان از طریق بام، بیشتر از زمانی است که لایهی عایق در سطح خارجی بام قرار داده شود.

قرار دادن لایهی عایق حرارتی بام در سطح فوقانی بتن و زیر عایق رطوبتی و پوشش تیره رنگ (مانند آسفالت) باعث می‌شود لایه فوقانی (عایق رطوبتی) به شدت داغ شود. این گرمای زیاد باعث تاول کردن آسفالت و بخار شدن مواد نفتی فرار آن می‌شود. اگر عایق حرارتی از جنسی باشد که بخار در آن نفوذ نکند (مانند پشم معدنی یا بتن سبک)، بخار در قسمت فوقانی آن و سطح زیرین عایق رطوبتی جمع می‌شود. این رطوبت هنگام شب به شبنم و هنگام روز به بخار تبدیل می‌شود و فشارهای ناشی از این تغییر شکل باعث ایجاد تاول‌هایی در این لایه و در نتیجه، پاره یا کنده شدن عایق رطوبتی از سطح زیرین خود می‌شود. به همین دلیل سطح خارجی بام در مناطق گرم ـ حتی وقت بام به طور کامل عایق شده باشد ـ حتماً باید به رنگ روشن باشد.

در مناطق سرد بهتر است تمام اتاق‌هایی که با وسایل مکانیکی گرم می‌شوند، دارای عایق حرارتی باشند. این عایق باید روی بتن بام و زیرعایق رطوبتی قرار داده شود. البته برای خارج کردن بخار ایجاد شده بین عایق رطوبتی و عایق حرارتی باید تدابیر لازم اندیشیده شود.

تاثیر عایق حرارتی

در افریقای جنوبی در مورد تاثیر عایق حرارتی در خصوصیات حرارتی بام‌های سبک دو لایه، مطالعات و آزمایش‌هایی بر روی یک ساختکان آجری کامل با بام دو جداره که لایهی خارجی آن از ورق آهن گالوانیزه موج‌دار و لایهی خارجی آن از ورق‌های پلاستر بوده، انجام شده است. عایق‌هایی که در این آزمایش‌ها مورد استفاده قرار گرفته عبارتند از: ورق فلزی براق که زیر تیرهای سقف نصب شده، پشم معدنی به ضخامت 2، 4 و 6 اینچ و عایق پوکهی مصنوعی به ضخامت 1 و 2 اینچ که به طور مستقیم بر روی سقف قرار داده شده است. نتیجهی این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که تاثیر عایق یک اینچی حدود یک دوم عایق 6 اینچی است و تاثیر عایق 4 و 6 اینچی تفاوت چندانی ندارند. تاثیر ورق‌های منعکس کننده نیز به اندازهی عایق 3 اینچی پشم معدنی است. این نتایج، همچنین نشان می‌دهد که اگرچه اضافه کردن عایق باعث افزایش حداقل دمای هوای داخلی می‌شود، ولی تاثیر آن در پایین آوردن حداکثر دما بسیار بیشتر است.

میزان تاثیر عوامل اقلیمی بر ساختمان

ویژگی‌های طرح و مصالح بکار رفته در هر ساختمان، در عکس‌العمل‌های آن ساختمان در برابر عناصر اقلیمی پیرامونش تاثیر فراوانی دارد. میزان انرژی خورشیدی جذب شده یا نفوذ یافته در ساختمان، دمای هوا و سطوح داخلی و … به این ویژگی‌ها بستگی دارد.

روش کنترل حرارت خورشیدی

روش‌های کنترل حرارت خورشیدی را می‌توان به سه گروه تقسیم کرد:

جلوگیری از تابش آفتاب

انعکاس

جهت و مساحت سطح پنجره.

روش‌های جلوگیری از تابش آفتاب شامل درخت‌ها، پیش آمدگی بالای ساختمان و پانل‌هایی که در بالای دیوارها و سقف نصب شدهاند، می‌باشند. اینها معمولاً موثرترین و مطلوب‌ترین روش‌های کنترل حرارت خورشید هستند، به شرط آنکه در مواقع ضروری (مانند زمستان) مانع از ورود نور خورشید نشوند. در مناطق شمالی که پوسته ساختمان‌ها معمولاً به خوبی ایزوله شدهاند و قادرند که در برابر انتقال حرارت مقاومت کنند (جریان حرارت خورشیدی اضافی)، سایهبان‌ها غالباً تنها مکانیزم کنترل حرارت خورشیدی هستند.

در نواحی جنوبی (نزدیک استوا) که پوسته ساختمان‌ها ایزوله نیستند و دمای هوا از محدوده مطلوب و آسایش انسانی تجاوز می‌کند، نیاز به انعکاس حرارت خورشید از روی پوسته ساختمان‌ها مکمل مهمی برای سایهبانهاست. در تمام نواحی، سطح و جهت شبکهبندی پنجرهها، بخصوص در مورد پنجرههایی که نمی‌توان برای آنها سایهبان تدارک دید، از اهمیت بسیاری برخوردار است. البته شکل و جهت پوسته ساختمان در مناطق خیلی گرم مهم است، اما در مقابل افزایش حرارتی پوسته بنا، از اهمیت آن کاسته می‌شود.

مقدار حرارت انتقال یافته به فضاهای داخلی را می‌توان با کاهش دادن نور بوسیله خود شیشه انجام داد. این کار با استفاده از شیشههای رنگی یا شیشههای جاذب حرارت و یا شیشههایی با حفرههایی پر از آب انجام می‌شود. از مشکلات این روش آن است که اگر داخل بنا تهویه نشود، دمای شیشه بطور فاحشی بالا می‌رود و قسمت اعظم این گرما از طریق تابش و جابجایی حرارت از سمت داخل شیشه به درون ساختمان انتقال می‌یابد.

پوسته حرارتی (زمستان)

بسیاری از روش‌های طراحی محیطی برای ذخیره انرژی حرارتی بر اساس عایق‌بندی فضای داخلی در مقابل آب و هوای سرد زمستان است.

کاهش سطوح خارجی دیوار و بام (نسبت سطح خارجی به حجم محصور)

استفاده از فضای زیر بام شیب‌دار به عنوان فضای حائل بین هوای داخل و خارج

استفاده از زیرزمین با فضای گربهرو به عنوان منطقه حائل بین فضای داخلی و زمین

جهت استفاده از زیرزمین با فضای گربهرو به عنوان منطقه حائل بین فضای داخلی و زمین

منابع حرارتی را در مرکز ساختمان قرار دهید.

از هشتی و یا دیوار بادشکن در قسمت ورودی ساختمان استفاده شود.

طراحی فضاهای ثانوی مانند انبار، تاسیسات و گاراژ به عنوان فضای حائل

تقسیم داخلی ساختمان به دو قسمت سرد و گرم.

استفاده از عایق حرارتی در پوسته ساختمان جهت مقاومت در برابر جریان حرارت

نصب عایق حرارتی جهت کنترل انتقال رطوبت

دقت در جزئیات اجرایی ساختمان برای کم کردن نفوذ هوا از خارج به داخل و برعکس

انتخاب مصالح با ظرفیت حرارتی زیاد

برای کنترل جریان حرارتی در پوشش ساختمان برای پنجرهها عایق حرارتی درنظر بگیرید.

بازشوها را در جهت‌های شمالی، شرقی و غریی به حداقل برسانید.

جزئیات درب و پنجره را طوری طراحی کنید تا مانع از ورود یا خروج ناخواسته هوا شوید.

جهت فضاهای خاص و وسایل مکانیکی از دریچههای ت

جهت استفاده مجدد از حرارت بنا، از کانال‌های عمودی هوا استفاده شود (بصورت مکانیکی یا طبیعی)

استفاده از حرارت خورشید در بنا دو مشخصه دارد: اول اینکه حرارت خورشید در طی شبانهروز به یک میزان نیست و دوم، درجه این حرارت کم می‌باشد. بنابراین بهتر است حرارت اضافی در روز جهت استفاده مجدد ذخیره شود.

ذخیره، توزیع و استفاده صحیح از حرارت اهمیت ویژهای دارد. استفاده مجدد از هوای بیش از حد گرم شده و حرارت ایجاد شده توسط وسایل مکانیکی و برقی خانه مانند اجاق گاز، یخچال و غیره و همچنین استفاده از حرارت زمین توسط قرار دادن کانال‌های ورودی هوا در داخل زمین (زیرا حرارت زمین در زمستان بیشتر از هوای خارج است) همه در بهبود سیستم حرارتی خانه می‌توانند موثر باشند.

حفظ حرارت

به جای تخلیه هوای گرم به خارج بنا، می‌توان حرارت این هوا را در یک مخزن حرارتی (مانند انبار قلوه سنگ) ذخیره کرد. با ایجاد یک فضای عمودی بلند مانند راه پله، می‌توان هوای گرم از بالای این فضا را جهت استفاده مجدد به داخل ساختمان انتقال داد. بهتر است انبار ذخیره حرارتی در زیر کف ساختمان باشد تا حرارت در قسمت‌های پایین ساختمان نیز تامین شود و حرارت انبار ذخیره از طریق کف به اتاق منتقل شود.

جهت جلوگیری از اتلاف حرارت از طریق بدنه خارجی ساختمان، توجه ویژهای باید نسبت به نحوه نصب و نوع عایق‌های حرارتی و کیفیت دریچههای هوا مبذول شود.

استفاده مجدد از گرمای وسایل حرارتی

شومینهها و بخاری‌ها حرارتی زیادی تولید می‌کنند که قسمت اعظم آن از طریق دودکش به هدر می‌رود. با نصب لولههای آب یا کانال‌های هوا در اطراف شومینه یا بخاری، می‌توان حرارت را به انبار ذخیره حرارتی انتقال داد. لولههای آب نصب شده در اطراف شومینه دیواری این ساختمان حرارت را به یک تانک آب که خوب ایزوله شده انتقال می‌دهد. عملکرد این سیستم به قدری خوب است که حتی زمانی که داخل شومینه کاملاً سرد شده، حرارت همچنان در تانک آب حفظ می‌شود.

در این ساختمان نیز کانال برگشت هوا (هوای گرم اضافی) ابتدا از داخل تانک آب عبور می‌کند و سپس در زیر ساختمان حرارت آن به قلوه سنگ‌ها منتقل می‌شود. مصالح کف بنا به گونهای است که حرارت را از انبار ذخیره حرارت به راحتی به داخل اتاق منتقل می‌کند و حتی اگر دمای انبار حدود 80 درجه فارنهایت باشد، آسایش در داخل اتاق فراهم خواهد بود.

بعضی از شومینهها جریان هوا را به چند اتاق انتقال می‌دهند. این جریان هوا را می‌توان به یک مخزن حرارتی مانند قلوه سنگ و یا سطح زیر کف اتاق انتقال داد تا از این حرارت به صورت موثری در طول زمان استفاده شود.

منابع حرارتی را در مرکز ساختمان قرار دهید.

استفاده از مواد با ظرفیت حرارتی زیاد جهت ذخیره حرارت خورشید

اگر حرارت به یک مخزن حرارتی مانند انباری از قلوهسنگ هدایت شد، قابلیت ذخیرهسازی سیستم کسب غیرمستقیم افزایش خواهد یافت. با این کار می‌توان ظرفیت منبع ذخیره حرارت در بین دو فضا را کاهش داد و یا حذف کرد. این اساس کار «زیر بام خورشیدی» است که در آن فضای زیر بام به عنوان کلکتور خورشیدی عمل می‌کند.

روش دیگر اتصال یک گلخانه به فضای مسکونی است که دیوار بین این دو فضا باید شیشهای باشد. اگر یک پرده کلفت در قسمت گلخانه روی دیوار شیشهای قرار گیرد، در آن صورت سیستم می‌تواند هم به صورت مستقیم و هم غیرمستقیم و یا ذخیره حرارت در مکان دور حرارت خورشید را حفظ کند.

استفاده از مواد با ظرفیت حرارتی زیاد جهت ذخیره حرارت خورشید

ایجاد نواحی داخلی آفتاب‌گیر جهت استفاده حداکثر از حرارت خورشید

ایده کلی اتاق‌های رو به جنوب جهت استفاده غیرفعال از حرارت خورشید می‌تواند یک مرحله فراتر رفته و با طراحی اتاق‌های خورشیدی و یا حیاط مرکزی، حداکثر استفاده از حرارت مستقیم خورشید بشود.

استفاده از چنین فضاهایی به منظور اتاق خواب یا آشپزخانه مناسب نخواهد بود، ولی می‌توان از آن به عنوان اتاق نشیمن، فضای بازی و یا گلخانه (با امکان فعالیت در آن) استفاده کرد. حرارت کسب شده در اتاق خورشیدی را می‌توان به سایر اتاق‌ها و یا یک منبع ذخیره حرارتی از طریق جابجایی طبیعی و یا پنکه انتقال داد.

اکثر پیمانکاران ساختمانی اتاق خورشیدی یا اتاق فلوریدا را می‌شناسند. سایر فضاهای خورشیدی می‌تواند حیاط مرکزی با سقف شیشهای، گلخانه مرکزی یا گلخانه متصل، اتاق‌های آفتابگیر با پنجرههای بزرگ رو به جنوب و یا نورگیر وسیع روی بام باشد.

از آنجایی که اکثر شیشهها حرارت زیادی از دست می‌دهند، لذا سطوح این شیشهها باید در شب هنگام با عایق پوشیده شود. این مطلب خصوصاً در مناطق شمالی مهم است. در نواحی گرمتر ضرورت استفاده از عایق حرارتی کمتر است. هم اکنون تحقیقات در مورد شیشههای جدید به نام آیینه حرارتی جهت فضاهای خورشیدی انجام می‌شود. این شیشهها نور خورشید را به خوبی از خود عبور می‌دهند، ولی جلوی انتقال حرارت تابشی ایجاد شده از داخل به خارج را می‌گیرند.

در مورد گلخانههای متصل به خانه باید توجه ویژهای مبذول شود. از آنجایی که اغلب گلخانههای پیش ساخته و یا حتی آنهایی که در محل طرح و اجرا می‌شوند، عایق‌بندی مناسبی ندارند، در نتیجه نمی‌توانند مقدار زیادی از حرارت خورشید را در خود حفظ کنند. مقدار حرارتی که از گلخانههای متصل کسب می‌شود، کمتر از پنجرهای خواهد بود که اندازه آن به اندازه سطح اتصال گلخانه و خانه می‌باشد. به خاطر اینکه در حقیقت گلخانه روی دیوار بین دو فضا سایه می‌اندازد.

مزیت فضای خورشیدی که از خانه جداست، این است که در روزهای آفتابی دمای این فضا می‌تواند از درجه حرارتی که انسان در آن احساس آرامش می‌کند، بالاتر رود. لذا به طور موثرتری از این حرارت جهت ذخیره می‌توان استفاده کرد و در عین حال حرارت این فضا می‌تواند از دمای آسایشی انسان پایین‌تر رود، بدون آنکه احتیاج باشد حرارت این فضا را تامین کرد. به علاوه اتاق فضای مسکونی خانه را نیز افزایش می‌دهد.

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )