بررسی ,دلایل عدم استفاده از, انرژی خورشیدی, در معماری ,ایران, و ارائه راهکارها

 
 
چکیده
 
از میان ارکان سهگانه پایداری محیطی (انرژی ،اکولوژی ومحیط زیست) انرژی در
راس این مثلث قرار دارد و به عنوان مهمترین مساله محیطی در زمان حاضر مطرح
میباشد. بنا به گزارش سازمان انرژیهای نو در ایران، بیش از 30% منابع مختلف
انرژی کشور در ساختمانها مصرف می شود. با توجه به اینکه نه تنها منابع نفتی
از سرمایههای ارزشمند و حیاتی کشور میباشند که مصرف غیربهینه آنها زیانهای
جبرانناپذیری را ایجاد میکنند، بلکه استفاده بیش از حد از آنها باعث آلودگی
محیط زیست نیز می شود، صاحب نظران وکارشناسان به دنبال منابعی هستند که به
تدریج جایگزین سوخت های فسیلی شوند. یکی از این منابع انرژی پاک ولایزال
خورشیدی است، که در بخش گرمایش و سرمایش ساختمان می تواند باعث صرفهجویی
قابل توجهی گردد. این رساله در صدد است که دلایل عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران را بررسی کند و همچنین با طراحی یک نمونه موردی به مطالعه
امکان استفاده از انرژی خورشیدی در مقیاس مجتمع مسکونی بپردازد.
 
در ساختمانهای طراحی شده دراین پروژه سعی شده است ایدههای بهینهسازی مصرف
انرژی خورشیدی بطور کامل اجرا شده و در آن الگویهای علمی و مناسبی برای
برنامهریزی در جهت مصرف بهینه انرژی داده شود و از طرفی این مجموعه می
تواند نمونهای برای سایر بخشها نیز باشد.
 
دراین خصوص طراحی این مجتمع به صورت ساختمانهای با مصرف انرژی نزدیک به صفر
مد نظر می باشد .
 
*کلمههای کلیدی:* انرژی خورشیدی، معماری پایدار، مجتمع های مسکونی
 
 
    فهرست مطالب
 
* *
 
*عنوان    **  **                           
 **                        **           **  **        **          ** **   **                       صفحه*
 
فهرست …………………………………………………………………………………………….  ک
 
چکیده ……………………………………………………………………………………………..  س
 
فصل اول کلیات ……………………………………………………………………………………….. 2
 
1- 1 مقدمه ………………………………………………………………………………………… 3
 
1- 2 دلایل انتخاب موضوع …………………………………………………………………………. 4
 
1- 3 اهداف پژوهش ………………………………………………………………………………… 5
 
1- 4 سوالات اساسی تحقیق………………………………………………………………………… 5
 
1- 5 روش تحقیق ………………………………………………………………………………….. 6
 
1- 6 طرح مساله: …………………………………………………………………………………… 6
 
7 اهمیت و ضرورت موضوع ……………………………………………………………………… 7
 
فصل دوم مبانی نظری ………………………………………………………………………………… 9
 
2- 1 انرژیهای نو ………………………………………………………………………………….. 10
 
1- 1 انرژی خورشیدی ……………………………………………………………………….11
 
2- 1- 1- 1 پیشینه استفاده از انرژی خورشیدی ………………………………………………12
 
2- 1- 1- 2 میزان تابش خورشید درایران ……………………………………………………..14
 
2- 1- 2 انرژی باد………………………………………………………………………………..14
 
2- 1- 3 انرژی آب ……………………………………………………………………………….15
 
2- 1- 4 انرژی حرارت مرکزی زمین……………………………………………………………..16
 
2- 1- 5 سوخت های زیستی …………………………………………………………………….16
 
2- 1- 6 انرژی در ساختمان و مسکن ……………………………………………………………16
 
2- 2 مسکن ………………………………………………………………………………………. 17
 
  * 3 انواع مسکن و ویژگیهای آن …………………………………………………………………. 18
 
2- 3-1 آسایش درمسکن ……………………………………………………………………….18
 
2- 3- 2 ارزیابی دامنه آسایش ……………………………………………………………………19
 
2- 3- 3 علم ساخت و ساز و آسایش …………………………………………………………….20
 
2- 3- 4 تحقیقاتی درباره آسایش ………………………………………………………………..21
 
2- 3- 5 آسایش کلی در محیطهای مسکونی …………………………………………………….23
 
2- 3- 6 جمع بندی و نتیجه گیری………………………………………………………………24
 
فصل سوم انواع سامانه های خورشید ………………………………………………………………… 2
 
63- 1 مقدمه ………………………………………………………………………………………. 26
 
2 خانههای خورشیدی…………………………………………………………………………. 27
 
3- 3 منابع گرمایشی ایستای خورشیدی ………………………………………………………….. 28
 
3- 3- 1انواع سامانههای گرمایشی ……………………………………………………………….30
 
3- 3- 1- 1 روش فوق پویا …………………………………………………………………….30
 
3- 3- 1- 2 روش های پویا ……………………………………………………………………30
 
3- 3- 1- 3 روشهای ایستا …………………………………………………………………….31
 
3- 3- 1- 4 روش فوق ایستا: ………………………………………………………………….33
 
3- 4 قوانین بالکوم در مورد انواع سامانه های گرمایشی خورشیدی ایستا:
………………………… 33
 
3- 5  سرمایش ایستا ……………………………………………………………………………… 35
 
3- 5- 1 مبانی سرمایش ایستا ……………………………………………………………………35
 
3- 6- 2 منابع ایجاد سرمایش ایستا ……………………………………………………………..35
 
3- 5- 2 روشهای ایجاد سرمایش ایستا …………………………………………………………..36
 
3- 5- 3 قوانین کلی ایجاد سرمایش ایستا ……………………………………………………….37
 
3- 6 مبانی نورروز ………………………………………………………………………………… 37
 
3- 7 راهکارهای گرمایشی ایستا: ………………………………………………………………….. 38
 
3- 8 مکانیابی صحیح بر روی سطوح توپوگرافی: ………………………………………………….. 40
 
3- 9 تعیین تراکم بافت درجهت انسدادباد زمستان ……………………………………………….. 41
 
3- 10 پوشش خورشیدی (ساختگاه جهت طراحی حجمی بنا) …………………………………… 42
 
3- 11 جهت گیری بنا ……………………………………………………………………………. 42
 
3- 12 استقراربنادرپناه خاک جهت محافظت ازسرما ……………………………………………… 44
 
3- 13 سازماندهی فضاها درپلان و برش ………………………………………………………….. 44
 
3- 14 طراحی فضاهای بازدرارتباط بابادسردزمستانی وخورشید ………………………………….. 44
 
3- 15 پنجره های آفتابی(کلرستوری،مونیتورسقفی،پلکان سقفی وساوندرز)
………………………. 46
 
3- 16 پلکان خورشیدی ساوندرز …………………………………………………………………. 47
 
3- 17 دیوارترومب ……………………………………………………………………………….. 48
 
3- 17- 1 قوانین کلی سیستم کسب غیر مستقیم برای دیوارهای ترومب: ……………………….49
 
3- 18 دیوار آبی ………………………………………………………………………………….. 50
 
3- 19 بام آبی …………………………………………………………………………………….. 50
 
20 گلخانه خورشیدی …………………………………………………………………………. 51
 
3- 20- 1 نکاتی در مورد سیستم فضای خورشیدی: …………………………………………….51
 
20- 2 سیستم ترموسیفون …………………………………………………………………..52
 
فصل چهارم دلایل عدم استفاده از انرژی خورشیدی در ایران ……………………………………….. 5
 
44- 1 پایداری ……………………………………………………………………………………… 55
 
1- 1 تاریخچه ………………………………………………………………………………..55
 
1- 2 تعریف » پایداری « و » توسعه ی پایدار « ……………………………………………..56
 
4- 1- 3 زمینه های مختلف پایداری …………………………………………………………….57
 
4- 2 طرح مساله: …………………………………………………………………………………. 60
 
4- 2- 1 روش تحقیق: ……………………………………………………………………………61
 
4- 2- 2 یافته ها: ………………………………………………………………………………..61
 
4- 2- 3 پرسشنامه بسته: ………………………………………………………………………..62
 
4- 2- 4 پرسشنامه باز: …………………………………………………………………………..66
 
3 نتیجه گیری ………………………………………………………………………………… 68
 
فصل پنجم طرا حی …………………………………………………………………………………. 69
 
5- 1 بررسی نمونه های مشابه ……………………………………………………………………. 70
 
1- 1 ساختمان خورشیدی (علم و صنعت ) …………………………………………………..70
 
5- 1- 2 ساختمان سبز در دانشگاه صنعتی شریف ……………………………………………….72
 
5- 1- 3 طراحی و اجرای ساختمان خورشیدی با بام سبز ……………………………………….74
 
5- 1- 3- 1 معرفی ساختمان ………………………………………………………………….74
 
5- 1- 3- 2 گروه طراحی………………………………………………………………………75
 
5- 1- 3- 3 معماری ساختمان ………………………………………………………………..75
 
5- 1- 3- 4 روشهای صرفه جویی انرژی در معماری ساختمان ………………………………..76
 
5- 1- 3- 5 روشهای صرفه جویی انرژی در تاسیسات ساختمان ………………………………78
 
5- 1- 3- 6 نتایج حاصله ………………………………………………………………………80
 
5- 1- 4 نتیجه کلی ……………………………………………………………………………..80
 
5- 2 تحلیل سایت ………………………………………………………………………………… 81
 
5- 2- 1 زمین سایت …………………………………………………………………………….81
 
5- 2- 2 مسیرهای دسترسی …………………………………………………………………….81
 
5- 2- 3 آبهای سطحی موجود در حوزه سایت …………………………………………………..82
 
5- 2- 4 کاربریهای اطراف سایت …………………………………………………………………83
 
5- 2- 5 معرفی مسیر تابش خورشید …………………………………………………………….83
 
5- 2- 6 معرفی سایت همراه با معابر …………………………………………………………….84
 
5- 2- 7 بررسی شیب های موجود در سایت …………………………………………………….85
 
5- 2- 8 خاصیت توپوگرافی زمین ……………………………………………………………….85
 
5- 2- 9 معرفی بادهای غالب منطقه …………………………………………………………….86
 
5- 3 تصاویر مربوط به سایت ……………………………………………………………………… 87
 
5- 4 بررسی عوامل اقلیمی ……………………………………………………………………….. 89
 
5- 4- 1 موقعیت جغرافیایی شهر تبریز ………………………………………………………….89
 
5- 4- 2  باد ……………………………………………………………………………………..89
 
5- 4- 3 تابش نور خورشید ………………………………………………………………………90
 
5- 5 روندطراحی …………………………………………………………………………………. 90
 
5- 5- 1 معرفی مجتمع مسکونی  خورشیدی ……………………………………………………90
 
5- 5- 2 اهداف پروژه : …………………………………………………………………………..91
 
5- 5- 3 گرمایش وسرمایش ساختمانهای پروژه ………………………………………………….92
 
5- 5- 3- 1 گرمایش خورشیدی انفعالی ……………………………………………………….92
 
5- 5- 3- 2 گرمایش خورشیدی فعال …………………………………………………………97
 
5- 5- 3- 2- 1 کلکتور یا گرد آورهای خورشیدی ……………………………………………..98
 
5- 5- 3- 2- 2 آشنایی با سیستم گر مایش از کف نیوپایپ …………………………………. 101
 
5- 5- 3- 2- 3 سلولهای خورشیدی (صفحات فتوولتائیک) و تولید الکتریسیته
……………… 104
 
5- 6 نتیجه……………………………………………………………………………………. 106
 
5- 7 شکل و فرم بلوک ……………………………………………………………………….. 106
 
5- 7- 1 پیشنهاد حجم اپتیمم با دریافت حداکثر انرژی خورشیدی …………………………… 107
 
5- 8 جهات مختلف ساختمان و طراحی فضاها ……………………………………………….. 109
 
5- 9 تقسیم پلان به فضای سرد و گرم ……………………………………………………….. 111
 
5- 10 سایه بان طبیعی و هوشمند …………………………………………………………… 112
 
5- 11 ابعاد هنری و ذوقی …………………………….
 
5- 12 ابعاد فنی و تکنیکی ……………………………………………………………………. 113
 
5- 13 سازه …………………………………………………………………………………… 113
 
5- 14مصالح ………………………………………………………………………………….. 113
 
5- 14- 1 سقف…………………………………………………………………………….. 114
 
5- 14- 2 نماهای سرامیکی رنگی ………………………………………………………….. 114
 
5- 15 جرم حرارتی …………………………………………………………………………… 116
 
5- 16 سیستم پنجره …………………………………………………………………………. 118
 
5- 17 نور گیر های سقفی ……………………………………………………………………. 119
 
5- 18 سایه بان مصنوعی …………………………………………………………………….. 120
 
5- 19 جزئیات عایقکاری ……………………………………………………………………… 121
 
5- 20 ابعاد اجتماعی و فرهنگی ………………………………………………………………. 126
 
5- 21 اصل قلمرو …………………………………………………………………………….. 126
 
5- 22 نتیجه ………………………………………………………………………………….. 129
 
منابع فارسی ……………………………………………………………………………………. 130
 
منابع لاتین ……………………………………………………………………………………… 132* *
 
 
    فهرست جداول
 
*عنوان             **  **                                    
 **                        **           **  **        **          ** **   **           صفحه*
 
جدول 2- 1  نظام ادراکی در حواس چندگانه انسان ( مأخذ: جان لنگ، 1383 )
……………………. 19
 
جدول 2- 2 اولویتهای گروه دوم آزمایش کلاسون برای تغییر محیط ………………………………… 22
 
جدول 3- 1 تعداد پیشنهادی لایه های شیشه مأخذ: مور، 1380 ……………………………………. 34
 
جدول 4- 1  اصول طراحی پایدار مأخذ: کیم، جین. 1382 …………………………………………. 59
 
جدول 4- 2 بررسی فاکتور ارزان بودن انرژی فسیلی در عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران ….. 62
 
جدول 4- 3 بررسی فاکتور عدم فرهنگ سازی درجامعه در عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران . 62
 
جدول 4-4 بررسی فاکتور عدم وجود فناوری تولیدتجهیزات در عدم استفاده از
انـرژ ی خورشـ یدی درایران ………………………
 
جدول 4- 5 بررسی فاکتور موانع اقتصادی در عدم استفاده از انرژی خورشیدی در
ایران …………….. 63
 
جدول 4-6 بررسی فاکتور عدم تطبیق دستگاههابافرم ساختمان در عدم استفاده از
انرژی خورشـ یدی
 
در ایران ………………………………………………………………………………………………
 
جدول 4- 7 بررسی فاکتور محدودشدن معمار درطراحی در عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران
 
64 جدول 4- 8 بررسی فاکتور قوانین شهرداریها در عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران ………….. 65
 
جدول 4-9 بررسی فاکتور عدم آشنایی معماران بااین فناوری در عدم استفاده از
انرژی خورشـ یدی در
 
ایران ………………………………………………………………………………………………….
 
جدول 5- 1 مقایسه ظرفیت حرارتی آب و سنگ …………………………………………………….. 97
 
 
      فهرست شکلها
 
*عنوان             **  **                                    
 **                        **           **  **        **          ** **   **           صفحه*
 
شکل 2- 1 بنای استونهنج، انگلستان ………………………………………………………………… 12
 
شکل 2- 2 استفاده از انرژی باد مأخذ: ………………………… 14
 
شکل 2- 3 بندر لنگه، بادگیرهای حجیم و چهار طرفه مأخذ: توسلی، 1381
………………………… 15
 
شکل 2- 4  سیستم انرژی باد سقف مأخذ: Edwards, 2000 ………ا…………………………….. 15
 
شکل 2- 5 نمودارآسایش حرارتی مأخذ: رنجبرجورجاه 1387 ………………………………………. 24
 
شکل 3- 1 سامانه کسب مستقیم مأخذ: www.suna.org.ir ……….ا……………………………. 32
 
شکل 3- 2 مناسبترین موقعیت استقرار بنا روی شیب براساس نوع اقلیم مأخذ:
واتسون، 1380 …….. 41
 
شکل 3- 3 تعیین پوشش خورشیدی برای طراحی حجمی بنا  مأخذ: Brown, 2001
…….ا………. 42
 
شکل 3- 4 ساخت بنا در زمین مأخذ: Brown، 2001  ………ا……………………………………. 44
 
شکل 3- 5 پنجره خورشیدی مأخذ:Givoni, 2001  …….ا………………………………………… 47
 
شکل 3- 6 پلکان خورشیدی (ساوندرز) مأخذ: شرکلیف، 1362 …………………………………….. 48
 
شکل 3- 7 دیوارترومپ  مأخذ: www.suna.org.ir …….ا………………………………………… 49
 
شکل 3- 8دیوارترومپ  مأخذ: www.suna.org.ir …….ا…………………………………………. 49
 
شکل 3- 9 دیوار آبی مأخذ: www.suna.org.ir ….ا………………………………………………. 50
 
شکل 3- 10 گلخانه خورشیدی مأخذ: ……………………………………………………………….. 52
 
شکل 3- 11 سیستم ترموسیفون مأخذ: www.suna.org.ir ……….ا…………………………….. 53
 
شکل 4- 1مولفه های توسعه پایدار مأخذ: (Benson,2007,pp5) …….ا………………………….. 58
 
شکل 4-2 نمودار دایره ای فاکتور ارزان بودن انرژی فسیلی در عدم اسـتفاده 
از انـرژ ی خورشـ یدی درایران ………
 
شکل 4-3 نمودار دایره ای فاکتور عدم فرهنگ سازی درجامعه در عدم اسـتفاده از
انـرژ ی خورشـ یدی
 
در ایران ………………………………………………………………………………………………
 
شکل 4-4 نمودار دایـ ره ای فـاکتور عـدم  وجـود  فنـاور ی تولیـ دتجهیزات
در عـدم  اسـتفاده  از انـرژ ی
 
خورشیدی در ایران …………………………………………………………………………………..
 
شکل 4- 5 نمودار دایره ای فاکتور موانع اقتصادی در عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران …….. 64
 
شکل 4-6 نمودار دایره ای فاکتور عدم تطبیق دسـتگاههابافرم سـاختمان  در
عـدم  اسـتفاده  از انـرژ ی خورشیدی در ایران ………………………. 64
 
شکل 4-7 نمودار دایره ای فاکتور محدودشدن معمار درطراحی در عدم استفاده از
انـرژ ی خورشـ یدی
 
در ایران ……………………………………………………………………………………………..
 
.شکل 4- 8 نمودار دایره ای فاکتور قوانین شهرداریها در عدم استفاده از
انرژی خورشیدی در ایران ….. 65
 
شکل 4-9 نمودار دایره ای فاکتور عـدم آشـنا یی معمـاران  بـاا ین فنـاور ی
در عـدم  اسـتفاده  از انـرژ ی
 
خورشیدی در ایران …………………………………………………………………………………..
 
شکل 4- 10 نمودار بررسی دلایل عدم استفاده از انرژی خورشیدی در معماری
ایران ……………….. 66
 
شکل5- 1 خانه خورشیدی دانشگاه علم و صنعت، مأخذ:  ……………….ا…….. 71
 
شکل 5- 2 پلان ساختمان خورشیدی : مأخذ:r ………ا………………………… 71
 
شکل 5- 3 نحوه انتقال هوای گرم گلخانه مأخذ:  ……………………………… 72
 
شکل5- 4 مقطع ساختمان سبز دانشگاه شریف مأخذ: (Elsevier,2001) ….ا……………………… 73
 
شکل 5- 5 پلان ساختمان سبز دانشگاه شریف مأخذ: (Elsevier,2001) …….ا…………………… 73
 
شکل 5- 6 ساختمان بام سبز ،مأخذ :همایش سوخت 1385………………………………………… 74
 
شکل 5-7 حیاط مرکزی با حوض و باغچه در طبقه اول ساختمان بـام  سـبز  ماخـذ 
:همـا یش سـوخت  1385 ………………………………………………………………………………………………. 75
 
شکل 5- 8 تهویه طبیعی وامکان خروج هوای گرم از ساختمان بام سبز مأخذ :همایش
سوخت 1385 76 شکل 5- 9 سایه بانهای ساختمان بام سبز مأخذ :همایش سوخت 1385
……………………………. 77
 
شکل5-10  ایده از ساختمانهای سنتی برای سیستم سـرمایش  سـاختمان  بـام 
سـبز  مأخـذ  :همـا یش
 
سوخت 1385 ………………………………………………………………………………………. 79
 
شکل 5-11 ماکت های اولیه طراحی سیستم سرمایش ساختمان بـام  سـبز  مأخـذ 
:همـا یش سـوخت
 
1385 ………………………………………………………………………………………………. 79
 
شکل 5- 12تصاویر هوایی سایت  مأخذ:آرشیو شهرداری تبریز1389 ……………………………… 81
 
شکل 5- 13 مسیرهای دسترسی  مأخذ:آرشیو شهرداری تبریز1389 ……………………………….. 82
 
شکل 5-  14 کانالهای آب در اطراف سایت مأخذ: نگارنده …………………………………………… 83
 
شکل 5- 15 کاربریهای سایت مأخذ:آرشیو شهرداری تبریز1389 …………………………………… 83
 
شکل 5- 16 معرفی مسیر تابش آفتاب در تابستان و زمستان مأخذ(میکاییل،1389)
……………….. 84
 
شکل 5- 17معرفی سایت همراه با معابر و درجه بندی دسترسی ها …………………………………. 84
 
شکل 5- 18 بررسی شیب های موجود در سایت …………………………………………………….. 85
 
شکل 5- 19 توپوگرافی زمین………………………………………………………………………… 86
 
شکل 5- 20 معرفی بادهای غالب منطقه …………………………………………………………….. 87
 
شکل 5- 21 دید ومنظر سایت مأخذ: نگارنده ……………………………………………………….. 88
 
شکل 5- 22دید ومنظر سایت مأخذ: نگارنده ………………………………………………………… 88
 
شکل 5- 23 خروج هوای گرم از دریچه های بالایی اتاق ها در تابستان مأخذ:
نگارنده ………………. 93
 
شکل5- 24 دریافت مستقیم گرما از طریق کف و دیوارهای جنوبی در زمستان مأخذ:
نگارنده ………. 94
 
شکل 5-25  استفاده از گرمای ذخیره شده در بشکههای آب برای مصرف آب گرم در
تابسـتان  مأخـذ :
 
نگارنده ………………………………………………………………………………………………. 94 شکل 5-26  استفاده از
بشکههای آب به عنوان منبع ذخیره گرما و انتقال آن از دریچههای بـالایی  بـه
 
اتاق ها در زمستان مأخذ: نگارنده ……………………………………………………………………. 94
 
شکل 5- 27 گلخانه …………………………………………………………………………………. 95
 
شکل 5-28 ارتباط اتاق ها با گلخانه و خروج هوای گـرم  اضـافی  از دریچـه 
هـای  بـالائی  در تابسـتان  وانتقال هوای گرم از بالا به داخل اتاق های
مجاورگلخانه  در زمستان مأخذ: نگارنده ………………… 95
 
شکل5- 29 گلخانه در جنوب و درمجاورت اتاق های خواب و پذیرایی مأخذ:
نگارنده………………… 96
 
شکل5- 30 قرارگیری گلخانه در جنوب در مجاورت اتاق های خواب مأخذ: نگارنده
…………………. 96
 
شکل 5-31 سمت راست استفاده از سنگ در کف گلخانه به عنوان منبع ذخیره وسمت
چپ اسـتفاده
 
از آب به عنوان منبع ذخیره گرما مأخذ:نگارنده ……………………………………………………… 97
 
شکل 5- 32 زاویه شیب گردآور مأخذ:نگارنده ……………………………………………………….. 98
 
شکل 5- 33کلکتورهای تخت بر بام خانه مأخذ:نگارنده ……………………………………………… 99
 
شکل 5- 34 آبگرم کن خورشیدی روی بام خانه ای در دره پومونا ، ( کالیفرنیا
)1911 …………… 100
 
شکل 5- 35  محل قرارگیری کلکتورها بر روی بام مأخذ:نگارنده…………………………………… 100
 
شکل 5-36 پای گرم و سر خشک به سـلامت  کمـک  میکنـد . پروفیـل  نهـایی 
سیسـتم  گرمایشـی  بـه  پروفیل ایده آل بسیار نزدیک است. مأخذ:آرشیو شرکت
بین المللی فولادتکنیک اصفهان ………….. 101
 
شکل5- 37 نحوه لوله کشی کف مأخذ:آرشیو شرکت بین المللی فولادتکنیک اصفهان
…………….. 102
 
شکل 5- 38 دو روش لوله کشی در کف ها مأخذ:آرشیو شرکت بین المللی فولادتکنیک
اصفهان ….. 102
 
شکل5- 39 جزئیات لوله های نیوپایپ مأخذ:آرشیو شرکت بین المللی فولادتکنیک
اصفهان ………. 103
 
شکل5- 40 نحوه اجرای سیستم گرمایش کفی مأخذ:آرشیو شرکت بین المللی 
فولادتکنیک اصفهان 104
 
شکل5- 41  قرارگیری مجموعهای از صفحات فتوولتائیک کنار هم مأخذ:  …. 105
 
شکل5- 42 محل قرارگیری صفحات فتوولتائیک در مجموعه ………………………………………. 105
 
شکل 5- 43 مقطع شمالی –  جنوبی سایت و محل قرارگیری صفحات فتوولتائیک
…………………. 105
 
شکل 5- 44 نحوه تهیه برق از ماژول ها……………………………………………………………. 106
 
شکل 5- 45 بهینه سازی سطح تماس در پلان مربع ………………………………………………. 107
 
شکل 5- 46 مقایسه سطح تماس پلان و مقطع در فرم های متفاوت ………………………………. 107
 
شکل5- 47 مقایسه سطح تماس حجم در فرم های متفاوت ……………………………………….. 108
 
شکل5- 48 مفایسه سطح تماس منفی در حجمهای متفاوت ………………………………………. 108
 
شکل5- 49 مقایسه عددی سطح تماس مقاطع مختلف ……………………………………………. 108
 
شکل5- 50 قرارگیری مقطع در سایت …………………………………………………………….. 109
 
شکل5- 51 تقسیم پلان به دو فضای سرد و گرم ………………………………………………….. 111
 
شکل5- 52 پلان ستونگذاری طبقه اول ……………………………………………………………. 113
 
شکل5- 53 بلوک پلی استایرن …………………………………………………………………….. 114
 
شکل5- 54 نمای جنوبی ساختمان و مصالح آن …………………………………………………… 115
 
شکل5- 55 ابعاد تایل های نما …………………………………………………………………….. 115
 
شکل5- 56 جزئیات اتصال تایل های نما…………………………………………………………… 116
 
شکل5- 57 نمای جنوبی پلان تیپ شماره 3 ………………………………………………………. 116
 
شکل5- 58مقایسه تأثیرمحل عایقکاری بر مقدار انرژی حرارتی ذخیره شده در جرم
………………. 117
 
شکل5- 59 دیوار جنوبی به عنوان جرم حرارتی ……………………………………………………. 117
 
شکل5- 60 دیوارها و کفهایی که به عنوان جرم حرارتی برای ذخیره گرما عمل
میکنند . …………. 117
 
شکل 5- 61 دیواره جنوبی ساختمان که درصد بیشتر آن شیشه های گلخانه هستند.
…………….. 118
 
شکل 5- 62 شیشه های دو جداره جنوبی مربوط به پذیرایی همراه با سایه بان
……………………. 119
 
شکل5- 63 نورگیر سقفی ………………………………………………………………………….. 120
 
شکل5- 64 محل قرارگیری نورگیرهای سقفی …………………………………………………….. 120
 
شکل5- 65 سایه بان های هوشمند بالای گلخانه ………………………………………………….. 121
 
شکل5- 66 سایه بان های کنترلی جلوی پنجره پذیرایی ………………………………………….. 121
 
شکل5- 67 جزئیات مربوط به سایه بان ……………………………………………………………. 121
 
شکل5- 68 دیوار با عایق حرارتی خارجی ………………………………………………………….. 122
 
شکل 5-  69 بام با عایق حرارتی داخلی روی سقف کاذب …………………………………………. 123
 
شکل 5- 70 بام تخت با عایق حرارتی خارجی زیرعایق رطوبتی ……………………………………. 123
 
شکل5- 71 مقطع نمونه سقف شیبدار با تیرچه شکل ……………………………………………… 123
 
شکل 5- 72 فضای بافر بین سقف و بام به عنوان عایق و بلوکهای پلی استایرن
……………………. 124
 
شکل 5- 73 عایقکاری کف …………………………………………………………………………
 
شکل5- 74 کف با عایق حرارتی خارجی روی خاک ……………………………………………….. 124
 
شکل5- 75 کف با عایق حرارتی خارجی روی سقف کاذب ………………………………………… 125
 
شکل 5-76 اثر عایق شبانه بازشوها برمیزان مصرف نهایی انرژی ساختمان چها
رطبقه در تزالـونیکی –
 
یونان ……………………………………………………………………………………………….
 
شکل 5-77 گلخانه طبقه اول ، قرار گرفتن پوشش جلوی شیشه ها در شب برای
محافظـت از خـروج
 
گرما ……………………………………………………………………………………………….. 125
 
شکل5- 78 طراحی فضای نیمه خصوصی و نیمه عمومی در همسایگی ( هشتی) ………………….. 126
 
شکل5- 79 نحوه دسترسی همسایگی واحدها ……………………………………………………… 127 *  *
 
 
      1-1 مقدمه
 
درسکونتگاههای امروزی بشر، مشکلات و معضلات جدید زندگی، از چشم شهروندان،
متخصصین و مسوولان پنهان نمانده است. شهر امروزی به عنوان یک موجود زنده و
پیچیده، علیرغم تمام بیماریهایی که در بطنش نهفته است، نفس می کشد و رشد می
کند اما نشانی از توسعه به معنای رشد هدفمند در آن  دیده نمی شود. در دنیای
شهرسازی و معماری اندیشمندان پس از ورود به عصر پایداری بیش از بیش در صدد
حل مشکلات سکونتگاههای بشری افتادهاند. این معضلات منتج از نتایج بیشماری
است که در یکدیگر تنیده شده اند و از پیچیدگیها و ظرافتهای بسیاری برخوردار
است.
 
یکی از این مسائل که در آستانه ورود به هزاره سوم رخ نمایانده است مساله
محیط زیست، منابع طبیعی و انرژی در زیستگاههای بشری است که تبدیل به
نگرانیهای همیشگی بشر شده است. در این باره سوالات زیادی را می توان مطرح کرد:
 
  * آیا مسوولین در برنامه ریزیهای کوتاه مدت و دراز مدت ساخت و سازهای
    شهری مسآله انرژی و محیط زیست را در جایگاه واقعی خود قرار داده اند؟
  * آیا متخصصین وکارشناسان معماری و شهرسازی در طراحی سکونتگاههای بشری
    متعهدانه نسبت به مسآله محیط زیست و انرژی عمل می کنند؟
  * آیا مردم به عنوان مصرفکنندگان انرژی در سکونتگاهها با وظایف خود در
    قبال مصرف صحیح انرژی آشنا هستند و حس مسوولیت شناسیشان در زمینه حفاظت
    از محیط زیست بیدار شده است؟ –  و در یک کلام آیا انرژی به عنوان مسآله
    اصلی در پایداری زیست محیطی در سکونتگاههای امروز  جایگاه ارزشی واقعی
    خود را دارند؟
 
این رساله در پی آن است که با توجه  به مسآله پایداری بر روی انرژی خورشید
در طراحی مجتمع های مسکونی متمرکز شود و در نهایت به  ارائه پاسخی برای
سوالات زیر بپردازد:
 
  * چرا سکونتگاههای امروزی ایران ، با مدنظر قرار دادن مسآله پایداری و
    انرژی توسط معماران توسعه نمی یابد ؟
  * یک مجتمع مسکونی خورشیدی چگونه طراحی می شود؟
 
باتوجه به اینکه منابع انرژی تجدیدپذیر با سرعت فوق العاده مصرف می شوند و
درآیندهای نه چندان دور چیزی از آنها باقی نخواهد ماند. نسل فعلی وظیفه
دارد به آن دسته از منابع انرژی که دارای عمر و توان زیادی هستند روی آورده
و دانش خود را برای بهرهبرداری از آنها گسترش دهد در کشور ما ایران با وجود
اینکه یکی از معدود کشورهای غنی از شدت تابش خورشید است بطوریکه تعداد
روزهای آفتابی گزارش شده در ایران 280 روز می باشد و امکان استفاده از
انرژی خورشیدی درشهرها و روستاهای مملکت می تواند صرفه جویی در مصرف گاز و
نفت به همراه داشته باشد، اما از این انرژی در دسترس آنطور که شایسته است
استفاده نمی شود. فن آوری ساده، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهمتر
ذخیره شدن سوخت های فسیلی برای آیندگان از عمده دلایلی هستند که ضرورت
استفاده از انرژی خورشید را برای کشورها به ویژه در امر ساخت و ساز آشکار
میسازد. لذا این رساله در صدد است به بررسی دلایل عدم استفاده از انرژی
خورشیدی در ایران و مطالعه امکان استفاده از انرژی خورشید در مقیاس مجتمع
های مسکونی پایدار بپردازد.
 
 
      1-2 دلایل انتخاب موضوع
 
ازمیان ارکان سهگانه پایداری محیطی (انرژی-اکولوژی ومحیط زیست) انرژی در
راس این مثلث قراردارد و به عنوان مهمترین مساله محیطی در زمان حاضر مطرح
می باشد. با وجود اینکه ساختمانها نزدیک به 50% از انرژی مصرفی کل جهان را
به خود اختصاص داده اند فقدان توجه ویژه به مسایل انرژی درنظام فعلی ساخت و
سازهای مسکونی کشور به وضوح مشاهده می شود. ازمیان انرژیهای تجدیدپذیر
موضوع مورد پژوهش انرژی خورشیدی می باشد موارد ذکرشده در زیر اهمیت انرژی
خورشیدی را نسبت به سایر انواع انرژی نشان می دهد.
 
  * خورشید یکی از دو منبع مهم انرژی در جهان است.
  * انرژی خورشیدی در تمام انرژیهای تجدیدپذیر، پایدارترین منبع انرژی در
    جهان است.
  * چهار پنجم مساحت کشور ایران دارای پتانسیل انرژی خورشیدی بسیار خوبی ست.
  * انرژی خورشیدی به فن آوری پیشرفته و پرهزینه جهت استفاده در مسکن نیاز
    ندارد.
 
قبل از انتخاب مکان مطالعه، نوع کاربری مورد نظر برای انجام این پزوهش مسکن
انتخاب شده است مهمترین دلایل این انتخاب به شرح زیراست:
 
  * مسکن یکی از ضروریترین نیازهای بشری است.
  * مسکن مکانی است که خانواده ایرانی در مجموع بیشترین زمان خود را در آن
    سپری می کند و نیاز مبرم به انرژی برای ایجاد آسایش فیزیکی در آن احساس
    می شود.