به گرم کردن محیط نشوند و از گرم کردن محیط توسط وسایل روشنایی جلوگیری شود . لازم است که برای هر لامپ از کلیدی جداگانه استفاده کنیم و اینکه چندین لامپ را به یک کلید متصل می کنند کاری اشتباه است و باعث به هدر رفتن مقدار بسیار زیادی از انرژی می گردد (کسمائی، 1382) .

3-10-10- فضا سازی اطراف ساختمان
استفاده از درختهای بلند در فضای اطراف ساختمان اجازه استفاده از نور خورشید در زمستان و سایه در تابستانها را به شما می دهند ، زیرا در زمستان برگ درختان می ریزد و این امکان تابش مستقیم به ساختمان را به خورشید می دهد و در تابستان به دلیل سر سبز بودن درختان با تابش خورشید سایه ای از آنها بر روی ساختمان ایجاد می گردد .
شاید بتوان یکی از بهترین فضاسازی های اطراف ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی را مربوط به خانه های سنتی ایرانی که اکنون در کاشان و یزد به وفور یافت می شود دید که در این خانه های با استفاده از حیاط گودال باغچه ای و قرارگیری حوض در وسط حیاط و باغچه ها در کنار آن و تقسیم نمودن ساختمان به دو قسمت تابستان نشین و زمستان نشین بهترین نمونه بهینه سازی مصرف انرژی را در معماری ایجاد نموده اند . در آن روزگار قدیم به وسیله ترفند های زیبای معماری که توسط معماران مختلف ابداع می شد از انرژی در ساختمان به نحو احسن استفاده می کردند اما متاستفانه امروزه با وسایلی که هیچ رابطه ای با معماری ما ندارد و بیشتر خود باعث به هدر رفتن انرژی (انرژی برق ، آب ، گاز و…) می شود استفاده می گردد که اینها بیشتر وسیله آسایش اند اما در زمان قدیم معماری عامل آسایش مردم بوده است(قیابکلو، 1381).

3-10-11- ضرایب راحتی و آسایش ساختمان :
بدیهی است که در معماری ، برنامه ریزی و طراحی ساختمان اگر به مواردی که تا کنون بیان شد توجه داشته باشیم و آنها را به دقت رعایت کنیم شرایط زیستی مناسی فراهم می گردد و زیستمندان از راحتی و آسایش لازم برخوردار خواهند بود .
به هر حال امروزه باید در حداقل فضای ممکن بناهایی احداث شود که نیاز آسایش انسان در تمام فصول را بر آورده سازد . برای نیل به این هدف نیز باید سعی نمود در زمستان به جای استفاده از سوختهای فسیلی و دستگاههای گرم کننده بیشتر از انرژی خورشیدی و طبیعت بهره گرفت و در تابستان هم از حداکثر سایه ، باد و دیگر ویژگیهای اقلیمی سود جست (قیابکلو، 1381).

3-10-12 – جمع بندی
همان گونه که در این فصل مشخص شد، ویژگی های طرح و مصالح به کار رفته در هر ساختمان ، در عکس العمل های 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 ویژگی بستگی دارد.

3-11- سامانه های غیر فعال خورشیدی
3-11-1- مقدمه
باتوجه به محدود بودن منابع فسیلی و آلودگی های ناشی از استفاده از این گونه منابع جوامع اندیشمند را بدان واداشته است که از انرژی های تجدید پذیر به جای منابع فسیلی استفاده کنند.امروزه بعضاً به دلیل ضعف طراحی ، درصد قابل ملاحظه ای از انرژی های اولیه صرف گرم کردن ،خنک نمودن ونوررسانی ساختمان ها می گردد. با اندکی توجه به اصول طراحی منطبق با اقلیموبه کارگیر ی انرژی های تجدید شونده می توان مصرف انرژی را در بناها تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داد.
درسامانه های غیر فعال خورشیدی34 ، ساختمان ها به گونه ای طراحی می شوند که نیازهای گرمایش ، سرمایش ونوررسانی در آنها به صورت طبیعی وهمساز با اقلیم تامین گردد و به این دلیل ” سامانه غیر فعال” نامیده می شوند که نیاز به فعالیت تجهیزات گرمایشی وسرمایشی به حداقل ممکن می رسد .
پیشینیان همچنین اطلاعات وسیعی از پتانسیل های معماری به دست آورده بودند که قادر به اصلاح گرمایشی تابشی و سایه خورشید شدند در واقع استفاده از خورشید به عنوان یک منبع گرما چیز جدیدی نیست . در 2400 سال پیش سقراط دریافته است که :
“امروزه در خانه های با جهت جنوبی اشعه خورشید در زمستان ها به داخل ایوان نفوذ می کند، اما در تابستان مسیر حرکت خورشید درست در سمت بالای سرمان ویا بالای پشت بام است به طوری که سایه ایجاد می کند بنابراین باید سمت جنوب را برای گرفتن آفتاب زمستان بزرگتر وکشیده تر وسمت شمال را برای دوری از بادهای زمستان کوتاه تر ساخت ، دارنده چنین خانه ای می تواند فضای مناسبی درهمه فصول داشته باشد .”

مطلب مرتبط :   موجه، شناسا، تجارب، نگارنده، ضلعی، گنجشک

3-11-2- جذب مستقیم 35
بناهای با جذب مستقیم که به پنجره های روبه جنوب و پنجره های خورشیدی نامیده می شوند . .نورخورشید با امواج با طول موج کوتاه از شیشه عبور کرده وداخل فضای مورد نظر می گردد . این امواج پس از تابیده شدن برروی سطوح داخلی آنها را گرم کرده وموجب انتشار امواج به طول موج بلند می شوند این امواج دیگر قادر به عبور از شیشه نبوده و در داخل فضا حبس می شوند که این امر به پدیده گلخانه ای م شهور است . به عبارت دیگر گرفتن پرتوهای نور با طول موج کوتاه وساطع کردن پرتوها با طول موج بلند را اثر گلخانه ای گویند .زمانی که تابش خورشید از طریق سطوح نور گذر وارد فضا می شود دیوارها ، کف ،سقف و وسایل اتقا گرما را ذخیره می کنند . دراین صورت مصالحی با ظرفیت گرمایی بالا (بتن ، بلوک های بتنی ،آجر و …) عمکلرد سامانه جذب مسقیم را افزایش می دهند(قیابکلو،1388).

شکل 3-15- نمونه ای از سامانه جذب مستقیم، ماخذ: قیابکلو،1388

لازم به ذکر است که صرفاً پنجره های جنوبی وسقفی در جذب مستقیم کارآیی داشته ودر غیر این صورت در فصول سرد ، سایر پنجره ها بیشتر از آن که انرژی کسب کنند آن را ازدست خواهند داد .
همان گونه که در شکل مشاهده می گردد اگر حرارت تولید شده به هنگام تابش ذر ذخیره های کننده های مناسبی مانند مصالح داخلی ساختمان جذب شود در طول شب حرارت جذب شده به تدریج منتشر شده وباعث گرم نگاه داشته شدن دمای داخل ساختمان می شود .
دراین صورت بهتر است از پنجره های دوجداره استفاده کرده ویا شب ها عایق های حرارتی ویا پرده ها ک املا ً بسته باشند تا حرارت کسب شده به راحتی از سطح شیشه ها به خارج منتقل نگردد.

شکل 3-16- ذخیره انرژی از پنجره های آفتابی در روز و انتشار آن در شب، ماخذ: قیابکلو،1388

درجذب مستقیم تمامی پنجره ها می بایست دوجداره باشند مگر اینکه اقلیم مورد نظر گرم ومعتل باشد همچنین کلیه جداره های خارجی ساختمان نیز می بایست دارای عایق حرارتی باشند میزان کارآیی یک پنجره آفتابی مرتبط با اقلیمی است که در آن طراحی می شود . در مناطق بسیار سرد به هنگام شب حتماً می بایست پنجره ها راتوسط عایق حرارتی پوشناند در غیر این صورت کلیه انرژی که در طول روز ذخیره شده به سرعت از طریق پنجره به بیرون از فضا منتقل خواهد شد .
از جمله محاسن این روش می توان به نور طبیعی دید به جنوب کم بودن هزینه های اجرا وتامین گرمایش غیر فعال اشاره کرد.
امکان ایجاد چشم زدگی به همراه ایجاد سایه روشن هایی با کنتراست بالا بر اثر نور زیاد خورشید ایجاد اختلال در حریم خانه ومشکلات ناشی از عملکرد دستی عایق های شبانه از مهمترین معایب این روش هستند .
جدول زیرنسبت به سطح پنجره جنوبی به کف فضای مورد نظر را در اقلیم های متفاوت نشان می دهد . با رعایت این مقادیر به طور متوسط دمای داخلی مطلوبی در حدود 18تا 21 درجه سانتی گراد حاصل خواهد شد (قیابکلو،1388).

متوسط دمای هوای خارجی در یک روز آفتابی زمستانی
درصد سطح شیشه نسبت به کف
اقلیم سرد
عرض جغرافیایی 36
عرض جغرافیایی 40
عرض جغرافیایی 44
عرض جغرافیایی 48
F
C

20
7/6-
24
25
29
31
25
9/3-
22
23
25
28
30
1/1
19
20
22
24
اقلیم معتدل

35
7/1+
16
17
19
21
40
5/4+
13
14
16
17
45
2/7+
10
11
12
13
جدول 3- 9- تعیین اندازه پنجره جنوبی در سامانه جذب مستقیم، ماخذ: Watson-1993

3-11-2-1- نورگیرهای سقفی
نورگیرهای سقفی روشی مناسب برای مکان هایی هستند که دارای عمق زیاد بوده ونور خورشید از دیوارهای جنوبی به خوبی به تمامی فضا نمی رسد ویا این که به هر دلیل امکان نورگیری از طریق پنجره جنوبی وجود نداشته باشد . درمکان هایی که با توجه به مبلمان داخلی نمی توان از ذخیره کننده ها در کف استفاده کرد این روش امکان ذخیره سازی انر ژی در دیوارهایی که ازطریق پنجره سقفی موردتباش نورخورشید قرار می گیرند را فراهم می سازد از جمله دیگر مزایی این روش درمقایسه با پنجره دیواری سایه وکنتراست کمتر بوده همجنین امان دید از خارج به عرصه های خصوصی را به حداقل می رساند .
نورگیرهای سقفی در اشکال گوناگونی از قبیل تخت ، شیب دار ، حبابی وداندانه ای ساخته می شوند . نورگیرهای دندادنه ای نورگیرهای یک طرفه ای هستند که به صورت متوالی تکرار می شوند ومی بایست توجه داشت که قرارگیری آنها به گونه ای باشد که برروی یکدیگر سایه نیاندازند. به این منظور شیب نورگیرها تقریباً باید مساوی یا کمتر از زاویه ارتفاع خورشید در ظهر اولین روز دی ماه باشد درغیر این صورت نورگیرها می بایست فاصله بیشتری از یکدیگر داشته باشند.

مطلب مرتبط :   ماخذ:، خورشیدی، .استفاده، سامانه، بناهای، خورشید

شکل 3-17- نورگیرهای یک طرفه و دندانه ای، ماخذ: قیابکلو،1388

نورگیرهای تمام شیشه ای سقفی می توانند درشکل های گوناگونی مورد بهره برداری قرار گیرند . استفاده از رفلکتور یا منعکس کننده نور خورشید کارایی این نوع نورگیرها را افزایش می دهد از دیگر مزایی این گونه رفلکتورها در تابستان این است که با چرخاندن آن به سمت جنوب می توان مانع تابش مستقیم نور آفتاب به داخل شد درصورتی که به راحتی می توان از نور شمال
استفاده کرد (قیابکلو،1393).

شکل 3-18- نورگیرهای تمام شیشه ای، ماخذ: قیابکلو،193

3-11-2-2- ذخیره انرژی در جذب مستقیم
به طورکلی روش های ذخیره انرژی خورشیدی را می توان به دوگروه عمده تقسیم بندی کرد :
الف – ذخیره سازی آشکار گرما
درسامانه های انرژی خورشیدی بادمای متوسط وکم ، آب وسنگ بهترین وارزان ترین واسطه ذخیره انرژی هستند دراین سامانه انرژی گرمایی جمع آوری شده دمای جسم واسط را افزایش داده بنابراین انرژی گرمایی در آن ذخیره شده وهنگام نیاز برای استفاده بازیابی می شود .
ب- مواد تغییر فاز دهنده 36
برای ذخیره گرما می توان به جای آب یا سنگ از “مواد تغییر فازدهنده “استفاده نمود . با وجود این که مواد تغییر فاز معمولا گران تر ازمواد عادی می باشند ولی 5 تا 14 بار بهترگرما را نسبت به آب و سنگ در خود ذخیره می کنند . بدین ترتیب ، وقتی فضای موجود محدود باشد استفاده از این مواد بسیار مفیداست مواد تغییر فاز عبات اند از :
فسفات سدیم دودکاهیدارت
توسولفات سدیم پنتاهیدارت
پارافین
سولفات سدیم دکاهیدرات
کلرید کلسیم هگزاهیدرات
اسیدهای چرب
این مواد هنگامیکه از فاز جامد به فاز مایع تبدیل می شوند گرما را جذب وذخیره می نمایندوسپس وقتی کبه به فاز جامد برمی گردند گرمای ذخیره شده را َآزاد می کنند ظرفیت ذخیره گرمای کلرید کلسیم هگزا هیدرات 10 برابر اب است این مواد معمولا ً در لوله های سربسته محصور می شوند که با بکارگیری تعدتاد مناسبی از این لوله ها می توان ذخیره گرمایی لازم فراهم نمود به دلیل قابلیت جذب بالای مواد تغییر فاز از آنها می توان به عنوان تعدیل کننده های حرارت گلخانه ها در تابستان استفاده نمود (قیابکلو،1393).
3-11-3- جرم حرارتی 37
جرم حرارتی در ساختمان نقش به سزایی در ذخیره کردن حرارت و برودت مورد نیاز در طول شبانه روز را دارا است . دراقلیم های گرم ،تهویه شبانه موجب ذخیره برودت در مصالح ساختمانی می شود . همواره باید به خاطر داشت که در هر دواقلیم گرم وخشک واقلیم سرد می بایست از عایق حرارتی در جداره بیرونی پوسته ساختمان استفاده کرد تا حرارت در طول روز تابستانی به درون در زمستان به بیرون نفوذ نکند. درخصوص جرم های حرارتی در درون ساختمان نیز باید به موقعیت وجهت گیری آنها توجه نمود . به منظور ذخیره حرارت (در زمستان ) بدیهی است که جرم های حرارتی واقع در ضلع شمالی ساختمان تاثیر چندانی در کاهش بار گرمایی38 نخواهند داشت (بار گرمایی یعنی میزان گرمای مورد نیاز جهت تامین آسایش وبه همین صورت بارسرمایی39 یعنی میزان سرمای مورد نیاز جهت تامین آسایش ) مگر در دفاتر اداری بزرگ که فقط گرمای حاصله از روشنایی الکتریکی وتجهیزات موجود است .
در ذخیره سازی آشکار گرما درکل می بایست در حدود 65 درصد انرژی خورشیدی که در طول روز به داخل فضای مورد نظر تابیده می شود را ذخیره کرد تا هنگام شب به تدریج مورد استفاده قرار گیرد .باید در نظر داشت که هریک از عناصر ذخیره کننده اعم از سقف ،کف ویا دیوارها می بایست به طور متوسط ضخامتی درحدود 10الی 15 سانتی متر داشته وبه طرف خارج دارای عایق حرارتی باشند ودرغیر این صورت انرژی ذخیره شده در طول روز به سرعت هنگام شب خارج متقل خواهد شد در جذب مستقیم اجسام نازک موثر تر از اجسام ضخیم هستند . موثر ترین ضخامت در مصالح ساختمانی 10 سانتیمتر بوده وضخامت بیش از 15 سانتیمتر مناسب نیست . در ضخامت های کمتر از 10 سانتمتر میزان جذب وذخیره انرژی کم وضخامت های بیش از 15 سانتمتر تاثیر چندان بهتری نخواهد داشت .زیرا در مصالح بعد از غروب خورشید انرژی ذخیره شده به تدریج از طریق هدایت به سمت سطح عناصر رسیده فضای اطراف خود