، اداری ،آموزشی وفضاهای مشابه .

یک طرفه دو طرفه سه طرفه چهار طرفه

آتریوم ساده

ارتباطی پودیوم چندگانه عمودی خطی چندگانه(چند آسمانه)
شکل3-31- آتریوم های ترکیبی، ماخذ: قیابکلو،1393

از مزایای آتریوم ها میتوان به عملکرد به عنوان سیستم غیر فعال خورشیدی درگرمایش فضاهای جانبی ، امکان دریافت نور مناسب روز ، امکان تهویه مطلوب طبیعی ،دسترسی مناسب کاربرهای جانبی وایجاد یک فضای مطلوب معماری از لحاظ دید ومنظر اشاره نمود.
مهمترین ایراد آتریوم ها ازجانب صاحب نظران آتش نشانی ،سرایت سریع آتش به طبقات بالاتر ساختمان است .
در گلخانه عمل ذخیره سازی می تواند در دیوار ،کف ،مخازن آبی ویا انباره های سنگی صورت پذیرد . باید توجه داشت که کلیه پنجره ها دوجداره بوده ودر تابستان می بایست روی شیشه ها سایه ایجاد نمود . گرمای ذخیره شده از طریق بازکردن در ، پنجره و یا دریچه هایی که به همین منظور تعبیه شده اند به صورت همرفت وارد فضای موردنظر می گردد . همچنین حرارت به صورت تشعشعی وهدایت می تواند از طریق دیوار مشترک بین گلخانه وفضای مورد نظر به داخل منتقل گردد. هوای گرم که به قسمت های بالایی گلخانه می رود رامی توان از طریق کانال به قسمت های تحتانی بنا که سردتر است هدایت نمود .
شکل زیر نمایانگر زوایای مختلف شیشه های گلخانه است . شکل (الف ) با زاویه 50تا 60 درجه ،شکل (ب) به صورت عمودی وشکل (ج) ترکیبی از دوصورت بالا .

شکل 3-32- شیب های مختلف گلخانه، ماخذ: قیابکلو،1393

به طورکلی جهت گیری ایده آل برای شیشه کاری درگلخانه باید به سمت جنوب باشد اگرچه یک جهت گیری با 30 درجه شرقی یا غربی به سمت جنوب نیز قابل قبول است برای بیشترین جذب انرژی شیشه باید 50 الی 60 درجه نسبت به افق شیب داشته باشد اگرچه شیشه های مورب وشیب دار بیشترین گرما را در زمستان جذب می کنند ولی بیشترین گرمای مفید را در طول شب از دست می دهند. شیشه های شیب دار همچنین در آب وهوای گرمتر گرما را بالا می برند .
بسیار از طراحان شیشه کاری عمودی یا ترکیبی را ترجیح می دهند اما در بسیاری از موارد شیشه های عمودی روبه جنوب به شیشه های با شیب تند مزیت دارند زیرا از چکه های آب پوشیده نمی شوند وظرفیت این را دارند که ناخواسته وبا زاویه زیاد تابش خورشید تابستان را بازتاب کنند . اما عملکرد زمستان آنها 10 تا 30 درصد شیشه های شیب دار در ناحیه یکسان کمتر است . فضاهای شیشه کاری شده عمودی می توانند مانند بیشتر اتاق های دیگر در ساختمان مورداستفاده قرار بگیرند درصورتی که شیشه های شیب دار بخشی از فضا را غیر قابل استفاده می کنند.
به طور کلی کارآیی یک گلخانه که از شیشه های عمودی ومقداری شیشه کاری زاویه دار سقفی ترکیب شده باشد بهتر از گلخانه های دارای شیشه عمودی خواهد بود .

شکل 3-33- ترکیب شیشه های عمودی و مورب، ماخذ: قیابکلو،1393

اگر عمق گلخانه از ارتفاع آن بیشتر باشد خود فضا تشعشعات را به دام می اندازد. بنابراین سطوح غیر ذخیره کننده باید به رنگ روشن باشند احجام حرارتی و ذخیره کننده ها باید از رنگ های تیره انتخاب شوند که حداقل دارای ضریب جذب 70٪ باشند . رنگ سیاه 95 ٪ از نور را جذب میکند آبی تیره 90٪ وقرمز تیره 86٪.
کف دیوار شمالی ودیوار های سمت شرق وغرب ، مکان های خوبی برای ذخیره کننده ها هستند که باید دارای ظرفیت گرمایی بالا مانند :سنگ ، بتن ،آب ، آجر ونظایر آن باشند وبرای تاثیر بهتر باید 10 الی 15 سانتیمتر ضخامت داشته باشد . اگر بلوک های بتنی استفاده می شوند باید توخالی نبوده و مرکز آن با ملات پرشده باشد و بتن سبک به عنوان حجم حرارتی قابل قبول نیست . کف گلخانه هایی که آجر ،موزاییک ویا سنگ فرش شده اند . بمانند چاهی ، حرارت را هدر می دهند و چنان چه مابین زمین وکف گلخانه عایقکاری صورت نگیرد به سرعت گرمای گلخانه از دست می رود .همچنین باید توجه داشت که نباید جرم گرمایی به گونه ای قرار گیرد که با دیواره های خارجی گلخانه درتماس باشد چرا که بدین ترتیب به سرعت گرمای خود را به هدر می دهد .
مقدار احجام که دماهای داخلی را تثبیت می کنند بایدافزایش یابد تا فضا برای راحتی افراد وگیاهان مناسب شود . یک روش معمول استفاده از دیوار 20 الی 25 سانتمتری با مصالح بنایی بدون عایق کاری در دیوار شمالی گلخانه است .دیوار بدون عایقکاری سبب می شود که گرما از گلخانه به داخل فضای های داخلی خانه راه پیدا کند .
اگر هدف ساخت گلخانه ها جمع آوری گرما وتوزیع آن به فضای زندگی به طور موثر باشد باید تنظیماتی رادرمعیارهای طراحی به وجود آورد . بیشترین مقدار جذب با شیشه های مورب جنوبی ، گیاهان کم با دیوارهای عایق کاری شده شرقی و غربی گلخانه به دست می آید.
باید به خاطر داشت که اگرگیاهان واجسام خیس خورده زیادی در گلخانه نباشد می توان گرمای قابل استفاده بیشری به فضای زندگی بخشید . هوای گرم شده توسط خورشید می تواند از بین درها وپنجره های بازشو در دیوارهای مشترک حرکت کرده واز طریق کانال به نواحی دورتر دمیده شود .

مطلب مرتبط :  

شکل 3-34- استفاده از عایق حرارتی و ذخیره کننده های داخلی در گلخانه، ماخذ: قیابکلو،1393

اگر گلخانه به صورت یک فضای زندگی موردنظر باشد،آسایش توام با کارآمد بودن فضا از لحاظ انرژی مد نظر خواهد بود فضایی که برای زندگی طراحی می شود باید درزمستان گرم ودرتابستان سرد بماند وکمترین سطوح با نور خیره کننده و آزار دهنده داشته باشد ورطوبت آن ملایم ومعتدل باشد . اگر گلخانه برای رشدونگهداری گیاهان با فضای نشیمن استفاده می شود حداقل شیشه های دوجداره توصیه می شود . پوشاندن سطح شیشه در شب های زمستان وروزهای تابستان با عایق حرارتی قابل حرکت ، به طور وسیعی کارکرد شیشه های را بهبود می بخشد استفاده از یک پرده عایق به ضخامت 5 سانتیمتر موجب کاهش اتلاف تا 90٪ در مقایسه با زمان فقدان پرده می شود .
ازجمله نقاط ضعف عایق های متحرک این است که هر روز این عایق ها بازوبسته شوندوبعضی از طراحان استفاده از آنها را به خاطر ظاهر قابل اعتراض شان رد می کنند . البته امکان کنترل این عایق ها توسط موتورها وترموستاتها نیز به صوت اتوماتیک نیز وجوددارد .
برای توزیع هوای گرم ازگلخانه ها به قسمت های دیگر ساختمان از بازشوها در دیواره های مشترک بین گلخانه وفضای نشیمن داخلی استفاده می شود . گرما به وسیله ترموسیفون حرکت هوا انتقال می یابد .
توصیه می شود که حداقل مساحت برای یک بازشو روی شیشه ، به ازای 10 متر مربع ناحیه شیشه ای 8/0 متر مربع باشد . اگر دوبازشو استفاه می شود یکی در پاین ویکی در بالا ، حداقل مساحت برای هر بازشو میتواند به 25/0 متر مربع برای هر 10 متر مربع شیشه کاهش یابد. اگر دریچه ها در طراحی گلخانه ها در نظر گرفته نشوند، گرمای بیش از حد می تواند موجب مرگ گیاهان وعدم استفاده از فضا شود .

جنس ذخیره کننده
ضخامت (cm)
نسبت مساحت ذخیره کننده به مساحت شیشه (m^2)
دیوار معمولی بدون عایق حرارتی
20الی 30
1
دیوار معمولی با عایق حرارتی1
10الی 15
2
آب2
درحدود 30
5/0
جدول 3-12- تعیین مساحت ذخیره کننده ها در گلخانه، ماخذ: Solar Age , June- 1984

ازآنجایی که این مقدار صرفاً مختص خود گلخانه است می بایست برای فضای داخلی مقدار بیشتری ذخیره کننده در نظر گرفت. به ازای هر متر مربع شیشه می توان تقریباً از 98 لیتر آب استفاده کرد .
درمناطق سردسیر به ازای هر متر مربع کف فضای داخلی ، باید 4/1 الی 2 متر مربع شیشه دوجداره برای گلخانه درنظر گرفت . در مناطق معتدل این مقدار به 8/0 الی 4/1 متر مربع کاهش می یابد . جدول 7-5 اندازه ذخیره کننده ها را دراین سامانه نشان می دهد .

متوسط درجه حرارت خارج
سطح ذخیره کننده گلخانه (m^2) برای هر متر مربع از سطح اتاق

دیوار با مصالح
دیوار با آب
7-
5/1-9/0
3/1-7/0
4-
3/1-8/0
1-6/0
1-
2/1-6/0
8/0-5/0
2
9/0-5/0
7/0-4/0
4
7/0-4/0
5/0-3/0
7
5/0-3/0
4/0-2/0
جدول 3-13- سطح ذخیره کننده گلخانه متصل به ساختمان برای شرایط آب وهوایی مختلف ، ماخذ: Solar Age , June- 1984

یکی از مشهورترین خانه های گلخانه ای ، خانه محقق معروف سامانه های خورشیدی ، داگلاس بالومب 47 است که در نیومکزیکو ساخته شده است .طراحان این بنا نیکولز و لامپکین48 می باشند .

شکل 3-35- خانه بالکومب، ماخذ: قیابکلو،1393

دراین طرح اولاً جهت گیری خانه به گونه ای است که همه جداره های ساختمان در طول روز نور خورشید را دریافت کرده وجبهه شمالی آن به حداقل ممکن رسیده است هوای گرم شده در داخل گلخانه توسط دو درب به صورت همرفت به داخل فضا هدایت می شود . دیوار حایل بین گلخانه وفضای داخلی از جنس خشت خام بوده که در طبقه پایین cm 36ضخامت داشته ودر طبقه بالا این ضخامت cm 25 می رسد . هوای بسیار گرم قسمت بالایی گلخانه توسط فن وکانال در جداره های ساختمان به حرکت در آمده ودر انباره تعبیه شده در زیر طبقه همکف برای شب ذخیره می شود با توجه به زمستان های سرد و دمای خارجی که در جدود C ْ15- C ْ 31متغیر بوده وفضای داخلی دمای مطلوبی بین C ْ18الی C ْ24 را دارد .

مطلب مرتبط :   ترجمه، فیل، دوست، [خفاش]، الاغ، فقال:

شکل 3-36- مقطع خانه بالکومب، ماخذ: قیابکلو،1393

یک گلخانه یا فضای خورشیدی مجاور به فضای اصلی خانه ، با پنجره های دارای دریچه پایین وبالامی تواند تهویه ای طبیعی در ساختمان در طول تابستان ایجاد کند . زمانی که پنجره ها در روز آفتابی باز می شوند به هوای گرم شده که بالا رفته اجازه داده می شود از دریچه های بالایی باز شده فرارکند . درعوض هوای سردتر از دریچه های پایینی وارد فضا می شود . این پدیده اثر دودکشی نامیده می شود ومی تواند برای سرمایش طبیعی ساختمان ها خورشیدی استفاده شود .
ملاحظات طراحی برای یک گلخانه پرورش گیاه ، یک فضای زندگی ویا یک گرم کننده خورشیدی مکمل با هم فرق دارند اگر چه این امکان وجود دارد که یک گلخانه برای هر سه عملکرد سودمند باشد ولی سازگاری این سه مورد با یکدیگر ضروری خواهد بود .
یک گلخانه ، برای مثال باید یک محیط سالم وراحت برای گیاهان باشد .گیاهان به هوای تازه ، آب ، مقدارزیادی نور ومحافظت از دمای بیش از حد نیاز دارند . گلخانه مقدار زیادی از انرژی را برای تبخیر آب مصرف می کند .
آزاد وسالم ماندن گیاهان از حشرات وبیماری ها به تهویه وجریان هوا نیاز دارد .نیازمندی های نور برای رشد گیاهان ایجاب می کند که سطح وسیعی از گلخانه پوشیده از شیشه باشد که این ساخت ونگهداری دیوارهای شیشه شده را که از دست دهنده گرما هستند راموجب می شود.
از طرفی ، پرورش سبزیجات درگلخانه ،صورت حساب مایحتاج خوراکی راکاهش داده و مطمئناً با ایجاد حس رضایت وزیبایی شناسی یک فضای پراز گیاهان سالم متصل به خانه همراه است (قیابکلو،1393).

3-11-4-5- سامانه ترموسیفون49
گردش همرفتی یک سیال که در یک سیستم بسته اتفاق می افتد جایی که سیال سرد به جای سیال گرم در همان سیستم جایگزین می گردد ترموسیفون نامیده می شود . این سامانه در واقع یک چرخه جابه جایی طبیعی است .لازم به تذکر است که در دیوار ترومب (با دریچه ) وگلخانه نیز توزیع گرما به وسیله ترموسیفون انجام می گردد.
دراین سامانه مرحله جذب انرژی می تواند به صورت متصل به ساختمان ویا کاملاً درمحیطی جداگانه صورت گرفته وحرارت جذب شده توسط کانال به فضای مورد نظر هدایت ودرمکان مناسبی مانند دال بتنی یا انباره سنگی که معمولاً بالاتر از سطح جذب کننده قرار دارد ذخیره گردد.

شکال 3-37- سامانه های ترموسیفون با انباره سنگی و بدون آن، ماخذ: قیابکلو،1393

دراین روش هوای سرد جای هوایی را که در آن محیط گردآرونده گرم شده وتمایل به بالا رفتن دارد راگرفته واین گردش هوا به صورت مرتب توسط گرمای حاصل از نور خورشید ادامه می یابد. درواقع کار این سامانه مانند کلکتورهای خورشیدی بوده واز آنجایی که از انباره سنگی که بخشی از ساختمان است جهت ذخیره انرژی استفاده می گردد دراین بخش به آن اشاره می گردد. گردآورنده ها می توانند به صورت پیش ساخته با استفاده از جعبه های عایق بندی شده ویا در محل توسط مصالح بنایی اجرا گردند.

سامانه 3-38- خانه ای با سامانه ترموسیفون، ماخذ: قیابکلو،1393

شکل 3-39- لایه های تشکیل دهنده در سامانه ترموسیفون، ماخذ: قیابکلو،1393

برای بالا بردن میزان حرارت کسب شده در گردآورنده همان طوری که مشاهده می شود بین صفحه فلزی سیاه و شیشه دوجداره که به صورت موازی قرار گرفته اند چندلایه صفحات فلزی توری به صورت مورب قرار میگیرند تاهوایی که به سمت بالا از لابه لای توری در حرکت است با تماس بیشتر با جداره های فلزی توری که دراثرتابش نور خورشید داغ شده اند گرم تر شده وبه مکان موردنظر انتقال یابد .
در ساخت این سامانه به نکات زیر باید توجه داشت :
حداقل طول سامانه نباید کمتر از 1/15 عرض آن باشد.
حداقل ارتفاع گردآورنده برای آن که هوای گرم به صورت طبیعی گردش کند نبایدکمتر از 80/1 متر باشد.
اطراف انباره می بایست حتماً عایق حرارتی به ضخامتcm 15 داشته باشد.
سطح مقطع کانال ها می