دانلود تحقیق خرده اقلیم

به قسمتی از یک اقلیم گفته می‌شود که دارای شرایط آب و هوایی کاملاً یکسانی می‌باشد.

در مناطقی که با خرده اقلیم مواجه هستیم عموماً عوارض جغرافیایی وجود ندارند.

در ضمن واضح است که همیشه مساحت خرده اقلیم کوچکتر از منطقه اقلیمی می‌باشد.

نکته: گاهی اوقات در شهرهای بزرگ چند خرده اقلیم وجود دارد.

اشعه‌های منعکس شده از ساختمان‌ها به آسمان
قسمتی از اشعه‌های تابیده شده از خورشید توسط سطوح مختلف ساختمان‌ها منعکس می‌شوند که این مسأله نقش بسزایی را در دفع حرارت از ساختمان به عهده دارد.

بدین معنی که می‌توان مثلاً در مناطق گرم و خشک جداره‌های خارجی بنا را از مصالح با رنگ و روشن و به صورت صاف و صیقلی انتخاب کرد تا حرارت کمتری به ساختمان منتقل شود.

اشعه‌های منعکس شده از زمین با طول موج بلند
سطح کره زمین از مصالح گوناگون تشکیل شده است که رفتار هر یک از این سطوح در برابر تابش پرتوهای خورشیدی متفاوت است.

برخی از این مصالح اکثر پرتوهای دریافتی را منعکس می‌کنند و برخی دیگر اکثر این پرتوها را به خود جذب می‌کنند و باعث بالا رفتن دمای خود می‌شوند.

رطوبت
یکی از عوامل اقلیمی که در نوع اقلیم هر منطقه نقش مهمی دارد میزان رطوبت در هوای آن منطقه می‌باشد.

رطوبت موجود در هوا با توجه به خاصیت آب که ظرفیت گرمایی ویژه بالایی دارد می‌تواند در کاهش یا افزایش دمای محیط، اختلاف دمای کم یا زیاد بین شب و روز و کلاً شرایط آسایش انسان بسیار مؤثر باشد.

اساساً آب به سه حالت در طبیعت دیده می‌شود (جامد، مایع و گاز).

منظور از رطوبت میزان بخار آب موجود در هوا می‌باشد.

جالب توجه است که بخار آب بخشش بسیار کوچکی از کل هوا (آتمسفر) می‌باشد (حدوداً 2 درصد).

اما از لحاظ تأثیرگذاری در شرایط آب و هوایی تأثیر بسیار قابل توجهی دارد.

زیرا رطوبت موجود در هوا در میزان تابش اشعه خورشیدی و تشعشع زمینی بسیار مؤثر است.

اگر میزان رطوبت در هوا بالا باشد، بخشی از تابش اشعه‌های خورشیدی منعکس شده و به منطقه مورد نظر نمی‌رسند.

همانطور که گفته شد در مبحث اقلیم و هواشناسی آنچه حائز اهمیت است مبادلات انرژی گرمایی در مواقع تغییر حالت آب می‌باشد.

بدین صورت که مثلاً وقتی آب در حال تبخیر شدن است نیاز به انرژی گرمایی دارد.

این انرژی را از محیط اطراف کسب می‌کند که این امر در اقلیم گرم و خشک بسیار اهمیت دارد.

زیرا آب گرمای محیط اطراف و همچنین سطح بدن انسان را گرفته و تبخیر می‌شود که موجبات خنک شدن محیط و بدن انسان را فراهم می‌کند.
اکثر رطوبت موجود در هوا در لایه‌های نزدیک به زمین می‌باشد و با افزایش ارتفاع، میزان بخار آب موجود در هوا به شدت افت می‌کند.

بالاخص از ارتفاع 5000 متر به بالا کاهش میزان رطوبت بسیار سریع و چشمگیر می‌باشد.

در اکثر نقاط کره زمین میزان رطوبت تقریباً ثابت است که از سطح دریاها و اقیانوس‌ها بخار شده و در سطح کره زمین پخش می‌شود که با فرآیند بارندگی دوباره به دریاها و اقیانوس‌ها برمی‌گردد.

این چرخه طی فصول مختلف تکرار می‌شود.

تقلیل دادن شدت بار
1- با استفاده از بادشکن‌ها (بوته و گیاه، دیوارهای ضخیم آجری، کاشت درختان بلند با رعایت فواصل معلوم در نزدیکی بناها) می‌توان از وزش مستقیم باد به ساختمان تا حدودی جلوگیری نمود.

2- با کاشت درخت به صورت ردیف‌بندی‌های منظم و درختکاری پراکنده در بین آن‌ها (از فاصله‌های دور تا نزدیک ساختمان) از شدت باد به مقدار زیاد کاسته می‌شود.

میزان این کاهش به 50 تا 66 درصد می‌رسد.

ساخت موانع آجری و یا دیوارهای خشتی و گلی ضخیم باید به گونه‌ای باشد که در فصول گرم سال مانع از رسیدن بادهای خنک‌کننده و نسیم‌های ملایم به ساختمان نگردد.

3- در مناطق خشک کویری حرکت باد، ماسه‌های روان را به درون مناطق مسکونی می‌برد که این مورد سلامت انسان‌ها را به خطر می‌اندازد.

برای کاهش مورد یاد شده باید به صورت کمربندی در اطراف روستاها و شهرها، درختان کاج را کاشت.

در شهر مرزی خواف این مورد به چشم می‌خورد.

4- در مناطق بادگیر باید دست‌انداز پنجره‌ها بیش از یک و نیم متر باشد تا کوران هوا و باد باعث اختلال در نظم زندگی و فضاهای داخلی ساختمان‌ها نشود.

در صورتی که حرکت بازشو پنجره، در جهت محور افقی باشد، وزش باد و کوران به میزان چشم‌گیری به داخل فضاها کنترل می‌گردد.

در میان این دانشمندان یک دانشمند اتریشی به نام «کوپن» یک تقسیم‌بندی ارائه کرده که امروزه تقسیم‌بندی وی یک از متداول‌ترین سیستم‌های تقسیم‌بندی اقلیمی در جهان می‌باشد.

وی تقسیم‌بندی خود را براساس رشد و نمو انواع گیاهان تنظیم کرده است که عبارت است از: اقلیم گرم و مرطوب در این اقلیم فصل زمستان مشاهده نمی‌شود.

به نحوی که میانگین دمای هوا در سردترین ماه سال بیش از 18 درجه سانتی‌گراد است.

از ویژگی‌های دیگر این اقلیم میزان بارندگی زیاد سالانه می‌باشد.

اقلیم گرم و خشک این اقلیم آب و هوای بسیار خشکی دارد و میزان تبخیر و تعرق بیشتر از میزان بارندگی می‌باشد.

نواحی‌ای از کره زمین که محدوده این اقلیم قرار می‌گیرند عبارتند از: استپ عرض میانی، استپ عرض پایین، بیابان عرض میانی، بیابان عرض پایین.

اقلیم گرم و معتدل در این اقلیم زمستان کوتاهی وجود دارد.

اما در همین مدت کم هم به علت وجود رطوبت بالا در سطح زمین، سطح خاک یخ می‌بندد و پوششی از برف روی زمین تشکیل می‌شود.

در این اقلیم میانگین دمای هوا در ماه‌های سرد سال بین 3- تا 18 درجه سانتی‌گراد است و میانگین دمای هوا در ماه‌های گرم سال حدود 10 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

اقلیم سرد و برفی ویژگی‌های بارز این اقلیم عبارت است از زمستان‌های سرد و برفی، پوشیده بودن سطح زمین توسط برف و یخ به مدت چند ماه در سال، میانگین دمای سردترین ماه سال زیر 3- درجه سانتی‌گراد و میانگین دمای گرم‌ترین ماه سال بالای 10 درجه سانتی‌گراد.

اقلیم قطبی در این اقلیم تقریباً فصل تابستان وجود ندارد و ویژگی بارز آن آب و هوای بسیار سرد می‌باشد.

این اقلیم دارای دو نوع عمده می‌باشد: الف) اقلیم توندار با تابستان بسیار کوتاه ب) اقلیم برف و یخبندان دائمی نکته: در تقسیمات مختلف اقلیمی که توسط دانشمندان در طی سال‌های گذشته ارائه شده عوامل زیر دخیل بوده‌اند: 1- عرض جغرافیایی منطقه 2- ارتفاع از سطح دریا 3- طول روز در تابستان و زمستان 4- زاویه و سمت تابش خورشید 5- حرکت جبهه‌های هوا 6- ترکیب حرارت و رطوبت 7- میزان حرارت مؤثر و میزان بارندگی مؤثر 8- مدت رویش گیاهان 9- گونه‌بندی زندگی جانوران 10- میزان بارندگی 11- میزان دما، نوع و اندازه بارندگی 12- دوری یا نزدیکی به دریاها، کوه‌ها، دشت‌ها و ...

13- نوع و چگونگی رویش گیاهان 14- حداقل و حداکثر دمای هوا بین موارد ذکر شده در بالا عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا بسیار تأثیرگذار می‌باشند یعنی در طبقه‌بندی‌های متنوع ارائه شده توسط دانشمندان دو عامل فوق بیشتر از بقیه مؤثر بوده‌اند.

ایجاد حوضچه‌های آب بر روی بام با ایجاد حوضچه‌های آب در سطح بام، آب داخل حوض به علت ظرفیت گرمایی بالایی که دارد به صورت یک انباره حرارتی عمل می‌کند و با ذخیره کردن انرژی گرمایی ناشی از تابش پرتوهای خورشیدی مانع از انتقال آن به ساختمان می‌شود.

همچنین قسمتی از پرتوهای خورشیدی بعد از برخورد با سطح آب منعکس شده و لذا اثر گرمایی آن‌ها از بین می‌رود.

حوضچه‌هایی که بر روی بام ساخته می‌شوند، دارای همان نقش آب‌پاشی بر روی بام می‌باشند.

تنها تفاوت آن این است که حوضچه‌ها، خاصیت ذخیره‌سازی حرارت دارند.

«یلوت» با انجام آزمایش‌هایی به این نتیجه رسید که هیچ تفاوتی بین سرمایش به وجود آمده از حوضچه روی بام و آب‌پاشی روی بام نیست.

او همچنین اظهار کرد که آب‌پاشی متناوب به همان اندازه آبی به عمق 5 سانتی‌متر روی بام تأثیر دارد.

اسپری آب (آب‌پاشی) بر روی بام ساختمان آب‌پاشی سطح بام بدین صورت بر خنکی بام تأثیر می‌گذارد که بعد از آب‌پاشی، آب تمایل به تبخیر شدن دارد و فرآیند تبخیر یک فرآیند گرماگیر می‌باشد که این گرما از سطح بام گرفته می‌شود و لذا بام خنک می‌شود.

با استفاده از سیستم‌های آب‌پاشی بر روی بام، می‌توان بار حرارتی ناشی از تابش خورشید را کاهش داد.

آب بر پشت بام موقعی دارای بالاترین مزیت است که در بام ساختمان از مصالح سبک استفاده گردد.

همچنین از زیر سقف به عنوان فضای مسکونی استفاده گردد.

در بناهایی که در زیر بام آن‌ها یک فضای خالی (توأم با جریان هوا) وجود داشته باشد نمی‌توان از روش آب‌پاشی روی بام استفاده نمود، زیرا حرارت جمع شده در فضای یاد شده، از طریق تهویه دفع می‌گردد.

در بناهایی که در زیر بام دارای اتاق غیرمسکونی نمی‌باشند و یا در زیر سقف آن‌ها از عایق حرارتی استفاده نشده باشد، بهتر می‌توان از آب‌پاشی سقفی استفاده نمود.

پایین آوردن دمای بام به عنوان مهم‌ترین اثر آب‌پاشی روی بام محسوب می‌گردد.

علاوه بر این که فضای مسکونی زیر سقف خنک می‌گردد، آب‌پاشی موجب می‌گردد تا هوای خنک در اطراف دیوارها به وجود آید.

با انجام آب‌پاشی بام، دما پایین می‌آید و پوسته شدن بام کاهش می‌یابد و از تبخیر قیر موجود در آسفالت بام جلوگیری می‌گردد.

برای حفاظت بهتر از سطح روی بام بهتر است که به جای نصب لایه عایق حرارتی در زیر بام، آن را در کف اتاق نصب کنیم.

با انجام آب‌پاشی نسبتاً خوب، می‌توان حدود 90 درصد از بار حرارتی ناشی از تابش آفتاب بر روی بام را کاهش داد.

پشت‌بام‌هایی که در فصل گرمای سال در معرض آفتاب قرار دارند، دمایی در حدود 71-60 درجه سانتی‌گراد دارند که با انجام آب‌پاشی می‌توان آن را به 7/37-6/26 درجه سانتی‌گراد کاهش داد.

- علی‌رغم گفته‌های بالا در برخی از نواحی این اقلیم از خشت و گل هم به عنوان مصالح دیوارها استفاده شده است.

- پوشش دادن سطح بام شیب‌دار توسط مصالحی چون سفال، گالی، و ...

در برخی از نواحی که بارش و کج‌باران‌ها فراوان است، سقف‌های شیب‌دار در جبهه غربی تا نزدیکی زمین امتداد می‌یابد تا بدین طریق کج‌باران‌ها به داخل نفوذ نکنند.

پل حرارتی موجب می‌گردد که مسیری برای انتقال حرارت به هوای خارج به وجود آید.

جریان گرما از طریق پل‌های حرارتی با سطح آن‌ها نسبتی نداشته و منجر به اتلاف حرارت زیاد می‌شود.

تا آنجا که مقدور است باید از ایجاد پل حرارتی در جداره‌های مختلف جلوگیری به عمل آوریم چون در غیر اینصورت مقدار زیادی از حرارت تولید شده در داخل تلف می‌شود و برعکس حرارت زیادی از خارج به داخل ساختمان نفوذ می‌کند که در هر دو صورت فضای داخلی ساختمان از حالت آسایش خارج می‌شود.

برای جلوگیری از ایجاد مشکلات یاد شده، باید پوسته عایق ساختمان یکپارچه باشد و عامل ایجادکننده پل حرارتی حذف یا محدود شود.

از این‌رو معمولاً در محل پل حرارتی از عایق حرارتی با ضخامت کمتر استفاده می‌شود.

اگر امکان تأمین تداوم پوسته عایق وجود نداشته باشد، عایق حرارتی باید به گونه‌ای قرار داده شود تا مسیر و جریان گرما طولانی‌تر گردد.

توصیه می‌گردد که حداکثر مقدار ضریب انتقال حرارت سطحی (U) هر قسمت از پوسته خارجی ساختمان برابر K.

2W/m 2/1 باشد تا سطح داخلی ساختمان دارای دمای مناسب باشد.