دانلود تحقیق بررسی عوامل اقلیمی در استان همدان

مقدمه امروز اهمیت وضرورت توجه به شرایط اقلیمی در طراحی و ساخت کلیه ساختمانها یی که استفاده انسان می گیرند، ثابت شده است.

توجه به خصوصیات اقلیمی در شکل گیری ساختمان اثر می گذارند از دو جهت حائز اهمیت است: از یک سو ساختمانهای هماهنگ با اقلیم واز سوی دیگر هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی که از نظر آسایش حرارتی انسانی، کارایی بهتری دارند.هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی موجب صرفه جویی در مصرف سوخت مورد نیاز جهت کنترل شرایط محیطی این گونه ساختمانها می شود.

بدیهی است ساختمان های مختلف بسته به مقیاس عملکرد و نوع استفاده شان، و هم چنین بنا به امکانات اقتصادی حاکم در ساخت آنها تاثیرپذیری متفاوتی از شرایط اقلیمی دارند.

اکنون به بررسی عوامل اقلیمی در استان همدان می پردازیم: مشخصات جغرافیایی استان همدان استان همدان در غرب ایران بین 33 درجه 59 دقیقه تا 35 درجه و 48 دقیقه عرض شمالی و47 درجه 43 دقیقه تا 49 درجه و36 دقیقه طول شرقی از نصف النهار مبدأ گرینویچ قرار گرفته است.

این استان از شمال به استان زنجان، از جنوب به استان لرستان، از مشرق به استان مرکزی واز مغرب به استان کردستان محدود می باشد.

استان همدان با مساحتی حدود 20172 کیلومتر مربع حدود 2/1 در صد مساحت کل کشور را به خود اختصاص داده است .

این استان در منطقه ای کوهستانی قرار دارد که بیشتر کوههای آن از قسمت سنگهای خارایی تشکیل شده وجزء رشته کوههای غرب و مرکزی ایران می باشد و جهت کوههای همدان از شمال غربی به جنوب شرقی می باشد.

برخی از این ارتفاعات بیشترایام سال مستور از برف بوده که خود سرچشمه رودخانه ها و چشمه های فراوانی می باشد .

اوضاع جغرافیایی استان همدان دارای 8 شهرستان به نامهای همدان، ملایر، نهاوند، اسدآباد، تویسرکان، بهار، رزن و کبودرآهنگ می باشد.

براساس سرشماری عمومی سال 1355 این شهرستان (همدان) دارای 668 روستای مسکونی ، 20 دهستان و 681941 نفر جمعیت بوده است که 451964 نفر جمعیت روستایی و 229977 نفر بقیه جمعیت شهر نشین بوده اند.

شهرستان همدان در حقیقت در طول دره وسیعی واقع شده است که از دو طرف به کوههای بلند وارتفاعات الوند محدود می باشد.

جلگه همدان شکل فلات مرتفعی است که دربین یک منطقه کوهستانی وسیع قرار گرفته است.

کوهستانهای اطراف مانند ارتفاعات آوج در شمال، ارتفاعات اسدآباد در مغرب، کوه الوند درجنوب وکوههای مرکزی بیجار در شمال غربی همچون کاسه ای این جلگه را دربرگرفته است.

این جلگه وسیع فقط از طرف خاوری به دشت شراء منتهی می گردد.

ارتفاع مطلق شهرهمدان ازسطح دریا 1880 متروپست ترین این منطقه عمرآباد با ارتفاع 1555 متر می باشد.

نکات طراحی اقلیمی با توجه به ویژگیهای اقلیمی همدان مناسب ترین جهت ساختمان جهتی است که حداکثر انرژی خورشیدی را در مواقع سرد و حداقل آن را در مواقع گرم کسب نماید.

علاوه بر این جهت ساختمان باید در حوزه بی تاثیر یا نیمه موثر بادهای غالب زمستانی واقع شود.

از نظر کسب کل انرژی خورشیدی در مواقع سرد سال ، جهت 75 درجه شرقی مناسب است؛ اما دراین حالت نمای شمال غربی جهت مناسبی برای دریافت انرژی خورشیدی نیست.

در مواقع گرم سال، شرایطی متعادل و یکسان برای نماهای مختلف ساختمان از نظر ایجاد تعادل در کسب حداقل انرژی وجود ندارد.

براساس اطلاعات به دست آمده جهت های 15 درجه شرقی الی 60 درجه شرقی در جمع بندی کلی جهات، مناسب استقرار ساختمان می باشند که می تواند تا 30 درجه غربی نیز تعمیم یابد.

اولویت بندی در اهداف عمده طراحی اقلیمی کاهش اتلاف حرارت ساختمان بهره گیری از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان بهره گیری از نوسان روزانه ویژگیهای معماری مناطق سرد کاهش اتلاف حرارت ساختمان در زمستانها اجتناب از احداث ساختمانها درشیبهای منفی و فرورفتگی استقرار ساختمانهای بهم پیوسته در بخشهای میانی شیبهای روبه جنوب پیش بینی ساختمانهای دوطبقه ایجاد عایق حرارتی در جداره ها یا قسمتهای سرد ساختمان از قبیل ایجاد انبار استفاده از عایقهای حرارتی مناسب در دیواره های خارجی و (بخصوص در بام استفاده از فضای زیر شیروانی به عنوان عایق حرارتی) استفاده از شیشه های دوجداره یا بعضا سه جداره شرایط جوی وجود ارتفاعات در اطراف شهرستان همدان مانع نفوذ آب و هوای مدیترانه ای به منطقه بوده و لذا آب و هوای این شهرستان هاره ای و استپی خشک می باشد.

استان همدان در مجموع دارای زمستان بسیار سرد وطولانی است بطوریکه حدود 100روز یخبندان بوده وبرودت هوا به 30 درجه زیر صفر می رسد.

از سوی دیگر تابستانها تقریباًخشک وگرم می باشد بطوریکه گرمای هوا به 40 درجه بالای صفر می رسد .

تابش آفتاب بررسی مجموع ساعات آفتابی در همدان(بهار 1386) مردم شهرستان های استان همدان بهار سال 86 ساعات آفتابی کمتری را نسبت به سال گذشته و دراز مدت شاهد بوده اند و اکثر اوقات هوا ابری به همراه بارش بوده است که این موضوع در فروردین و اردیبهشت نمود بیشتری داشته است.

مردم شهرستان های استان همدان بهار سال 86 ساعات آفتابی کمتری را نسبت به سال گذشته و دراز مدت شاهد بوده اند و اکثر اوقات هوا ابری به همراه بارش بوده است که این موضوع در فروردین و اردیبهشت نمود بیشتری داشته است.

جدول مجموع ساعات آفتابی شهرستان های استان همدان در بهار 86 نمودار مجموع ساعات آفتابی ایستگاه های استان همدان در بهار 85 موقعیت حرکت خورشید درعرض 35 درجه (همدان) انطباق نقاله و موقعیت خورشید در عرض 35 درجه (همدان) فرم ساختمان هماهنگ با اقلیم بهره گیری ازانرژی خورشیدی درگرمایش ساختمان انتخاب شیب های روبه جنوب برای احداث ساختمان استقرارساختمان درجهت تابش حداکثرانرژی خورشیدی درمواقع سرد بازداشتن جبهه جنوبی ساختمان حداقل تا زاویه30 درجه ازهرطرف (درعرضهای جغرافیایی 30درجه وپائین ترکه این زاویه به 40درجه نیزمیتواندافزایش یابد.) گسترش وکشیدگی پلان درجهت محورشرقی – غربی اختصاص فضاهای اصلی مشرف به جنوب واستقرارفضاهای کم اهمیت درقسمتهای شرقی وغربی ساختمان سازماندهی پلان به صورتی که امکان نفوذ آفتاب به فضاهای داخلی فراهم آید.

عمق بنا و محل پنجره در نما بصورتی که در زمستان آفتاب مناسبی به فضاهای داخلی نفوذ کند .

استفاده از پنجره های عمودی درنماهای جنوبی یا پنجره ها ونورگیرهای سقفی روبه آفتاب زمستانی (برای جلوگیری از اتلاف حرارت از این پنجره ها، باید پیش بینی لازم بعمل آید.

پیش بینی سایبانهای مناسب برای پنجره ها ،که درعین هدایت تابش آفتاب زمستانی به فضاهای داخلی ،ازتابش آفتاب تابستانی به این فضاها جلوگیری نمایند.

پیش بینی سطوح منعکس کننده درکفهای مشرف به پنجره های آفتابگیر پیش بینی مصالح ساختمانی با ظرفیت حرارتی بالا وسطوح تیره رنگ در بخشهای آفتابگیر فضاهای داخلی دمای هوا بررسی میانگین درجه حرارت در فصل بهار سال 1386 با مقایسه نمودارهای دما د رهمه شهرستان های استان ملاحظه می گردد که بهار سال 86 نسبت به مدت مشابه سال قبل کمی خنک تر بوده ولی نسبت به میانگین دراز مدت بهار یا تغییری نداشته یا کمی گرمتر شده است.

میانگین درجه حرارت ماه های فصل بهار 86، بهار 84 و دراز مدت دمای هوای بهار شهر همدان باد بادهای منطقه همدان گزارشات ایستگاه هواشناسی پایگاه نوژه که در فاصله 60 کیلومتری شمال همدان واقع است گویای این مطلب است که از سال 1368 تا 1376 جهت غالب بادها در 9ماه از سال جنوب غربی – شمال شرقی و در2ماه از سال شرقی – غربی بوده و یکماه دیگر از غرب به شرق است منبع رطوبت هوا وبارش از مغرب می باشد.

حداکثر باد ثبت شده از سال 1349 تا 1353 باسرعت 104 کیلومتر در ساعت بوده است ولی در مدت 5 سال فقط یکبار به چنین سرعتی وزیده است .

بطور کلی بادهای همدان را می توان به دو گروه تقسیم کرد: بادهای محلی که ناشی از اختلاف ارتفاع بلندیهای الوند و جلگه ها می باشد واکثراً درجهت جنوب به شمال ودر فصل پائیز جریان دارند .

بادهای شمال وشمال غرب که مرطوب و باران زا می باشند و بیشتر در فصول بهار وتابستان می وزد .

نمودار جهت و سرعت باد تحلیل وضعیت سمت و سرعت باد در همدان (فصل بهار 1386) در 72 درصد دیده بانیهای ایستگاه سینوپتیک همدان هوا آرام بوده و در 28 درصد باقیمانده این ایستگاه وزش باد مشاهده شده است.

در این ایستگاه سرعت وزش باد طی فصل بهار برابر 9/1 نات می باشد و جهت غالب وزش باد فصلی در ایستگاه ممذکور به ترتیب شمالی، جنوبی و غربی بوده است؛ که 3/14 درصد کل دیده بانیها را به خود اختصاص داده است.

جدول و گلباد مربوط به این ایستگاه توزیع فراوانی های وزش باد در گروههای مختلف سمت و سرعت را نشان می دهد، همانطور که ملاحظه می شود بیشترین فراوانی سرعت وزش باد فصلی به دسته سرعت 7 تا 11 نات تعلق دارد که 9/12 درصد را به خود اختصاص داده است.

بارندگی مقایسه بارش مهر تا خرداد سال زراعی (86-85) با سال قبل و بلند مدت آمار بارش بر روی نقشه همبارش (مهر تا خرداد) سال زراعی 86-85 نشانگر این است که بیشترین مقدار بارندگی در نواحی غرب و تا حدودی جنوب غرب استان اتفاق افتده است.

نیمه شمالی و شرقی استان کمترین مقدار بارندگی را شاهد بوده است.

تا حدودی می توان گفت با توجه به نقشه توپوگرافی استان بیشترین بارندگی در ارتفاعات اتفاق افتاده است و کمترین آن در دشت های شمالی استان می باشد.

در نواحی جنوب غرب و غرب نیز سیستم های عبوری از غرب به سمت شرق بیشترین میزان بارندگی این مناطق را باعث شده اند.

در مقایسه ای که بین همبارش (مهر تا خرداد) سال زراعی 86-85 با سال قبل از آن صورت گرفته، در همه مناطق استان افزایش بارش قابل ملاحظه ای مشاهده می شود.

بیشترین مقدار آن مربوط به جنوب استان تا 100 درصد، کمترین میزان آ« مربوط به نیمه شمالی در حدود 65 درصد می باشد.

و علت آن را می توان ورود سیستم های باران زا از قسنت های غربی دانست.

مقایسه بارش (مهر تا خرداد) سال زراعی 86-85 نسبت به بارش (مهر تا خرداد) بلند مدت نیز بیانگر این است که در تمام مناطق استان بارندگی افزایش چشمگیری داشته است.

بیششترین مقدار این افزایش در مناطق غرب (بهار، تویسرکان، اسدآباد) می باشد.

نقشه بارندگی مهر تا خرداد (سال زراعی 86-1385) نقشه بارندگی مهر تا خرداد (سال زراعی 85-1384) نقشه بارندگی مهر تا خرداد (بلند مدت) رطوبت هوا بررسی رطوبت نسبی در استان همدان با توجه به نمودار میزان رطوبت نسبی همه شهرستان های استان همدان (بجز همدان) نسبت به سال گذشته و دراز مدت افزایش نشان می دهند که بیشترین مقذار را شهرستان کبودرآهنگ به خود اختصاص داده است.

در شهر همدان میزان میزان رطوبت نسبت به سال گذشته بالاتر ولی نسبت به دراز مدت سطحی پایینتر دارد.

جدول بیوکلیماتیک(منطقه آسایش انسان) جدول بیو کلیماتیک ساختمانی همدان میزان رطوبت و بارندگی در همدان طی سالهای 1371- 1376 • بهره گیری از شرایط مناسب هوای خارج اجتناب از انتخاب زمینهایی که به دلیل وجود ساختمانهای مجاور، اقلیم محلی نامناسبی در آنها ایجاد شده است.

ساختن بنا در زمینهای بزرگ به منظور حداکثر اشراف به هوای مناسب استفاده از پلانهای باز دیوارهای متحرک بمنظور هدایت شرایط خارج به فضاهای داخلی استفاده از پلانهای گسترده وکشیده در جهت محور شرقی – غربی بمنظور حداقل رساندن اشراف به شرایط مناسب خارج جداکردن فضاهای حرارت زا از بقیه فضاه • تهویه مورد نیاز در اقلیم سرد و کوهستانی با توجه به شرایط گرما در هوای تابستان اینگونه مناطق در میابیم که با استفاده از تهویه طبیعی یا انتخاب مصالح ساختمانی مناسب، امکان کنترل طبیعی هوای داخلی ساختمان وجود دارد.

اما درماههای سرد زمستان، که فصل بحرانی مناطق سرد است، بدلیل سرمای شدید و رطوبت کم هوا، باید ورود هوای خارج ساختمان را به حداقل ممکن رساند.

لذا یکی از مشکلات عمده در فصل زمستان جلوگیری از ایجاد تعرق برروی سطوح داخلی است.اشکال کار در اینجاست که نمی توان با استفاده از تهویه طبیعی از ایجاد تعرق بر سطوح داخلی جلوگیری نمود چون ورود بدون کنترل هوای خارجی بداخل ساختمان باعث به جریان افتادن هوای سرد و ناراحت کننده می شود.

همچنین بدلیل کم بودن رطوبت هوای وارد شده رطوبت هوای داخلی نیز کاهش یافته وممکن است باعث سوزش وخارش پوست بدن شود.

لذا برای جلوگیری از ایجاد تعرق باید رطوبت ایجاد شده درداخل را به طریقی که دمای هوا پائین آورده نشود از ساختمان خارج نمود.

بهترین راه حل دراین مورد، نصب هواکشهای برقی در قسمتهایی که بخار آب تولید می شوند، مثل آشپزخانه می باشد.

البته جلوگیری از ایجاد تعرق در سطح شیشه پنجره ها تقریباً امکان پذیرنیست، لذا برای جلوگیری از خیس شدن دیوارهای زیر پنجره، باید در قسمت کف پنجره تدابیری جهت دفع آب حاصل از این تعرق اتخاذ نمود.

بنابراین تنها وظیفه تهویه طبیعی در زمستان اینگونه مناطق تعویض هوای داخل ساختمان بطوریکه میزان این تعویض باعث تاْمین اکسیژن مورد نیاز در داخل نیز می شود، می باشد.

بررسی دو نمونه پلان در اقلیم سرد و کوهستانی پلان متراکم و فشرده برای کم شدن سطح تماس خارجی با هوای سرد استفاده از لبه جنوبی به عنوان لبه آفتابگیربا بکارگیری تعداد پنجره های زیاد (توجه به اهمیت استفاده از نور خورشید در اقلیم سرد) کوچک گرفتن ابعاد پنجره ها در عین تعدد آنها (برای جلوگیری از ورود بدون کنترل هوای سرد) قرار دادان فضاهای خدماتی و کم استفاده در لبه شمالی بنا (بعلت آفتابگیر نبودن و سرمای این لبه در زمستان) قطور نمودن جداره ها برای جلوگیری از ورود هوای سرد در زمستان (جلوگیری از به هدر رفتن هوای گرم داخل) قرار دادن آشپزخانه (بعنوان فضای تولید گرما) در مرکز خانه برای استفاده از گرمای آن جلوگیری از فرار گرمای دهخل به خارج و ورود سوز و سرما با به حداقل رساندن میزان تعویش هوای داخل با خارج استفاده از مصالحی مانند آجر که دارای ظرفیت و عایق حرارتی خوبی هستند.

استفاده از سنگ ازاره بلند برای جلوگیری از نفوذ رطوبت بالارونده ایجاد پوشش های مسطح برای بام بخاطر نگهداری برف روی بام و استفاده از آن بعنوان عایق سالمعدل حداکثرمعدل حداقلحداکثرمطلقحداقل مطلقمتوسطتعداد روزهای یخبندان13683/197/22/386/23-9/1012113699/205/30/3823-3/1212313704/170/22/3829-7/912313716/177/25/3622-1/1011513728/184/30/3615-1/1111213736/195/30/384/22-8/1111213746/182/38/386/22-9/1012113756/194/30/3716-5/1112213766/181/34/394/22-5/1019 سال136813691370137113721373137413751376حداکثر سرعت وزش باد (متربرثانیه)4/202518171691498 سالحداکثر مطلق رطوبتحداقل مطلق رطوبتمعدل رطوبت در ساعت 6:30معدل رطوبت در ساعت 12:00میزان بارندگی (میلیمتر)حداکثر بارندگی (میلیمتر)1371991074375/3498/34137299669446/2760/40137398577365/4215/62137499775349/3189/19137599674340/2250/191376100575376/2637/29