معرفی گراف نیکل

اين مقاله اختصاص به معرفی گرف ساده اي دارد که در پی کشف يک رابطه بين تغيير احساس گرمای انسان و تغيرات گرمای در محيط طبيعی در طول سال ابداع گرديد.

مجال استفاده از اين گرف در طرح ساختمان هایي ست که نياز هایی سرمايشی گرمايشی خود را از محيط طبیعی تامين ميکند .

يکی از وظايف طراح معمار فراهم آوردن امکان آسايش گرمایی در فضای  داخلی ساختمانی ست که طرح آنرا بر روی کاغذ مي اورد.

اين مهم از دو طريق ميسر است:

1. استفاده از سيستم های مبتنی بر بهره گيری از منابع فسيلی انرژی

2.استفاده از پتانسيل های موجود در محيط طبیعی بستر پروژه , همچون تابش خورشيد و وزش باد

دوستانه عزيز خود به تبعات استفاده از روش اول آگاه هستيد و در مورد ان بسيار خوانديد.از ان جمله ميتوان به بيماريهای روانی مزمن ناشی از دوری از عناصر طبیعی در ساختمانهای بهره ماند از اين سيستم ها ، الودگی هاي وسيع زيست محيطی ناشی از مصرف سوخت های فسيلی(در تامين نياز های گرمای سرمای ساختمان ها) وضيعت رو به زوال منابع فسيلی انرژی و ... اشاره نمود.

روش دوم چيزی است که سالها در معماری بومی ايران زمين پیوند خورده و ارتقا يافته است و اين روزها با نام هاي معماری سبز معماری پايدار و ... وارده کشور ميشود.در اينجا قصد داريم با اين روش آشنا شويم.

نياز ارشيتکت به تخمين کارایی يا ناکارایی ايده های بهرگيری از پتانسيل های طبيعی در تامين شرايط آسايش گرمای در ساختمان، پيش از انجام محاسبات دقيق انرژی مورده نياز براي گرمايش , سرمايش فضا ، منجر به ابداع روش هاي گرافيکی و تصويری شده است که يکی از آنها گرافی موسوم به گراف نيکل است که پيرو کشف همفريز 1978 در خصوص رابطه بين تغيير احساس گرمای انسان و تغیيرات گرما در محيط طبیعی  در طول سال , ابداع شد.

اين رابطه از اين قرار است که دماي آسايش انسان در داخل ساختمان به نسبتی  از ميينگين دماي بيرون از ساختمان، بر اساس رابطه زير تغيير ميکند

Tc=13.5+0.54To که در ان Tc دماي اسّايش و To دماي بيرون بوده و از رابطه To=(Tomax+Tomin)/2 بدست مي آيد Tomin . ميانگين ماهيانه حداقل دماي روزانه  و Tomax ميانگين ماهيانه حداکثر دماي روزانه ميباشد.

روش تهيه گراف نيکل:

مرحله اول-جم آوری اطلاعات مربوط به آمار دما از نزديک ترين ايستگاه هواشناسی به سايت پروژه مورد نظر شامل:

*ميانگين حداکثره دماي روزانه براي هر ماه از سال

*ميانگين حداقل دماي روزان براي هر ماه از سال

تذکر:بهتر است که آمار های دما ، ميانگين چند ساله باشند.بطور مثال ميينگين 25 ساله مناسب است

مرحله دوم-حد بالا (Tcu) و حد پايين(Tcd) دمايی که افراد محلی و بومی ساکن در محدوده پروژه،در ساختمانی با همان کاربری مورد طراحی(مسکنی،ادری يا ... ) در ان احساس آسايش گرمای ميکنند را تعيين نماييد . براي اين کار ميتوان از تجربه شخصی يا اجری يک تحقيق ميدانی استفاده کرد.

مرحله سوم-مقادير Tc و To  را با اثر دادن دو شرط زير از روابط مربوطه براي هر ماه از سال محاسبه کنيد:

If Tc

 If Tc >Tcd then Tc=Tcd

مرحله چهارم- مقادير Tc و To و To min و To max بدست آمده برای هر ماه از سال را روی گرافی با محور عمودی دما و محوره افقی ماههاي سال ترسيم کنيد

نمونه گراف ترسيم شده براي يک منطقه نسبتاً سردسير در نمودار آوارده شده است.

 نحوه استفاده از گراف نيکل:

چنانکه گفته شد ، تخمين کارایی يا ناکارایی ايده های استفاده از پتانسيل های طبیعی ، همچون خنکای شبانه در تابستان براي خنک کردن ساختمان در روز يا تابش روزانه خورشيد براي گرم کردن ساختمان در زمستان از روی گراف امکان پذير ميباشد

نگاه کنيد که دماي بيرون (محيط طبيعی) متاثر از چه عامل طبيعی چه مقدار است و شما به چه دمایی در داخل ساختمان نياز داريد آيا جبران کمبود يا افزونی دماي داخل به کمک ان عامل طبيعی امکانپذير است يا نه

به عنوان مثال به ماه سرد بهمن در گراف فوق نگاه کنيد . فاصله ای در حدود 14 درجه سلسیوس براي جبران دما ديده ميشود . که در گرمترين موقع روز به 12 درجه و در سرد ترين موقع شب به به 16 درجه

مي رسد.  طبيعی است که سردی هوا در اين ماه بدليل کاهش ميزان تابش خورشيدی است .

از اين رو امکان استفاده از تابش خورشيدی براي گرمايش روزانه و جبران 12 درجه کمبود دما ضعيف به نظر مي رسد ، چه رسد به اوقات شبانه بدون خورشيد ! و اين خود دليلی بر لزوم استفاده از وسايل گرمايشی کمکی در اين فصل سرد است.

به همين ترتيب به ماه گرم تیر نگاه کنيد . 6 درجه سلسيس اختلاف تقريبی دما که در بهترين شرايط به حدوده 3 درجه و در بدترين شرايط به حدود 9 درجه ميرسد . تابش خورشيدی در اين ماه (فصل تابستان) موجب کاهش فاصله بين دماي داخلی مورد نياز و دماي بيرون نسبت به ماه سرد بهمن است. از اين رو امکان استفاده از انرژی خورشيد از طريق ايده هایی مثل جذب مستقيم ، براي جبران فاصله 6 درجه ای دما زياد به نظر مي رسد.

  RSS