تاریخ آخرین ویرایش : دوشنبه،19-4-1396
تعداد بازدید :2941

طراحی ساختمانهای دو پوسته

انسانها برای کنترل عوامل طبیعی به غارها پناه بردند ولی مجبور بودند برای شکار و تهیه غذا از غار بیرون بیایند و یاد گرفتند که با پوشیدن لباس خود را در مقابل عوامل طبیعی حفظ کنند ، لباس دوم انسانها خانه آنها بود که بعد از تکامل خانه سازی به تدریج توانست شرایط محیطی را برای انسانها متعادل سازد و دمای مناسبی را در داخل خانه فراهم کند .

معماری بومی در هر منطقه به نوعی از طراحی و استفاده از مصالح بومی رسید که بتواند با استفاده از حداقل انرژی ، شرایط آسایش را برای ساکنین فراهم نماید .همانطور که در چندین مقاله به این نکته اشاره کرده ام  بعد از معماری مدرن و استفاده از تاسیسات ساختمانی  توجه به معماری بومی کمرنگ شد به دلیل ارزان بودن انرژی توجهی به طراحی بهینه معماری و استفاده بهینه از انرژی نمی شد ولی پس از اولین شوک نفتی و شروع تفکر توسعه پایدار ، دوباره توجه به طراحی پایدار به دو دلیل قوت گرفت :

  • اول : بهای زیاد انرژی و احتمال عدم دسترسی به آن ،همه را به استفاده محدود تر و کنترل شده از انرژی سوق داد
  • دوم : لزوم استفاده کمتر از انرژی و سوزاندن کمتر سوختهای فسیلی برای کاهش آلودگی محیط زیست و پاک نگه داشتن هوای زمین .

 معماری پایدار در طراحی  توصیه های زیادی دارد که از جمله آنها می توان کاهش سطح تماس ساختمان با محیط بیرون را نام برد ، که موثرترین روش آن ساختن یک لباس دوم برای ساختمان است ما به این نوع ساختمانها ، دوپوسته می گوییم .

پوسته دوم مانند یک محافظ از تبادل حرارتی ساختمان با محیط خارج جلو گیری می کند

این ساختار در ابتدا  کامل نبود  و در ساختمانهای اولیه با قرار دادن فضاهای واسط (کنترل نشده ) در اطراف ساختمان و قرار دادن یک پوشش ثانویه در روی پنجره ، به نوعی یک پوسته به دور فضای اصلی ساختمان و محل زندگی شکل می گرفت .

بعد از این مرحله برای جلوگیری از تبادل حرارت از پنجره ها ، انواع پنجره ساخته شد که ابتدا دو پنجره متوالی ، بعد پنجره با جعبه ای که دو تا شیشه داشت ولی برای پاک کردن داخل شیشه ها دچار مشکل می شدند ، بعد یک پنجره با دو شیشه درست شد که شیشه آن دو جداره بود و پس از آن توسعه انواع شیشه را در شیشه های دوجداره شاهد بودیم . استفاده از عایق های حرارتی در پوسته خارجی ساختمان نیز به این روشها کمک می کرد .

بعد از این اقدامات بحث نماهای دوپوسته مطرح شد ، خصوصا برای ساختمانهایی که کل نمای آنها شیشه ای بود و تبادل حرارتی بسیار زیادی با فضای بیرون داشتند  ، در این گونه ساختمانها دو لایه شیشه در نما بکار می رود و پوسته خارجی نقش یک محافظ را برای ساختمان بازی می کند .

این روش که به ظاهر بسیار ساده می آید ، در عمل بسیار پیچیده و حساس است ، زیرا این دو لایه شیشه مانند یک گلخانه عمل کرده و  هوای بسیار گرمی را در درون خود ایجاد می کنند که در فصل تابستان می تواند برای ساختمان مشکلاتی را ایجاد نماید و دمای آنرا بالا ببرد . مشکل دیگر این نماها در صورت طراحی غلط ، جریان هواییست که بین دو جداره ایجاد می شود و با نفوذ یا مکش هوا از داخل ساختمان ، شرایط داخل را دچار تغییر نماید ، این جریان هوا به هنگام باز کردن پنجره های داخلی نیز مشکل ساز است .

نماهای دوپوسته باید به دقت برای فصول سرد و گرم طراحی شده و جریان هوای داخل آنها کنترل گردد .

برای طراحی نماهای دو پوسته باید شرایط محیطی هر منطقه را در نظر گرفت و پوسته دوم طوری طراحی گردد که بتواند ساختمان را در مقابل شرایط بد بیرون محافظت کرده و از عوامل مساعد بیرونی محروم نسازد ، این بدین معناست که تابش نور خورشید در زمستان می تواند برای ساختمان مفید باشد و پوسته دوم باید اجازه استفاده از تابش را به ساختمان بدهد و همچنین استفاده از هوای بیرون برای ساختمان فراهم گردد .

کنترل هوای گرم ایجاد شده در بین دو پوسته در تابستان و خروج مناسب آن از مواردی است که باید برای آن راهکاری در خور پیش بینی شود و برای  ورود هوای تازه به ساختمان  نیز تمهیداتی طراحی شود که بطور مستقیم و یا از طریق سیستم های تاسیساتی تامین شود.

 ساختمانهای دو پوسته دارای انواع مختلفی هستند که شامل :

  • پوسته ثانویه ساخته شده از  یک شبکه یا سایبان ، که ساختمان را از تابش مستقیم نور خورشید حفظ می کند و هوایی بین دو پوسته محبوس نمی شود . این شبکه می تواند دایمی ، قابل برداشتن و یا متحرک باشد .
  • پوسته دوم هم از مصالح بنایی ساخته شده است
  • پوسته دوم از شیشه ساخته شود ولی پوسته اول دیوارهای بنایی
  • هر دو پوسته از شیشه ساخته شوند
  • پوسته دوم از قطعات آلومینیوم با فریم های فلزی ساخته شود   

در هر یک از موارد بالا باید به دقت طراحی گردد و به فراخور شرایط آب و هوایی دارای جزییات خاص خود باشد .

برای مثال وقتی پوسته دوم از صفحات آلومینیوم با فریم های فلزی ساخته می شود به دلیل آنکه هوای بین دو پوسته محبوس نمی شود   در تبادل حرارتی تاثیری ندارد و صرفا از تابش مستقیم نور خورشید به ساختمان جلوگیری می کند .

موضوع قابل بحث دیگری که در ساختمان های دو پوسته پیش می آید در مورد سیستم تهویه و تامین هوای تازه ساختمان است زیرا در اینگونه ساختمانها ، بهتر است که بازشو به قسمت فضای مابین دو پوسته حذف شود و به همین دلیل ، ساختمان باید از یک سیستم تهویه مناسب استفاده کرده تا شرایط داخل را در حد مطلوب نگه دارد ، در ساختمانهای متداول که معمولا با تهویه ساختمان از طریق پنجره ها انجام می شود ، با وجود پوسته دوم و جریان هوایی که بین پوسته ها وجود دارد ، بازشوها دچار مشکل می شوند .

در محاسبات تبادل حرارتی و پیش بینی عایق های حرارتی می بایست شرایط بین دو پوسته پیش بینی شود ت و دمای آن در فصول مختلف فرض شود تا بتوان به محاسبات دقیق رسید ، این پیش بینی با طراحی مدلهای شبیه سازی ساختمان و نرم افزارهای حرارتی بدست می آید .

پوسته ثانویه می تواند از نفوذ رطوبت و آب به داخل ساختمان نیز جلوگیری کند به همین منظور در مناطق با رطوبت بالا و یا دارای کج باران می توان از پوسته دوم برای محافظت ساختمان در برابر رطوبت  نیز  استفاده کرد .

پوسته دوم بنا می تواند برای ایجاد جلوه ای متفاوت از بنا فارغ از پنجره های پوسته اول ، عمل کند و نمای زیبایی را برای ساختمان ما ایجاد کند ، این نما با نور پردازی جلوه ای دو چندان در شب خواهد داشت .

پوسته دوم علاوه بر جلوگیری از تبادل حرارتی و محافظت ساختمان در برابر رطوبت ، می تواند از ساختمان در برابر آلوگی صوتی نیز محافظت کند  این موضوع در ساختمانهای مجاور بزرگراه بسیار مهم است و می تواند با طراحی دقیق پوسته بخش عمده ای از نوفه محیط را جذب نمود .

در معماری قدیم ایران نیز از گنبد های دو پوش استفاده می شده که این نوع گنبد هم باربری بهتری داشت و می توانست در دهانه های بزرگتری خود را حفظ کند و هم در زلزله می تواند بهتر عمل کند و از طرف دیگر شرایط آسایش حرارتی فضای زیر خود را فراهم کرده و هوای مناسبی را برای گنبد خانه  ایجاد می کرد ، در زمستان گرم و در تابستان خنک بود . عملکرد دیگری پوشش ثانویه در این ساختمانها داشت تبدیل مقیاس ساختمان به مقیاس شهری بود ، بدین معنا که سقف اول فضای روی گنبد خانه را شکل می دهد و در تناسب با فضای داخل است و از طرف دیگر سقف بیرون در مقیاس شهر عمل کرده و از فواصل دور دیده می شود .

در خاتمه امید وارم با استفاده از این تکنیک که قرنها قبل در ایران بکار می رفته ، بتوانیم در کنترل شرایط داخلی بنا استفاده کنیم و با کاهش مصرف انرژی از یک طرف و محافظت بنا از شرایط نا مطلوب بیرون بهره ببریم .

امیر جوانبخت عضو انجمن مفاخر معماری ایران 
پاییز نود و سه

عضو مرتبط : امیر جوانبخت  


نظرات:

برای ارسال نظر جدید ابتدا باید وارد سایت شوید