اصول طراحی سبز

توجه داشته باشید که عکس ها در سایت درج نمی شوند و فقط در فایل اصلی موجود است

اصول طراحی سبز  

طراحی پایدار همکاری متفکرانه معماری با مهندسی مکانیک، برق و سازه است. علاوه بر فاکتور‌های متداول طراحی مانند خلاقیت ،زیبایی، تناسب و بافت و سایه و نور و امکاناتی که باید مد نظر قرار گیرند، گروه طراحی باید به عوامل طولانی مدت محیطی، اقتصادی و انسانی توجه کنند.

اصول طراحی سبز را میتوان به سه اصل کلی :صرفه جویی در مصرف منابع ،طراحی بر اساس چرخه حیاط و طراحی انسانی تقسیم نمود.

دانلود پایان نامه  مرکز درمانی و حمایت از کودکان سرطانی بارویکرد معماری سبز

5-4-1 .  صرفه جویی در مصرف منابع( Economy of Resources )

این اصل از یک سو به بهره‌برداری مناسب از منابع و انرژی‌های تجدیدناپذیر مانندسوخت‌های فسیلی، در جهت کاهش مصرف می‌پردازد و از سوی دیگر به کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طبیعی به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار توجه جدی دارد.

بهتر است که  چند  منبع تولید انرژی فعلی را بررسی نموده و معایب آنها را مشخص کنیم به عنوان مثال منبع تولید انرژی نیروگاه های فسیلی که با مصرف سوخت فسیلی تجدیدناپذیز کار میکنند،نتیجه حاصل از این نیروگاه های فسیلی تولید گازهای دی اکسید کربن ،گوگرد ،نیتروژن و…همچنین نیروگاه هسته ای که در نتیجه آن تولید زباله های هسته ای است و زباله های هسته ای خود هیچگاه از بین نمی روند و در هرجا که نگهداری شوند موجب آلودگی آن منطقه می شوند.نیروگاه آبی هم در این روند بی تاثیر نبوده و موجب اختلال در اکوسیستم می شود.

به عنوان مثال، یکی از منابع سرشارو نامیرا، انرژی حاصل از نور خورشید است که امروزه توسط تکنولوژی فتوولتاییک برای فراهم کردن آب و برق مصرفی در ساختمان، از آن استفاده می‌شود.

برای کنترل منابع، سه نوع استراتژی می‌تواند مورد توجه قرارگیردکه شامل حفظ انرژی، حفظ آب و حفظ مواد است. همان گونه که مشاهده می‌شود، تمرکز براین سه منبع، به دلیل اهمیت آنها در ساخت و اداره ساختمان است.

الف- حفظ و تولید انرژی

  • تولید انرژی از طریق خورشید ، باد ، دریا،زمین گرمایی
  • استفاده از انرژی های بی پایان و تولید آنها با روش های
  • تهویه طبیعی و گرمایش و سرمایش غیر فعال passive
  • برنامه ریزی شهری آگاه به مسائل انرژی . (در برنامه ریزی شهری مسائل مربوط به بهینه سازی مصرف و نحوه مصرف و حتی هدررفت انرژی مورد نظر باشد حتی می تواند قابلیت تولید انرژی نیز داشته باشد. )
  • به کار گیری مواد با ظرفیت حرارتی بالا

ب-  حفظ آب

  • استفاده مجدد (جداسازی پساب و فاضلاب) .جمع آوری و تصفیه آب به روش های مختلف برای تولید کمتر فاضلاب و به کارگیری بهینه از آب موجود.
  • کاهش میزان مصرف .کنترل بر مصرف و همچنین ایجاد تدابیری برای کاهش مصرف آب

ج-  حفظ مواد

  • متناسب کردن بنا های موجود برای استفاده های جدید. نحوه طراحی به گونه ای باشد که از مصالح بنا در بنای دیگر بتوان استفاده کرد این موضوع با مقوله بازیافت تفاوت دارد در اینجا ما مصالح را تغییر حالت نمیدهم بلکه از یکجا به جای دیگر منتقل و سپس مورد استفاده قرار میدهیم.
  • انتخاب اندازه درست برای سیستم های ساختمانی
  • مرمت ساختارهای موجود

دراینجا به معرفی ،بررسی و نحوه تولید چند نوع روش تولید وحفظ انرژی تجدید پذیر و نحوه استفاده از آنها میپردازیم.

5-4-1-1 .  انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی بی پایان برای زمین است که از دیرباز آن را شناخته و تلاش در استفاده از آن نموده است،این انرژی که در کشور ما به علت قرار گیری در موقعیت جغرافیایی خاص قابل بهره برداری میباشد،زاویه تابش و نورگیری مناسب به ویژه در مناطق کویر ایران به حدی مناسب است که قابلیت احداث نیروگاه های خورشیدی و تولید انرژی از آن را دارا میباشد.

ویژگی های انرژی خورشیدی:

1.پاک و بدون آلودگی  2. بی پایان 3. رایگان و در دسترس 4. کاهش مصرف سوختهای فسیلی

  1. امن و بی خطر

نحوه تولید و استفاده از انرژی خورشیدی شامل دو گروه زیر میشود :

الف. نیروگاهی : تاسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می شود.سهموی خطی – متمرکز –بشقابی – دودکش خورشیدی

ب. غیر نیروگاهی : سامانه های غیر نیروگاهی خود به دو دسته سامانه پویا و ایستا تقسیم می گردند .

الف . انواع انرژی خورشیدی نیروگاهی

نیرو گاه سهموی خطی:انرژی خورشیدی به مرکز سهمی وجسمی که جلوی آن قرار دارد تابیده و توسط اینکار حداکثر انرژی را  روی یک مسیر متمرکز کرده و جذب میکنند.

نیروگاه دریافت کننده مرکزی:نیروگاهی که گیرنده آن در یک برج قرار دارد و توسط آینه های بزرگی به نام هلیوستات کل انرژی خورشیدی را به یک نقطه در برج مرکزی می تابانند.

نیروگاه حرارتی از نوع بشقابی: انرژی تابیده شده توسط آینه های بشقابی جذب و به نقطه دریافت کننده تابیده میشوند.

دودکش های خورشیدی: روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی استفاده از دودکش خورشیدی می باشد، در این سیستم هوای گرمی که بوسیله انرژی خورشیدی در یک گرمخانه تولید و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گرمخانه قرار دارد،هدایت می شود.این هوای گرم بعلت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود و باعث چرخیدن پروانه و ژنراتور می گردد.

ب . انرژی خورشیدی غیر نیروگاهی (انواع سامانه های خورشیدی )

سامانه های خورشیدی به دو دسته سامانه های پویا و ایستا تقسیم می گردند.

سامانه خورشیدی پویا به سامانه هایی اطلاق می گردد که برای دریافت و انتقال انرژی در آنها از دیگر سامانه های انرژی چون سامانه های مکانیکی و الکتریکی استفاده می شود.

سامانه خورشیدی ایستا سامانه ای است که در آن برای دریافت و انتقال انرژی خورشیدی از سایر انرژی ها استفاده نمی شود و در واقع عناصر ساختمانی خود بعنوان المانهای دریافت و جذب و پخش انرژی عمل می نمایند. در این سامانه جمع آوری نور و گرمای خورشید بدون دخالت هیچ تجهیزات یا ابزار متحرکی صورت می گیرد.

ب-1 . مروری بر سامانه های ایستا

سامانه های خورشیدی ایستا به 6 دسته کلی تقسیم می شوند که بدین ترتبیند:

  • پنجره آفتابی

سامانه پنجرۀ آفتابی به پنجره ای اطلاق می گردد که در نمای جنوبی ساختمان قرار دارد و نور خورشید از طریق آن مستقیماً به فضای داخلی راه می یابد. در این سامانه فضای زندگی خود بعنوان دریافت کننده انرژی عمل می نماید.

  • دیوار ترومب

دیوار ترومب وظیفه جمع آوری و ذخیره گرما را به شیوه غیر مستقیم بر عهده دارد. انرژی خارج شده از خورشید به توده ای از مصالح که واسط بین فضای داخلی و منبع انرژی است برخورد کرده و جذب آن گشته سپس به فضاهای داخلی انتقال می یابد. این واسطه در دیوار ترومب از مصالحی است که خاصیت انباشت حرارت در درون خود دارند و با مقداری فاصله از شیشه قرار می گیرند.

  • دیوار آبی

دیوار آبی نیز از انواع سامانه های ایستا به روش غیر مستقیم است. در دیوار آبی بجای مصالح توپر ساختمانی بعنوان توده انباشت حرارت, از مایعاتی چون آب استفاده می شود. سیستم دیوار آب و دیوار بنائی یکی است ولی دیوار آبی بطریق جابجائی و دیوار بنائی بطریق هدایت حرارت را منتقل می کند. سطح خارجی سیاه و مات (کدر) بوده و حرارت جذب شده توسط آن باعث گرم شدن آن و گرمای آن هم سبب گرم شدن آب می گردد. حرکت و جابجائی آب سبب انتقال حرارت به داخل دیوار شده و دیوار نیز بوسیله تششع هوای داخلی را گرم می کند. دیوارهای جذب و انباشت چه دیوار آبی و چه دیوار بنائی در هر دو حالت دارای یک جدار شیشه ای در قسمت جنوبی ساختمان هستند که دیوار مورد نظر در پشت این جداره قرار دارد.

  • بام آبی

بام آبی شبیه به دیوارهای انباشت حرارتی است، و از کیسه های پر از آبی تشکیل شده که روی کف بام قرار گرفته اند و مستقیماً در معرض نور خورشید قرار دارند و به جمع آوری، ذخیره و پخش گرما می­پردازند. بطور کلی در بام آبی چهار المان اصلی سامانه ایستا در روی تجهیزات بام قرار دارند.

  • گلخانه

گلخانه یک فضای (اتاق) شیشه ای است که بطور مجزا عمل کرده و در دیواره جنوبی ساختمان با کشیدگی شرقی، غربی قرار می گیرد. بطور کلی گلخانه در ایجاد فضایی دلپذیر برای ساکنین و برای رشد گیاهان طراحی می گردد. همچنین باعث ایجاد حد فاصلی بین هوای بیرون با درون برای حفاظت پوستۀ خارجی ساختمان از اختلاف دمای بسیار بالا در طول شبانه روز و همچنین ایجاد گرمای اضافی و انتقال آن به اتاقهای مجاور گلخانه مؤثر است.

شیشه های دوجداره و یا پلاستیک شفاف جهت گلخانه مناسب هستند دیوار بین گلخانه و فضای اتاق باید با ظرفیت حرارتی بالا باشد. با طراحی خوب تمامی تشعشعات وارده به گلخانه به حرارت تبدیل خواهد شد و در این صورت بازدهی حرارتی 60 الی 75 درصد در زمستان است و مقدار حرارت منتق شده به اتاقها 10 الی 30 درصد انرژی تابشی است. که با اضافه کردن سیستم انباشت کننده این مقدار بیشتر می شود.

  • توموسیفون

این سامانه نیز بطور مجزا عمل جذب و دفع انرژی را انجام می دهد و در آن به جای فضای آفتابگیر و مخزنی از مایع, توده سنگی وجود دارد که جذب کننده و ذخیره کننده سامانه است و معمولاً در زیر فضای اصلی داخلی قرار دارد و توسط کانالهایی با سطح دریافت کننده و فضای داخلی ارتباط دارد.

مزایای شیوه های غیرفعال خورشیدی

مزایای شیوه های غیر فعال خورشیدی به شرح زیر می باشد:

الف) این شیوه باعث صرفه جویی زیاد در هزینه گرمایش خانه شده و به راحتی قابل تطبیق با ساختمان می باشد و جزئی از سفت کاری بنا محسوب می شود. این سیستم اجزاء مکانیکی و الکتریکی توأم با استهلاک را ندارد و دارای عمری دراز می باشد. از جمله عدم ایجاد صدا، دود و عدم نیاز به لوله کشی از موارد آن است.

ب) دیگر مزیت این سیستم، نگهداری حرارت در سطح کف اتاق است در حالیکه در دیگر سیستم های غیر طبیعی اختلاف زیادی بین هوای کف و هوای بالای اتاق وجود دارد.

ب-2 . سامانه های پویا

از سامانه های پویای خورشیدی می توان آب گرمکنهای خورشیدی، لوله های خلأ و پانل تخت را نام برد.

  • آب گرمکن خورشیدی

آب گرمکن های خورشیدی خانگی از یک, دو یا سه کلکتور برای دریافت انرژی خورشیدی و یک منبع ذخیره آن تشکیل شده است. آب سرد شهر وارد یک منبع دوجداره (در برخی موارد آب شهر بصورت مستقیم توسط تابش خورشید گرم می شود) شده که در جداره دوم آن آب با سیال دیگری که در کلکتور گرم شده جریان دارد. در این منبع تبادل حرارتی اتفاق افتاده و آب گرم تولید می شود. معمولاً در اغلب سیستم های خورشیدی جریان سیال از کلکتور به منبع توسط خاصیت ترموسیفون (حرکت طبیعی سیال گرم به بالا) اتفاق می افتد. در این سیستم ها نیازی به پمپ نبوده و سیستم بدون انرژی برق یا گاز عمل می کند. لازم به توضیح است که این آب گرمکنها قابل استفاده در ادارات و ساختمانهای عمومی در مقیاسهای متناسب می باشند آب گرمکن خورشیدی عمومی بر اساس مقدار نیاز آبگرم مصرفی طراحی می شود و معمولاً شامل تعدادی کلکتور می باشد که به صورت سری یا موازی به هم متصل شده اند. این کلکتورها آب یک یا چند منبع را گرم می کنند تا برای استفاده در حمام یا مصارف عمومی دیگر صرف شود.

 

  • لوله های خلأ

عامل جذب کننده داخل لوله خلأ تشعشع خورشید را جذب و مایع داخل آن را گرم می کند. این عمل مانند عمل پانل خورشیدی است. تشعشات اضافی از صفحه انعکاس نور واقع در پشت لوله ها جذب می شود. زاویه تابش خورشید در هر جهت باشد, شکل مدور لوله خلأ باعث می شود نور خورشید به طور مستقیم به عامل جذب کننده برسد. حتی در روزهای ابری وقتی که نور خورشید از زاویه های مختلف می آید، کلکتور لوله خلأ می تواند بسیار فعال باشد.

 

  • کلکتور خورشیدی با پانل تخت

این کلکتور شامل جعبه هایی با پوشش شیشه ای است که مانند پنجره سقفی روی سقف نصب می شود. در این جعبه, تعدادی لوله مسی با بال های مسی متصل به آن وجود دارد و سطح آن با ماده ای سیاهرنگ که برای جذب اشعه خورشید طراحی شده است، پوشش داده می شود. اشعه خورشید مخلوطی از آب و ضدیخ را گرم می کند که از کلکتور به آبگرمکن موجود در زیر زمین در گردش است.

 

  • راههای بهره گیری بیشتر از انرژی خورشیدی

راههای بهره گیری بیشتر از انرژی خورشیدی در ساختمانهای طراحی شده به شرح زیر می باشد:

  • محل قرارگیری ساختمان

آفتابگیری مناسب، منظره اطراف و سایت در محل قرارگیری بنا بسیار مؤثر است. بنا باید در زمستان قادر باشد نور خورشید را از ساعت 9 صبح تا 3 بعدازظهر دریافت کند. این میزان طی ساعات فوق 90 درصد از انرژی خورشیدی است ساختمان باید در شمال زمین بوده و از موانعی که باعث جلوگیری از آفتاب و تابش آن شده پرهیز شود.

  • فرم و جهت گیری بنا

حجم بنا باید قادر به جذب و نفوذ پذیری آفتاب باشد. در طراحی بنا باید به فکر تسهیل تشعشعات خورشیدی به داخل بنا بوده و بهتر است حجم و کشیدگی بنا شرقی غربی باشد. این فرم عاملی کلی بوده و در هر اقلیم بهترین نتیجه را دارد، ولی برای بعضی دیگر از اقالیم بدین شکل مطلوبتر است.

الف) اقلیم های سرد یا گرم و خشک: فرم های فشرده بهتر است چون سطح تماس با محیط خشن را کم می کند.

ب) اقلیم های معتدل آزادی عمل بیشتری دارد.

ج) اقلیم های گرم و مرطوب، همان فرم کشیده شرقی غربی بهتر است.(صیادی, مداحی, 1391)

 

5-4-1-2 .  انرژی باد

باد محصول فرعی انرژی خورشیدی است و انرژی باد مثل انرژی جزر و مد بیش از 2000 سال است که به عنوان منبع انرژی مورد بهره برداری قرار می گیرد . در حالی که باد ، منبع انرژی متناوبی در کشورهایی خاص از جمله انگلیس و دانمارک می باشد ، اما منبع انرژی مهمی است .

دو نوع اصلی از ژنراتور وجود دارد : ژنراتورهایی با محورهای افقی و عمودی .بخش اعظمی از ژنراتور هایی که در حال استفاده می باشند ،دارای محور های افقی وبا 2 یا 3 تیغه هستند .

با این حال این شکل از انرژی دارای معایب و اشکالاتی است  که مهمترین آن عبارتند از :

– اغلب موقعیت ها و مکان های سودمند ،مکان هایی هستند که زیبایی و چشم انداز طبیعی خاصی دارند .

–  چنین مکان هایی غالباً دور از شبکه برق یا مراکزی با تراکم جمعیتی هستند.

– این نوع ژنراتورها در صورت چرخش کامل صدا هایی را ایجاد می کنند که آزار دهنده است .

– این نوع سیستم ها برای پرندگان خطراتی ایجاد می کنند .

– بازده و خروجی برق حاصل از این سیستم ها ، غیر قابل پیش بینی است .

از طرف دیگر این نوع انرژی نسبتاً ارزان قیمت می باشد ، هزینه راه اندازی آن بالاست اما نرخ بازگشت مورد نیاز سرمایه ،مسئله بحث بر انگیزی می باشد ، چرا که هیچ گونه را برای جو بالاتر و پائین تر زمین تولید نمی کند که سبب گرم شدن کره زمین شود. (اسمیت ، 2005)

انرژی باد را می توان به صورت انفرادی و غیر نیروگاهی در ساختمان ها نیز تولید کرد در سالهای اخیر شرکت های مختلفی در تلاش برای ساخت توربین های کوچک برای استفاده در پروژه های انفرادی نموده اند .

توربین باد خانگی با توان تولید حدود 160 وات

برج تجارت جهانی بحرین ( نمونه استفاده از توربین های بادی در ساختمان )

Bahrain world trade center

توربین بادی که جنبه نیروگاهی داشته در این برج به صورت ابتکاری استفاده شده است.ارتفاعی بالغ بر 240 متر دارد.تحقیقات نشان می‌داد که نزدیک به 70درصد از بادهایی که از خلیج‌ فارس به ساحل بحرین میوزد، در حد فاصل 60 درجه‌ای ساحل فرود می‌آید. به همین دلیل قرار شد این ساختمان به صورت مجموعه‌ای از دو سازه موازی ساخته شود که توربین‌های بادی مانند پلی این دو بازو را به هم متصل کند.

فاصله بین این دو ساختمان در قسمت جلو 120 متر و در قسمت عقب 30 متر است، به این ترتیب حداکثر میزان باد به این توربین‌ها برخورد می‌کند. طراحی ساختمان‌ها هم به گو‌نه‌ای است که نه تنها سرعت باد را می‌افزاید بلکه جریان آن را به سمت توربین‌ها هدایت می‌کند. سه توربین واقع شده بین این دو ساختمان با یک سرعت می‌چرخد و به همین دلیل جریان برق تولید شده توسط آنها یکسان است. هر کدام از این سه توربین 225 کیلو وات برق تولید می‌کنند که در مجموع ظرفیت تولید برق آنها به 675 کیلووات می‌رسد. محاسبات نشان می‌دهد که این توربین‌ها 10 تا 15درصد از نیاز این ساختمان به انرژی را تامین می‌کند.

 برج تجارت جهانی بحرین ،موقعیت ساختمان و توربین ها

برای ساخت این برج ابهامات زیادی وجود داشت؛سرو صدای ناشی ازچرخیدن توربین ها که با یک دستگاه بخصوص کنترل کننده صوتی این صدا را کاهش دادند،فشار بار توربینها که در جایگاهی به شکل پل دوساختمان را به یکدیگر متصل می کند.تاثیر رعدو برق و حرکت پرندگان برای اینکه به پرندگان آسیب نرساند و رعدو برق باعث ازبین رفتن سیستم نشود با کار گذاری لنزهای حساس که در هنگام رعدو برق یا هرچیزی که به توربین نزدیک می شود باعث توقف کار توربین میشوند.عمر توربینها چون سازه ای اطراف آن نیست و باد تمییز از آنها عبور می کند، مناسب است.

 

5-4-1-3 .  تهویه طبیعی

یکی از اصول سبز در مقوله حفظ انرژی استفاده از تهویه طبیعی و جریان هوا می باشد.که در استان گیلان در معماری بومی این موضوع رعایت شده است.و توجه به تهویه و فضای باز برای جریان هوا  به علت رطوبت بالا و شرجی بودن از اصول معماری بومی می باشد .

  • تامین هوای تازه برای ساکنین ساختمان (تهویه بهداشتی)
  • افزایش از دست دادن حرارت و تبخیر در بدن (تهویه آسایشی)
  • خنک کردن داخل ساختمان به وسیله تعویض هوای خنک خارج

علل تهویه طبیعی

  • اختلاف فشار هوا
  • اختلاف فشار دمای هوا
روند تهویه طبیعی ،اختلاف فشار دمای هوا و جهت حرکت

چگونگی تهویه طبیعی :خروج هوا از بلندترین قسمت ،تهویه دودکش، بادگیر

 

جریان هوا در فضا های داخلی ساختمان به واسطه تهویه طبیعی هوا یا با استفاده از سیستم های تهویه مکانیکی و یا سیستم تهویه مطبوع ایجاد می شود .استفاده از بیش از یک نوع سیستم تهویه در ساختمان ، مرسوم تر می باشد و چنین ساختمان هایی « مدل ترکیبی » نامیده می شوند .

اصل کلی کار به حداقل رساندن نیاز به سیستم های اقلیمی مصنوعی و یافتن روشی برای تحقق این امر می باشد به طوری که حداکثر استفاده از تهویه طبیعی هوا به همراه تکنیک های طراحی بافت ساختمان نسبت به شرایط آب و هوایی منطقه ، صورت گیرد.

تهویه هوا به شکل طبیعی به این دلیل امکان پذیر می باشد که هوای گرم سبک تر از هوای سرد است  ،بنابراین بالاتر از هوای سرد قرار می گیرد .زمانی که هوای گرم بالا می رود ، هوای سرد پایین می آید تا جای آن را پر کند. ( اسمیت ،2005)

 

بانک تجارت فرانک فورت(نمونه استفاده از تهویه طبیعی در ساختمان توسط جریان هوا)

طرح نورمن فاستر که ساختمانی60 طبقه و سه طرفه می باشد که به دور فضای مرکزی روبازی پیچیده می شود که به ارتفاع خود ساختمان می باشد .طرح و ویژگی قابل توجه این ساختمان ،ترکیب باغچه ها می باشد ، 9 باغچه در این ساختمان تعبیه شده که هر کدام به 4 طبقه می باشد و در زاویه 120 درجه به دور ساختمان می چرخد طوری که تمام فضاهای اداری ساختمان در تماس با یک باغچه هستند .

هوای تهویه از بالای باغچه ها وارد شده و از میان دهلیز سرگشاده عبور می کند . این دهلیز سرگشاده در 12 طبقه تقسیم شده و در هر 12 طبقه سیستم تهویه عرضی از باغچه ها در 3 جهت وجود دارد .کیفیت هوا خوب می باشد و به واسطه وجود پوشش گیاهی ،بالاتر می رود .( اسمیت ،2005)

برج تجارت فرانک فورت

ایجاد فضاهای توخالی در پلان و گیاه کاری در آنها امکان ایجاد تابش آفتاب و ایجاد کوران هوا را بوجود می آورد که در نتیجه آن موجب تهویه طبیعی در ساختمان میشود.

 

عملکرد سیستم تهویه طبیعی

5-4-1-4 .  نماهای دو پوسته

بررسی جایگاه نماهای دوپوسته در کاهش مصرف منابع انرژی

چهارگونه اصلی نماهای دوپوسته در رویکردهای گوناگون تشریح شده است، این نماها شامل: نمای حائل یا محافظ، نمای استخراج کننده هوا، نمای سطح دوقلو و نمای هیبریدی است.

تعریف نماهای دوپوسته ای

از جمله لغاتی که به عنوان مترادف نمای دوپوسته اند و فراوان مورد استفاده قرار می گیرند، بدین شرح است: نای دو ورقه ای، نمای دو پوسته ای، نمای مضاعف، پوشش مضاعف، نمای شیشه ای دوجداره، نمای دیوار تهویه یا نمای تهویه. بنا به تعریف می توان نماهای دوپوسته را این چنین تعریف کرد: یک جفت پوسته­ی شیشه ای که بوسیله دالان هوایی از هم جدا می شوند. لایه اصلی شیشه ای را بطور معمولی عایق بندی می کنند. این فضای هوای بین لایه های شیشه ای به صورت عایق در مقابل تمام عناصر را می توان به صورت متفاوت با چندین جایگشت و ترکیب از غشاهای توپور و شفاف، مرتب و منظم کرد. چهار گونه اصلی نماهای دوپوسته ای عبارتند از:

  • نمای محافظ

نمای محافظ با حائل از دو لایه­ی شیشه تشکیل می گردد. دو لایه­ی شیشه تقریباً به فاصله­ی 250 تا 750 میلی متر از هم قرار دارند. بین دو لایه با فضایی از هوا درزگیری شده است.

این نما قدیمی­ترین گونه است و به مدت تقریباً 100 سال کاربرد داشته است. نمای محافظ قبل از اینکه عایق بندی شیشه انجام گیرد، ساخته می شود. این عایق بندی به منظور افزایش عایق صوتی و حرارتی بدون کاهش میزان نور ورودی به ساختمان است.

 

  • نمای استخراج کننده هوا

نمای استخراج کننده­ی هوا از دو پوسته­ی عایق شیشه ای و یک پوسته­ی تک لعابی ثانویه که در داخل آن قرار دارد تشکیل شده است. فضای هوای بین دو لایه­ی شیشه بخشی از سیستم HVAC می شود. نما استراج کننده هوا با قشر هوای تقسیم شده در شکل ترسیم شده است.

هوای گرم «استفاده شده» بین لایه ها از طریق حفره بالایی با استفاده از فن ها خارج می شود. به این طریق لایه­ی درونی شیشه سرد می شود در حالی که لایه­ی بیرونی عایق شیشه ای اتلاف انتقال گرما را به حداقل می رساند. این سیستم در جایی بکار می رود که تهویه­ی طبیعی امکان پذیر نباشد (مانند مکن هایی که صدا, باد و بو در آنجاها زیاد است). دستگاه های سایبان در داخل حفره نصب می شوند.

 

  • نمای دو قلو

نمای دوقلو از یک سیستم جداره معمولی یا دیواره محکم با یک پوسته­ی بیرونی تشکیل شده است. از پوسته­ی بیرونی تک لعابی در اصل برای محافظت از محتویات حفره­ی هوا (دستگاه های سایبان) در برابر آب و هوا استفاده می کنند.

با این سیستم، پوسته­ی داخلی، خواص عایق بندی را برای به حداقل رساندن اتلاف گرما ایجاد می کند. این گونه با نمای استخراج کننده­یهوا از نظر وجود منفذهایی در پوسته که تهویه­ی طبیعی را میسر ساخت متفاوت است. دریچه های نمای داخلی می توانند باز شوند، در حالیکه منفذهای تهویه در پوسته­ی بیرونی حداقل و حداکثر دمای درون نما را تعدیل می کنند. استفاده از پنجره ها می تواند موجب سرد شدن نمای داخلی به هنگام شب گردد و از این طریق ظرفیت سردکنندگی سیستم HVAC ساختمان را کاهش می­دهد.

 

  • نمای هیبریدی (ترکیبی)

نمای هیبریدی سیستمی است که برای ایجاد یک سیستم جدید پیوندی با یک یا چند کاراکتر از انواع مذکور ترکیب شده است.

 

  • فضای هوا

طراحی مناسب فضای هوا برای نماهای دوپوسته بسیار مشکل است. تغییرات در کسب انرژی، تهویه بهتر، کنترل صدا و مزایای دیگر را فراهم می کند. اگر فضای هوا بطور پیوسته و عمودی در سرتاسر نما باشد، این امر موجب یک قائده فیزیکی، یعنی همان حرکت هوای گرم به طرف بالا است، می گردد. اگر هم تقسیم بندی بوسیله­ی طبقات صورت بگیرد، ایمنی بیشتری در مسائلی از قبیل: آتش سوزی، انتقال گرما و صدا حاصل می آید. در ادامه ویژگی های این دو تقسیم بندی بررسی می گردند:

  • فضای هوای پیوسته

نمای تقسیم بندی نشده، از اثر دودکش بهره می برد. در روزهای گرم، هوای گرم در قسمت بالای فضای میان دو پوسته جمع می شود. دریچه ای در بالا هوای گرم را خارج می سازد و هوای سرد توسط خنک کننده ها از بیرون جایگزین می شود.

بدون همچنین دریچه ای، اتاق هایی که در طبقات بالا هستند، از گرمای زیاد انباشته شده­ی در مجاور رنج خواهند برد. فضای هوای تقسیم بندی نشده می توان به آتریم تغییر کاربری داده شود، این حالت امکان ایجاد فضای بینابینی را می دهد. این فضای خالی می تواند با اشغال کم مثلاً رستوران یا فضاهای اجتماعات کوچک، بکار برده شود.

همچنین، گیاهانی در این فضاها برای فیلتر کردن و مرطوب کردن هوا استفاده می شوند. این گیاهان همانند سایبان عمل می کنند.

  • فضاهای هوای تقسیم بندی شده

فضای هوای تقسیم بندی شده می تواند گرمای زیاد در بالای طبقات را همانند صدا، انتقال آتش و دود را کاهش دهد. تقسیم بندی طبقه به طبقه به سادگی ساختمان می افزاید. این امر به نوبۀ خود موجب صرفه جویی اقتصادی می شود. نماهای کریدور که کاربرد رایجی در سردرهای نماهای دوپوسته دارند، هوای تازه را به هر طبقه وارد می کنند و امکان به حداکثر رسیدن تهویه­ی طبیعی را فراهم می آورد. کانال های نماها که به شکل محفظه ای عمودی در سرتاسر دیوار تقسیم می شوند، هوا را از طریق دریچه ها در کل نما پخش می کنند. این امر امکان تهویه مطبوعتر را می دهد. در این حالت، کانال های نماها در جهت حفاظت از آتش، انتقال صدا، ترکیب هوای تازه و آلوده ممکن است مشکلاتی را بهمراه خود داشته باشد.صیادی ،مداحی،1391)