X
تبلیغات
جغرافياي طبیعی (اقلیم شناسی)
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:43 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:42 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:42 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:42 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:41 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
 

سرپناه تنفس یک پاویون طراحی شده در تنظیم شرایطهای مختلف اقلیمی است. این طرح با هدف یک رهیافت متفاوت تصور شد، شناخت نداشتن از خود سایت، که ویژگی اصلی آن انعطاف پذیری در محیط خود می باشد. زبان فرمی یک فرایند شکل یافته به دنبال پیکربندی مناسب است، که اجازه می دهد، ساختمان خود یک مدل جنبشی شود. پیدایش آن در حرکت سه مدل که به شکل مستقلی تنفس می کنند، می باشد. این مدل ها بر طبق نیازهای داخلی واکنش نشان می دهند.

 

 

حرکت مدنظر اجازه می دهد، جریان هوا دمای داخلی را متعادل کند. این مدل همچنین موقعیت اولیه اش را با محوریت قرار دادن فصول تغییر می دهد. از این رو با جریان هوا هم در تابستان و هم در زمستان تعامل برقرار می کند. موقعیت تابستان زمانی که تا خوردگی ها آرام هستند، و از طرف دیگر موقعیت مخالف شکل زمستانی جسمی است، که در کاهش حجم فضا در ساختمان کاملاً منقبض شده است، و به حفظ درجه حرارت تا ارتفاعی ممکن کمک کرده، می باشد.

 

 

 

بعلاوه زمانی که شکل ساختمان پوسته را منقبض کرده، تا اجازه دهد، هر برفی از روی سازه سرریز شود. به واسطه ی شکل کلی طرح می تواند عمل خروج و دخول هوا را انجام دهد. بنابراین می تواند هم میزان و هم سرعت هوای مورد نیاز درون ساختمان را به منظور کاهش تلاش برای تهویه هوا کنترل کند. و نهایتاً شکل کلی ساختمان توانسته حجم خود را در زمستان کوچک و در تابستان بزرگ کند.

طبق سنت معمول در ساکر پانچ، این سایت سوالاتی را با رینا پورتیلو و متیاس آرشلر طراحان این پروژه دنبال کرده است:

ساکر پانچ: چه کسی یا چه چیزهایی بر روند تولید پروژه مؤثر بوده است؟

رینا پورتیلو و متیاس آرشلر: سوالاتی را که در راستای پروژه مطرح شده بود، به چالش کشیدیم: اگر ما مایل به روشن کردن گرما باشیم، چه چیزی را جایگزین آن خواهیم کرد، زیرا ساختمان ها به شکل خودکار در تابستان و زمستان تغییر می کنند. و همیشه ما یک درجه حرارت آرامبخش را حفظ می کنیم. و اگر معماری توانایی نفس کشیدن داشت، و یا می توانست پیرامون ما را بسته به میزان نور خورشید بسط دهد یا همکشی کند، چه اتفاقی می افتاد. استراتژی های تطبیقی در اوایل سال 2013 پدید آمد، تمرکزی نو بر روی بخش طراحی انرژی. دانشگاه هنر وین نگاه خود را بر توسعه ی ایده های تعاملی برای ساختارهای پایدار نهاد.

ساکر پانچ: در پیش برد اثر با چه نوع موسیقی و کتابی درگیر بودید؟

رینا پورتیلو و متیاس آرشلر: میشل هانسمیر، نیکولو کاساس و استیون ما و جورجیا هاردینگ

 

مـنـــــــبـع :

 www.suckerpunchdaily.com

 



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:39 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

داده های Reanalysis چگونه تهیه می شوند؟

مراکز اقلیمی جهانی برآورد کرده اند که فقط در چند سال اخیر حدود 10 تا 15 هزار مقاله در مجلات بین المللی معتبر در ارتباط با داده های Reanalysis چاپ شده اند. تعداد این مقالات نیز به طور نمایی در حال زیاد شدن است. محققان کشورمان از واژه های واکاوی، تحلیل مجدد، باز تحلیل و . . . برای این نوع داده ها استفاده می کنند. به نظر می رسد واکاوی کلمه مناسبتری باشد، هر چند هر دوی آنها به طور کامل ماهیت این داده ها را بیان نمی کنند. یکی از سوال هایی که اغلب برای دانشجویان رشته های مرتبط با داده های هوا و اقلیم به وجود می آید، نحوه تهیه این داده هاست.


 



ادامه مطلب
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:38 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

مفهوم سناریوها و تغییر اقلیم:

 

ابتدا به 4 مفهوم زیر دقت کنید

الف- مدلهای تغییر اقلیم به پیش بینی گازهای گلخانه ای در اثر تغییر شرایط اجتماعی اقتصادی و سناریوها به پیش بینی منابع آب در اثر افزایش گازهای گلخانه ای می پردازند.

ب- مدلهای تغییر اقلیم به پیش بینی میزان گاز دی اکسید کربن در اثر تغییر شرایط اجتماعی اقتصادی و سناریوها به پیش بینی متغیرهای اقلیمی در اثر افزایش گازهای گلخانه ای می پردازند.

ج- سناریوهای افلیمی افزایش میزان گازهای گلخانه ای جو را در اثر شرایط اجتماعی اقتصادی آینده نشان می دهند و مدلهای تغییر اقلیم به پیش بینی منابع آب در اثر افزایش گازهای گلخانه ای می پردازند.

د- سناریوهای اقلیمی افزایش گاز دی اکسید کربن جو را در اثر تغییر شرایط اجتماعی اقتصادی آینده نشان می دهند و مدلهای تغییر اقلیم به پیش بینی متغیرهای اقلیم در اثر افزایش گاز دی اکسید کربن می پردازند.

 

هر یک از گزینه هایی که در بالا مطرح کرده اید، ایرادهایی دارند . اما به طور کلی:

بدون در نظر گرفتن برخی موارد خاص، به طور کلی دو نوع سناریو داریم: سناریوهای اقلیمی و سناریوهای انتشار

سناریوهای انتشار با لحاظ شرایط اقتصادی اجتماعی و توسعه ای به پیش بینی و برآورد میزان گازهای گلخانه ای و سایر گازهای آلاینده جوی در آینده می پردازند و هیچ گونه پیش بینی ای از وضعیت اقلیم و متغیرهای اقلیمی برای آینده نمی دهند، اما سناریوهای اقلیمی موضوع شان پیش بینی متغیرهای اقلیمی (به طور اعم که شامل برخی متغیرهای هیدرولوژی و آگروکلیمایی نیز می شود) در آینده است که ابزار این پیش بینی ها مدل های دینامیکی اقلیمی است . سناریوهای اقلیمی برای پیش بینی آینده از داده های سناریوهای انتشار استفاده می کنند. به عبارت ساده تر، خروجی مدل های دینامیکی اقلیمی برای دهه های آینده همان سناریوهای اقلیمی هستند.

 

معرفی مدل های گردش عمومی جو:

 

مدل های گردش عمومی در واقع حل معادلات حاکم بر جو بر اساس قوانین نیوتن و ترمودینامیک هستند. به عبارت دیگر قوانین نیوتن در سه محور X، Y و Z نوشته می شوند که نهایتا به عنوان معادلات تکانه از آنها یاد می شود این سه معادله در کنار قوانین عمومی گازها و ترمودینامیکی، اساس مدل های گردش عمومی جو را تشکیل می دهند. هدف مدل های گردش عمومی پیش بینی تحول زمانی جو می باشد. در ارتباط با این مدل ها دو دیدگاه عمده وجود دارد: 1- دیدگاهی که هدف آن استفاده از اینگونه مدل ها برای پیش بینی فصلی (از یک ماه آینده تا کمتر از یکسال) می باشد. البته اخیرا در مرکز هادلی انگلیس و سازمان هواشناسی ژاپن همین روش را برای پیش بینی های کمتر از 5 سال نیز استفاده می کنند، منتها برای مناطق حاره که تاثیرپذیری بیشتری از دمای پهنه های اقیانوسی دارند. در واقع دو مرکز یاد شده با استفاده از فقط داده های شرایط مرزی اقیانوسی اقدام به پیش بینی 2 تا 5 سال اقلیم می کنند. 2- دومین دیدگاه استفاده از این مدل ها برای پیش بینی اقلیم در مقیاس دهه تا سده می باشد که نمونه های ان هم اکنون در مراکز مختلف اقلیمی در حال اجرا می باشد و هم اکنون اقلیم کره زمین را تا 2300 میلادی با استفاده از همین مدل ها شبیه سازی نموده اند.

هر مدل گردش عمومی برای اجرا به داده های شرایط اولیه نیاز دارد. شرایط اولیه در واقع همان میدان های اولیه فراسنج(متغیر)های هواشناسی در لحظه اجرای مدل هستند. در واقع آغازگری (Initialization) مدل با میدان های اولیه واقعی وضع هوا شروع می شود. البته گاهی ما مجبور می شویم برخی مقادیر واقعی فراسنج های هواشناسی را به قیمت بهبود و پایداری پیش بینی ها حذف کنیم. مثلا فرض کنید در ایستگاه زابل دیدبان باد شدیدی با سرعت 25 متر برثانیه گزارش نموده است. حال اگر مدل را با این باد 25 متر بر ثانیه اجرا کنیم پاسخش واگرا می شود یعنی پیش بینیها غلط می شود ولی اگر یک جرح و تعدیلی در این مقدار واقعی بدهیم پیش بینی ها بهبود پیدا می کنند. ممکن ات شما 25 متر باد را به 15 تقلیل بدهید تا پیش بینی هایتان بهتر شود. اینکار را داده گواری(Data Assimilation) داده ها می گویند. در حقیقت داده گواری کاری که می کنداینست که یکبار مدل را با همان داده های واقعی اجرا می کند، بعد بررسی می کند که آیا با یان میدان پیشفرض اولیه پیش بینی ها قابل قبول هستند یا خیر اگر بودند که پیش بینی با همان مقادیر میدان های اولیه اجرا می شود و گرنه میدان های اولیه اصلاح می شوند. میدان ها آنقدر اصلاح می شوند که شرطی به نام کورانت-فریدریش – لوی (CFL) برقرار باشد. این شرط می گویند سرعت سریعترین موج فیزیکی در جو یا در همان میدان های اولیه که به مدل می دهیم نبایستی از سرعت محاسباتی مدل بیشتر باشد.

یکی از مهمترین فرق دو دیدگاه بالا که گفته شد اینست که آن دسته از مدل های گردش عمومی که برای پیش بینی فصلی استفاده می شوند، شرایط اولیه ای که استفاده می کنند، داده های واقعی هستند ولی در مدل هایی که پیش بینی ها برای مثلا 100 سال آینده اجار می شوند از شرایط مرزی وابسته به سناریوهای انتشار IPCC استفاده می شود. بنابراین نباید پیش بینی هایی که از مدل های گردش عمومی تحت سناریوهای انتشار گرفته می شود برای پیش بینی های فصلی استفاده کرد.

مدل های گردش عمومی هیچگاه نمی توانند مستقیما برای پیش بینی های منطقه ای یا نقطه ای استفاده شوند، آنها نیازمند ریزمقیاس نمایی هستند تا با اعمال رفتار های محلی در آنها پیش بینی هایشان در مقیاس های محلی بهبود یابند. بایستی قبل از استفاده از این داده ها بایستی آنها را ریزمقیاس کنید. ریزمقیاس نمایی به دو صورت انجام می شود: دینامیکی و آماری. مدل هایی که برای ریزمقیاس نمایی دینامیکی استفاده می شوند بسیار شبیه همان مدل های گردش عمومی هستند، منتها گامهای زمانی و مکانی شبکه ریزتر و دقیقتر هستند. مثلا گام مکانی مدل های گردش عمومی حدود 2.5 در 2.5 درجه جغرافیایی-حدود 250 کیلومتر در عرض های جغرافیایی محدوده کشورمان- می باشد در حالیکه که گام مکانی مدل های ریزمقیاس نمایی دینامیکی که به آنها مدل های منطقه ای نیز می گویند بین 20 تا 50 کیلومتر در نظر گرفته می شود. البته این عدد ثابت نیست و ممکن است شما گام مکانی را 10 کیلومتر هم بگیرید. از انواع مدل های دینامیکی می توان به RegCM , NCEP/RSM و یا WRF اشاره کرد. این مدل ها تحت سیستم عامل لینوکس اجرا می شوند. روش دیگری که شما می توانید مدل های گردش عمومی را ریزمقیاس کنید ریزمقیاس نمایی آماری است. در این روش یک ارتباط آماری با استفاده از رگرسیون ساده، چند متغیره ، شبکه عصبی و . . . بین رفتار واقعی ایستگاه و برونداد مدل گردش عمومی ایجاد می شود. بعد از راستی آزمایی، این معادلات می توانند در ریزمقیاس نمایی پیش بینی های آینده با استفاده از سناریوهای انتشار مورد استفاده قرار گیرند. برخی از مدل هایی که برای این روش استفاده می شوند عبارتند از:

WGEN, CLIMGEN, LARS-WG, SDSM, ASD, Magicc-Scengen

 

حال بطور کلی سه سوال مطرح می شود:

 

1-آیا كار مدلهای منطقه‌ای مثل regcm, mm5,wrf,...ریزمقیاس نمایی است؟
2- تبدیل مقادیر شبیه سازی شده با مدلهای منطقه‌ای در محدوده شبكه ها به نقطه (مثلا در سطح ایستگاه) را چه می‌نامند؟
3- كار فیلتر كالمن چیست؟

پاسخ:

اول- بله

دوم-به طوركلی هر فرآیندی كه بر روی برونداد مدل های دینامیكی انجام می گیرد تا مقیاس مكانی آنها را كوچك تر نماید، پس پردازش نام دارد. پس پردازش ممكن است دینامیكی باشد یا اماری. پس پردازش دینامیكی همان ریزمقیاس نمایی است. پس پردازش آماری فرآیندی است كه در همه مدل سازی های دینامیكی مورد نیاز است. در این روش هیچگاه داده ها تا حد نقطه ریز نمی شوند؛ اما در پس پردازش آماری برونداد مدل های دینامیكی تا حد ایستگاه (نقطه) ریز می شوند.

پس پردازش آماری را از نظر داده های ورودی می توان به دو دسته تقسیم كرد: اول آن دسته ای كه نیاز به داده های هواشناسی طولانی مدت دارند (روش كلاسیك) و دسته دیگری كه در سال‌های اخیر توسعه داده شده اند، که بدون نیاز به داده‌های ورودی طولانی‌مدت در یک دوره آموزشی کوتاه مدت (برای نمونه چند روز تا چندهفته)، با ترکیب پیش‌بینی‌های مدل و دیدبانی‌ها، خطاهای سیستماتیک مدل دینامیکی را تصحیح می‌‌کند. مزیت استفاده از دوره‌های آموزشی کوتاه مدت آن است که سامانه پس‌پردازش به سرعت می تواند به تغییر در الگوی خطاها پاسخ دهد. هرچند برای داشتن ضرایب پایدار باید از دوره‌های آموزشی بلند‌مدت استفاده کرد.

سوم-پالایه(فیلتر) کالمن یک سیستم پیش بینی -دیدبانی-اصلاح است.یعنی سیستم یا مدلی پیش بینی می دهد سپس پیش بینی ها با داده های دیدبانی مقایسه می شود و رفتار بین پیش بینی و خطا مدل سازی می شود و در گام بعدی مطابق آخرین رفتار داده شده پیش بینی های آتی اصلاح می شوند. پالایه کالمن روشی است که بدون نیاز به داده‌های ورودی طولانی‌مدت، با ترکیب پیش‌بینی‌های مدل و دیدبانی‌ها، خطاهای سیستماتیک را تصحیح می‌‌کند. در موارد زیادی از پالایه کالمن به منظور تصحیح برونداد مدل های منطقه ای برای دمای دو متری و سرعت باد ده متری استفاده شده و رابطه‌ خطای مدل با فراسنج‌های دیگر بررسی شده است. نتایج پژوهش‌های انجام شده نشان داده است كه حتی یک پالایه کالمن خطی ساده به دلیل کارکرد رضایت بخش و امکان اجرا روی یک رایانه معمولی می‌ تواند برای مقاصد عملیاتی در مراکز پیش‌بینی با امکانات محدود مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال، نمونه ساده ای از پالایه کالمن توسط آزادی و همکاران (1388) بر روی پیش‌بینی‌های مستقیم مدل MM5 از دماهای بیشینه و کمینه دو متری سطح زمین و برای ۱۱۷ ایستگاه کشور اجرا شد.



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:37 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

 

بدون در نظر گرفتن برخی موارد خاص، به طور کلی دو نوع سناریو داریم: سناریوهای اقلیمی و سناریوهای انتشار

سناریوهای انتشار  با لحاظ شرایط اقتصادی اجتماعی و توسعه ای به پیش بینی و برآورد میزان گازهای گلخانه ای و سایر گازهای آلاینده جوی در آینده می پردازند و هیچ گونه پیش بینی ای از وضعیت اقلیم و متغیرهای اقلیمی برای آینده نمی دهند، اما سناریوهای اقلیمی موضوع شان پیش بینی متغیرهای اقلیمی (به طور اعم که شامل برخی متغیرهای هیدرولوژی و آگروکلیمایی نیز می شود) در آینده است که ابزار این پیش بینی ها مدل های  دینامیکی اقلیمی است . سناریوهای اقلیمی برای پیش بینی آینده از داده های سناریوهای انتشار استفاده می کنند. به عبارت ساده تر، خروجی مدل های دینامیکی اقلیمی برای دهه های آینده همان سناریوهای اقلیمی هستند.



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:37 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

کشورایران سرزمینی بسیارمتنوع است این گوناگونی درتمام ویژگیهای جغرافیایی آن ازمسائل انسانی گرفته تاخصوصیات طبیعی به چشم می خورد شاید بتوان گفت که بهترین جلوه گاه این همه تنوع وگوناگونی آب وهوای کشور می باشد.هیچکدام ازویژگی های جغرافیایی به اندازه ی پراکندگی مکانی وزمانی عناصرآب وهوایی تنوع نشان نمی دهنداین ناهماهنگی ونایکنواختی عناصرآب وهوایی درپوشش گیاهی،نوع خاک وروش زندگی مردم اثرگذاشته است. یکی از عامل سازنده ی محیط زیست وشاید از اساسی ترین آنها اقلیم است شناخت اقلیم ،در بررسی فعالیتهای مختلف انسان در زمینه های گوناگون چون کشاورزی ،محیط زیست ،شهرسازی ،حمل ونقل وجهانگردی نخستین وضروری ترین مرحله است زیرا در بین علوم مربوط به زمین کمتر دانشی است که نیازمند به اقلیم شناسی نباشد.

شناخت پتانسیل های طبیعی بعنوان بستر فعالیت های انسانی ،پایه واساس غالب برنامه ریزی های محیطی وآمایش سرزمین را تشکیل می دهد.در این راستا ویژگی های اقلیمی وعناصر غالب آن که در پراکندگی وشکل گیری پدیده های حیاتی (نبات،حیوان،انسان)نقش تعیین کننده ای ایفا می کنند چنانچه تضمین توفیق کامل غالب برنامه ریزی های توسعه ی کشاورزی ،صنعت وغیره،هنگامی بدست می آید که با شناخت اقلیم واستفاده از پتانسیل های گوناگون آن همراه باشد.

اقلیم شناسی راازدیدگاه مقیاس (بردوبازه)به شاخه های مختلف کلان اقلیم شناسی،اقلیم شناسی همدید،میان اقلیم شناسی،اقلیم شناسی محلی وخرد اقلیم شناسی تقسیم می کنند.این تقسیم بندی ازآن جهت معتبر ،ارزشمند و لازم است که بسته به مقیاس مورد بررسی ،بازیگرانی که درشکل گیری آب وهوانقش بازی می کنندمتفاوتندمثلادرمطالعات خرد اقلیم شناسی توجه اقلیم شناس معطوف به بازیگرانی است که درمیان اقلیم شناسی وکلان اقلیم شناسی اساسا نقش بزرگی در شکل گیری آب وهوا بازی نمی کنند.اقلیم دارای ویژگی لانه گزینی است یعنی همواره این امکان وجود دارد که در دل یک پهنه ی اقلیمی بزرگتر پهنه های اقلیمی خردتری را یافت که نسبت به اقلیم زمینه از آب وهوای بسیار متفاوتی برخوردار باشد.

درهر قلمروی جغرافیایی یک یاچندعنصراقلیمی نقش چشمگیرتری در شکل دهی به اقلیم همان محل دارندباتحلیل همزمان تمامی عناصر اقلیمی به کمک روشهای  همدید،می توان امیدوار بود که تصویر روشنی ازساختارمکانی اقلیم بدست آورد و مرز نواحی آب وهوایی راروشن سازداین فرایند که پهنه بندی اقلیمی نامیده می شودمنجربه شناسایی پهنه هایی می شود که ازآب وهوایی کم وبیش همانند برخوردار است.پهنه بندی اقلیمی به دو روش سنتی و نوین تقسیم می شود روشهای طبقه بندی سنتی بسیار متنوع اندبااین حال در همه ی آنهامی توان ویژگی های مشترکی راپیدا کرد.

امروزه بکارگیری روشهای تحلیل عاملی،تحلیل خوشه ای،تحلیل مولفه های اصلی درمطالعات اقلیمی بسیار رایج است.برخی از این روشها(مانند تحلیل عاملی وتحلیل مولفه های اصلی)برای کاستن از حجم انبوه داده های اقلیمی بکار می روند.در این روشها با توجه به همبستگی درونی متغیر های اقلیمی با بکارگیری عناصر همبسته ،با یکدیگر ترکیب می شوند ومتغیرهای جدیدی به نام عامل یا مولفه ی اصلی بدست می آید که هر چند تعداد آنها نسبت به متغیر های اولیه بسیار کمتر است اما بخش بزرگی از اطلاعات موجود در متغیر های اولیه رامنتقل می کنند.معمولا اینگونه تحلیل ها بعنوان یکی ازمراحل تجزیه تحلیل داده های اقلیمی در نظر گرفته می شوندوازنتایج آنها برای انجام تحلیلهای بعدی (مانند تحلیل خوشه ای)استفاده می شود.

در اقلیم شناسی همدید اساس طبقه بندی های نوین اقلیمی بکار گیری همین روشهاست که در طی آن نخست با انجام تحلیلهای مناسب عناصر اقلیمی همبسته تبدیل به عوامل اقلیمی می شوند بطوریکه هر عامل ،ترکیب همبسته ترین عناصر اقلیمی می باشد.سپس با توجه به عناصر اقلیمی ثبت شده بروی هر محل مقدار عوامل اقلیمی محل محاسبه می شود.در مرحله ی بعدی نقاطی که عوامل آنها به یکدیگر شباهت بیشتری دارنددر یک گروه جا می گیرند وبه این ترتیب یک نقشه ی پهنه بندی اقلیمی حاصل می شود.در پایان می توان به بررسی مقدار عناصر اقلیمی نقاط همگره پرداخت وویژگی های هرناحیه را بیان کرد.در روشهای نوین ،طبقه بندی اقلیمی فرایندی است که درآن تا حد زیادی ماهیت آماری داده های اقلیمی تعیین کننده ی مرز نواحی آب وهوایی است نه سلیقه ی فردی محقق.در این روشها تعداد عناصری که می توانند در پهنه بندی اقلیمی شرکت کنند محدودیت نداردوبه همین دلیل این گونه طبقه بندی ها می توانند به شناسایی اقلیم هایی بیانجامد که در آنها تعداد زیادی عنصر اقلیمی در نظر گرفته شده وواقع گرایانه عمل می کندبنابراین نتایج قابل اطمینان تری بدست می دهد.



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:36 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

 

در مورد تقسيم بندي اقليمي نقاط مختلف جهان روش هاي گوناگوني پيشنهاد شده كه از ميان آنها روش كوپن دانشمند اتريشي مورد قبول قرار گرفته است . كوپن بر اساس رشد و نمو انواع نباتات پنج نوع اقليم در مقياس جهاني مورفي كرده كه عبارتند از :

1) اقليم باراني استوايي :در اين اقليم فصل سرد وجود ندارد و معدل دماي هوا در سردترين ماه سال بيش از 18 درجه ي سانتيگراد است

2)اقليم گرم و خشك : در اين مناطق به دليل آنكه ميزان بارندگي سالانه بخار آب مورد نياز جهت رطوبت هوا را تامين نمي كند هوا بطور كلي خشك است

3) اقليم گرم معتدل: معدل دماي هواي سرد ترين ماه سال در اين مناطق بين 18 و 3- درجه ي سانتيگراد و معدل دماي هوا در گرمترين ماه سال بيش از 10 درجه ي سانتيگراد است . در اين مناطق زمستان كوتاه است .

4)اقليم سرد و برفي: در اين اقليم معدل دماي هوا در گرمترين ماه سال بيش از 10 درجه و در سردترين ماه سال كمتر از 3- درجه ي سانتيگراد است بارندگي در اين مناطق به صورت برف است و در طول چند ماه از سال زمين پوشيده از يخ و برف ميشود .

5)اقليم قطبي : در اين اقليم معدل دماي هوا در گرمترين ماه سال كمتر از 10 درجه ي سانتيگراد است و در اينجا برخلاف اقليم باراني استوايي فصل گرم وجود ندارد .

 

تقسيمات اقليمي در ايران

 

اصولا در بسياري از مناطق جهان اقليم به وسيله ي عرض جغرافيايي و ارتفاع از سطح دريا مشخص ميشود ايران با قرار گرفتن بين 25 و 40 درجه ي عرض جغرافياي شمالي در منطقه گرم قرار دارد .

بي ترديد در كشوري كوهستاني مانند ايران هيچگاه دو نقطه از نظر اقليمي كاملا يكسان نيستند با اين حال بهترين روش براي دستيابي به پايه اي به منظور تعيين مناطق اقليمي كشور همان اصول كوپن است البته بايد تغييراتي صورت گيرد تا نتيجه مورد نظر حاصل شود بنابراين تقسيمات چهارگانه ي اقليم ايران را كه توسط دكتر حسن گنجي پيشنهاد شده ميتوان مورد استفاده قرار داد :

1)اقليم معتدل مرطوب:(سواحل جنوبي درياي خزر)

2)اقليم سرد:(كوهستانهاي غربي)

3)اقليم گرم و خشك:(فلات مركزي)

4)اقليم گرم مرطوب :(سواحل جنوبي)

 

اقليم معتدل و مرطوب (سواحل درياي خزر)

سواحل درياي خزر با آب و هواي معتدل و بارندگي فراوان از جمله مناطق معتدل محسوب ميشود اين منطقه به صورت نواري بين رشته كوههاي البرز و درياي خزر محصور شده است از جلگه هاي پستني تشكيل شده كه هرچه به طرف شرق پيشروي ميكنند رطوبت و اعتدال هواي آن كاهش ميابد در حقيقت رشته كوههاي البرز كه حد فاصل دو آب و هواي متضاد هستند جلگه هاي پست خزر را از فلات مركزي جدا ميكنند .دماي هوا در روزهاي تابستان معمولا بين 25 تا 30 درجه ي سانتيگراد و شبها بين 20 تا 23 درجه ي سانتيگراد و در زمستان معمولا بالاي 0 است در اين مناطق بارندگي بسيار زياد و در تابستان به صورت رگبار است شهرهاي رشت .بندر انزلي.بابلسر و گرگان در اين منطقه قرار دارند.

 

اقليم سرد ( كوهستانهاي غربي )

كوهستانهاي غربي كه دامنه هاي غربي رشته كوههاي مركزي ايران را شامل ميشوند با توجه به اينكه ميانگين دماي هوا در گرمترين ماه سال در آنها بيش از 10 و ميانگين حداقل دماي هوا در سردترين ماه كمتر از 3- درجه ي سانتيگراد است .سلسله كوههاي غربي همچون سدي مانع نفوذ هواي مرطوب مديترانه به داخل فلات ايران ميشوند و رطوبت هوا را در دامنه هاي خود نگه ميدارد از ويژگيهاي اين اقليم گرماي شديد دره ها در فصل تابستان و اعتدال آنها در فصل زمستان است .در سراسر اين منطقه از آذربايجان تا فارس زمستان ها به شدت سرد است سرما از اوايل آذر ماه شروع ميشود و تا آخر فروردين ماه كم و بيش ادامه مي يابد ميزان بارندگي در تابستان كم و در زمستان زياد است و بيشتر به صورت برف ميبارد فصل بهار كوتاه است و زمستان و تابستان را از هم جدا ميكند شهر هاي تبريز اروميه سنندج و همدان در اين اقليم قرار دارند .

 

اقليم گرم و خشك (فلات مركزي)

در اين اقليم كه بيشتر مناطق نيمه استوايي را شامل ميشود به دليل وزش بادهاي مهاجر كه از جنوب غربي و شمال غربي به طرف استوا در حركتند هوا بسيار خشك است . اين بادها هنگام عبور از قاره هاي بزرگ بيشتر رطوبت خود را از دست ميدهند علاوه بر اين در اين مناطق نيمه استوايي كه جز مناطق پر فشار هستند هوا به دليل حركت از قسمت هاي بالايي اتمسفر به پايين گرم و خشك ميشود كه از نظر تامين آسايش انسان و در نتيجه طراحي ساختمان اهميت فراواني دارد .

رطوبت كم و نبودن ابر در آسمان باعث ميشود دامنه ي تغييرات دماي هوا در اين مناطق بسيار زياد شود. در تابستان تابش آفتاب در طول روز سطح زمين را تا 70 درجه ي سانتيگراد گرم ميكند در حالي كه هنگام شب دماي سطح زمين به سرعت كاهش مي يابد و به 15 درجه ي سانتيگراد يا پايين تر مي رسد دماي هوا در روزهاي گرم تابستان به 40 تا 50 درجه ي سانتيگراد و در شب ها به 15 تا 25 درجه سانتيگراد مي رسد .

 

اقليم گرم و مرطوب(سواحل جنوبي)

سواحل جنوبي ايران كه به وسيله ي رشته كوههاي زاگرس از فلات مركزي جدا شدند اقليم گرم و مرطوب كشور را تشكيل ميدهند از ويژگي هاي اين اقليم تابستان هاي بسيار گرم و مرطوب و زمستان هاي معتدل است . در اين مناطق حد اكثر دماي هوا در تابستان به 35 تا 40 درجه ي سانتيگراد و حداكثر رطوبت نسبي آن به 70 درصد ميرسد .

در اين اقليم رطوبت هوا در تمام فصل هاي سال زياد است و به همين دليل اختلاف درجه ي حرارت هوا در شب و روز و در فصل هاي مختلف كم است . از ديگر ويژگي هاي اين اقليم شدت تابش آفتاب است كه در هواي مرطوب اين ناحيه باعث خيرگي و ناراحتي چشم است .

شهر هاي بندر عباس جاسك آبادان و اهواز از جمله شهرهاي اين اقليم است كه به نسبت قرار گرفتن در سواحل مختلف و فاصله اي كه از دريا دارند از نظر گرما و رطوبت هوا و ميزان بارندگي با هم متفاوت اند .

 

تقسيمات اقليمي و تيپولوژي معماري

با توجه به شكل گيري و تركيب معماري بومي مناطق مختلف ايران در مي يابيم كه ويژگي هاي متفاوت هريك از اين اقليم ها تاثير فراواني در شكل گيري شهرها و تركيب معماري اين مناطق داشته اند.

 

ويژگي هاي معماري بومي مناطق معتدل و مرطوب

معماري بومي اين مناطق كه بيشتر كرانه هاي درياي خزر و دامنه هاي شمالي كوههاي البرز را شمال ميشود به طور كلي داراي ويژگي هاي زير است :

1)در نواحي بسيار مرطوب كرانه هاي نزديك به دريا براي حفاظت ساختمان از رطوبت بيش از حد زمين خانه ها بر روي پايه هاي چوبي ساخته شده اند ولي در دامنه ي كوهها كه رطوبت كمتر است معمولا خانه ها بر روي پايه هايي از سنگ و گل و در پاره اي موارد بر روي گربه روها بنا شده اند

2)براي حفاظت اتاق ها از باران ليوانك هاي عريض سر پوشيده اي در اطراف اتاق ها ساخته اند اين فضاها در بسياري از ماهاي سال براي كار و استراحت و در پاره اي از موارد براي نگهداري محصولات كشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند .

3)بيشتر ساختمانها با مصالحي با حد اقل ظرفيت حرارتي بنا شده اند و در صورت استفاده از مصالح ساختماني سنگين ضخامت آنها در حداقل ميزان ممكن حفظ شده است .

4)در تمام ساختمانهاي اين مناطق بدون استثنا از كوران و تهويه ي طبيعي استفاده ميشود به طور كلي پلان ها گسترده و باز و فرم كالبدي آنها بيشتر شكل هاي هندسي طويل و باريك است به منظور حد اكثر استفاده از وزش باد در ايجاد تهويه ي طبيعي در داخل اتاق ها جهت قرار گيري ساختمان ها با توجه به وزش نسيم هاي دريا تعيين شده است .

5)به منظور استفاده هرچه بيشتر از جريان هوا همچنين به دليل فراواني آب و امكان دسترسي به آن در هر منطقه ساختمان ها به صورت غير متمركز و پراكنده در مجموعه سازماندهي شده است .

6)به دليل بارندگي زياد در اين مناطق بام ها شيب دار است و شيب بيشتر آنها تند است .

 

ويژگي هاي معماري بومي مناطق گرم و خشك

1)به طور كلي در اين مناطق ساختمان ها با مصالحي از جمله خشت و گل كه ظرفيت حرارتي زيادي دارند بنا شده اند در مناطقي كه شراطل آب و هوايي بسيار حاد است با ساختن خانه ها در دل تپه ها يا زيرزمين زمان تاخير را به بينهايت رسانده اند و بدين وسيله از شرايط حرارتي متعادل عمق زمين استفاده كرده اند .

2)پلان ساختمان ها تا حد امكان متراكم و فشرده است و تا حد ممكن تلاش شده سطح خارجي ساختمان نسبت به حجم آن كم باشد.

3)ساختمان ها معمولا در بافت هاي متراكم به مجموعه هاي بسيار فشرده بنا شده است و بدين ترتيب تلاش شده است بيشترين سايه ي ممكن در سطوح خارجي ايجاد شود بدليل تراكم و فشردگي مجموعه توده ي كل مصالح ساختماني افزايش و زمان تاخير به حد مطلوب رسيده است .

4)به منظور كاهش هرچه بيشتر حرارت ايجاد شده در ديوارها بر اثر تابش آفتاب بر آنها معمولا سطوح خارجي سفيد كاري شده است استفاده از حياط هاي داخلي درخت كاري شده و معطوف ساختن فضاهاي زندگي به اين حياط ها از عمده ترين ويژگيهاي معماري در مناطق گرم و خشك است

5) جهت قرار گيري ساختمان ها در اين مناطق جنوب تا جنوب شرقي است اين جهت ها براي به حد اقل رساندن نفوذ حرارت ناشي از تابش آفتاب در بعد از ظهر به داخل ساختمان مناسبترين جهت محسوب ميشود .

 

ويژگي هاي بومي مناطق سرد

اصول كلي و عمده اي كه در معماري بومي اين مناطق رعايت شده عبارتند از :

1)استفاده از پلانهاي متراكم و فشرده

2)به حد اقل رساندن سطح خارجي در برابر حجم مورد پوشش

3)استفاده از مصالحي با ظرفيت و عايق حرارتي خوب

4)به حد اقل رساندن ميزان تعويض هواي داخلي و تهويه ي طبيعي و در نتيجه جلوگيري از ايجاد سوز درداخل و خروج حرارت داخلي به خارج از ساختمان

5)انتخاب بام هاي مسطح و نگهداري برف بر روي بام ها به عنوان عايق حرارتي

 

ويژگي هاي معماري بومي مناطق گرم و مرطوب

1)استفاده از مصالح ساختماني با ظرفيت حرارتي كم

2)قرار دادن ساختمان در سايه ي كامل

3)در مناطق نزديك به دريا براي استفاده از نسيم هاي خنك از بادگير هاي بزرگ استفاده شود

4)در اين مناطق به دليل گرما و رطوبت زياد هوا ميزان تهويه طبيعي اهميت چنداني ندارد و به همين دليل پيشبيني هاي لازم در مورد ايجاد كوران در داخل ساختمان به عمل نيامده است .



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:36 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

شاخص های ناحیه بندی اقلیم کشاورزی

 

شاخص های آگروکلیمائی برای بیان کمی نیاز های اقلیمی گیاهان زراعی در طول دوره رویشی آنها مورد استفاده قرار می گیرند. این شاخص ها رابطه بین پارامترهای بیولوژیکی که از نظر کشاورزی دارای اهمیت بوده، نظیر میزان رشد ونموگیاه، میزان باردهی و عوامل محیط فیزیکی را نشان می دهد. این شاخص ها اثر شرایط جوی را در مراحل مختلف رشد ونمو محصول منعکس می سازد. شاخص های آگروکلیمائی همچنین در ارزیابی منابع آگروکلیمائی در مقیاس های مختلف فضایی، در برنامه ریزی های کاشت محصول، میزان ریسک کاشت محصولات و تعیین فصول رویشی محصول سودمند است. بنابراین درک و فهم کاربردهای شاخص های مختلف آگروکلیمائی در تعیین ویژگی های مطلوبیت اقلیم کشاورزی برای فعالیت های کشاوزی بسیار ضروری است. این شاخص ها را در پنج گروه می توان طبقه بندی کرد (Bishnoi, 1989.21 )

1-شاخص نور و تابش، 2- شرایط زمستانی گیاهان، 3- شاخص گرمایی ،

 4- شاخص رطوبتی   ۵- پدیده های جوی مخاطره آمیز

 

شاخص نور وتابش:

الف: میزان جذب (فعالیت تابش فتوسنتز)،

ب: طول مدت روشنایی

 پ: درجات حرارت تجمعی (هلیوترمال)

ت: شاخص فتوترمیک(همان منبع:22-21).

 

شرایط زمستانی گیاهان:

الف: میانگین حداقل مطلق سالانه دمای هوا وخاک ( تعیین خط همدمای 15-، 10- و 5- درجه سانتی گراد)

ب: درجات حرارت منفی تجمعی وطول دوره با دمای کمتر از صفر درجه سانتی گراد (تعیین دوره بدون یخبندان)

 پ: دمای هوای سردترین ماه سال

ت: عمق یخ بستن خاک وعمق پوشش برف

 ث: تعداد روزهای پوشیده از برف

ج: دماهای یخبندان بحرانی برای گونه های گیاهی زمستانه (همان منبع:23-22).

 

شاخص منابع حرارتی

الف: تاریخ گذر آستانه های دمایی 0، 5، 10 و 15 درجه سانتی گراد

ب: درجات حرارت تجمعی فعال بر پایه حرارتی 10 درجه سانتی گراد

پ: میزان دمای روزانه و بی نهایت ها (حداقل و حداکثر ها) در لایه بیولوژیکی هوا وخاک

ت: آنومالی حرارتی هوا در طول سال

ث: تعداد روزهایی با دماهای حداکثر بیش از 30-40 درجه سانتی گراد

ج: ویژگی های تابش برحسب واحد های گرمایی

چ: دمای بیولوژیکی تجمعی بالاتر از 10 درجه سانتی گراد

ح: شاخص های آگروکلیمائی میانگین دمای درزمان روز و شب، دامنه درجه حرارت روزانه هوا ومیزان تجمعی این درجات حرارتی

خ: دمای زمان روز در ارتفاع 2 متری سطح زمین

د: اختلاف بین دمای فعال سطح زمین وهوا

ذ: دمای هوا و میزان رطوبت نسبی (همان منبع:24-23)

 

 

شاخص رطوبتی

در مناطق حاره تا جنب حاره و در مناطق خشک تا نیمه مرطوب خشک نقاطی که قابلیت دسترسی به رژیم حرارتی برای افزایش حاصل دهی به میزان زیادی تامین می شود میزان رطوبت دارای اهمیت بسیار زیادی است. میزان رطوبت در خلال دوره رویشی و در طی مراحل مختلف رویشی از عوارض اصلی هستند که باید ویژگی های آن در این  مناطق مشخص شود. این شاخص ها عبارتند از:

الف: میزان رطوبت قابل دسترس در خاک

ب: میزان بارش در طول دوره رویشی

 پ: نسبت بین میزان تبخیر وتعرق در طول دوره رویشی

ت: شروع و طول دوره خشک

ث: تعداد روز هایی بارش در آستانه های مختلف

ج: حداکثر بارش روزانه

چ: شاخص های قراردادی میزان رطوبت که در قالب ضرائب بیان می شود

ح: استفاده از پارامترهای هواشناسی نظیر تابش، دمای هوا و کمبود اشباع هوا، وغیره.

خ: نسبت کمبود آب به کمبود تبخیر (Eo-Ea) که E0 میزان تبخیر و Ea تبخیر وتعرق بالفعل

د: شاخص تبخیر نسبی (E/Eo) یا نسبت تبخیر وتعرق بالفعل به بالقوه (AE/PE) (همان منبع:27-25).

 

پدیده های جوی مخاطره آمیز

الف : خشکسالی و دوره های ترسالی

ب: تاریخ خاتمه آخرین یخبندان بهاری و ظهور اولین یخبندان پائیزی، شدت یخبندان

پ: درجات حرارت بحرانی

ت: خشکسالی و بادهای خشک در شرایط اقلیمی خشک ونیمه خشک

ث: شاخص های باد خشک، طوفانهای گرد و خاک چ: طوفانهای رعد وبرقی (همان منبع: 28-27)

 

 

فایل  pdf  این گزارش در مسیر زیر قابل دسترس می باشد:

 

1-وارد سایت WMO (سازمان هواشناسی جهانی)  شوید.

2-در سمت راست گزینه LIST OF TOPIC   را انتخاب کنید(در این لیست می توان برمبنای فهرست موضوعی به موضوعات دیگر دسترسی داشت در ضمن در مراجعه به هر یک از گزینه ها حتما به publication  مراجعه نمائید چرا که کتاب های زیادی به صورت فایل pdf  قابل دانلود می باشد).

3-از فهرست الفبائی حرف  C را انتخاب کنید در زیر مجموعه حرف  C  گزینه (CAGM)   Commision for Agricultural  Meteorology    را انتخاب کنید.

4-در پنجره باز شده سمت راست PUBLICATION   را انتخاب نمائید.

5-از پنجره باز شده گزینه Cagm Reports  را انتخاب نمائید. تا لیست گزارشات باز شود(البته سایر زورنال ها و گزارشات در این پنجره قابل دسترس می باشد).

6-در پائین عناوین گزارشات فایل  pdf  گزارش قابل دسترس می باشد.

 

 

منبع مورد استفاده:

 

CAgM Report No. 30 . Bishnoi, O.P. 1989. Agroclimatic Zoning. WMO/TD-No. 238, 147 pp.

 

 



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:35 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

مطلبی اموزشی از جناب دکتر عساکره در مورد فرضیه در پژوهش های اقلیمی. منبع انجمن اقلیم شناسی.

براساس سؤال (های) تحقیق و بر پایه آگاهی ها و دانسته های حاصل از مطالعات تئوریك، پاسخ (هایی) برای مساله (های) تحقیق به ذهن محقق خطور می نماید. این پاسخ (های) ابتدایی پس از نظام یافتن به شكل فرضیه در می آیند. در واقع فرضیه به عنوان گمان، حدس، پیش فرض ذهنی، پیشنهادی توجیهی، تبیین و یا پاسخی احتمالی ـ آزمایشی درباره یك مساله یا خلاء علمی ـ پژوهشی تعریف می شود كه بر مبنای معلومات، معقولات، تصورات ذهنی، مشاهدة آزاد محقق و یا تجارب گذشته بنا شده است. در واقع فرضیه جواب موقتی درباره مساله تحقیق است كه به صورت تائید و یا نفی ارائه می شود و می بایست مورد آزمایش قرار گیرد. به لحاظ فنی فرضیه ها حاوی عبارتی از روابط قابل اندازه گیری، متغیرهای مورد بررسی و كیفیت این روابط است ( ساده 1375) و می بایست به شكل قابل فهم، صریح، با حدود مشخص و بر مبنای تئوری ها یا قوانین موجود موجود بیان شوند ( كرمی 1381).

از آن جا كه مسائل اقلیمی در ارتباط با بر هم كنش عناصر و عوامل آب و هوایی در امتداد زمان ـ مكان می باشد، یك فرضیه در تحقیق اقلیمی نیز می بایست پیش فرضی برای تبیین این گونه سوالات باشد. یعنی فرضیه هم توزیع زمانی ـ مكانی فراسنج های مورد بررسی و هم پدیده های مرتبط با آن را بیان دارد و ترجیحاً جهت دار می باشد. یعنی رابطه یا اختلاف مشخصی را بین دو یا چند متغیر بیان می کند. از این لحاظ است كه دلاور (1376) اظهار می دارد كه فرضیه در هدایت رویه تحقیق و فعالیت های پژوهش و نیز تبیین مساله نقش بنیادی دارد.

اطلاعات گردآوری شده جهت حمایت فرضیه، مبنای تعمیم و تكوین نظریه است ( دلاور 1376 ) و می تواند به همراه مساله، روش تحقیق را هدایت نماید ( هومن 1380). بنابراین فرضیه ها ابزارهای عملی یک نظریه، محك اصلی نظریه و رابطه تئوری و تحقیق به شمار می آیند ( ساده 1375). اگر فرضیه (ها) دارای چهار ویژگی آزمون پذیری، دقت، صراحت و سادگی باشد، به لحاظ هدایت جریان پژوهش و تعیین متغیرهای ضروری از اهمیت تئوری و عملی قابل توجهی برخوردارند. به عنوان مثال اگر مساله تحقیق به صورت زیر باشد:

« آیا افزایش دمای ایران طی پنج دهه اخیر موجب کاهش بارندگی كشور شده است؟»

با توجه به دانسته ها، معقولات و یا مشاهدات پیشین در ارتباط با تاثیر دما بر بارش می توان فرضیه را بنا نهاد. توضیح این كه می دانیم با وجودی كه افزایش دما موجب فزونی تبخیر و در عین حال افزایش گنجایش رطوبتی می شود و با عنایت به این كه عملكرد هر یك از دو عامل در مكان ها و طی زمان های مختلف متفاوت است، فرض زیر را می توان برای مساله تحقیق ارائه نمود:

« افزایش دمای ایران طی پنج دهه اخیر موجب كاهش بارندگی در نواحی جنوبی و افزایش آن در نواحی شمالی كشور شده است.»

دراین مثال، فرضیه ارائه شده مشابه سوالات مطرح شده هم بازة زمانی (پنج دهه اخیر) و هم محدودة مكانی ( كشور ایران ) و هم فراسنج مورد بررسی ( دما ـ بارش ) و هم نوع روابط (مستقیم یا معكوس ) را بیان می دارد. چون با استفاده از فرضیه ارائه شده، داده های مورد استفاده و قابل بررسی (دما و بارش) معلوم هستند، بنابراین فرضیه آزمون پذیر است. چون اجزای فرضیه (بازه زمانی، گستره مکانی و فراسنج ها و زمان ) معلوم هستند، فرضیه از دقت کافی برخوردار است. همچنین جهت دار بودن فرضیه و موضوع آن (افزایش دما – کاهش بارش) معلوم است، فرضیه از صراحت کافی برخوردار می باشد. فهم جمله مورد بحث نیز گویای سادگی آن است.

همچون سوال های پژوهش، فرضیه (ها) نیز به یکی از شكل های توصیف ماهیت و وضعیت پدیده ها (فرضیه توصیفی) و یا به شكل رابطه، اثر (فرضیه رابطه ای)، تفاوت و تشابه بین پدیده ها و متغیرها ( فرضیه تشابه – اختلاف) بیان شود. با این تفاوت که در فرضیه های ارتباطی و تفاوتی، جهت ارتباط و نیز جهت اختلاف مشخص شود. به عنوان نمونه در فرضیه بالا نوع روابط بیان شده است. در این فرضیه رابطه دما و بارش در نواحی جنوبی معکوس و در نواحی شمالی مستقیم است. به عنوان یک مثال دیگر به سوال اختلافی زیر توجه کنید:

« آیا میانگین دمای زمستان در خراسان شمالی و آذربایجان شرقی با هم اختلاف دارند؟»

برای تعیین جهت اختلاف در فرضیه مرتبط با این سوال باید براساس معقولات، مقبولات یا دانسته های حاصل از مطالعات نظری بیان شود که کدام استان از دمای کم تر یا بیش تری برخوردار است. در فرضیه زیر این شرط رعایت شده است:

« میانگین دمای زمستان در آذربایجان شرقی کم تر از میانگین دما در خراسان شمالی است. »

در یك پژوهش علمی، بسته به ماهیت، قلمرو و مقیاس تحقیق، تعداد فرضیه ها ممكن است از یك تا چند فرضیه تغییر کند. فرضیه در بیشتر اوقات درمساله تحقیق جای می گیرد. دراین صورت ردیابی اهداف تحقیق ساده تراست. مثلاً مساله:

«آیا افزایش دمای شهرهای ایران طی دهه های گذشته بیش از روستاها بوده است ؟»

به وسیله جوابی فرضی برای مساله و به شكل زیر قابل بیان است:

« افزایش دمای شهرهای ایران طی دهه های گذشته بیش از روستاها بوده است »

در این بخش ضروری است که یک توضیح در باره جهت دار بودن فرضیه بیان شود. به طور كلی فرضیه ها به لحاظ جهت، به دو شكل جهت دار ( یك سویه) یا بدون جهت (دو سویه) قاب ارائه هستند. فرضیه جهت دار به فرضیه ای گفته می شود كه درآن جهت ارتباط (جهت تاثیر) یا اختلاف متغیرهای تحقیق مشخص و معین باشد ( دلاور 1376). مثلاً :

« در دامنه های جنوبی البرز میانی رابطه میانگین دمای سالانه با ارتفاع، رابطه ای معكوس است.»

در فرضیه بدون جهت رابطه متغیرها نامعلوم است. برای مثال فرضیه فوق را به شكل یك فرضیه دو سویه می توان چنین بیان نمود :

« در دامنه های جنوبی البرز میانی دمای سالانه با ارتفاع تغییر می كند.»

در این حالت نوع و جهت ارتباط (مستقیم یا معکوس) نامعلوم است.

گاهی فرضیه های پژوهش را می توان با عبارات و نمادهای آماری و به صورت فراسنج هایی بیان نمود. فرضیه آماری بر دو قسم فرض صفر و فرض مقابل تقسیم می شود. فرض صفر بر اساس اصل برائت بنا نهاده شده، عدم وجود تفاوت، رابطه یا اثر بین متغیرها و میزان آن را بیان می دارد ( نادری وسیف 1371) و در معرض آزمون قرار می گیرد. اگر فرضیه رد شود. فرضیه مخالف بر اساس داده های موجود تائید می گردد. اگر هر یك از حالات فرض صفر پس از آزمون تائید و مورد پذیرش واقع گردد، درآن حالت رابطه یا اثر ظاهری نتیجة وقایع اتفاقی و خطاهای آماری، نمونه گیری و ... تعبیر می شود. در واقع یك فرضیه آماری معمولاً گزاره ای است که یك وجه صفت مورد آزمایش را در شرایط تصادفی را بیان می كند ( هومن 1380). به لحاظ تعداد متغیرها نیز می توان فرض های دو متغیره ( اختلاف یا رابطة ساده دو متغیر) و چند متغیره ( آزمون اثرات متقابل چند متغیر ) نیز تشخیص داد ( كرمی 1381) فرض هایی نیز بر حسب محتوا موجودند كه به فرض های توصیفی شهرت دارند ( ساده 1375).



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:35 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
 

سرپناه تنفس یک پاویون طراحی شده در تنظیم شرایطهای مختلف اقلیمی است. این طرح با هدف یک رهیافت متفاوت تصور شد، شناخت نداشتن از خود سایت، که ویژگی اصلی آن انعطاف پذیری در محیط خود می باشد. زبان فرمی یک فرایند شکل یافته به دنبال پیکربندی مناسب است، که اجازه می دهد، ساختمان خود یک مدل جنبشی شود. پیدایش آن در حرکت سه مدل که به شکل مستقلی تنفس می کنند، می باشد. این مدل ها بر طبق نیازهای داخلی واکنش نشان می دهند.

 

 

حرکت مدنظر اجازه می دهد، جریان هوا دمای داخلی را متعادل کند. این مدل همچنین موقعیت اولیه اش را با محوریت قرار دادن فصول تغییر می دهد. از این رو با جریان هوا هم در تابستان و هم در زمستان تعامل برقرار می کند. موقعیت تابستان زمانی که تا خوردگی ها آرام هستند، و از طرف دیگر موقعیت مخالف شکل زمستانی جسمی است، که در کاهش حجم فضا در ساختمان کاملاً منقبض شده است، و به حفظ درجه حرارت تا ارتفاعی ممکن کمک کرده، می باشد.

 

 

 

بعلاوه زمانی که شکل ساختمان پوسته را منقبض کرده، تا اجازه دهد، هر برفی از روی سازه سرریز شود. به واسطه ی شکل کلی طرح می تواند عمل خروج و دخول هوا را انجام دهد. بنابراین می تواند هم میزان و هم سرعت هوای مورد نیاز درون ساختمان را به منظور کاهش تلاش برای تهویه هوا کنترل کند. و نهایتاً شکل کلی ساختمان توانسته حجم خود را در زمستان کوچک و در تابستان بزرگ کند.

طبق سنت معمول در ساکر پانچ، این سایت سوالاتی را با رینا پورتیلو و متیاس آرشلر طراحان این پروژه دنبال کرده است:

ساکر پانچ: چه کسی یا چه چیزهایی بر روند تولید پروژه مؤثر بوده است؟

رینا پورتیلو و متیاس آرشلر: سوالاتی را که در راستای پروژه مطرح شده بود، به چالش کشیدیم: اگر ما مایل به روشن کردن گرما باشیم، چه چیزی را جایگزین آن خواهیم کرد، زیرا ساختمان ها به شکل خودکار در تابستان و زمستان تغییر می کنند. و همیشه ما یک درجه حرارت آرامبخش را حفظ می کنیم. و اگر معماری توانایی نفس کشیدن داشت، و یا می توانست پیرامون ما را بسته به میزان نور خورشید بسط دهد یا همکشی کند، چه اتفاقی می افتاد. استراتژی های تطبیقی در اوایل سال 2013 پدید آمد، تمرکزی نو بر روی بخش طراحی انرژی. دانشگاه هنر وین نگاه خود را بر توسعه ی ایده های تعاملی برای ساختارهای پایدار نهاد.

ساکر پانچ: در پیش برد اثر با چه نوع موسیقی و کتابی درگیر بودید؟

رینا پورتیلو و متیاس آرشلر: میشل هانسمیر، نیکولو کاساس و استیون ما و جورجیا هاردینگ

 مـنـــــــبـع :

 www.suckerpunchdaily.com



تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:35 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
هشدار دانشمندان در مورد لایه اوزون

به گزارش خبرنگار فناوری های نوین باشگاه خبرنگاران؛ دانشمندان هشدار می‌دهند که لایه اوزون در وضعیت تخریبی بسیار خطرناکی قرار دارد.  گفتنی است دانشمندان انواع وسایل گازی ساخته شده توسط انسان را از جمله عوامل اصلی تخریب این لایه می‌دانند.  بررسی‌ها نشان می‌دهند، دانشمندان تخریب یخ‌ها و "یخچال‌های طبیعی" در کشورهایی مانند گرینلند، تاسمانی و استرالیا را نتیجه آسیب لایه اوزون می‌دانند.  از جمله وسایلی که در نابودی لایه اوزون تاثیر فراوان داشته است انواع آفت کش‌ها و گاز مورد استفاده قرار گرفته در انواع محصولات خانگی و صنعتی است.



ادامه مطلب
تاريخ : جمعه 1393/01/22 | 0:28 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |


کاربرد نور در معماری ایرانی
نور به عنوان عنصری مهم در معماری ساختمان های کوچک و بزرگ همیشه یکی از عوامل تأثیرگذار بر معماری و عمران ساختمانها و حتی شهر داشته است.
کاربرد نور در معماری ایرانی
نور به عنوان عنصری مهم در معماری ساختمانهای کوچک و بزرگ همیشه یکی از عوامل تأثیرگذار بر معماری و عمران ساختمانها و حتی شهر داشته است. در معماری سنتی ایرانی، معماری معاصر, معماری مدرن و بسیاری از سبک¬های معماری که فراروی بشر قرار گرفته همواره عنصر نور به عنوان عامل اصلی در کنار ویژگی های دیگر بنا قرار گرفته و حتی در دوران رنسانس و پس از آن نیز در بناهای مهمی همچون کلیسای شارتر سبک گوتیک پیشرفته ی اروپا نیز نور به عنوان تنها عامل مهم توصیف کننده بنا معرفی گردیده است. معماری ایرانی نیز از نور به عنوان عنصری کاربردی در تمام دوره های خود بهره جسته و نور چه طبیعی و چه مصنوعی توسط عناصر کنترل کننده نور همچون رواق، تابش بند، سایه بان، ساباط، جامخانه، روزن، روشندان، شباک و ... مورد استفاده قرار می‌گرفته‌اند.

کاربرد هشتی‌ها در معماری ایرانی و بهره گیری از نور طبیعی و مصنوعی در معماری غربی نیز دلالت بر کاربرد نور به عنوان عنصری تأثیر گذارنده بر تکامل فضای ساختمانی از نظر بصری و روانی دارد.

مقدمه
از جمله علوم و هنرهایی که می توان به نقش نور در آن اشاره داشت، هنر معماری است که بحث مفصلی را در زمینه ی روند بهره گیری از نور طبیعی به خود اختصاص می دهد. ابزار و وسایل روشنایی نیز به عنوان عواملی که تأمین کننده‌ی نور مصنوعی هستند، مطرح می باشند.

در هنر معماری نور یکی از اجزایی است که کنار عناصر و مفاهیم دیگر از قبیل ساختار، نظم فضایی، مصالح، رنگ و ... مطرح می¬شود و در طراحی به عنوان یک عنصر مجزا باید نقش خود را ایفا کند. یکی از مهم ترین مشخصه های نور طبیعی، توالی و دگرگونی آن در طول روز است که باعث حرکت و تغییر حالت در ساعات مختلف می شود. در تاریخ نقاشی توجه به نور در دوره امپرسیونیست ها دیده می شود. هنگامی که نقاشان آتلیه های خود را ترک می کردند و در زیر نور خورشید با نور طبیعی مشغول نقاشی شدند. از مشخصات این سبک توجه به رنگ و نور در ساعات مختلف روز و انعکاس رنگ های اشیاء مختلف در یکدیگر و تأثیر رنگ¬های پیرامونی و به کار بردن رنگ های خاص و ناب می شد. این مقاله به بررسی نقش نور در معماری و معماری داخلی به عنوان یک جزء سازنده و مفهوم بخش می پردازد و در خاتمه امید بر این دارد که در آینده در ساختمان¬ها همانند نیاکانمان شاهد به کارگیری نور طبیعی به صورت یک عنصر کاملاً اثر بخش باشیم.



تاریخچه بهره گیری از نور طبیعی در معماری ایران
دانستن روند بهره گیری از نور خورشید به اندازه ی روند شکل گیری مصالح و یا شکل های مختلف زیربنائی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم می باشد. اولین تاریخی که ما از آن اطلاع داریم سده ی سوم هزاره چهارم ق.م می باشدکه در آن زمان جهت کسب نور و سایه از ایجاد اختلاف سطح در دیواره های خارجی استفاده می‌کردند. در شهر سوخته از هزاره های سوم و دوم ق.م از روی آثار خانه هایی که دیوار آن ها تا زیر سقف باقی مانده بود می توان استنباط کرد که هر اطاق از طریق یک در به خارج ارتباط داشته و فاقد پنجره بوده اند، در دوره ی عیلام در حدود 1300 و 1400 ق.م نیز نمونه ای از پنجره های شیشه ای به دست آمده که شامل لوله هایی از خمیر شیشه می باشد که در کنار هم و در داخل یک قاب جای می گرفته و به طور حتم جهت روشن کردن داخل بنا مورد استفاده بود. از جمله کهن ترین مدارک و نمونه‌های در و پنجره در معماری ایران را شاید بتوان در نقش قلعه های مادی در آثار دوره ی شاروکین یافت.

از روی نقش برجسته آشوری می توان روزنه هایی را که بر روی برج ها ساخته شده‌اند تشخیص داد. در دوره ی هخامنشی در تخت‌ جمشید وضع درها به خوبی روشن و پاشنه گرد آن ها اغلب به جای مانده است، همچنین در این کاخ ها بالای درها و حتی بام ها، روزن ها و جام خانه هایی داشته و گرنه فضای بزرگ و سرپوشیده آن ها را چگونه چند جفت در که اغلب بسته بوده روشن می کرده است؟

در اصل از خصوصیات سبک ایرانی، تعبیه سایبان و آفتابگیر منطقی و ضروری برای ساختمان-هاست. در این دوره از اصل اختلاف سطح، جهت جذب نور به داخل استفاده می شد. بر اساس تحقیقات پروفسور ولفانگ معلوم شده که انحراف زوایای بناهای تخت جمشید بر اساسی بنیاد گذاشته شده که به وسیله ی ایجاد سایه روشن های گوناگون تعیین روز اول سال و فصول مختلف میسر شده و این انحراف به معمار ایرانی اجازه می داده مکان های مورد نیاز برای زیستن را به صورتی بسازد که در فصول مختلف سال هر خانه به مقدار لازم از آفتاب و روشنایی استفاده نماید. از نورگیری بناهای اشکانی اطلاع چندانی در دست نیست ولی سر پرسی سایکس در مورد کاخ هاترا می گوید: تالارهای این مجموعه تماما دارای سقف چوبی بوده اند. ارتفاع آنها مختلف و نیز روشنائی آنها از دهنه ی و هلال هایی بوده که به سمت مشرق باز می‌شدند. از روی تصویر بازسازی شده نسا که نورگیری بنا را توسط سقف خرپا نشان می دهد این احتمال را ممکن می‌سازد که اشکانیان از این روش برای نورگیری بنا استفاده می¬کردند.

ساسانیان تمایل به نشان دادن تضاد بین سایه و روشنائی داشته اند و این امر درتمام بناهای آن ها مشهود است. نوک گنبدهای بناهای چهار طاقی آن ها به صورت روزنه در آمده زیرا برای افروختن آتش به آن احتیاج داشته اند. ایوان کرخه در خوزستان، طرز نور گرفتن از اطاق را برای اولین بار نشان میدهد، البته در بناهایی که طاق ضربی داشته اند معمولاً تأمین نور از آن قسمت هایی بوده که سقف مسطح داشته اند.

روش استفاده از طاق گهواره ای که از انواع طاق  سازی های عصر ساسانی است به معمار اجازه می داد که در فاصله ی میان دو قوس پنجره تعبیه نماید و روشنایی بنا را تأمین کند. طریقه ی نورگیری از جام خانه نیز همان طور که گفته شد بعد از هخامنشیان تا مدت¬های بسیار به عنوان یک سنت طرح گردیده و مورد استفاده قرار گرفت و در دوره ی ساسانی که استفاده از گنبد به شکل پذیرفته وسیعی معمول شده و جزء ویژگی های این معماری می¬شود در روی گنبد روزنه هایی با حفره هایی تعبیه می کردند که احتمالاً برای پوشش آن¬ها از شیشه استفاده می کردند، تا زمانیکه ساسانیان از دیوارهای حمال جهت تحمل بار گنبد استفاده میکردند نور ساختمان از روزن وسط گنبد یا از روزنه های تعبیه شده بر روی آن تأمین می شد. اما پس از آن که بار سقف گنبدی را توسط قوسها روی جرزها انتقال دادند توانستند در قسمتهایی از بدنه گنبدها نورگیرهایی را به صورت هلال تعبیه کنند.



تاریخچه ی بهره گیری از نور طبیعی در معماری دیگر نقاط جهان
در مصر باستان نور اهمیتی ویژه داشت. به نا به موقعیت سرزمین مصر، شدت نور و در نتیجه تضاد میان سایه و روشن بسیار زیاد می باشد. فرم های صریح و هندسی که در معماری مصر از آن استفاده می شده است با گوشه های تیز و دقیق در زیر نور شدید اثری خاص داشته است. لوکوربوزیه در این ارتباط می گوید: «معماری بازی هنرمندانه دقیق و خیره کننده مجموعه ای از اجسام ساخته شده در زیر نور است. چشم های ما برای این آفریده شده اند که فرم ها را زیر نور ببینیم: این سایه و روشن ها هستند که فرم ها را در مقابل ما برهنه می سازند. مکعب، مخروط، کره، استوانه و هرم اولین فرم هایی هستند که نور آن ها را به ما عرضه می کند. تصاویر آن ها ناب، ملموس و صریح هستند.
اما در معماری مصر بازی نور و سایه تنها محدود به فرم های بزرگ اولیه نیست. سطوح این احجام از نقوش برجسته ای پوشیده شده اند که با کمال ظرافت نقش پردازی و بر سنگ تراشیده شده اند و به این ترتیب پدیده ی سایه ـ روشن در این جا در مقیاسی کوچکتر نیز تکرار شده است.

برای مصریان وجود ذات خداوند برای بشر غیر قابل دسترس و نامرئی بوده است پس به ناچار بایستی در تاریکی باشد. راه رسیدن به این خداوند که بایستی از روشنایی به تاریکی ختم شود با کمک چنین پدیده های نوری کمی واضح تر می شده است. ژان لوئی دو کانیوال «Jean-louis do canival» روشنائی مجسمه های معبد خفرن را به این ترتیب توصیف می کند: «نور از پنجره های کوچک بین دیوار و سقف به داخل و به تک تک مجسمه می تابید و به وسیله ی سنگ های کف که مرمر سفید صیقلی بودند به ترتیبی منعکس می شد که نوری کاملاً محو و فاقد جهت، فضا را روشن می کرد و ستون ها و دیوارها که از گرانیت سرخ بودند در تاریکی باقی می ماندند. در مورد معابد یونانی هم می¬توان گفت که بیشتر این معابد مجسمه وار بودند و اثر آن¬ها می¬بایستی بیشتر بر فضای پیرامون معبد باشد. تنها وظیفه¬ی داخلی معبد نگاهداری مجسمه¬های مذهبی بوده است. در بسیاری از معابد یونانی با استفاده از یک آب نما که در فاصله¬ی بین مجسمه و در ورودی ساخته می شد نورپردازی مجسمه را اصلاح می‌کردند. نوری که به داخل می تابید با برخورد به سطح آب منعکس می شد و مجسمه را روشن می‌ساخت.

در فضاهایی که احتیاج به نور بیشتری داشتند، یونانیان از نور سقف استفاده می کردند، بخشی از سقف را با ارتفاع بیشتر ساخته و از فضایی که به این ترتیب به وجود می آمد برای تاباندن نور به داخل استفاده می کردند. در معماری آغاز مسیحیت و نیز در معماری بیزانس همواره تلاش می¬شده است هر چه بیشتر به فضای داخلی جنبه ی روحانی داده شود و فضایی رﺅیایی بیافرینند و روشن است که نورپردازی در این راه نقشی عمده داشته است. حال به بررسی عناصر نورگیری در معماری سنتی ایران می پردازیم.



عناصر نورگیری در معماری سنتی
این عناصر در معماری سنتی ایران از دو جهت مورد مطالعه قرار می گیرند، گروه اول به عنوان کنترل کننده های نور مانند انواع سایه بان ها و دسته دوم نورگیرها.
گروه اول نقش تنظیم نور وارد شده به داخل بنا را به عهده دارند و به دو دسته تقسیم می شوند:
دسته ی اول آن هایی که جزو بنا هستند مانند رواق و دسته ی دوم آن هایی که به بنا افزوده شده و گاهی حالت تزئینی دارند؛ مثل پرده. عناصری که به عنوان نورگیرها مطرح می شوند نام های مختلفی دارند ولی همه  نورگیر هستند و عبارتند از: روزن، شباک، در و پنجره ی مشبک، جام-خانه، هورنو، ارسی، روشندان، فریز و خوون، گل جام، پالکانه، فنزر، پاچنگ و تهرانی. در مقابل عناصری مانند رواق، پرده، تابش بند، سایه بان ها، سرادق و ساباط قرار دارد که نقش کنترل کننده ی نور و تنظیم آن برای ورود به داخل بنا را به عهده دارند.

کنترل کننده های نور
ـ رواق: فضایی است مشتمل بر سقف و ستون که حداقل در یک طرف مسدود باشد و انسان را از تماس با بارش و تابش نور آفتاب مصون می دارد و در مناطقی که شدت نور و حرارت خورشید زیاد باشد نور مناسب و ملایمی را به داخل عبور می‌دهد و در این صورت روشنائی از طریق غیرمستقیم یا باواسطه خواهیم داشت.

ـ تابش بند: تابش بند یا تاووش بند یا آفتاب شکن تیغه هایی به عرض 6 الی 18 سانتی متر است که گاهی ارتفاعی تا حدود 5 متر دارد و با کمک گچ و نی آن ها را می ساختند. معمولاً در بالای در و پنجره کلافی می کشیدند که در واقع تابش بند افقی بوده و اصطلاحاً به آن سرسایه می گفتند و توسط آن ورود آفتاب به درون فضا را کنترل می کردند.

سایه بان ها: ایجاد سایه بر روی پنجره ها از تابش مستقیم آفتاب به سطح پنجره جلوگیری کرده و در نتیجه حرارت ایجاد شده ناشی از تابش آفتاب در فضای پشت آن به مقدار قابل ملاحظه ‌ای کاهش می یابد. سایه بان ها ممکن است اثرات گوناگونی از قبیل کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل، کنترل نور و تهویه ی طبیعی داشته باشند.کارایی سایه‌بان‌ها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آن ها نسبت به پنجره و هم چنین شرایط تهویه ی طبیعی در ساختمان بستگی دارد.
سایه بان ها به انواع ثابت، متحرک و همچنین سایه بان های طبیعی مثل درختان تقسیم می شوند.

سرادق: سایه بنا بر سرا که پرده¬ی آن بر خرپاهایی که بر بالای سرا نشانیده بودند کشیده می شد و بدین ترتیب مانع تابش بند خورشید به درون سرا می شد.

ساباط: کوچه ای سر پوشیده که هم در شهرهای گرمسیری و هم سرد سیری به چشم می خورد. در شهرهای گرمسیری مجبور بودند کوچه را تنگ و دیوار را بلند بگیرند و برای ایجاد سایه ساباط می گذاشتند.

پرده: استفاده از پرده های ضخیم برای جلوگیری و تنظیم نور خورشید برای ورود به ساختمان از دوره ی صفویه معمول بوده و هم چنین در دوره ی قاجار نیز از آن استفاده می شد. این پرده ها معمولاً از جنس کرباس و یا ابریشم بوده و به صورت یک لا و دولا استفاده می شدند و به طور معمول در جلو ایوان ها و یا پنجره ها و ارسی ها نصب می‌شد. بالا کشیدن این پرده ها توسط قرقره و بندهایی بوده که به طور هماهنگ تمام قسمت های آن ها را یکنواخت جمع می کرده است چون این پرده ها معمولاً ضخیم و سنگین بوده و غیر از این نمی شد آن ها را بالا کشید.

نورگیرها
شباک: هوای متغیر ایران، آفتاب تند و روشن، باد و باران، توفان و گردباد و عقاید خاص ملی و مذهبی ایجاب می کرده که ساختمان علاوه بر در و پنجره، پرده‌ای یا شباکی برای حفاظت درون بنا داشته باشد. درون ساختمان با روزن ها و پنجره های چوبی یا گچی و پرده محفوظ می شد و بیرون آن را با شبکه های سفالی یا کاشی می پوشاندند، این شبکه ها شدت نور را گرفته و نور ضعیف تری از لا به لای آن ایجاد می شود. انحراف پرتوهای نور در اثر برخورد با کنارهای منقوش شبکه سبب پخش نور شده و به یکنواختی و پخش روشنایی کمک می کرد. ضمناً علی رغم آنکه تمام فضای بیرون از داخل به راحتی قابل رﺅیت بود از بیرون هیچ گونه دیدی در طول روز به داخل نداشت.

در و پنجره های مشبک: پنجره معمولاً برای دادن نور، جریان هوا و رویت مناظر بیرون بدون بر هم زدن خلوت اهل خانه است. در مناطقی که نور خورشید شدید است، پنجره باید متناسب با شدت نور ساخته شود. پنجره های مشبک تعادلی بین نور خارج و داخل ایجاد می کند، تعادلی که وقتی از داخل نگاه کرده شود جلوی نور شدید آفتاب را می‌گیرد و مانع خسته شدن چشم در مقابل نور شدید خارج می شود.
طرح هایی که در ساختن پنجره های مشبک به کار برده می شود اغلب به گونه ای است که نور داخل اتاق را تنظیم می کند. پنجره های مشبک نور شدید خارج را پخش کرده و آن را تعدیل می کنند و وقتی نور بیرون شدید نیست همه ی آن را به داخل اتاق عبور می دهند.

گاهی برای در و پنجره های مشبک شیشه نیز به کار برده می شود. (به درهای مشبک، در و پنجره گفته می شود). در و پنجره و روزن های مشبک چوبی، سفالین و گچین در زمستان با کاغذ روغن زده مسدود و در تابستان ها باز می شد.

روزن: روزن و پنجره را نمی توان از هم تفکیک کرد. در واقع روزن را می توان یک پنجره کوچک دانست که معمولاً در بالای در و گاهی در دو سوی آن برای گرفتن روشنایی و تأمین هوای آزاد برای فضاهای بسته به کار می رفته است. به عبارت دیگر روزن به سوراخ هائی اطلاق می گردید که در کلاله و یا شانه طاق ها تعبیه می شده است. روزن گاهی با چوب و گاه با گچ و سفال ساخته می شده و اغلب ثابت بوده است. در بناهایی که دارای بافت مرکزی و درون گرا بودند و از سقف هشتی یا از نقطه ای دیگر نور کافی برای هشتی تأمین می شد، در بالای در ورودی روزن قرار میدادند.

ارسی: ارسی پنجره مشبکی است که به جای گشتن روی پاشنه گرد، بالا می رود و در محفظه ای که در نظر گرفته شده جای می¬گیرد. ارسی معمولاً در اشکوب کوشک ها و پیشخان و رواق ساختمان¬های سردسیری دیده می¬شود. نقش شبکه¬ای ارسی، معمولاً مانند پنجره و روزن¬های چوبی است.

جام خانه: در کلاله¬ گنبدها و کلمبه¬های گرمابه¬ها و غلام خانه¬ی رباط¬ها و رسته¬ها و بازارها هنوز هم روزن¬هایی وجود دارد که با چند حلقه¬ی سفالین به صورت قبه یا کپه¬ی برجسته¬ای در آمده-اند. در این قسمت حلقه¬های سفالین را در کنار هم چیده¬اند و در زمستان¬ها جام¬های گرد شیشه‌ای مانند ته قرابه در میان حلقه¬ها کار می¬گذارند و تابستان¬ها یک یا کلیه آن¬ها را بر می-دارند، امروزه هم برای روشنایی سرپوشیده¬هایی که به مناسبت فصل باید گاهی سرد و گاهی گرم باشد مناسب¬ترین وسیله است و بر فراز بام گرمابه¬ها جای خود را حفظ کرده است.

هورنو: به نورگیری بالای سقف گفته می¬شود. چون در نزدیکی¬های تیزه گنبد امکان اجرا به صورت بقیه‌ی قسمت¬ها میسر نیست، لذا در نزدیکی¬های تیزه، سوراخ را پر نمی¬کنند تا در بالای طاق کار نور‌رسانی را انجام دهد. مثلاً در پوشش بازارها اکثراً سوراخ هورنو باز است تا عمل روشنایی و تهویه صورت پذیرد.

روشندان: در بناهایی که استفاده از پنجره در دیوارها ممکن نبوده مثل بازارها و سایر بناهای عمومی، معماران در قسمت «خورشیدی کاربندی» روزن هایی ایجاد کرده¬اند که عبور مناسب و تهویه را به بهترین وجه میسر می ساخته است و به آن روشندان می¬گویند. روشندان¬ها معمولاً به شکل یک کلاه فرنگی بوده و عمود بر قسمت خورشیدی کاربندی ساخته می¬شوند و برخی از آن¬ها دارای شیشه بوده، بعضی از آن¬ها زمینه¬ی چند ضلعی دارد، مثل روشندان حوضخانه کاخ هشت بهشت اصفهان.

فریز و خوون در ساختمان
خوون یک نقش تزئینی است که با تکه¬های آجر تراشیده و موزائیک آن را پدید آورده¬اند، آن¬گاه روی آن را با خاک و سریشم رنگ¬هائی که در آب حل کرده¬اند به رنگ¬های گوناگون رنگرزی می-کنند و در پیشانی ساختمان، میانه ستون‌ها و «فریز در» چیده می¬شود. برای ورود روشنایی و هوا به اتاق¬ها لوله¬های گلچین را سوراخ کرده و نقش¬هایی پدید آورده و آن لوله¬ها را در بالای درها و پنجره¬ها می¬نشانیدند.

کاربندی و مقرنس
در فضاهایی که نورگیری و در نتیجه روشنائی فضا از طریق سقف انجام می¬شود، نور به طور مستقیم وارد فضا شده و فقط بخشی از آن را روشن می¬نماید. کاربندی و مقرنس به غیر از زیبائی برای بهره¬گیری هر چه بیشتر از نور خورشید نیز استفاده می¬شود. به این ترتیب که موجب می-شود در جهات مختلف از مسیر خود منحرف شده و آن را به صورت پخش شده به داخل راه می-دهد، در این صورت در داخل بنا روشنائی یکنواخت و غیرمتمرکزی خواهیم داشت، که حجم بیشتری را در بر می¬گیرد.

نقش هشتی در نور رسانی به بنا
بعد از ورود به ساختمان به علت شدید بودن نور در بیرون می¬بایست نور شکسته شود، تا داخل ساختمان حالت نامطلوبی از نظر وارد شونده نداشته باشد. یکی از عوامل مهم معماری در تقسیم و شکست شدت نور، هشتی های ورودی هستند که گرد و یا چند ضلعی ساخته می¬شدند. در بالای هشتی معمولاً نورگیری وجود دارد که نور متمرکز ملایمی را در ساعات مختلف روز به داخل انتقال می¬دهد، به کار بردن این شیوه برای تنظیم و متعادل کردن نور و حرارت از ویژگی-های معماری سنتی، به ویژه در حاشیه کویر است.

انواع طاق¬ها، قوس¬ها و فیلپوش¬ها نیز در چگونگی نورگیری در داخل بنا سهم به سزایی دارند. وجود فیلپوش منجر به ایجاد سه منطقه متمایز ساختمانی در قسمت گنبدها شده است.

منطقه-ی سوم همان گنبد اصلی است که گاهی در محورهای آن پنجره¬های کوچکی باز می¬شد و به نورگیری بنا کمک می¬کرد. ابداع شیوه¬ی طاق و تویزه باعث شد تا بار سقف مستقیماً بر روی جرزها عمل کند و دیوارها و طاق ها سبک شده و آن¬ها را شکافته و پنجره در آن قرار دهند و به این طریق نور فراوان و غیرمستقیم حاصل می¬شود.

طاق های آهنگ نیز یا دارای پنجره¬های جانبی است و یا در بالای آن¬ها گنبدهای کوچکی با پنجره تعبیه شده است. در طاق چهار بخش نیز که از تقاطع دو طاق آهنگ هم ارتفاع و هم‌عرض حاصل می¬شود نیز می¬توان روزنه¬های وسیعی ایجاد کرد. طاق گهواره¬ی نیز به معمار اجازه می¬دهد که در فاصله میان دو قوس پنجره تعبیه کرده و روشنایی طبیعی داخل بنا را ایجاد کند. عمل نورگیری در بناهای مختلف به اشکال گوناگونی صورت می¬گرفت، از جمله اینکه در حمام¬ها از طریق روزنه¬های متعدد و یا جامخانه¬ها بر حسب درون¬گرا یا برون¬گرا بودن، نورگیری متفاوت بود.

هر چند که نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است اما از آن¬جا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل می¬شود باید میزان تابش نور مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع ساختمان و شرایط اقلیمی آن تأمین شود. چون اهمیت تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصول مختلف سال بستگی دارد.

در شرایط سرد حداکثر انرژی خورشیدی مورد نیاز بوده و ساختمان باید در جهتی قرار گیرد که بیشترین تابش آفتاب را دریافت نماید، بر عکس وقتی هوا گرم است جهت ساختمان باید به نحوی باشد که شدت آفتاب در دیوارهای آن به حداقل رسیده و نیز امکان نفوذ مستقیم اشعه¬ی خورشید به فضاهای داخلی وجود نداشته باشد، به همین دلیل نحوه¬ی نورپردازی بنا در اقلیم‌های مختلف مثل گرم و خشک و حاشیه کویر و اقلیم گرم و مرطوب و سردسیر با هم متفاوت است و هر کدام در این مناطق بر حسب اقلیم خاص خود نحوه¬ی نورگیری و نور پردازی خاصی را می¬طلبد.

ابزار و وسایل روشنائی
بعد از به پایان رسیدن روشنائی روز، انسان در تاریکی شب نیز نیازمند نور بوده است. لذا پس از استقرار دائم و تشکیل شهرها و ساخت خانه¬های مسکونی وجود یک وسیله به عنوان عامل نور مصنوعی که بتوان آن را از جایی به جایی حمل کرده و یا اینکه بتوان از آن در هر جایی از ساختمان استفاده کرده حس شد. بنابراین از این زمان تأمین نور مصنوعی با وسایلی که عوامل نوری نامیده می شوند آغاز شد و بشر به ساخت وسایل گوناگونی در این زمینه روی آورد.

این وسایل که در مجموع وسایل روشنائی نامیده می¬شوند جهت تأمین نور مصنوعی برای روشنائی بخشیدن محیط اطراف در هنگام تاریکی شب بودند. این وسایل عبارت بودند از: پیه سوزها، شمعدان¬ها، چراغ دان¬ها، پایه چراغ¬ها، قندیل¬ها، فانوس¬ها، مشعل¬ها، شمع¬ها و چراغ¬های روغنی.

تصاویر زیر مربوط به مسجد شیخ لطف¬الله هستند که یکی از شاهکارهای معماری در دوره¬ی صفویه است. در این مسجد ورود نور از راه روزنه¬هایی است کوچک، بر فراز گنبد خانه که حالت-های متغیر و گوناگونی را در طول روز ایجاد می¬کند. از آن¬جا که ـ به علت گردش نور خورشید ـ تابش نور در طول روز فقط بر تعدادی از این روزها صورت می¬گیرد، فضای داخلی مسجد در هر ساعت روز حال و هوایی متفاوت و مخصوص به خود (به همان زمان) پیدا می¬کند.

مسجد شیخ لطف¬الله نیز به علت ورودی خاص آن، که از طریق عبور از فضاها و راهروهای نیمه تاریک به فضای اصلی صورت می¬گیرد، نور فضای داخلی مسجد حالتی استثنائی به آن می¬دهد.
بررسی بهره¬گیری از نور طبیعی در چند نمونه از بناهای غربی در دوره¬های مختلف ابتدا به چگونگی بهره¬گیری از نور طبیعی در کلیسای گوتیک می¬پردازیم. ایده¬ی اصلی سبک گوتیک که «ساختن بخشی از آسمان در روی زمین» بود فضایی غیر مادی طلب می¬کرد. دو عامل در حل این مشکل کمک می¬کردند.
عامل اول انتقال سازه¬ی باربر ساختمان به بیرون و عامل دوم نورپردازی مناسب را می¬توان دانست. ابعاد عناصر سازه ای در درون را تا حد امکان کم کردند و به این ترتیب توانستند که در سطوح آزاد شده پنجره¬های بسیار بزرگ به کار گیرند. نوری که از بخش بالای دیوارهای ناو میانی به داخل می¬تابد چنان شدید است که در این بخش هیچ قسمت تاریکی باقی نمی‌ماند. بیننده واقعاً خیال می¬کند که سقف میانی بالای سر او معلق است. به عکس بخش پائین ناو میانی نیمه¬ی تاریک است. دو ناو کناری با داشتن ابعاد لازم برای عناصر سازه¬ای در قسمت پائین دیوارهایشان امکان چنین نورپردازی‌ای را نمی¬دهد. انسان در این قسمت خیال می¬کند که در فضای نیمه¬ تاریک زمینی ایستاده است و وقتی به بالا نگاه می کند آسمان روشنی را که جایگاه هر آنچه که خدائی است می¬بیند. سقف کلیسا می¬بایستی«سقف بلند و معلق» آسمان را القا کند.

نور پردازی در کلیسای گوتیک
در سبک باروک فضا پر از تضا بوده و حواس را می¬فریبد. در این¬جا نیز نورپردازی بسیار مهم است، ترتیب دادن متناوب بخش روشن بخش¬هایی که در سایه هستند، باعث می¬شود که تصور عمق تقویت گردد. بیننده خیال می¬کند که فضا تا بی¬نهایت ادامه دارد. سازه ساختمان با نورپردازی مناسب به صورتی غیرخوانا در می¬آید و تمامی ساختمان حالتی خیال انگیز به خود می¬گیرد. در این دوره به خصوص در بناهای آخر دوران باروک استفاده از نور غیرمستقیم نیز رایج بود.

اغلب در این ساختمان¬ها بیننده تقریباً نمی¬توانست پنجره¬ها را ببیند و روشنایی فضای داخلی از انعکاس نور روی دیوارها تأمین می¬شد.

لوئی کان به دلیل حساسیتش نسبت به ارزش نور در طراحی ساختمان شاعر نورپردازی نامیده شده است و موزه¬ی هنری کیمبل که توسط او طراحی شده چکیده تمام طراحی¬های خوب نورپردازی با نور روز می¬باشد. این ساختمان می¬بایست در زمره¬ی کلاسیک¬های تمام دوران¬ها قرار گیرد.

از قدیم نورپردازی موزه¬های هنری با شک و تردید فراوان همراه بوده، زیرا اشعه ماوراء بنفش موجود در نور روز، به خصوص بر نقاشی¬ها، می¬تواند تأثیر مخرب داشته باشد. کان ملایم¬ترین سطح نور روز را برای روشنائی محیط در موزه¬ی کیمبل انتخاب کرد، با تصور اینکه تأثیر مخرب وجود نداشته یا حداقل بسیار کم خواهد بود. او انتظار داشت با نور روز احتیاجات بیولوژیکی را ارضا نماید و ایجاد احساس آرامش از طریق آگاهی به زمان و فراهم نمودن حالت¬ها و احساس‌های بسیاری دیگر.

 این موزه از یک سری طاق¬های مدور بتنی متصل به یکدیگر به طول 30 متر و به عرض 7 متر با یک نورگیر سقفی شفاف در امتداد برآمدگی هر طاق ساخته شده است. نور روز از طریق اتصالات نور طبیعی معلق «natural light fixlure» که در زیر نورگیر سقفی قرار دارد بازگردانده و تصفیه می¬شود. اتصالات نور روز شامل قابی است که صفحه¬ای فلزی به آن متصل شده است، و دارای سوراخ¬های ریز می¬باشد که اجازه نفوذ مقداری از نور روز را داده تا هرگونه کنتراست شدید ممکن بین قسمت تحتانی اتصالات و اطراف آن را تعدیل نماید. تصاویر زیر بخش‌هایی از این موزه¬ هنری را نشان می¬دهند.

از دیگر بناهایی که از نور روز به زیبائی هر چه تمام¬تر در آن بهره¬گیری شده ساختمان جدید «بانک هنگ¬کنگ و شانگ¬های» اثر نورمن فاستر است. در این ساختمان سعی شده تا با استفاده از یک آئینه¬ی مقعر غول آسا سالن ورودی را که در داخل ساختمان قرار دارد و بیش از سی متر ارتفاع دارد روشن کنند. با استفاده از یک آئینه که در بیرون ساختمان است ابتدا نور به داخل ساختمان منعکس می¬شود و سپس با استفاده از آئینه¬ی دوم نور 90 درجه تغییر جهت پیدا کرده و از بالا به داخل سالن ورودی تابانده می¬شود.

نتیجه گیری
نور، غیر مادی¬ترین عنصر محسوس طبیعت، همواره در معماری ایرانی وجود دارد و در واقع نشانه‌ی عالم والا و فضای معنوی است. در دوران معماری سنتی نحوه¬ی نگاه به نور تحت تأثیر تفکر اسلامی به عالی¬ترین درجه¬ی خود می¬رسد و مظهر تقدس و عالم معنوی شناخته می¬شود. معماری ایرانی معماری‌ای حقیقت جوست، حقیقت در معماری کمال است و کمال از آن باری-تعالی است و هر چه در این معماری حضور دارد، عضوی از آن است که جداناپذیر است و روی به سوی حقیقت دارد. نور نشانی از حرکت به سمت حقیقت است که حالت فیزیکی و مادی ندارد و این موضوع در کنار عوامل دیگر مانند اقلیم و موقعیت قرارگیری یک بنا، و نحوه ی استفاده از نور، مطرح می¬شود.

در صورتی که این امر در معماری غرب به شکل دیگری است. اصول حاکم در معماری معاصر چیزی به غیر از حقیقت است، حتی اگر خلاف آن باشد. معماری مدرن روی به سادگی و خلوص دارد که با عناصر شکلی و فرمال به کمال خود می‌رسد و این غیر از خلوص معنوی است. با این نگرش و تفکر نور در معماری حضور مستقیم دارد، در صورتی که در معماری ایرانی نور همیشه تعدیل شده دریافت می¬شده است و این امر همان¬طور که قبلاً هم به آن اشاره شد از طریق عناصر تشکیل‌دهنده‌ی معماری، مانند انواع روزن¬ها، نورگیرها، گلجام و شیشه¬های رنگی و ارسی¬ها تأمین می¬گردید. ناگفته نماند که گرچه در معماری غرب ساختمان کاملاً در مقابل نور گسترده می¬شود و یا مزاحمت¬های مستقیم نوری کاملاً منع می¬گردد، ولی می¬توان آن را به طریق نورپردازی¬های مصنوعی جبران و تأمین کرد که از نظر نگرش آن¬ها به حضور عینی نور مورد قبول و بسیار جالب توجه است.



تاريخ : پنجشنبه 1393/01/21 | 0:16 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري (1)

 کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري (1)
کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري (1)


 

نويسنده: بنت الهدي کبيرزاده (2)



 

چکيده
 

مقادير بسيار زيادي از سوخت هاي فسيلي تجديدناپذير که امروزه براي توليد انرژي مصرف مي شوند، سوخت هايي هستند که در دسترس نسل هاي آينده نخواهند بود و آيندگان از آن محروم خواهند ماند. فرآيندهايي که در تبديل سوخت به انرژي نقش دارند، به دليل پخش و گسترش آنها در درازمدت اثرات منفي بر محيط خواهند داشت. اين شرايط مستلزم يک بازنگري اساسي و سريع در تفکر بشر، به ويژه در بخشي که برنامه ريزان و موسسات در فرآيند ساخت آن نقش دارند، خواهد بود. شکل و نوع فضاي ساختماني ايجاد شده براي آينده بايد بر اساس يک رويکرد پاسخ گويانه و مسئولانه به طبيعت و استفاده از پتانسيل انرژي هاي پايان ناپذير به خصوص خورشيد باشد، چرا که خورشيد يکي از منابع مهم انرژي است که به فناوري هاي پيشرفته و پر هزينه نياز ندارد به عنوان يک منبع مفيد و تأمين کننده ي انرژي در بيش تر نقاط جهان به کار گرفته شود. استفاده از اين انرژي پاک براي تمامي کشورها، به ويژه آن هايي که فاقد منابع انرژي زيرزميني اند، مناسب ترين راه براي دستيابي به نيروي لازم براي رشد و توسعه اقتصادي است. نقش معماري و شهرسازي در اين جا به عنوان يک حرفه مسئوليت پذير است که به طور وسيع اين جنبه ي مهم را پشتيباني مي کند. بنابراين، هدف از کار معماران و شهرسازان در آينده بايد طراحي ساختمان ها و فضاهاي شهري به گونه اي باشد که منابع طبيعي محفوظ بمانند و بهره برداري از انواع قابل تجديد انرژي، به ويژه انرژي خورشيدي، تا حد امکان به طور گسترده مورد استفاده قرار گيرد.
کليد واژه ها: خورشيد و انرژي خورشيدي، معماري خورشيدي، سيستم هاي فعال (3) و غير فعال خورشيدي (4)، کالکتورهاي خورشيدي (5)، تأسيسات فتوولتاييک (6)، شهرسازي خورشيدي

مقدمه
 

در اواسط دهه ي هفتاد (1970) هنگامي که بحران انرژي براي اولين بار بشر را از طبيعت محدود سوخت هاي فسيلي آگاه ساخت، معماران و برنامه ريزان شهري- که مسئول حوزه و بخشي بودند که بيش از نيمي از انرژي مصرفي به آن بخش نسبت داده مي شد - نتوانستند پاسخ دقيق و واضحي براي اين مشکل پيدا کنند. مدت زمان طولاني پيش از اين موضوع، انرژي در مقاديري نامحدود و با قيمتي مناسب و قابل قبول در دسترس همگان بود و به نظر نمي رسيد که روزي اين نياز حياتي به وجود آيد و مصرف انرژي بايد کاهش پيدا کند. هر چند بعد از آن زمان، احساس ناامني و تزلزل بسيار شديدي در اين باره به وجود آمد و حداقل، چالش هايي که اين شرايط جديد را به وجود آ ورده بود، شناسايي شد: وظيفه ي اوليه و اصلي ساختمان ها - تأمين سرپناه و استراحتگاه براي انسان و دارايي هاي او - به طور مجدد تفسير شد.
صرفه جويي دقيق در مصرف انرژي و استفاده و به کارگيري موثرتر از اشکال منطبق با محيط زيست (به ويژه انرژي خورشيدي) به صورت يک فرضيه، نقش محوري را در کار افراد متخصص در اين زمينه ايجاد کرد. اين رويکرد جديد پاسخي عمل گرايانه به شرايط موجود بود و تنها بر اساس تمايل هاي مدگرايانه نبود.
حال، پس از گذشت سه دهه، مي توان تعداد زيادي از ساختمان هاي برجسته و ممتازي را نام برد که مفاهيم بلند پايه ي معماري پايدار در آن ها آشکار است. اين ساختمان ها بيانگر تعابير جديد و کاربردهاي موثر و جامع انرژي محيطي براي گرمايش، سرمايش، تهويه ي طبيعي، روشنايي و توليد الکتريسيته هستند. از جمله ساختمان هايي که انرژي خورشيدي در طراحي آن ها به عنوان يک معمار اصلي محسوب مي شود و به شکل موثر مورد استفاده قرار مي گيرد، مي توان به خانه ها و مجتمع هاي مسکوني از هر نوع و با هر ابعادي، مدارس، دانشگاه ها، ادارات، موزه ها، نمايشگاه ها و بسياري از کاربري هاي ديگر اشاره کرد.

خورشيد: جنبه هاي حسي و فن آوري
 

نور خورشيد (آفتاب) منبع مستقيم رفاه و سلامت انسان است و بدن انسان از طريق حسگرهايش خود را با آن تطبيق مي دهد. بدن انسان گرما را حس مي کند و به وسيله ي لايه هاي سطحي پوست، به افزايش يا افت شديد گرما واکنش نشان مي دهد. بدن انسان از طريق تعريق، تبخير يا به وسيله ي استفاده از وزش نسيم سعي در خنک سازي خود دارد، در حالي که در شرايط عکس به دنبال پناهگاهي براي گرم شدن و حفاظت در برابر باد مي گردد.
نور خورشيد تأثير مستقيمي بر توليد هورمون ها در بدن دارد و در نتيجه بر روي حالات، انگيزه، اشتياق و خواسته هاي بشر تأثير مي گذارد. نور خورشيدي به بدن انسان مي تابد و به آن انرژي مي دهد. در اثر تابش نور خورشيد (آفتاب) بر اشياء است که انسان مي تواند آن ها را ببيند و زيبايي آن ها را حس کند که اين زيبايي حاصل القاء نور است و تابش نور به اشياء، شکل، رنگ و حجم مي دهد. نور خورشيد به گل ها و درختان و جنگل ها زندگي مي بخشد، مناظر زيباي طبيعت را پديد مي آورد و قابل رويت مي کند و در واقع نور خورشيد منبع و اساس رشد و توليد غذاي بشر است. خورشيد به زمين تابيده و آن را

 کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري (1)
تصوير 2: يک ساختمان خورشيدي
مآخذ :Behling ص: 223، 1996
تصوير 3: خورشيد منبع نور وگرما
مآخذ: Herzog ص:23، 1996

گرم مي کند و حتي به هوا و لايه هاي اتمسفر هم گرما مي بخشد. نور خورشيد با تأثيرات متقابل نوسانات درجه ي حرارت، باعث ايجاد باد، باران و برف مي شود.
خورشيد، خانه هاي ما را روشن و گرم مي کن و آب انباشته شده، باد و موج هاي دريا را گرم مي کند. برداشت هاي حسي انسان از طريق تجربه فيزيکي و قابليت بصري، زيبايي چند بعدي خورشيدي که هميشه منبع الهام هنرمندان و از جمله معماران بوده است را به بشر منتقل مي کند.
با اين حال، يکي از مواردي که در استفاده از خورشيد به عنوان شکلي از انرژي بايد مورد توجه قرار گيرد، ناپيوستگي تابش آن است. ناپيوستگي تابش خورشيدي در گذشته با کاربرد اشکال ديگري از انرژي به عنوان جايگزين يا با مهاجرت و جابه جايي رفع مي شد. مردم به نواحي که در آن جا فصل تابستان بود يا نواحي و اقليم هاي گرم تر جنوبي که زمين قابل کشت داشتند، مهاجرت مي کردند؛ و يا از نواحي حفاظت شده ي خود به نواحي که بيش تر در معرض نور خورشيد بودند، و در فصول سرد بر خلاف آن، نقل مکان مي کردند. انسان الگوي کلي زندگي اش را با وجود خورشيد، هماهنگ ساخته است.
خورشيد با تابش عظيم و بي انتهاي خود هيچگاه به شخص يا گروه خاصي تعلق نداشته است و متعلق به تمام موجودات زنده و غير زنده ي کره ي زمين و ساير کرات است. با اين همه، حتي اگر خورشيد ميليون ها بار بتابد تا انرژي مورد نياز امروز مردمان کره زمين را فراهم کند، باز هم اين مساله بايد در ارتباط با ساختمان ها، با حداکثر دقت در نظر گرفته شود، چرا که ساختمان ها جمع کندگان عظيم انرژي و نور خورشيد هستند که سايه خود را بر ساختمان هاي ديگر و بر زمين مي اندازند و در نتيجه قسمت هايي که در سايه قرار مي گيرند، مالکيت خورشيد را از دست مي دهند و در عوض ساختمان هايي که در معرض انرژي خورشيدي هستند مالکيت آن را از دست مي گيرند.
بنابراين استفاده از خورشيد بايد تمام عرصه ها از کاربري هاي شخصي (انساني) گرفته تا کاربري هاي تکنيکي و اجتماعي (انساني - زيست شناسي) را شامل شود.

 کاربرد انرژي خورشيدي در معماري و برنامه ريزي شهري (1)
تصوير4: خورشيد وساختمان ها
مآخذ:Herzog، ص:26، 1996
 



ادامه مطلب
تاريخ : پنجشنبه 1393/01/21 | 0:15 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

بازي نور در معماري شبانه




بازي نور در معماري شبانه
بازي نور در معماري شبانه   نويسنده: بهزاد گروگان   طراحي فضاهاي شهري با روشنايي براي زندگي در شب   يکي از نقايص معماري و شهرسازي ما اين است که همه ي طراحي ها با احتساب نور خورشيد انجام مي گيرند. به عبارت ديگر، با تاريکي هوا تمامي خلاقيت ها و هنرهايي که براي آن کوشش شده، يک باره در تاريکي شب محو مي شوند. زندگي شهري و بالطبع الزامات اقتصادي مرتبط با آن ايجاب مي کند که دامنه ي فعاليت هاي انساني از طول روز گذشته و تا پاسي از شب ادامه يابد. به اين ترتيب، کار و فعاليت شبانه به تدريج به بخشي از زندگي شهري تبديل شده است. تقريباً کليه ي فعاليت هاي شهري که قبلاً در روشنايي روز امکان پذير بوده، اينک در شب و به کمک نور مصنوعي قابل اجرا هستند. به عبارت ديگر، الزامات شهرنشيني، شب را براي انسان تبديل به روز کرده است و فضاهاي شهري در اين پديده جايگاه خاصي را به خود اختصاص داده اند.

شب هنگام فضاهاي شهري مانند خيابان ها، ميدان ها، پارک ها و ... به طور فزاينده اي به عنوان فضاهاي زنده، متنوع و مملو از عبور و مرور مورد استفاده قرار مي گيرند. تغييرات بنياديني که فعاليت هاي شبانه موجب آن شده اند، به تدريج سيماي خاصي را به محيط تحميل مي کنند که در صورت هدايت آگاهانه، مي توانند کيفيت زندگي شهري را بهبود بخشند. فعاليت هاي شبانه هنري و تفريحي نظير سينما، کنسرت، تئاتر، رستوران ها و همچنين پارک ها و گردشگاه ها، بيش تر مديون استفاده از نور مصنوعي هستند. از ديگر فعاليت هاي شبانه مي توان به کارگاه ها و کارخانه و شيفت کار شبانه ي آن ها اشاره کرد که در پرتو نور مصنوعي ممکن شده است. تأثيرات عميق حاصله از اين تحولات، معماران را بر آن داشت تا به ارزيابي مجدد کاربرد نور مصنوعي در راستاي تأثير بر ادراک انسان و القاي بهتر و دلنشين ترِ هنر معماري به بيننده بپردازند. تجربيات سال هاي اخير محققان به کمک دستاوردهاي علمي، پزشکي و تکنولوژيکي، موجب شده اين زمينه ي پژوهشي از حالت ابتدايي و اوليه ي آن که روشنايي تير چراغ برق خيابان هاست خارج و حضور هوشمندانه آن در معماري و شهرسازي گسترش يابد. قابليت استفاده از نور مصنوعي و تأثير آن بر ادراک انسان را مي توان در دو مثال ساده، يعني نور چراغ راهنمايي و رانندگي در چهار راه ها که هر رنگ تأثير مشخصي مانند خطر، احتياط و يا آسودگي را به راننده و عابر القا مي کنند و يا نور رنگارنگ لامپ هاي مهتابي طباخي ها، به عنوان نشانه اي که عابران را از فعاليت خاصي در آن مکان آگاه مي سازد، مشخص کرد. با ذکر اين مقدمه، نحوه ي ارتباط علميِ سيماي شهري در شب و مدل سازي براي نور مصنوعي را درشهرسازي و معماري بررسي مي کنيم. تا به حال سيماي شهري و هر آنچه در ارتباط با آن است، با احتساب روشنايي روز و در محدوده ي زماني تابش نور خورشيد حضور خود را عيان مي کرده است، به ديگر سخن، نور خورشيد مانند ظرفي ست که محتواي درون خود را شکل و شخصيت مي بخشد. اما بايد اذعان کرد که سيماي شهر در شب نيز روي ديگر سکه است که تا به حال به آن توجهي در خور نشده است. برخي از شهرهاي اروپايي در زمينه ي مدل سازي سيماي شهري در شب پيش روتر از بقيه اند؛ به طوري که بر وشورها و پوسترهاي تبليغاتي آن ها، تصاويري از زيبايي هاي شهر را که در دل شب تلألو دلپذيري دارد، به نمايش گذاشته اند. اين اقدام زماني امکان پذير شده که متخصصان توانسته اند سمياي شهر را از دريچه ي شب ارزيابي کرده و براي آن طراحي منحصر به فردي انجام بدهند.

در آلمان در سال هاي اخير علاقه به اين موضوع افزايش يافته است. شهرهايي نظير فرانکفورت، لايپزيک، دوسلدورف و .. داراي يک نظام سيماي شهري شبانه هستند. شهرهاي پکن و شانگ هاي در چين نيز برنامه ريزي خود را در اين زمينه به پايان رسانده اند. به کمک مدل سازي موفق براي سراسر شهر و هر يک از فضاها و عناصر شهري، برنامه ي خاصي براي نمايش آن در شب پيش بيني شده و همچنين ارتباط آن ها با يکديگر تحت هدايت مدل فوق فراهم شده است. در بخش معماري نيز طراحي هم زمان معماري و مدل سازي نور، اين دو را لازم و ملزوم يکديگر مي سازد. نور، بخشي از مصالح ساختماني مي شود و با حجم و بدنه و نماي ساختمان يک پيکر را مي سازند و هر کدام ديگري را تکميل مي کند. جديدترين و معتبرترين تئوري ها درباره ي نور و کاربرد آن در معماري و شهرسازي، توسط دو متخصص به نام هاي ريچارد کلي و ويليام لام انجام گرفته است. اين دو تن در تلاش اند تا ثابت کند کاربرد نور مصنوعي و فوايد آن براي انسان به مراتب بيش از آن است که از اين پديده فقط براي روشنايي خيابان ها استفاده شود. اولي جنبه هاي مختلف عملکرد نور را به عنوان ابزار هادي اطلاعات بررسي مي کند، در حالي که دومي ادراک انسان را به عنوان بستري براي مدل سازي و حل مسائل طراحي نور مصنوعي مورد توجه قرار مي دهد. بر اساس تجربيات علميِ به دست آمده از اين گونه مطالعات و ديگر بررسي هاي علمي و اجرايي بي شماري که انجام گرفته اند، نور مصنوعي در معماري، شهرسازي و طراحي شهري، جايگاه ويژه اي را به خود اختصاص داده است.

نماد، نشانه، گره، جداره، ساختمان هاي ارزشمند، سيلوئت و .. هر آنچه در طراحي شهري بر آن تأکيد شده و پس از غروب آفتاب و با فرا رسيدن تاريکي ممکن است در عملکرد آن اختلال به وجود آيد، به کمک مدل سازي نور مصنوعي کارآيي خود را در طول شب نيز حفظ خواهد کرد. در شهرسازي نيز به کارگيري نور مصنوعي در زمينه هاي مختلف از جمله شناساندن لبه ها و مرز مناطق، نواحي، محلات و افزايش بار هويتي مراکز آن ها، ميراث طبيعي و رود دره ها، فضاهاي شهري (پياده راه ها، ميدان ها، مراکز خريد و ...)، بافت هاي کالبدي ارزشمند و ... در هنگام شب جاي خود را باز کرده است. موارد ذکر شده ي فوق در يک مثال عملي توضيح داده مي شوند. مساجد، جايگاه ويژه اي رادر طرح هاي تفصيلي تهران به خوداختصاص داده اند؛ تفکري که شهردار تهران در سخنان اخير خود به آن اشاره داشته و محله محوري را از برنامه هاي اصلي شهرداري تهران دانسته است. به اين ترتي، مسجد به عنوان مرکز ثقل محله، کليدي خدمات سطوح محله اي را حول خود متمرکز خواهد کرد. از طرفي، فعاليت هاي چند گانه مسجد به لحاظ انجام فرايض روزانه ي مذهبي و ديگر مناسبت هاي مذهبي - اجتماعي به گونه اي است که اين مکان معمولاً تا پاسي از شب محل مراجعه و رفت و آمد اهالي ست. بنابراين، مسجد پس از غروب آفتاب مي بايد بر هويت خود به عنوان يک مرکز مهم مذهبي - اجتماعي تاکيد نموده، بدنه ي آن به عنوان نماد شهري به عابران معفي شود و گدسته ها به عنوان نشانه، رهگذران را از فاصله ي دور راهنمايي کنند. اين فرآيند، با تاباندن چند نورافکن به ساختمان مسجد آن طور که فعلاً مرسوم است، ميسر نمي شود؛ بلکه کليه ي اقداماتي که براي مسجد در چارچوب طراحي شهري در نظر گرفته شده، بايد قابليت هاي آن درتاريکي شب نيز حفظ شود. اين کار مي بايد از بدو طراحي ساختمان به صورت طراحي توامان معماري و مدل سازي نور که ديگر جزو مصالح مسجد محسوب مي شود، مورد توجه قرار گيرد. نمايش خاص ساختمان، زوايا و گوشه ها، تأکيد بر قسمت هاي مختلف نما، چگونگي نمايش خاص گلدسته ها براي فواصل دور و ... از جمله مواردي هستند که مدل سازي نور در ارائه ي آن ها موثر و دخيل است و اما چند پيشنهاد براي شهرداري تهران: - مدلسازي نور براي شهر تهران در قالب طرح جامع جلوه هاي سيماي شبانه ي شهر، با تأکيد بر اين که اين پروژه از جنس معماري و شهرسازي و طراحي شهري است. - پروژه ي فوق به عنوان طرح بالاسري، وضعيت کليه ي بافت ها و فضاهاي شهري در سه سطح، شهرسازي (راسته ها، ورودي هاي شهر، پياده راه ها، ميادين، زير گذرها، پل هاي هوايي، مرزبندي مناطق و نواحي و محلات و تأکيد بر افزايش کيفيت بصري و بار هويتي مراکز آن ها و ...)، معماري (ساختمان هاي ارزشمند، مرتفع سازي ها، تک بناهاي مهم، بيمارستان ها، ساختمان شهرداري هاي مناطق، مساجد و ...) و طراحي شهري (نشانه، نماد، جداره، گره، تأکيد و ...) را توضيح داده و ارتباط آن ها را با يکديگر مشخص مي کند. - در کنار مهيا کردن برنامه ي صدور پروانه ي نما، مدل سازي نور بر اي ساختمان ها نيز در دستور نقشه ها بررسي شود. (به طور آزمايشي در يکي از مناطق 22 گانه ي شهرداري تهران و يا براي ساختمان هاي مثلاً 3 هزار متر مربع زير بنا و بيش تر). - از نورپردازي بدون برنامه ي ميادين، گذرها و برخي زير گذرها پرهيز شود و در عوض برنامه ي فراگير براي شهر تهران در دستور کار قرار گيرد.

منبع : برگرفته از : http://www.hamshahrionline.ir منبع: دانش نما شماره پياپي ‍‍180-179  




تاريخ : پنجشنبه 1393/01/21 | 0:14 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
BIPV فتوولتائیك تلفيق شده در ساختمان است، يعني به كارگيري فتوولتائیك با پوسته ساختمان. در این روش مدول هاي فتوولتائیك، عملكردي مضاعف در ساختمان دارند؛ به اين معنا كه مدول هاي فتوولتائیك هم جايگزين مصالح متداول ساختماني مي شوند و هم برق توليد مي كنند. با جایگزین كردن فتوولتائیك هزینه مصالح از کل هزینه ساختمان کسر شده و هزینه افزوده حاصل از به كارگيري فتوولتائیك تا حدی جبران می شود. به اين ترتیب سيستم هاي فتوولتائیك تلفيق شده نسبت به سيستم هاي الصاقي به ساختمان هزينه كمتري دارند. چنانچه تلفيق فتوولتائیك با پوسته ساختمان در مراحل مقدماتي طراحي در نظر گرفته شود، جنبه هاي زيباسازي و مزاياي اقتصادي آن بيشتر خواهد بود.

مزایای BIPV:

BIPV نسبت به ساير روش هاي به كارگيري فتوولتائیك، به عنوان واسطه استفاده از انرژی خورشید در ساختمان، مزاياي منحصر به فردی دارد که در زیر به برخی از آنها اشاره شده است:

  • توليد برق از يك منبع پاك
  • محافظت از ساختمان در برابر شرايط جوي
  • جلوگيري از آلودگي صوتي
  • تصفيه نور (در ترکيب فتوولتائیك نيمه شفاف با سطوح نورگذر ساختمان)
  • جلوگيري از پرت حرارتي ساختمان
  • حذف هزينه انتقال برق به ساختمان
  • حذف اتلاف انرژي در انتقال برق
  • عدم اشغال فضاي باز براي نصب آرايه فتوولتائیك
  • استفاده از مدول هاي فتوولتائیك در جداره ساختمان و حذف قسمتي از هزينه هاي مربوط به جداره

BIPV در بخش های مختلف:

استفاده ازBIPV ، به عنوان عنصري ساختاري، نه تنها طراحان و معماران را در طراحي محدود نمی كند بلکه گزينه ها و فرصت هايي هوشمندانه را نيز پيش روي آن ها قرار می دهد.BIPV در ساختمان با گذشت زمان، از انحصار بام ساختمان خارج شده و به تدریج، بخش های دیگر ساختمان را در برگرفته است. امروزه، امکان استفاده از این صفحه ها در همه قسمت های پوسته های خارجی بنا مانند بام، نما، دیوار پرده ای، نورگیر و یا سازه هاي خاص مثل پیشامدگی و سایبان ها، امكان پذير است. بنابراين، خيلي دور از انتظار نیست که به زودی تلفیق فتوولتائیك در بنا به مرحله ای برسد که تمام قسمت خارجی بنا را پوشش دهد و ساختمان، در عین جذابیت معماری، به یک باطری خورشیدی تبديل شود.

BIPV در سايه بان ها:

BIPV در سایه بان ها، از جمله کاربردهای مبتکرانه و البته هوشمندانه این سیستم است. به اعتقاد بسياري از كارشناسان، BIPV در سایه بان ها، مناسب ترین کاربرد فتوولتائیك در ساختمان است، چرا که سایه بان ها بنا بر ماهیت خود اغلب در معرض تابش خورشید قرار دارند و در صورت تلفيق با صفحه هاي فتوولتائیك با زاویه كج، مناسب ترين تابش را دریافت و بهترین بازدهی را خواهند داشت. از این رو استفاده از صفحه های BIPV با سایه بان، چه از نوع مستقل و چه در ترکیب با ساختمان، بسیار رایج است. این سایه بان ها می توانند تیره و یا شفاف باشند.

BIPV در نرده بالكن ها:

فانوسهای خورشیدی وبالكن ساختمان ها اغلب در معرض تابش خورشيد هستند و نورگيري قابل توجهي دارند. قسمت اعظم اين تابش، توسط سطوح حاشيه بالكن ها دريافت مي شود كه عمدتاً نقش محافظ را دارند. بنابراين سطوح نسبتاً وسيعي در اين بخش از بدنه ساختمان ها وجود دارند كه مي توانند متناسب با عملكرد خود با صفحه هاي فتوولتائیك تلفيق شوند و علاوه بر توليد برق، بر زیبایی بنا نيز بیفزایند.

BIPV در نورگيرها و سقف هاي شيشه اي:

BIPV در نورگيرها و سقف هاي شيشه اي، نوعي ديگر از سيستم هاي فتوولتائیك تلفيقي است كه هنر آفرينش زيبايي و بهره وري از نوع نيمه شفاف، که بسيار شبيه به شيشه هاي رنگي است و نوع تشيكل شده از سلول هاي كدر كه روي شيشه هاي شفاف قرار مي گيرند و فاصله سلول ها و ميزان شفافيت را تعيين مي كند. هرچه فاصله سلول ها بيشتر باشد، ميزان نور انتقالي به فضا بيشتر است اما ميزان توليد برق كمتر خواهد بود؛ اما در سيستم هاي بسيار شفاف فتوولتائیك نيز، به دليل مساحت زياد نورگير در اكثر ساختمان هاي امروزي، مي توان مقدار قابل توجهي برق توليد كرد. نورگيرهاي فتوولتائیك براي پنجره هاي صفه اي يا نورگيرهاي سقفي مناسب تر هستند، چرا كه اين نوع پنجره ها با هدف ايجاد چشم انداز مناسب طراحي نمي شوند و محدودیت کمتری دارند.



تاريخ : پنجشنبه 1393/01/21 | 0:12 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ

شرکت در آزمون
سلول خورشیدی حساس شده با رنگ (Dye-sensitized Solar Cell, DSSC)، گونه‌ ای از سلول خورشیدی ارزان قیمت متعلق به دسته ی سلول‌ های خورشیدی لایه نازک (Thin Film Solar Cells) است. اساس کار این سلول‌ یک نیمه رساناست که از یک آند حساس به نور و یک محلول الکترولیت تشکیل می‌ شود. جذب نور توسط یک ماده ی رنگی سبب برانگیخته شدن الکترون های آن می شود. مولکول های ماده ی رنگی بسیار کوچک هستند؛ بنابراین برای جذب میزان قابل توجهی از نور خورشید از ماده ای دیگر به عنوان پایه برای نگه داشتن تعداد زیادی از مولکول های ماده ی رنگی در یک ساختار سه بعدی استفاده می شود. معمولاً تیتانیوم دی اکسید به عنوان نیمه رسانا این نقش را ایفا می کند و الکترون های برانگیخته شده را از رنگ به الکترود شمارشگر انتقال می دهد. در نهایت طی یک چرخه ی انتقال الکترون که الکترولیت در آن نقش مهمی دارد، الکترون ها به مولکول های رنگ برمی گردند. به این ترتیب، نور خورشید توسط این سلول خورشیدی به الکتریسیته تبدیل می شود. در این مقاله، ابتدا به معرفی انواع سلول های خورشیدی می پردازیم و سپس سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، ساختار و عملکرد آن ها مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.


1- معرفی سلول های خورشیدی و نسل های مختلف آن:
امروزه، تأمین انرژی مورد نیاز بشر توسط منابع گوناگونی انجام می شود که بخش عمده ای از آن را سوخت های فسیلی مانند نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی تشکیل می دهد. بنابراین، گسترش منابع انرژی متنوع و تجدیدپذیر برای کاهش نشر کربن دی اکسید، متان و دیگر مواد مضر امری ضروری است. خورشید یکی از منابع تأمین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیرباز به روش های گوناگون مورد استفاده ی بشر قرار گرفته است. در سال های اخیر، استفاده از این منبع انرژی باعث به وجود آمدن کوره ها و سلول های خورشیدی مبدل انرژی شده است. سلول خورشیدی، وسیله ای است که انرژی خورشید را به وسیله ی اثر فوتوولتائیک (تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به الکتریسیته) و بدون اتصال به منبع ولتاژ خارجی به برق تبدیل می کند [1].

پدیده ی فوتوولتائیک فقط با برخی از طول موج ها ایجاد می شود. این به آن دلیل است که بسته های نور (فوتون ها) باید یک حداقل انرژی برای برانگیختن الکترون های ماده داشته باشند. بخشی از فوتون ها که انرژی کافی برای برانگیختن الکترون در مولکول یا نیمه رسانا را نداشته باشند، توسط ماده فوتوولتاییک جذب نمی شوند. از سوی دیگر، اگر انرژی فوتون بیشتر از میزان انرژی لازم برای برانگیختن الکترون باشد، انرژی اضافی هدر می رود. این دو پدیده باعث می شود که 70% از انرژی خورشید بدون مصرف باقی بماند [2].
از جمله کاربردهای سلول های خوشیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود [3]:
> تأمین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
> تأمین انرژی لازم برای دستگاه هایی که نیاز به ولتاژهای کمی دارند (مانند ماشین حساب و ساعت)
> تهیه ی برق شهر توسط نیروگاه های فوتوولتائیک
> تأمین نیروی لازم برای حرکت خودروها و قایق های کوچک
filereader.php?p1=main_3498f35c487f63a81
شکل 1- تصاویری از کاربرد سلول های خورشیدی [4]

مواد گوناگونی تاکنون در ساخت سلول های خورشیدی استفاده شده اند که بازده و هزینه-های ساخت متفاوتی دارند. در واقع این سلول ها باید طوری طراحی شوند که بتوانند طول موج های نور خورشید را که به سطح زمین می رسد با بازده بالا به انرژی مفید تبدیل کنند. موادی که برای ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شوند در چهار نسل قرار می گیرند که همراه با مزایا و معایب در جدول 1 نشان داده شده است [5،6]
جدول 1- معرفی، مزایا و معایب نسل های گوناگون سلول های خورشیدی

filereader.php?p1=main_6f89c5352fad07bcd
filereader.php?p1=main_fb39b20c41176f518

امروزه، بیشترین سلول های خورشیدی تجاری از سیلیکون (بیش از 86%) ساخته شده اند، در حالی که استفاده از سیلیکون در دستگاه فوتوولتائیک ممکن است به دلیل قیمت بالای تولید محدود شود. به طور کلی، از ویژگی های سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ در مقایسه با سلول های خورشیدی معدنی می توان به هزینه ی پایین تولید، تنوع رنگ و شکل، انعطاف-پذیری و سبک وزنی اشاره کرد (شکل 2). این در حالی است که سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ نسبت به سلول های خورشیدی معدنی بازده پایین تری نشان می دهند که لازم است به طور قابل توجهی بهبود داده شود[1]. سلول خورشیدی حساس شده با رنگ از دسته سلول های لایه نازک به شمار می آید و تنها نمونه ای از فناوری نسل سوم سلول های خورشیدی است که تاکنون به مرحله ی تجاری سازی رسیده است.
filereader.php?p1=main_a28315a3906deaab4
شکل 2- ویژگی های سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ

2- تاریخچه و معرفی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ:
تاریخچه ی حساس سازی با رنگ به قرن نوزدهم یعنی زمان اختراع عکاسی برمی گردد. کار ووگل (H. W. Vogel) در برلین بعد از سال 1873 را می توان به عنوان اولین مطالعه ی مهم حساس سازی مواد نیمه رسانا با رنگ بررسی کرد که در آن امولسیون های نقره هالید برای تولید فیلم های عکاسی سیاه و سفید توسط رنگ ها سنتز شدند. به هر حال، استفاده از اثر فوتوولتائیک در حساس سازی با رنگ، نسبتاً ناموفق باقی ماند تا زمانی که یک پیشرفت غیر قابل انتظار در اوایل دهه ی 1990 در دانشگاه صنعتی فدرال در لوزان سوییس توسط مایکل گرتزل و برایان اورگان به دست آمد. پروفسور گرتزل (Greatzel) و همکارانش با ترکیب موفق الکترودهای نانو ساختار و رنگ های تزریق کننده ی بار (Charge Injecting Dye)، یک سلول خورشیدی با بازده تبدیل انرژی بیش از 7% را تهیه کردند. این سلول خورشیدی به عنوان "سلول خورشیدی نانو  ساختار حساس شده با رنگ" یا "سلول گرتزل" نامگذاری شد. با توجه به هزینه ی پایین، عدم پیچیدگی ساختاری، بازده خوب و پایداری طولانی مدت سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، پژوهش ها در این فناوری به سرعت در طول دو دهه ی اخیر پیشرفت کرده است [7].

3- ساختار سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ:
اجزای تشکیل دهنده ی سلول خورشیدی حساس شده با رنگ شامل بخش های مهمی همچون شیشه ی پوشیده شده با اکسید رسانای شفاف، نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (Titanium dioxide, TiO2)، رنگ های حساس به نور، الکترولیت اکسایش- کاهش، الکترود شمارشگر (کاتد) و مواد ضد نشت (شکل 3) می باشد که در زیر به طور خلاصه و مفید به نقش آن ها اشاره شده است.
filereader.php?p1=main_7570005c0ff77cc08

شکل 3- اجزا و عملکرد کلی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ

3-1- شیشه ی پوشیده شده با اکسید رسانای شفاف:
شیشه¬ی پوشیده شده با اکسید رسانای شفاف (Transparent Conducting Oxide, TCO) به عنوان بستر برای فوتوالکترود تیتانیوم دی اکسید استفاده می شود. برای عملکرد بالای سلول خورشیدی، بستر باید مقاومت صفحه ای پایین و شفافیت بالا داشته باشد. به علاوه، مقاومت صفحه ای در دمای بالای 500 درجه باید مستقل از دما باشد؛ زیرا رسوب کردن الکترود تیتانیوم دی اکسید در دمای 500-450 درجه  انجام می شود. ایندیوم- قلع اکسید (Indium-Tin Oxide, ITO) یکی از مشهورترین اکسیدهای رسانای شفاف است که دارای مقاومت پایینی در دمای اتاق می باشد. با این وجود مقاومت آن در دمای بالا در مجاورت هوا افزایش می یابد. معمولاً، قلع دی اکسید آلاییده شده (Dopped) با فلوئور (Fluorine-doped SnO2, F:SnO2, SnO2:F) به عنوان بستر رسانای شفاف در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ کاربرد دارد.

3-2- فوتو الکترود تیتانیوم دی اکسید:
فوتو الکترودهایی که از موادی مانند سیلیکون، گالیم آرسنید، ایندیوم فسفید و کادمیم سولفید ساخته می شوند، تحت تابش نور در محلول بر اثر خوردگی نوری تجزیه می شوند. در مقایسه، اکسیدهای نیمه رسانا به ویژه تیتانیوم دی اکسید، تحت تابش مرئی در محلول پایداری شیمیایی خوبی دارند. به علاوه این مواد غیر سمی و ارزان هستند. فوتو الکترود لایه نازک تیتانیوم دی اکسید طی یک فرایند بسیار ساده تهیه می شود. در این فرایند به منظور افزایش بازده سلول، از نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید استفاده می شود. مساحت سطح به حجم بسیار بالا برای نانو ذرات، امکان جذب مقدار بیشتری از رنگ را روی سطح فراهم می سازد. محلول کلوییدی نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (خمیر) روی بستر اکسید رسانای شفاف لایه نشانی شده و سپس در دمای 500-450 درجه ی سانتیگراد رسوب داده می شود که به این ترتیب، تیتانیوم دی اکسید تک لایه ای با ضخامت 10 میکرومتر به دست می آید. تخلخل این لایه نیز نکته ی مهمی است. این به آن دلیل است که الکترولیت باید به راحتی داخل این لایه نفوذ کرده و بتواند سرعت انتشار یون های یدید/ تری یدید (یون های موجود در الکترولیت) به داخل لایه را کنترل کند. به منظور ایجاد تخلخل مطلوب، ترکیب های پلیمری مانند پلی اتیلن گلیکول و اتیل سلولز به داخل محلول کلوییدی تیتانیوم دی اکسید در فرآیند رسوب گیری افزوده می شود [8].

3-3- رنگ های حساس به نور:
معمولاً در بیشتر بررسی ها روی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، کمپلکس های روتنیوم پلی پیریدین (Ruthenium Polypyridine) به عنوان رنگ حساس به نور انتخاب می-شوند. دلیل این انتخاب شناخت گسترده ی ویژگی های فیزیک نوری و اکسایش- کاهش نوری این کمپلکس ها و هم چنین آسان بودن تغییر سطح مزدوج شدگی (Conjugation) لیگاندهای پلی پیریدین و معرفی گروه های مناسب در اطراف لیگاند به منظور بهبود خواص طیفی و اکسایش- کاهشی آن ها می باشد. کمپلکس های روتنیوم بر پایه ی کربوکسی بی پیریدین و کربوکسی ترپیریدین مانند N3 یا رنگدانه ی قرمز (سیس ـ دی ایزو تیوسیاناتوـ بیس(2،′2ـ بی-پیریدیل ـ4،′4ـ دی کربوکسیلیک اسید) روتنیوم  (ІІ))، و 
N719 (سیس ـ دی ایزوتیوسیاناتوـ بیس(2،′2ـ بی پیریدیل ـ4،′4ـ دی کربوکسیلاتو) روتنیوم (ІІ) بیس(تترابوتیل آمونیوم))، N749 یا رنگدانه ی سیاه (تری ایزوتیوسیاناتوـ(2،′2:′6،″6ـ ترپیریدیل ـ4،′4،″4ـ تری کربوکسیلاتو) روتنیوم (ІІ) تریس(تترابوتیل آمونیوم)) و Z907 (سیس ـ دی ایزوتیوسیاناتوـ(2،′2ـ بی پیریدیل ـ4،′4ـ دی کربوکسیلیک اسید)ـ(2،′2ـ بی پیریدیل ـ4،′4ـ دی نونیل) روتنیوم (ІІ))، مؤثرترین حساس کننده های تیتانیوم دی اکسید هستند که به دلیل بازده تبدیل انرژی بالا در سراسر جهان به عنوان رنگ های شاهد در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ استفاده می شوند. شکل 4 ساختار مولکولی و بازده بالای تبدیل انرژی را برای هر رنگ نشان می دهد [9].

filereader.php?p1=main_757e6949aa0db1866
شکل 4- ساختارهای مولکولی و بازده تبدیل انرژی مهم ترین رنگ های حساس به نور [9]

رنگ های N719، N3 و Z907 می توانند دامنه ی گسترده ای از منطقه ی مرئی از 400 تا 800 نانومتر را جذب کنند؛ در حالی که رنگ N749 در ناحیه ی مادون قرمز نزدیک تا 900 نانومتر جذب دارد [10و8]. جذب در نواحی مادون قرمز نزدیک و مرئی در این رنگ ها، به انتقال بار از فلز به لیگاند در کمپلکس کمک می کند. بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO) و پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, LUMO)، به طور عمده از اوربیتال های d فلز روتنیوم و اوربیتال *π لیگاند مشتق می شود. لیگاند ایزوتیوسیانات سطح LUMO را کاهش داده و منجر به یک جابجایی قرمز (Red Shift) در خواص جذبی کمپلکس و هم چنین پذیرش آسان تر الکترون از یون های یدید موجود در الکترولیت می شود. در کمپلکس های روتنیوم، گروه های کربوکسیل برای اتصال محکم تر به سطح تیتانیوم دی اکسید وجود دارند. این اتصال محکم باعث برهم کنش الکترونی بزرگ بین لیگاند و نوار رسانایی تیتانیوم دی اکسید شده و به تزریق مؤثرتر الکترون از کمپلکس روتنیوم به تیتانیوم دی اکسید کمک می کند. کمپلکس روتنیوم روی سطح تیتانیوم دی اکسید از طریق کوئوردیناسیون دو دندانه ای کربوکسیلات یا پیوند استری لایه نشانی می شود [8].

علاوه بر رنگ های ذکر شده، رنگ های دیگری مانند پورفیرین، فتالوسیانین، پریلن و مشتق-های آن ها (شکل 5) نیز در ساختار سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ استفاده می شود که بازده آن ها در مقایسه با رنگ های پلی پیریدینی پایین تر است [1].

filereader.php?p1=main_d1f3e5a22412dcab7
شکل 5- تعدادی از رنگ های استفاده شده در ساختار سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ [1]

3-4- الکترولیت اکسایش- کاهش:
الکترولیت استفاده شده در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ شامل یون های اکسایش- کاهش یدید/ تری یدید (
-I-/I3) می باشد که الکترون ها را بین فوتو الکترود تیتانیوم دی اکسید و الکترود شمارشگر جابجا می کند. مخلوط هایی از نمک های یدید (لیتیم یدید، سدیم یدید، پتاسیم یدید، تترا آلکیل آمونیوم یدید و مشتق های ایمیدازولیوم یدید با غلظت 0.1 تا 0.5 مولار) و ید (غلظت 0.05 تا 0.1مولار) در یک حلال غیر پروتونی (مانند استو نیتریل، پروپیو نیتریل، متوکسی استو نیتریل، پروپیلن کربنات یا مخلوط هایی از آنها) حل می شوند. عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگ به کاتیون های مخالف یدید مانند لیتیم، سدیم، پتاسیم و تترا آلکیل آمونیوم وابسته است؛ به این دلیل که قابلیت رسانایی یون مخالف در الکترولیت یا در فرایند جذب سطحی روی سطح تیتانیوم دی اکسید، منجر به جابجایی سطح نوار رسانایی الکترود تیتانیوم دی اکسید می شود. گرانروی حلال ها به طور مستقیم روی رسانایی یون در الکترولیت و در نتیجه عملکرد سلول اثر می گذارد. برای بهبود عملکرد سلول باید از حلال هایی با گرانروی کم استفاده کرد. ترکیب های بازی مانند ترشیری بوتیل پیریدین نیز به محلول الکترولیت اضافه می شود تا عملکرد سلول را بهبود دهد. برمید/ برم و هیدروکینون نیز به عنوان الکترولیت اکسایش- کاهش برای سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ استفاده شده اند، اما الکترولیت اکسایش- کاهش ید عملکرد بهتری ارائه می دهد.

3-5- الکترود شمارشگر (کاتد):
یون های تری یدید در الکترود شمارشگر به یدید کاهش پیدا می کنند. برای کاهش یون های تری یدید، الکترود شمارشگر باید فعالیت الکتروکاتالیزوری بالایی داشته باشد. پلاتین پوشش داده شده روی سطح اکسید رسانای شفاف (ضخامت 10-5 میکروگرم بر سانتی متر مربع یا تقریباً 200 نانومتر) یا کربن معمولاً به عنوان الکترود شمارشگر در این سلول ها استفاده می شود.

3-6- مواد ضد نشت:
یک ماده ی ضد نشت برای جلوگیری از نشت الکترولیت و تبخیر حلال مورد نیاز است. پایداری شیمیایی و فوتوشیمیایی ماده ی ضد نشت در مقایسه با جزء الکترولیت و حلال باید مورد توجه قرار گیرد. سورلین (کوپلیمر اتیلن و متاکریلیک اسید) سازگاری خوبی با این شرایط دارد [8].
 
4- عملکرد سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ:
به طور کلی با نگاه اجمالی در ساختار سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، باید این سلول ها را مشابه با یک باتری قلیایی تجاری دانست که در آن یک آند و یک کاتد در دو طرف الکترولیت مایع قرار می گیرند. به این ترتیب که نور خورشید از طریق الکترود شفاف وارد لایه ی رنگ شده و الکترون های آن را برانگیخته می کند. سپس این الکترون‌ها به نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید نیمه رسانا با نوار ممنوعه حدود 5.3 الکترون‌ولت، منتقل خواهد شد. با جذب الکترون‌ها در این نوار ممنوعه، میدان الکتریکی و سپس جریان ایجاد می‌شود. این جریان وارد مدار شده و به کاتد انتقال می‌یابد. کاتد هم چنین نقش یک کاتالیزور را دارد و الکترون ها را وارد محلول الکترولیت (یدید/ تری یدید) می‌کند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، الکترون‌ها دوباره وارد مولکول رنگ شوند. در سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دو فرآیندی که در سلول های قدیمی سیلیکونی توسط سیلیکون انجام می شد تفکیک شده اند. در سلول های قدیمی، سیلیکون هم به عنوان منبع فوتو الکترون به کار می رود و هم میدان الکتریکی لازم برای جداسازی بارها و ایجاد جریان را تولید می کند؛ در حالی که در سلول خورشیدی حساس شده با رنگ، نیمه رسانا تنها برای انتقال بار به کار می رود و فوتو الکترون ها توسط یک ماده ی رنگی حساس به نور فراهم می شوند [11].

اما در نگاه دقیق تر در یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ، جهت بررسی مرحله به مرحله، فوتون های نور خورشید طی مراحل زیر به جریان الکتریکی تبدیل می شوند (شکل 6):

1- رنگ نشانده شده روی سطح تیتانیوم دی اکسید، شار فوتون گسیل شده را جذب می کند (معادله ی 1).
2- به دلیل انتقال بار از فلز مرکزی به لیگاند، رنگ از حالت پایه (S) به حالت برانگیخته (*
S) می رسد. الکترون های برانگیخته شده به نوار رسانایی الکترود تیتانیوم دی اکسید تزریق شده و منجر به اکسایش رنگ می شوند (معادله ی 2).
3- الکترون های تزریق شده در نوار رسانایی تیتانیوم دی اکسید بین نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید انتشار یافته و میدان الکتریکی و سپس جریان را ایجاد می کنند. جریان به اکسید رسانای شفاف انتقال داده می شود تا از طریق سیم کشی خارجی به الکترود شمارشگر و سپس محلول الکترولیت برسد.
4- یون تری یدید موجود در محلول الکترولیت، الکترون ها را از الکترود شمارشگر گرفته و به یون یدید کاهش پیدا می کند (معادلهی 3).
5- رنگ اکسید شده (+
S) در تماس با محلول الکترولیت، الکترون ها را از یون یدید پذیرش کرده و به حالت پایه (S) برمی گردد (معادله ی 5). یون یدید نیز پس از انتقال الکترون به حالت اکسید شده ی خود یعنی یون تری یدید تبدیل می شود (معادله ی 4) [8]
filereader.php?p1=main_d5fb53ca86c694b56
شکل 6- نحوه ی عملکرد دقیق یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ [12و8]

نتیجه گیری:
انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع پاک و تجدیدپذیر می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی معرفی شود. در این راستا، تعدادی از دانشمندان پژوهش های خود را به ساخت و بررسی سلول های خورشیدی اختصاص داده اند. سلول های خورشیدی در چهار نسل دسته بندی می  شوند که سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، بخشی از نسل سوم را تشکیل می دهند. هر چند بازده تبدیل انرژی در این سلول ها نسبت به سلول‌ های خورشیدی معدنی پایین تر است، اما آن چه باعث توسعه ی این نسل از سلول‌ ها شده، پایین بودن نسبت قیمت بر عملکرد آن هاست که تولید انرژی را به طور چشم گیری مقرون ‌به ‌صرفه کرده است. سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ در آغاز چرخه ی توسعه هستند و به تازگی مطالعه ی گسترده تر روی این نوع سلول ها و ارائه ی راه کارهای امیدبخش برای افزایش بازده آن ها آغاز شده است.



میانگین امتیاز : 4.5/5 | تعداد رای : 13
نسخه قابل چاپ
نمایه ها : سلول خورشیدی پدیده ی فوتوولتاییک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ تیتانیوم دی اکسید الکترولیت اکسایش- کاهش الکترود شمارشگر

منابـــــع :

  • 1. Imahori, H., Umeyama, T., Ito, S. “Large π-Aromatic Molecules as Potential Sensitizers for Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells”, Accounts of Chemical Research, Vol. 42, pp. 1809-1818, (2009).
  • 2.http://dc344.4shared.com/doc/ULh-YoeP/preview.html (ماهنامه¬ی بولتن بین-الملل، شماره 102، چاپ شهریور 1386)
  • 3. http://comamiri2ab.persianblog.ir/post/4/
  • 4. http://www.nnin.org/doc/iwsg2008/iwsg2008_organic_solar_cells_ski.pdf (Iyer, S.S.K. “An Introduction to Organic Solar Cells”, International Winter School for Graduate Students 2008, (2008).
  • 5. Gourdin, G., “Solar Cell Technology. Current State of the Art”, (2007).
  • 6. https://engineering.purdue.edu/~yep/Lectures/solarcell_technology.ppt (Cho, W. S., Wang, X., Moore, J. E., Adam, T. “Solar Cell Technology”).
  • 7. Halme, J. “Dye-sensitized Nanostructured and Organic Photovoltaic Cells: Technical Review and Preliminary Tests”, Master’s Thesis at Helsinki University of Technology, (2002).
  • 8. Hara, K., Arakawa, H., Luque, A., Hegedus, S. “Handbook of Photovoltaic Science and Engineering (Chapter 15: Dye-sensitized Solar Cells)”, (2003).
  • 9. Kalyanasundaram, K., Grätzel, M. “Efficient Dye-Sensitized Solar Cells for Direct Conversion of Sunlight to Electricity”, Material Matters, Vol. 4, No. 4, pp. 88-91, (2009).
  • 10. http://www.solaronix.com/catalog/solaronix_catalog.pdf
  • 11. Nelson, J. “The Physics of Solar Cells (Properties of Semiconductor Materials)”, Imperial College Press, (2003).
  • 12. Longo, C., De Paoli, M.A. “Dye-Sensitized Solar Cells: A Successful Combination of Materials”, Journal of the Brazilian Chemical Society, Vol. 14, pp. 889-901, (2003).



تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:58 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

233 نکته اجرایی ساختمان

1- برای اندازه گیری عملیات خاکی در متره و برآورد از واحد متر مکعب استفاده می شود.
2- آجر خطائی ، آجری است که در اندازهای 5×25×25 سانتیمتر در ساختمانهای قدیمی برای فرش کف حیاط و غیره بکار می رفت
3- چنانچه لازم باشد در امتداد دیواری با ارتفاع زیاد که در حال ساختن آن هستیم بعدا دیوار دیگری ساخته شودباید لاریز انجام دهیم
4- هرگاه ابتدا و انتهای یک دیوار در طول دیوار دیگری بهم متصل شود ، به آن دیوار در تلاقی گفته می شود.
5- در ساختمانهای مسکونی (بدون زیرزمین)روی پی را معمولا بین 30 تا 50 سانتی متر از سطح زمین بالاتر می سازند که نام این دیوار کرسی چینی است.
6- قوس دسته سبدی دارای زیبایی خاصی بوده و در کارهای معماری سنتی استفاده می شود.
7- حداقل ارتفاع سرگیر در پله 2 متر می باشد.
8- ویژگیهای سقف چوبی :
الف)قبلا عمل کلافکشی روی دیوار انجام می گیرد
ب)عمل تراز کردن سقف در کلاف گذاری انجام می شود
ج)فاصله دو تیر از 50 سانتیمتر تجاوز نمی کند
د)تیرها حتی الامکان هم قطر هستند.
9- گچ بلانشه کندگیر بوده ولی دارای مقاومت زیاد مانند سیمان سفید است.

10- به سیمان سفید رنگ معدنی اکسید کرم اضافه می کنند تا سیمان سبز به دست آید.
11- سنگ جگری رنگ که سخت ، مقاوم و دارای رگه های سفید و در سنندج و خرم آباد فراوان است.
12- دستگاه کمپکتور ، دستگاهی است که فقط سطوح را ویبره می کند ، زیر کار را آماده و سطح را زیر سازی می کند.
13- عمل نصب صفحات فلزی (بیس پلیتها) در زمان 48 ساعت بعد از بتن ریزی صورت می گیرد.
14- زمانی که خاک (زمین) بسیار نرم بوده و مقاومت آن کمتر از یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد از فونداسیون پی صفحه ای استفاده می گردد.
15- قطر دایره بتون خمیری ، بر روی صفحه مخصوص آزمایش آب بتون ، حدود 30 تا 35 سانتیمتر می باشد.
16- حدود درجه حرارت ذوب شدن خاک آجر نسوز 1600 درجه می باشد.
17- نام آجری که از ضخامت نصف شده باشد ، آجر نیم لایی نامیده می شود.
18- نام دیوارهای جداکننده و تقسیم پارتیشن نام دارد.
19- عمل برداشتن خاک کف اطاق و ریختن و کوبیدن سنگ شکسته بجای آن را بلوکاژ می گویند.


20- زمین غیر قابل تراکم هوموسی نامیده می شود.
21- عمق پی های خارجی یک ساختمان در مناطق باران خیز حداقل 50 سانتیمتر است.
22- نام فضای موجود بین دو ردیف پله چشم نامیده می شود.
23- در سقف های چوبی حداکثر فاصله دو تیر 50 سانتیمتر است.
24- سیمان نوع اول برای دیوارها و فونداسیونهای معمولی استفاده میگردد.
25- اکسید آهن را برای تهیه سیمان قرمز رنگ ، با کلینگر سیمان سفید آسیاب می کنند.
26- نام دیگر لوله های سیاه بدون درز مانسمان نام دارد.
27- سریعترین و عملی ترین وسیله اجرای اتصالات ساختمان ،پلها و نظایر جوش می باشد.
28- حاقل درجه حرارت برای بتن ریزی 10 درجه می باشد.
29- ضخامت اندود سقف با ملات گچ و خاک باید بین 1 تا 2 سانتیمتر باشد.

30- اندود زیر قیروگونی ، ماسه سیمان است.
31- چنانچه گودبرداری از سطح زمین همسایه پائین تر باشد ، حداکثر فاصله شمعها 5/2 متر می باشد.
32- در پی کنی های کم عمق در زمین های ماسه ای حدود زاویه شیب 30 تا 37 درصد می باشد.
33- برای ایجاد مقاومت مناسب در طاق ضریس حداقل خیز قوس باید 3 سانتیمتر باشد.
34- لوله های مانسمان سیاه و بدون درز ، گاز رسانی
35- در بتون ریزی دیوارها و سقفها ، صفحات قالبی فلزی مناسب ترند.
36- از اسکدیپر برای خاکبرداری ، حمل ، تخلیه و پخش مواد خاکی استفاده می گردد.
37- اتصال ستون به فونداسیون به وسیله ستکا انجام می گیرد.
38- برای لوله کشی فاضلاب یهتر است از لوله چدنی استفاده گردد.
39- پر کردن دو یا سه لانه از تیرآهن لانه زنبوری در محل تکیه گاهها جهت ازدیاد مقاومت برشی است.

40- بهترین و با استفاده ترین اتصالات در اسکلت فلزی از نظر استحکام و یک پارچگی اتصالات با جوش است.
41- ارتفاع کف داربست جهت اجرای طاق ضربی تا زیر تیرآهن سقف برابر است با قدبنا+پنج سانتیمتر.
42- در ساختمانهای مسکونی کوچک (یک یا دو طبقه) قطر داخلی لوله های گالوانیزه برای آب رسانی باید 2/1 اینچ باشد.
43- وجود سولفات سدیم،پتاسیم و منیزیم محلول در آب پس از ترکیب با آلومینات کلسیم و سنگ آهک موجود در سیمان سبب کم شدن مقاومت بتون می گردد.
44- زمان نصب صفحات بیس پلیت معمولا باید 48 ساعت پس از بتون ریزی فونداسیون انجام شود.
45- برای ساخت بادبند بهتر است از نبشی ، تسمه ، ناودانی و میلگرد استفاده گردد.
46- هدف از شناژبندی کلاف نمودن پی های بنا به یکدیگر و مقاومت در برابر زلزله می باشد.
47- سقفهای کاذب معمولا حدود 30 تا 50 سانتیمتر پایین تر از سقف اصلی قرار می گیرد.
48- قلاب انتهایی در میلگردهای یک پوتربتونی برای عامل پیوند بیشتر آرماتور در بتون می باشد.
49- حد فاصل بین کف پنجره تا کف اطاق را دست انداز پنجره میگویند.

50- در ساخت کفراژ ستونها ، قالب اصلی ستون بوسیله چوب چهارتراش مهار می گردد.
51- طول پله عبارت است از جمع کف پله های حساب شده با احتساب یک کف پله بیشتر.
52-آجر جوش بیشتر در فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرد.
53- اثر زنگ زدگی در آهن با افزایش قلیایت در فلز نسبت مستقیم دارد.
54-از امتیازات آجر لعابی صاف بودن سطوح آن ، زیبایی نما ، جلوگیری از نفوز آب می باشد.
55- در کوره های آجرپزی بین خشتها صفحه کاغذی قرار می دهند.
56- بهترین نمونه قطعات کششی ضلع تحتانی خرپاها می باشد.
57- تیرهای بتن آرمه، خاموتها(کمربندها) نیروی برشی را خنثی می کنند.
58- چسبندگی بتون و فولاد بستگی به اینکه آرماتورهای داخل بتون زنگ زده نباشد.
59-شیره یا کف بتون زمانی رو می زند که توسط ویبره کردن هوای آزاد داخل بتون از آن خارج شده باشد.

60- آلوئک در اثر وجود دانه های سنگ آهن در خشت خام در آجرها پدیدار می گردد.
61- خشک کردن چوب به معنی گرفتن شیره آن است.
62- لغاز به معنی پیش آمدگی قسمتی از دیوار.
63-مقدار کربن در چدن بیشتر از سرب است.
64- لوله های آب توسط آهک خیلی زود پوسیده می شود.
65- آجر سفید و بهمنی در نمای ساختمان بیشترین کاربرد را دارد.
66- آجر خوب آجری است که در موقع ضربه زدن صدای زنگ بدهد.
67-لاریز یعنی ادامه بعدی دیوار بصورت پله پله اتمام پذیرد.
68-کرم بندی همیشه قیل از شروع اندود کاری گچ و خاک انجام می گیرد.
69- برای خم کردن میلگرد تا قطر 12 میلیمتر از آچار استفاده می گردد.

70- اسپریس یعنی پاشیدن ماسه و سیمان روان و شل روی دیوار بتونی.
71- برای دیرگیری گچ ساختمانی از پودر آهک شکفته استفاده می گردد.
72- مشتو یعنی ایجاد سوراخهائی در سطح خارجی دیوارها جهت ساختن داربست.
73- بتون معمولا پس از 28 روز حداکثر مقاومت خود را به دست می آورد.
74- پیوند هلندی از اختلاط پیوندهای کله راسته و بلوکی شکل می گیرد.
75- وجود بند برشی در پیوند مقاومت دیوار را ضعیف می کند.
76- کاملترین پیوند از نظر مقاومت در مقابل بارهای فشاری وارده پیوند بلوکی می باشد.
77- قپان کردن در اصطلاح یعنی شاقولی نمودن نبش دیواره.
78- خط تراز در ساختمان برای اندازه برداریهای بعدی و مکرر در ساختمان است.
79-ضخامت و قطر کرسی چینی در ساختمانها بیشتر از دیوارهاست.

80- پارتیشن میتواند از جنس چوب ، پلاستیک و فایبرگلاس باشد.
81- از دیوارهای محافظ برای تحمل بارهای افقی و مایل استفاده می شود.
82- ملات باتارد از مصالح ماسه ، سیمان و آهک ساخته می شود.
83- مقدار عمق سطوح فونداسیونها از زمین طبیعی در همه مناطق یکسان نیست.
84- ملات ساروج از مصالح آهک ، خاکستر ، خاک رس ، لوئی و ماسه بادی ساخته می شود.
85- ملات در دیوار چینی ساختمان حکم چسب را دارد.
86- ملات آبی اگر بعد از ساخته شدن از آب دور نگهداشته شود فاسد می گردد.
87- در مجاورت عایقکاری (قیروگونی)از ملات ماسه سیمان استفاده می شود.
88- برای ساخت ملات باتارد آب + سیمان 250+آهک 150+ ماسه
89-پیه دارو ترکیبی از مصالح آهک ، خاک رس ، پنبه و پیه آب شده

90-ابعاد سرندهای پایه دار 1 تا 5/1 عرض و طول 5/1 تا 2 متر .
91-معمولا برای کرم بندی دیوارهای داخلی ساختمان(اطاقها) از ملات گچ و خاک استفاده می شود.
92- طرز تهیه گچ دستی یا گچ تیز عبارت است از مقداری آب + گچ بااضافه مقداری سریش.
93- وجود نمک در ملات کاه گل موجب میشود که در آن گیاه سبز نشود.
94- هنگام خودگیری حجم گچ 1 تا 5/1 درصد اضافه می شود.
95- گچ کشته یعنی گچ الک شده ورزداده + آب.
96- اندودهای شیمیایی در سال 1948 کشف شد که ترکیب آن پرلیت ، پنبه نسوز مواد رنگی و میکا می باشد که بعد از 8 ساعت خشک میشوند و بعد از دو تا سه هفته استحکام نهایی را پیدا می کنند و در مقابل گرما ، سرما و صدا عایق بسیار خوبی هستند.
97- سرامیک بهترین عایق صوتی است ، زیرا سلولهای هوایی بسته ای دارد که ضخامت آن 6 تا 10 میلیمتر است.
98- آکوسیت نیز عایق خوبی برای صداست.
99- اندازه سرندهای چشم بلبلی 5 میلیمتر است.

100- سرند سوراخ درشت به سرند میلیمتری مشهور است.
101- اندودهای هوایی یعنی اندودی که در مقابل هوا خودگیری خود را انجام می دهند.
102- ترکیب اندود تگرگی یا ماهوئی پودر سفید سنگ + سیمان رنگی +آب (در حالت شل) می باشد.
103- وقتی با سنگ سمباده و آب روکار سیمانی را می شویند تا سنگهای الوان خود را نشان دهند به اصطلاح آب ساب شده می گویند.
104- کار شیشه گذاری در آب ساب و شسته انجام می گیرد.
105- فرق اندود سقف با دیئار در فضاهای بسته (مانند اطاق) این است که اندود سقف سبک و دیوارها معمولی می باشد.
106- مهمترین عامل استفاده از اندود در سقف های چوبی محافظت از آتش سوزی می باشد.
107- سقفهایی با تیرآهن معمولی طاق ضربی و بتنی مسلح در درجه حرارت 400 تا 500 درجه تغییر شکل پیدا می کنند.
108- ضخامت اندود گچ و خاک حدودا 2 سانتیمتر است.
109- توفال تخته 30 تا 40 سانتیمتری که تراشیده و سبک است.

110- علت ترک اندود در سقفهای چوبی افت تیرهاست.
111- سقف کاذب در مقابل گرما ، سرما ، رطوبت و صدا عایق خوبی به حساب می آید.
112- در زیر سازی سقف جهت اجرای اندود در کنار دریا از نی بافته شده بیشتر استفاده مس شود.
113- توری گالوانیزه در نگهداری پشم شیشه در سقفهای سبک ، سطح دیوارهای قیراندود و سطح تیرآهنهای سقف کاربرد دارد.
114- مصرف میلگرد جهت اجرای زیر سازی سقفهای کاذب 9 عدد در هر متر مربع می باشد.
115- موارد اصلی استفاده از سقفهای کاذب بیشتر به منضور کم کردن ارتفاع ، عبور کانالها و لوله ها و زیبایی آن می باشد که شبکه آن حتما باید تراز باشد.
116- بهتر است در سقفهای بتونی میله های نگهدارنده سقف کاذب قبل از بتون ریزی کار گذاشته شود.
117- در سقفهای کاذب مرتبط با هوای آزاد(مانند بالکن) اندود گچ + موی گوساله و آهک استفاده می شود.
118- شالوده در ساختمان یعنی پی و فونداسیون.
119- ابعاد پی معمولا به وزن بنا و نیروی وارده ، نوع خاک و مقاومت زمین بستگی دارد.

120- در نما سازی سنگ ، معمولا ریشه سنگ حداقل 10 سانتیمتر باشد.
121- در فشارهای کم برای ساخت فونداسیونهای سنگی از ملات شفته آهک استفاده می شود و برای ساخت فونداسیونهایی که تحت بارهای عظیم قرار می گیرند از ملات ماسه سیمان استفاده می شود.
122- در ساختمان فونداسیونهای سنگی پر کردن سنگهای شکسته را میان ملات اصطلاحا پر کردن غوطه ای می نامند.
123- پخش بار در فونداسیون سنگی تحت زاویه 45 درجه انجام می گیرد.
124- در ساختمانهای آجری یک طبقه برای احداث فونداسیون اگر از شفته آهکی استفاده شود اقتصادی تر است.
125- در پی های شفته ای برای ساختمانهای یک تا سه طبقه 100 تا 150 کیلو گرم آهک در هر متر مکعب لازم است.
126- اصطلاح دو نم در شفته ریزی یعنی تبخیر آب و جذب در خاک.
127- معولا سنگ مصنوعی به بتن اطلاق می شود.
128- زاویه پخش بار فنداسیون بتنی نسبت به کناره ها در حدود 30 تا 45 درجه می باشد.
129- بتن مکر برای پر کردن حجمها و مستوی کردن سطوح کاربرد دارد.

130- مهمترین عمل ویبراتور دانه بندی می باشد.
131- معمولا بارگذاری در قطعات بتنی بجز تاوه ها پس از هفت روز مجاز می باشد.
132- از پی منفرد بیشتر در زمینهای مقاوم استفاده می شود.
133- بتون مسلح یعنی بتن با فولاد.
134- از نظر شکل قالبندی برای فونداسیونها قالب مربع و مسطیل مقرون به سرفه مس باشد.
135- پی های نواری در عرض دیوارها و زیر ستونها بکار می رود و در صورتیکه فاصله پی ها کم باشد و با دیوار همسایه تلاقی نماید پی نواری بیشترین کاربرد را دارد.
136- در آسمان خراشها ، معمولا از پی ژنرال فونداسیون استفاده می شود و وقتی از این نوع پی در سطحی بیش از سطح زیر بنا استفاده شود زمین مقاوم و بارهای وارده بیش از تحمل زمین است.
137- هرگا فاصله پی ها از هم کم بوده یا همدیگر را بپوشند یا یک از پی ها در کنار زمین همسایه قرار گیرد از پی های مشترک استفاده می شود.
138- اصطلاح ژوئن درز انبساط است.
139- میتوان به جای دو پی با بار مخالف از پی ذوزنقه ای استفاده کرد.

140- بهترین و مناسب ترین نوع پی در مناطق زلزله خیز پی رادیه ژنرال است.
141- در اجرای شناژبندی جهت اتصال به فونداسیون معمولا شناژها از بالا و پایین همسطح هستند.
142- در کفراژبندی پی چهارگوش از نظر سرعت و اجرا اقتصادی تر است.
143- در عایق بندی از گونی استفاده می کنیم ،زیرا از جابجایی قیر جلوگیری می کند و حکم آرماتور را دارد که در پشت بام از جلو ناودان به بعد پهن می شودکه در 2 لایه گونی انجام می گیردکه گونی ها در لایه بعدی نسبت به لایه قبل با زاویه 90 درجه برروی هم قرار می گیرند.
144- زیر قیروگونی از اندود ملات ماسه سیمان استفاده می شود که بعضی از مهندسان در زیر قیر اندود ملات ماسه آهک استفاده می کنند که در اینصورت قیروگونی فاسد می شود.
145- از قلوه سنگ (ماکادام) در طبقه هم کف می توانیم بجای عایق کاری استفاده کنیم که ضخامت آن حدود 40-30 سانتیمتر خواهد بود.
146- اگر در عایقکاری ، قیر بیش از حد معمول مصرف شود باعث می شود قیر در تابستان جابجا شود.
147- عایقکاری قیروگونی می بایست از سر جانپناه حدودا 20 سانتیمتر پایینتر شروع شود و قیروگونیی که روی جانپناه کشیده می شود برای جلوگیری از نفوذ بارش با زاویه است.
148- سطح فونداسیون به این دلیل عایق می شود که از مکش آب توسط ملات دیوار چینی ها به بالا جلوگیری میکند.
149- در عایقکاری عمودی روی دیوارهای آجری بهتر است که از اندود ماسه سیمان استفاده شود.

150- اصطلاح زهکشی یعنی جمع کردن و هدایت آب ،که فاصله آبروها در زهکشی باید به حدی باشد که به پی ها نفوذ نکند.
151- اگر توسط سفال زه کشی کنیم باید حتما درز قطعات را با ملات پرکنیم.
152- حداقل شیب لوله های زه کشی به سمت خوضچه 2 تا 4 درصد می باشد.
153- حداقل شیب لوله های فاضلاب 2 درصد است.
154- برای جلوگیری از ورود بو به داخل ساختمان ، شترگلو را نصب می کنند.
155- علیترین نوع لوله کشی فاضلاب از نوع چدنی می باشد که با این وجود در اکثر ساختمانها از لوله های سیمانی استفاده می شود که ضعف این لوله ها شکست در برابر فشارهای ساختمان می باشد.
156- سنگ چینی به سبک حصیری رجدار بیشتر در دیوار و نما سازی استفاده می شود.
157- ضخامت سنگهای کف پله و روی دست انداز پنجره 5/4 سانتیمتر می باشد.
158- جهت اتصال سنگهای نما به دیوار استفاده از ملات ماسه سیمان و قلاب مناسبتر می باشد که جنس قلابها از آهن گالوانیزه می باشد.
159- سنگ مسنی معمولا در روی و کنار کرسی چینی نصب می شود و زوایای این سنگ در نماسازی حتما بایستی گونیای کامل باشد.

160- در نما سازی طول سنگ تا 5 برابر ارتفاع آن می تواند باشد.
161- معمولا 30 درصد از سنگهای نما بایستی با دیوار پیوند داشته باشند که حداقل گیر سنگهای نما سازی در داخل دیوار 10 سانتیمتر است.
162- در بنائی دودکشها باستی از مخلوطی از اجزاء آجر استفاده شود.
163- در علم ساختمان دانستن موقیعت محلی ، استقامت زمین ، مصالح موجود ، وضعیت آب و هوایی منطقه برای طراحی ساختمان الزامی می باشد.
164- در طراحی ساختمان ابتدا استقامت زمین نسبت به سایر عوامل الویت دارد و لازم به ذکر مقاومت خاکهای دستی همواره با زمین طبیعی جهت احداث بنا هرگز قابل بارگذاری نیست.
165- زمینهای ماسهای فقط بار یک طبقه از ساختمان را می تواند تحمل کند.
166- هنگام تبخیر آب از زیر پی های ساختمان وضعیت رانش صورت می گیرد.
167- زمینی که از شنهای ریز و درشت و خاک تشکیل شده دج نامیده می شود که مقاومت فشاری زمینهای دج 10-5/4 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد.
168- مطالعات بر روی خاک باعث می گردد وضع فونداسیون ، ابعاد و شکل آن بتوانیم طراحی کنیم.
169- در صحرا برای آزمایش خاک از چکش و اسید رقیق استفاده می گردد.

170- سیسموگراف همان لرزه نگار است.
171- خاکی که برنگ سیاه قهوه ای باشد مقاومتش بسیار عالی است که نفوذ آب در آنها کم و به سختی انجام می گیرد.
172- سنداژیا گمانه زنی همان میله زدن در خاک و برداشت خاک از زمین می باشد.
173- اوگر همان لوله حفاری است.
174- خاک چرب به رنگ سبز تیره و دارای سیلیکات آلومینیوم آبدار است.
175- معیار چسبندگی خاک این است درصد دانه های آن کوچکتر از 002/0 میلیمتر باشد.
176- اصطلاحا خاک مرغوب زد نامگذاری می شود.
177- برای جلوگیری از ریزش بدنه و ادامه پی کنی و همین طور جلوگیری از نشست احتمالی ساختمان همسایه و واژگونی آن و جلوگیری از خطرات جانی باید دیوار همسایه را تنگ بست که تحت زاویه 45 درجه انجام می گیرد.
178- دیوار اطراف محل آسانسور معمولا ازمصالح بتون آرمه می سازند.
179- پی سازی کف آسانسور معمولا 40/1 متر پایین تر از کفسازی است.

180- قدیمی ترین وسیله ارتباط دو اختلاف سطح بواسطه شیب را اصطلاحا رامپ می گویند که حداکثر شیب مجاز آن 12 درصد می باشد که ات 5/2 درصد آن را میتوان افزایش داد.
181- برای ساختن پله گردان بیشتر از مصالح بتون آرمه و آهن استفاده می شود.
182- پله معلق همان پله یکسر گیردار است.
183- پله آزاد در ورودی ساختمان به حیاط یا هال و نهار خوری استفاده می شود.
184- پله های خارجی ساختمان حتی الامکان می بایست آجدار باشد.
185- به فضای موجود بین دو ردیف پله چشم پله می گویند.
186- فواصل پروفیل های جان پناه پله 12-7 سانتیمتر می باشد.
187- شاخکهای فلزی جتنپناه بهتر است که از پهلو به تیر آهن پله متصل شود.
188- سرگیر یا حدفاصل بین دو ردیف پله که رویهم واقع می شوند حداقل 2 متر می باشد.
189- طول پله مساوی است با تعداد کف پله منهای یک کف پله.

190- پیشانی پله به سنگ ارتفاع پله اطلاق می شود.
191- برای جلوگیری از سرخوردن در پله لب پله ها را شیار و اجدار می سازند و گاهی اوقات لاستیک می کوبند
192- اتصال پله های بالا رونده به دال بتنی (پاگرد) یه روی دال بتنی متصل می شوند ولی پله های پایین رونده در دال بتنی بایستی به مقابل دال بتنی وصل شوند.
193- اجرای جانپناه پله معمولا با مصالح چوبی زیاتر می باشد.
194- پله هایی که مونتاژ می شوند به پله های حلزونی معروف هستند.
195- از نظر ایمنی اجرای پله فرار با مصالح بتنی مناسبتر است.
196- تیرهای پوشش دهنده بین دو ستون (روی پنجره ها و درب ها ) نعل درگاه نام دارد که انتقال بار توسط آن یکنواخت و غی یکنواخت است.
197- گره سازی در چهار چوبهای درب و پنجره و دکوراسیون بکار می رود.
198- تحمل فشار توسط بتن و تحمل کشش توسط فولاد را به اصطلاح همگن بودن بتن و فولاد می نامند.
199- بالشتک بتونی در زیرسری تیرآهن های سقف مصرف می شود که جنس آن می تواند فلزی ، بتونی زیر سری و بتونی مسلح باشد.

200- در اجرای تیر ریزی سقف با تیرآهن ، مصرف بالشتک کلاف بتنی و پلیت مناسبتر است.
201- بالشتک های منفرد زیرسری ، حداقل ریشه اش از آکس تیر ریزی سقف 25 سانتیمتر است.
202- اجرای مهار تیر ریزی سقف با میلگرد معمول تر می باشد.
203- برای تراز کردن تیر ریزی سقف باید بوسیله سیمان همه در یک افق ترازی قرار گیرد.
204- طاق ضربی از نظر ضخامت به سه دسته تقسیم می شودکه معمول ترین آن نیم آجره می باشد که مهمترین عامل مقاومت در طاق ضربی خیز قوس مناسب است.
205- در زمستان پس از دوغاب ریزی طاق ضربی ، بلافاصله بایستی کف سازی کامل روی سقف انجام شود.
206- اگر هوا بارانی باشد پس از اتمام طاق ضربی نباید دوغاب ریخت.
207- سقفهای بتنی قابلیت فرم(شکل) گیری بهتری دارند.
208- وظیفه انسجام و انتقال نیروها در سقفهای بتنی بعهده آرماتور می باشد.
209- اودکادر سقف های بتنی به منظور خنثی کردن نیروی برشی بکار می رود.

210- بطور نسبی عمل بتون ریزی بین دو تکیه گاه می بایست حداکثر طی یک روز عملی شود.
211- از ویژگی های سقفهای مجوف سبکی آن است که در این سقف ها آرماتور گذاری بصورت خرپا می باشد.
212- تفاوت سقف های پیش فشرده با سقف های مجوف سفالی کشیده شدن آرماتورها می باشد.
213- حداقل زمان بریدن میلگردها در سقفهای پیش تنیده معمولا 7 روز می باشد.
214- نیروی کششی ذخیره شده در آرماتور سقفهای پیش تنیده عامل خنثی کننده نیروی فشاری است.
215- در سقفهای مجوف هنگامی از تیرهای دوبل استفاده می شود که دهانه و طول تیر زیاد باشد.
216- قبل از ریختن پوشش بتون در اجرای تیرچه بلوکها ابتدا می بایست سطح تیرچه و بلوک مرطوب شود.
217- اصطلاحا میش گذاری در بتن مسلح آرماتورهای شبکه نمره کم اطلاق می گردد.
218- حداکثر فاصله دو تیر در سقفهای چوبی 50 سانتیمتر می باشد.
219- معمولا زمان باز کردن قالبهای مقعر در سقف های بتونی 5 روز می باشد.

220- استفاده از قالبندی مقعر بتنی در سقفهای اسکلت فلزی و بتنی معمولتر است.
221- کابلهای برق در سقفهای مقعر داخل لوله های فولادی تعبیه می شود.
222- در ساختمان هایی که بیشتر مورد تهدید آتش سوزی بهتر است نوع بنا بتنی باشد.
223- در کارخانه های صنعتی معمولا از سقف اسپیس دکس استفاده می شود.
224- اصطلاحا مفهوم سرسرا همان سقف نورگیر است.
225- در شیشه خورهای نورگیر سقف برای فضاهای وسیع از سپری استفاده میشود زیرا از خمش در طول جلوگیری می کند.
226- مهمترین مزیت سقفهای کاذب آکوستیک بر ساقفهای کاذب عایق در برابر صدا می باشد.
227- مهمترین مزیت سقفهای کاذب آلومینیومی عدم اکسیداسیون آن می باشد.
228- روش جلوگیری از زنگ زدگی آرماتور در بتن این است که جرم آن را می گیریم و داخل بتن قرار می دهیم.
229- اتصال سقف کاذب در راستای دیوارها باعث پیش گیری از جابجایی سقف و ترکهای موئین خواهد شد.

230- قرنیز یکطرفه آب را به یک سمت منتقل می کند و هنگامی از قرنیز دو طرفه هنگامی استفاده می شود که دو طرف دیوار آزاد باشد.
231- قرنیز حتما باید آبچکان داشته باشد که آبچکان شیاره زیر قرنیز می باشد.
232- قرنیزی که توسط آجر چیده می شود هره چینی می نامند.
233- قرنیز پای دیوارهای داخلی به منظور جلوگیری از مکش آب توسط گچ و … و جلوگیری از ضربه ها و خراشها استفاده می شود و حتما باید آبچکان داشته باشد.



تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:57 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

شیشه



تاريخچه شيشه دو جداره

استفاده از شیشه توسط رومی ها در حدود هزار سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده است و استفاده عمومی از آن نیز به حدود 200 سال قبل باز میگردد که از آن زمان شیشه ها با ابعاد مختلف وارد زندگی عموم مردم گردید .در سال 1865 میلادی صاحب یک مغازه شیشه فروشی در شهر نیویورک با ابتکار خویش حق ثبت و امتیاز بهره برداری از شیشه های عایق دوجداره، غیر قابل نفوذ را در ایالات متحده بدست آورد .


شيشه های دو جداره

نور خورشيد از سه طيف اصلی تشکيل شده است:

  • ماوراء بنفش :
  • تابش بلند مدت این پرتو موجب تغییر رنگ اجسام از جمله پرده، فرش و ... می شود. به این منظور جهت جلوگیری از تابش این طیف باید به ضریب عبور اشعه ماوراء بنفش از شیشه توجه نمود.

  • نور مرئی :
  • ورود نورمرئی به منزل بصورت کنترل شده موجب دید صحیح چشم جهت مشاهده اجسام میگردد. میزان تابش تحت عنوان روشنایی مطرح میگردد. جهت تنظیم حداکثر و حداقل میزان روشنایی می بایست به ضریب عبور نور مرئی از شیشه و همچنین ضریب بازتابش نورمرئی توجه داشت.

  • نور مادون قرمز :
  • مادون قرمز آن بخش از انرژی خورشیدی است که بصورت حرارت احساس میشود. تقریباً دو سوم از انرژی ورودی و خروجی از راه پنجره بصورت تابش در طیف مادون قرمز جریان می یابد. در مناطق گرمسیر و پر آفتاب تابش این طیف از نور به داخل ساختمان موجب افزایش سریع دما میشود. این پدیده بار سنگینی را به سیستم خنک کننده ساختمان تحمیل نموده و سبب افزایش مصرف انرژی میشود، به همین ترتیب بخش قابل توجهی از گرمای درون ساختمان در مناطق سردسیر در همین طیف از راه پنجره ها به بیرون تابیده میشود. با انتخاب ترکیب مناسبی از انواع شیشه رنگی، رفلکس، لمینیت و دوجداره می توان جریان نور و ورود و خروج انرژی از ساختمان را کنترل نمود و آرامش ساکنان آن را تامین نمود.


    تعريف شيشه

    مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه عبارتند از: کربنات سدیم سنگین، سنگ آهک و سیلیس واژه شیشه فلوت به معنای شیشه بدون موج و کاملاً صاف از آنجا نشات میگیرد که پس از بیرون آمدن شیشه از کوره به منظور مسطح نمودن و ضخامت سازی، شیشه بر روی حوضچه مذاب قلع شناور میگردد و به اصطلاح تبدیل به شیشه فلوت میشود.

    استفاده از شیشه توسط رومی ها در حدود هزارسال قبل از میلاد مسیح رایج بوده است و استفاده عمومی از آن نیز به حدود 200 سال قبل باز میگردد که از آن زمان شیشه ها با ابعاد مختلف وارد زندگی عموم مردم گردیدند. در سال 1865 میلادی صاحب یک مغازه شیشه فروشی در شهر نیویورک با ابتکار خویش حق ثبت و امتیاز بهره برداری از شیشه های عایق دوجداره، غیر قابل نفوذ را در ایالت متحده بدست آورد.


    اهميت شيشه

    مقدار نور و انرژی که بین ساختمان و فضای اطراف در جریان است تاثیر قابل توجهی برزیبایی فضا، آرامش ساکنین و هزینه های سرمایش و گرمایش دارد با شناخت صحیح نور، انرژی و تابش میتوان با انتخاب شیشه مناسب فضای کنترل شده و دلنشینی را برای ساکنین ایجاد نمود و درعین حال از ورود پرتوهای مضر به ساختمان جلوگیری کرد.

    با توجه به گسترش روز افزون معماری نوین ، استفاده از انواع شیشه های پوشش دار رنگی رفلکس، Low-e و ... ابزاری است که در جهت تحقق ایده های خلاق و جلوگیری از اتلاف انرژی ارزشمند استفاده می شود.


    انواع شيشه

  • شيشه های رنگی: این شیشه در مقایسه با شیشه های معمولی بخش بیشتری از نور را جذب و یا بازتاب میکند.
  • شيشه های رفلکس: این شیشه بخش بیشتری از صیف های مختلف را باز می تاباند و در کنترل نور و انرژی بسیار موثر می باشد.در انتخاب شیشه رفلکس باید به محدودیت های آن از جمله آیینه ای بودن در شب توجه نمود.

  • شيشه های Low-e : این شیشه ها پرتوهای گرمازای مادون قرمز را بازتاب نموده اما نورمرئی را از خود عبور می دهند.در مناطق گرمسیر انتخاب این نوع شیشه سبب جلوگیری از اتلاف انرژی حرارتی داخل ساختمان به بیرون میگردد.
  • شيشه های Laminate :این نوع شیشه مانع عبور 99 % از پرتو های ماوراء بنفش می شود و همزمان نورمرئی و مادون قرمز را از خود عبور میدهد.

  • اساس شیشه های دوجداره برمبنای ایجاد یک فضای داخلی پر از هوای خشک و یا استفاده از یک گاز بی اثر مانند گاز آرگون بین دو یا چند صفحه شیشه ای است که لبه ها یا درزهای آن هوابندی شده است و فضای بین آنها با مواد خشک کننده ای مانند سیلیکاژل پر می شود. با توجه به پایین بودن ضریب انتقال حرارت (ثابتK) در شیشه های دو جداره استاندارد میزان انتقال گرما و سرما کاهش یافته و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی جهت تامین سرمایش و یا گرمایش محیط داخل ساختمان میگردد. مقدار ضریب ثابت K رابطه مستقیم با فاصله دو جدار شیشه از یکدیگر داشته و با توجه به استفاده هوای خشک و یا گاز تزریقی(آرگون، گزنون و ...)بین دوجداره، انتقال حرارت نیز کمتر میگردد. این امر در رابطه مستقیم با مصرف انرژی سوخت می باشد و صرفه جویی اقتصادی را به دنبال خواهد داشت. در ضمن بطور چشمگیری باعث کاهش عبور صوت خواهد گردید.


    عايق بودن در برابر صدا

    سکوت و آرامش در خانه باعث ارتقا کیفیت زندگی میگردد . وجود حفره های خالی متعدد باعث شده تا علاوه بر سبکتر شدن سازه پنجره مانند یک عایق طبیعی عمل کند . با توجه به تحقیقات انجام شده در صورت استفاده از پروفیل استاندارد و شیشه های دوجداره مناسب میتوان شدت آلودگی صوتی را به رقمی معدل 30 دسی بل کاهش داد .


    شيشه دو جداره

    ضخامت های رایج در جداره های مختلف 4 و 6 میلیمتر بوده و رنگ های متداول ، فلوت ساده ، برنز، دودی ، سبز ، نقره ای ، آبی ، طلائی و ... میباشد از دیدگاه باز تابش نیز شیشه ها دارای انواع ساده و رفلکس میباشند . از شیشه های ویژه میتوان به شیشه های سند بلاست ، شیشه های اسید شوی ، شیشه های سکوریت (نشکن) ، شیشه های لمینیت ، شیشه ها ضد سرقت ، ضد انفجار ، شیشه های ضدگلوله ، شیشه های خم ، شیشه های طرح دار و شیشه هایی با ضریب انتقال حرارت پایین (LOW-e) اشاره کرد .

    در یک پنجره انتخاب نوع شیشه از اهمیت خاصی برخوردار است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی پنجره ها زیباتر شده اند و با توجه به خواص ویژه و کاربردی گوناگون آنها در ساختمان، شیشه هایی تولید شده است که اتلاف انرژی را به حداقل رسانده اند. پنجره ها انرژی را از چهار طریق انتقال میدهند:

  • انتقال گرما به سطح سردتر (Conduction)
  • انتقال گرما به هوای اطراف (Convection)
  • بازتابش(Radiation)
  • انتقال دائم حرارت از درز و لاستیکهای کنار پنجره(Air Leakage)

  • امروزه تکنولوژی بکاررفته در تولید پنجره به واسطه لایه گذاری های خاص و استفاده از شیشه های دوجداره از رنگ پریدگی فرش، موکت و اثاثیه منزل جلوگیری کرده و محدودیت اندازه در پنجره و تعرق شیشه ها در فصول سرد را از بین میبرد.

    کاهش هزینه های انرژی با انتخاب شیشه دوجداره کنترل کامل نور، گرما، صدا با کیفیتی متمایز. اختراع شیشه دوجداره بی شک یکی از مهمترین تحولات صنعت ساختمان بوده است.استفاده بهتر از نور خورشید و هم زمان با آن کنترل کامل نور،گرما،سرما،صدا از مزیت های اصلی این نوع شیشه است.شیشه دوجداره با بهبود ایزولاسیون حرارتی صرفه جویی های مهمی در هزینه های خرید تاسیسات گرمایشی و سرمایشی ساختمان را به دست میدهد.

    در بلند مدت شیشه های دوجداره هزینه های انرژی و راهبری ساختمان را نیز کاهش میدهد.درهوای سرد تعرق در سطح شیشه ها در داخل ساختمان ، علاوه بر کاهش وضوح دید، آسیب ها و خسارت جدی به مصالح ساختمانی اطراف پنجره ها وارد آورده و سبب کاهش رطوبت موجود در داخل ساختمان نیز میگردد.


    ويژگی های اصلی شيشه دوجداره

  • کاهش اتلاف انرژی
  • جلوگیری از نم زدگی شیشه
  • ایمنی بیشتر نسبت به پنجره با شیشه تک جداره

  • شیشه های دوجداره با کنترل جریان انرژی، اتلاف انرژی بین داخل و خارج ساختمان را تا 50% کاهش میدهند . درصورت استفاده از شیشه های دوجداره و پنجره های عایق، میتوان در ازای هر مترمربع شیشه دوجداره به میزان 40 متر مکعب گاز در سال صرفه جویی نمود. سطح خارجی شیشه در پنجره های با شیشه تک جداره در زمستان بسیار سرد میشود و این سرما، هوای اطراف خود را به نقطه شبنم میرساند و سبب بروز قطرات آب بر روی شیشه می شود. در صورت استفاده از شیشه دوجداره سطح شیشه داخلی آن به اندازه ای سرد نمی شود که هوای اطراف خود را به نقطه شبنم برساند، پس تعرق بر روی شیشه صورت نمی گیرد. استفاده از شیشه دوجداره سبب کاهش بروز این پدیده(تعرق شیشه) و به طبع آن پیشگیری از رطوبت زدگی و پوسیدگی اطراف پنجره ها میشود.

    همچنین با استفاده از شیشه دوجداره در صورت شکستن شیشه خارجی خطری برای ساکنین بوجود نمی آید وشیشه داخلی از ورود خرده شیشه ها به فضای زندگی جلوگیری می کند. درمجموع می توان گفت شیشه های دو جداره (با شیشه های 4 و 6 میلیمتری) حداقل 50 % در میزان شدت صوت تاثیر می گذارد.

    شیشه های دوجداره عایق بسیار خوب صدا نیز هستند و با کاهش نفوذ آلودگی های صوتی محیط به درون ساختمان، فضایی آرامش بخش برای ساکنان فراهم می آورند. علاوه بر موارد فوق، در شیشه های دوجداره، با انتخاب مناسب لایه های شیشه می توان مقاومت در برابر زلزله و پرتو های مضر خورشید را به میزان مناسبی افزایش داد.


    مبحث 19 مقررات ملی ساختمان

    مقررات ملی ساختمان دارای اصول مشترک و یکسان لازم الاجرا در سراسر کشور است و به هر گونه عملیات ساختمانی نظارت میکند ، وزارت مسکن و شهرسازی اقدام به انتشار مقررات ملی در بیست مبحث نموده که مبحث 19 آن مربوط به صرفه جویی مصرف انرژی در ساختمان ها میباشد .

    مبحث 19 در سال 1370 به تصویب هیات محترم وزیران رسید و اجرای آن در ساختمان های کشور الزامی گردید .در حال حاضر اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان برای تمام ساختمان های دولتی اجباری است و اجرای آن برای تمام ساختمان های خصوصی واقع در شهرهای استان تهران و شهرهای تابعه از سال 1384 اجباری گردیده است .

    آنچه در حال حاضر در همکاری سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور با شهرداری ها سازمان نظام مهندس مد نظر میباشد ، رعایت مقررات ملی ساختمان و نظارت بر اجرای آن است اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان که یکی از موارد آن نصب پنجره های دو جداره استاندارد میباشد تنها باعث افزایش 5 درصدی هزینه های ساختمان میگردد ولی از طرف دیگر ظرفیت سیستم سرمایش و گرمایش مورد نیاز را میتوان تا حدود زیادی کوچک انتخاب نمود که به نوبه خود کاهش زیاد هزینه ها را در این قسمت شامل میشود .بعلاوه اینکه ایجاد فضای مناسب برای زندگی ساکنین وافزایش سطح رفاه جامعه و در نتیجه کاهش هزینه های اولیه را نیز موجب میگردد .



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:56 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    ‌کاربردکاتالیزورهای نوری (1)

    فرایند کاتالیز کردن نوری امروزه به یک کلمه پراستفاده تبدیل شده است و محصولات مختلفی بر پایه‌ی عملکرد کاتالیزورهای نوری ساخته شده ‌‌است. وقتی یک کاتالیزور نوری تحت تابش نور قرار می‌گیرد، زوج الکترون- حفره در آن ایجاد می‌شود. انرژی حاصل از الکترون‌ها و حفره‌های برانگیخته به سه طریق مورد استفاده قرار می‌گیرند. الکترون‌های برانگیخته به طور مستقیم می‌توانند برای تولید الکتریسیته به کار روند و یا در سلول‌های ولتاییک نوری استفاده شوند (کاربرد الکتریکی)، و یا این که واکنش‌های شیمیایی را پیش ‌برند (کاربرد شیمیایی)، که کاتالیز کردن نوری نام دارد. تیتانیوم دی اکسید (TiO2) به دلیل خواص منحصر به فردش مهمترین کاتالیزور نوری شناخته شده است و از آن جا که کاربردهای عملی آن مستلزم استفاده از هیچ ماده شیمیایی نیست، مواد پوشیده شده با آن، در دسته مواد دوستدار محیط قرار می‌گیرند. تصفیه‌ی آب و هوا، ضدعفونی کردن، تخریب و تجزیه مواد آلی، تهیه‌ی سبز مواد شیمیایی مهم صنعتی، اثر ضد بخار و کاربرد در سطوح خود تمیز شونده از مهمترین کاربردهای کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید است. در این مقاله سعی شده به کاربردهای گوناگون زیستی، شیمیایی، محیطی، صنعتی و ساختمانی کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید پرداخته شود.

    ‌‌‌‌‌‌1- مقدمه:
    کاتالیز کردن نوری
    کاتالیز کردن نوری ناهمگن (Heterogeneous) فرایند پیچیده‌ایی است و مسیر انجام آن چندان شناخته شده نیست، هرچند پیرکانیمی(Pirkanniemi) در سال 2002 پیشنهاد داد که این فرایند شامل 5 مرحله است[1]:
    • نفوذ واکنشگرها به سطح کاتالیزور نوری
    • اتصال واکنشگرها به سطح کاتالیزور
    • انجام واکنش در سطح کاتالیزور
    • واجذبی محصولات از سطح کاتالیزور
    • جدایی محصولات از کاتالیزور

    1-1- تجزیه‌ یا شکافت آب (Water Splitting)
    به دلایل امنیتی و زیستی نیاز به یافتن جایگزین برای سوخت‌های فسیلی کاملاً مشهود است. هیدروژن یک منبع انرژی جایگزین مناسب و بالقوه برای سوخت‌های فسیلی به شمار می‌رود. در روش‌های معمول برای تهیه هیدروژن، مقدار زیادی گاز گلخانه‌ای دی‌اکسیدکربن تولید می‌شود. استفاده از کاتالیزورهای نوری و نور خورشید روشی مطلوب برای شکافت آب و تولید هیدروژن است. در این روش آب به عنوان ماده‌ی اولیه و نور خورشید به عنوان منبع انرژی به کار می‌رود. تولید الکتروشیمیایی نوری هیدروژن به کاتالیزور نوری نیاز دارد که به طور همزمان دارای ویژگی های زیر باشد:

    • شکاف انرژی (Energy Gap) مناسب دارا باشد
    • انرژی نوار رسانایی و نوار ظرفیت آن پتانسیل کاهش و اکسایش آب / هیدروژن و آب/ اکسیژن را دربر داشته باشد (سطح پایین نوار رسانایی باید منفی‌تر از پتانسیل کاهش H+/H2O و سطح بالای نوار ظرفیت باید مثبت‌تر از پتانسیل اکسایش O2/H2O باشد)
    • انتقال بار در سطح مشترک مایع و کاتالیزور به سرعت انجام شود.
    • سطح آن از نظر شیمیایی در محیط آبی و تحت تابش پایدار باشد.


    با توجه به خصوصیات فوق، تیتانیوم دی اکسید مناسب‌ترین کاتالیزور نوری برای شکافت آب است[2،3]. تولید الکتروشیمیایی نوری هیدروژن ابتدا توسط فوجی شیما و هوندا در سال 1972 معرفی شد. آن‌ها از تیتانیوم دی اکسید به عنوان آند و از الکترود پلاتین به عنوان کاتد (الکترود شمارشگر) استفاده کردند. وقتی تیتانیوم دی اکسید تحت تأثیر نور فرابنفش قرار گرفت، ضمن جذب انرژی، جفت الکترون- حفره در آن ایجاد شد، الکترون‌های تولید شده در الکترود مقابل، سبب کاهش آب به هیدروژن شدند و حفره‌ها آب را به اکسیژن اکسید کردند (شکل 1).

    filereader.php?p1=main_99c7c144b997cc7cf
    شکل 1- پیل الکتروشیمیایی نوری (اثر فوجی شیما- هوندا)

    شمای 1 مراحل شکافت آب را نشان می‌دهد[4]. در فرایند شکافت آب مشابه فتوسنتز در گیاهان انرژی فوتون‌ها به انرژی شیمیایی تبدیل می‌شود، به همین خاطر این فرایند فتوسنتز مصنوعی (Artificial Photosynthesis) نیز نامیده می‌شود[3].

    filereader.php?p1=main_7c92cf1eee8d99cc8



    2-1- تخریب آلودگی‌ها
    آلودگی‌های محیطی مشکل عمده جوامع مدرن است. فعالیت‌های صنعتی، نظامی و کار‌های روزانه مقدار زیادی آلاینده آلی و غیر آلی در آب، خاک و هوا منتشر می‌کند، که مشکلات زیادی از قبیل انواع بیماری‌های تنفسی، تغییرات آب و هوایی، گرم شدن زمین و نقصان لایه‌ی ازن را در پی خواهد داشت[6،5]. دفع آلودگی‌ها با استفاده از کاتالیزورهای نوری به دلایل زیر بر سایر روش‌ها ارجحیت دارد[7]:
    • مواد ارزان قیمتی به عنوان کاتالیزور نوری استفاده می‌شود.
    • واکنش‌ها سریع و در شرایط ملایم ( دما و فشار محیط) قابل انجام هستند.
    • طیف وسیعی از آلودگی‌های آلی را می‌توان به آب و دی اکسید کربن تبدیل کرد.
    • در این روش از نور خورشید و اکسیدان غیر سمی اکسیژن استفاده می‌شود و هیچ واکنشگر شیمیایی و واکنش جانبی نیاز نیست.

    1-2-1- تصفیه‌ی خاک
    ترکیبات آلی فرار کلردار (Volatile Chlorinated Organic Compounds, VOCs) از جمله تری کلرواتیلن و تتراکلرواتیلن به طور گسترده در صنایع خشکشویی و به عنوان حلال در شستن نیمه رساناها به کار می‌‌روند و سبب آلودگی آب‌های زیرزمینی و خاک می شوند. این آلاینده‌ها سرطان زا هستند. روش‌های معمول برای حذف این آلودگی‌ها، از جمله جایگزینی خاک آلوده با خاک غیر آلوده و یا گرم کردن خاک برای تبخیر این آلودگی‌ها، دردسرساز است و به طور کامل سبب پاک سازی خاک نمی‌شوند. می‌توان از کاتالیزورهای نوری ورقه‌ایی برای تصفیه خاک با استفاده از نور خورشید استفاده کرد. خاک آلوده را انباشته کرده و روی آن را با ورقه‌ایی از پودر تیتانیوم دی اکسید جذب شده روی کربن فعال می‌پوشانند. پس از گرم شدن خاک، آلاینده‌ها تبخیر شده و توسط کربن فعال جذب شده و تیتانیوم دی اکسید آن‌ها را کاملاً تجزیه می‌کند (شکل 2) [4]. ترکیبات آلی کلر دار اولین آلودگی های آلی نابود شده توسط کاتالیزورهای نوری هستند[8].

    filereader.php?p1=main_7673b9098fbf9f8de
    شکل 2- تصفیه خاک آلوده با استفاده از نور خورشید و کاتالیزور نوری

    2-2-1- تصفیه‌ هوا
    بهبود کیفیت هوای اتاق بسیار مورد توجه است، چرا که نقش مهمی در سلامتی انسان ایفا می‌کند. کنترل منبع آلودگی، افزایش سرعت مبادله‌ی هوا و استفاده از پالاینده‌های هوا از جمله روش‌های معمول کنترل آلودگی هوای اتاق به شمار می‌روند. هر کدام از این روش‌ها معایبی دارند؛ به عنوان مثال کنترل منبع آلودگی در بسیاری از مکان‌ها دشوار است و افزایش تبادل هوا ممکن است سبب انتقال بیشتر آلودگی از محیط بیرون به اتاق شود. همچنین پالاینده‌های معمولی از مواد جاذب سطحی مثل کربن فعال و یا فیلتر استفاده می‌کنند که آلودگی‌ها را حذف نمی‌کنند، بلکه فقط به فاز دیگری منتقل می‌کنند (صرفا آن‌ها را جمع آوری می‌نمایند). اما پالاینده‌هایی با فیلتر کاتالیزور نوری بوهای نامطبوع و آلودگی‌های جذب شده را تخریب می‌کنند[8]. همچنین این پالاینده‌ها می‌توانند باکتری‌های موجود در هوای اطاق را نیز حذف کنند و به همین دلیل برای استفاده در بیمارستان‌ها، مراکز نگهداری سالمندان و مدارس بسیار مفید هستند[6]. اکسیدهای نیتروژن ( NO2  و NO) و ترکیبات آلی فرار از مهمترین آلاینده‌های محیطی به شمار می‌روند که با اکسایش از طریق کاتالیز کردن نوری (Photocatalytic Oxidation, PCO)، قابل حذف هستند. شمای 2 مراحل ایجاد رادیکال هیدروکسیل(
    ·OH )که سبب اکسایش آلاینده‌های آلی فرار به دی اکسید کربن و آب می‌شود را نشان می‌دهد.

    filereader.php?p1=main_d279186428a75016b
    رادیکال هیدروکسیل که از اکسایش آب یا آنیون هیدروکسیل جذب شده روی سطح کاتالیزور نوری بدست می‌آید، طبق معادله (1) سبب تخریب آلودگی‌ها می‌شود(شکل 3). آنیون- رادیکال سوپر اکسید (·-O2) نیز اکسنده‌ی فعالی است و می‌تواند مواد آلی را اکسید کند. علاوه بر این حضور اکسیژن از باز ترکیبی الکترون و حفره جلوگیری می‌کند[10].
    filereader.php?p1=main_5c108ce0fe89d0632


    نیتروژن اکسید(NO) جذب شده روی سطح تیتانیوم دی اکسید، با رادیکال هیدروکسیل واکنش داده و ضمن تشکیل حدواسط اسید نیتروزو(HNO2) و نیتروژن دی‌اکسید(NO2) در نهایت به نیتریک اسید تبدیل می‌شود. از آنجا که نیتریک اسید در آب محلول است، به آسانی با آب باران شسته می‌شود[8،5] (شمای 3).
    filereader.php?p1=main_44379f2b1a5611f62

    filereader.php?p1=main_7bc3ca68769437ce9
    شکل3- تبدیل آلودگی‌های آلی به آب و دی اکسید کربن
    شکل 4 دو مورد از تصفیه کننده‌های هوا، بر پایه‌ی استفاده از کاتالیزورهای نوری را نشان می‌دهد.
    filereader.php?p1=main_94076178cf017507a
    شکل 4- تصفیه کننده‌ی هوای کاتالیزور نوری

    3-2-1- تصفیه‌ی آب و پساب‌ ‌ها
    در دسترس بودن آب آشامیدنی سالم اهمیت بالایی برای حیات و کیفیت زندگی بشر دارد. متاسفانه منابع آب به علت رشد جمعیت، استعمال مفرط و آلوده شدن رو به کاهش است. 884 میلیون نفر در جهان به منابع آبی دسترسی ندارند و بسیاری دیگر مجبورند به منابع آبی که از نظر میکروبیولوژیکی غیر سالم است، تکیه کنند که پیامد آن بیماری‌های مثل حصبه، وبا و مرگ 2.2 میلیون نفر در هر سال است[11]. در سال 1977 بارد و فرانک کاهش یون سیانید (-
    CN) در آب را با استفاده از تیتانیوم دی اکسید انجام دادند، که اولین گزارش از تصفیه‌ی محیط توسط کاتالیزور نوری به شمار می‌رود[12]. در ابتدای استفاده از تیتانیوم دی اکسید برای فرایندهای تصفیه آب، پودر ریز آن به صورت سوسپانسیون در مایع پخش شد که کارکردن با چنین سیستمی سخت است. این از آن روست که پس از انجام فرایند تخریب، عملیات جمع آوری پودرهای معلق کاتالیزور، گران و ناکارآمد است. امروزه رآکتورهایی طراحی شده‌ که تیتانیوم دی اکسید را روی شیشه، سرامیک و یا فلز تثبیت می‌کنند، فاضلاب‌ها از روی این مواد پوشیده شده با تیتانیوم دی اکسید عبور داده می‌شوند[7]. کاتالیزورهای نوری برای حذف انواع آلودگی‌های آلی، میکروارگانیسم‌ها، آفت‌کش‌ها، رنگ‌ها، مولکول‌های غیرآلی و فلزاتی مثل جیوه و کُرم از پساب‌های خروجی کارخانه‌ها، فاضلاب‌ها و آب‌های محیطی از قبیل آب‌های زیرزمینی و رودخانه‌ها به کار می‌روند. در ادامه به مراحل حذف برخی از این آلاینده‌ها اشاره می‌شود. فاضلاب‌های تولید شده در صنعت رنگ سازی و نساجی حاوی رنگ‌های تثبیت نشده، بخصوص رنگ‌های آزو هستند، که روش‌های معمول برای حذف آن‌ها چندان کارآمد نیست. بارهای ایجاد شده در سطح کاتالیزور نوری (الکترون و حفره)، می‌توانند به صورت مستقیم با آلودگی‌های جذب شده واکنش دهند، اما واکنش با آب محتمل‌تر است چرا که مولکول‌های آب پرجمعیت‌تر از مولکول‌های آلودگی هستند. الکترون‌های ایجاد شده در اثر تحت تابش قرار گرفتن کاتالیزور نوری، سبب کاهش این رنگ‌ها می‌شوند و یا با سایر پذیرنده‌های الکترون مثل اکسیژن که بر روی سطح کاتالیزور جذب شده یا در آب محلول هستند، واکنش می‌دهند و آن را به آنیون- رادیکال سوپراکسید کاهش می‌دهند. این آنیون رادیکال‌ها با یون هیدروژن حاصل از شکافت آب واکنش داده وHO·2. ایجاد می‌شود که در نهایت هیدروژن پراکسید ایجاد می‌کنند. شکست هیدروژن پراکسید، رادیکال هیدروکسیل ایجاد می‌کند. حفره‌های ایجاد شده نیز مواد آلی موجود در این فاضلاب‌ها را اکسید می‌کنند و یا با یون هیدروکسید یا آب واکنش داده و رادیکال هیدروکسیل می‌دهند. این رادیکال نیز یک اکسنده‌ی قوی است و اکثر رنگ‌های آزو را اکسید می‌کند[13،14] (شمای 4).
    filereader.php?p1=main_ed84d589f231f3dc4


    به علت استفاده وسیع از کُرُم (Cr)در صنایعی از قبیل آب کاری، دباغی چرم و رنگ سازی، آلودگی‌های کرمی در آب سبب نگرانی شده اند. کرم شش ظرفیتی مسبب سرطان دستگاه گوارش و شش‌ها است و به طور کلی صد بار سمی‌تر از کرم سه ظرفیتی است. ‌الکترون‌های تولید شده پس از تابش تیتانیوم دی اکسید سبب کاهش  (Cr(VI به (Cr(III  می‌شود که راحت‌تر نیز تصفیه می‌شود[15]. از سال 1950 آفت‌کش‌ها در آب دیده شدند. این آلودگی‌ها غیرقابل تجزیه به روش زیستی هستند. آفت‌کش‌ها دارای نیتروژن، فسفر، کلر و سولفور هستند؛ که باید به مشتقات بی ضرر، دی‌اکسید کربن و آب تبدیل شوند. طی معدنی سازی به کمک تجزیه‌ با کاتالیزور نوری این عناصر به فسفریک اسید، یون‌های نیترات و آمونیوم و سولفات تبدیل می‌شوند. ترکیبات دارویی و داروهای دفع شده از بدن حیوانات و انسان، فعالیت‌های صنعتی و زباله‌های بیمارستانی، سبب آلوده شدن آب و آبزیان می‌شوند. انواع گسترده‌ایی از ترکیبات دارویی از قبیل آنتی بیوتیک‌ها، مسکن‌ها و تب برها توسط تیتانیوم دی اکسید از طریق کاتالیز کردن نوری تخریب شده‌‌‌‌‌‌‌اند[8،16].

    3-1- استفاده در تهیه‌ ترکیب‌های آلی
    استفاده از نور خورشید به عنوان انرژی مورد نیاز برای شروع واکنش‌های شیمیایی امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تهیه‌ ترکیبات آلی به کمک واکنش‌های نوری شامل واکنش‌های اکسایش، شکست اکسایشی، کاهش، ایزومریزاسیون، جانشینی و پلیمریزاسیون است. در ادامه چندین مورد از استفاده‌‌‌ی کاتالیزور نوری در تهیه‌ی ترکیبات آلی شرح داده شده است[12،17].

    فعال کردن پیوند کربن- هیدروژن در آلکان‌ها:
    filereader.php?p1=main_bd19836ddb62c11c5
    اکسایش استخلاف‌های حلقه‌ بنزن:
    filereader.php?p1=main_3667f6a0c97490758
    اکسایش دی هیدروپیریمیدینون:
    filereader.php?p1=main_1779cf3aa50c413af

    4-1- تخریب میکروارگانیسم‌ها
    در سال 1985 گزارشی مبنی بر خاصیت باکتری‌کشی تیتانیوم دی اکسید توسط ماتسوناگا (Matsunaga) منتشر شد[18]. فوجی شیما در سال 1986 از تیتانیوم دی اکسید برای کشتن سلول‌های سرطانی استفاده کرد[12]. از آن‌جا که استفاده از شیمی درمانی و پرتودرمانی اثرات جانبی مضر زیادی برای بدن دارند، اثر کشندگی کاتالیز شده‌ی نوری نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید روی سلول‌های بدخیم بسیار مورد توجه است[18]. از خاصیت میکروب‌کشی مواد دارای پوشش تیتانیوم دی اکسید در ساخت کاشی و سرامیک‌های به کار رفته در بیمارستان‌ها، مدارس و سرویس‌های بهداشتی، تجهیزات پزشکی و وسایل جانبی رایانه از قبیل صفحه کلید و موش‌واره استفاده می‌[19،20] شود . تیتانیوم دی اکسید به دو صورت بر میکروارگانیسم‌ها اثر دارد:
    • ضدعفونی کردن مستقیم: کاتالیزور نوری تابش دیده به طور مستقیم با سلول‌ها واکنش می‌دهد. یعنی جفت الکترون- حفره ایجاد شده بر دیواره‌سلولی اثر کرده و غشا را از بین می‌برد. پس از آسیب دیدن غشای سلولی، راه برای حمله‌ی اکسایشی به درون سلول باز می‌شود و بدین ترتیب تنفس سلول در اثر آسیب به سیستم تنفسی متوقف شده و سرانجام سلول می‌میرد.
    • ضدعفونی کردن غیر مستقیم: الکترون و حفره ایجاد شده در آب حل شده و اکسیژن فعال و رادیکال هیدروکسی می‌دهد. با نفوذ این گونه‌های فعال به درون سلول، چربی‌های سلولی پراکسیده شده که به از دست رفتن فعالیت تنفسی و مرگ میکروارگانیسم منتهی می‌شود[11،19].
    کاتالیزورهای نوری علاوه بر کشتن سلول‌های میکروارگانیسم‌ها، خود سلول را هم تجزیه می‌کنند.

    2- نتیجه‌گیری:
    سطح کاتالیزورهای نوری قبل و بعد از تابش دیدن متفاوت است. در اثر جذب نور با انرژی مساوی و یا بیشتر از شکاف انرژی بین نوار رسانایی و نوار ظرفیت، توسط کاتالیزور نوری، زوج الکترون- حفره در آن ایجاد می‌شود. الکترون و حفره یا خود به طور مستقیم وارد واکنش می‌شوند و یا با رطوبت و اکسیژن موجود واکنش داده و گونه‌های فعالی تولید می‌کنند که این گونه‌های فعال واکنش‌های بعدی را پیش می‌برند. استفاده از خاصیت اکسایش نوری در کاتالیزورهای نوری، در مقایسه با روش‌های اکسایش معمولی دارای مزایایی از قبیل سهولت انجام واکنش، عملکرد در دمای ملایم، مصرف حداقل انرژی و هزینه بوده و از این رو امروزه بسیار مورد توجه واقع شده است. استفاده از کاتالیزورهای نوری، زمینه‌ی رو به پیشرفتی است، چرا که کاربردهای صنعتی زیادی از قبیل معدنی کردن آلودگی‌های آلی، تصفیه‌ی آب و هوا، تولید سوخت‌ سبز وتهیه‌ ترکیب‌های آلی دارند.



    منابـــــع :

    • 1. MacQueen, D. B., Kambe, N., Jenks, T., Garland, R. “Discovery of Photocatalysts for Hydrogen Production”, Final Scientific/Technical Report, (2006).
    • 2. Kudo, A. “Photocatalyst materials for water splitting”, Catalysis Surveys from Asia, Vol. 7, No. 1, pp. 31-38, (2003).
    • 3. Hashimoto, K., Irie, H., Fujishima, A. “TiO2 Photocatalysis: A Historical Overview and Future Prospects”, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 44, No. 12, pp. 8269–8285, (2005).
    • 4. Folli, A. “TiO2 photocatalysis in Portland cement systems: fundamentals of self cleaning effect and air pollution mitigation”, A thesis presented for the degree of Doctor of Philosophy at the University of Aberdeen, (2010).
    • 5. Kachina, A. “Gas-Phase Photocatalytic Oxidation Of Volatile organic compounds”, Thesis for the Degree of Doctor of Science (Technology) to be presented with due permission for public examination and criticism in Auditorium 1383 at Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland on the 28th of March, 2008, at noon.
    • 6. Benedix, R., Dehn, F., Quaas, J., Orgass, M. “Application of Titanium Dioxide Photocatalysis to Create Self-Cleaning Building Materials”, LACER No. 5, pp. 157-168, (2000).
    • 7. Vinu, R., Madras, G. “Environmental remediation by photocatalysis”, Journal of the Indian Institute of Science, Vol. 90:2, pp. 189-230, (2010).
    • 8. Yu, Q. L., Brouwers, H. J. H. “Indoor air purification using heterogeneous photocatalytic oxidation. Part I: Experimental study”, Applied Catalysis B: Environmental, Vol. 92, pp. 454-461, (2009).
    • 9. Zhao, J., Yang, X. “Photocatalytic oxidation for indoor air puri&cation: a literature review”, Building and Environment, Vol. 38, pp. 645-654, (2003).
    • 10. Byrne, J. A., Fernandez-Iba˜nez, P. A., Dunlop, P. S. M., Alrousan, D. M. A., Hamilton, J. W. J. “Photocatalytic Enhancement for Solar Disinfection of Water”, International Journal of Photoenergy, Vol. 2011, Article ID 798051, 12 pages, (2011).
    • 11. Carp, O., Huisman, C. L., Reller, A. “Photoinduced Reactivity of Titanium Dioxide”, Progress in Solid State Chemistry, Vol. 32, pp. 33-177, (2004).
    • 12. Mozia, S., Tomaszewska, Morawski, A. W., “Photocatalytic degradation of azo-dye acid red 18”, Desalination, Vol. 180, pp. 449-456, (2005).
    • 13. Konstantinou, I. K., Albanis, T. A. “TiO2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations”, Applied Catalysis B: Environmental.Vol. 49, pp. 1–14, (2004).
    • 14. Idrisa, A., Hassana, N., Rashida, R., Ngomsik, A. F. “Kinetic and regeneration studies of photocatalytic magnetic separable beads for chromium (VI) reduction under sunlight”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 186, pp. 629–635 (2011).
    • 15. Kitsiou, V., Filippidis, N., Mantzavinos, D., Poulios, I. “Heterogeneous and homogeneous photocatalytic degradation of the insecticide imidacloprid in aqueous solutions”, Applied Catalysis B: Environmental, Vol. 86, pp. 27–35, (2009).
    • 16. Nasr-Esfahani, M., Montazerozohori, M., Abdi, K. “Photocatalytic Oxidation of Dihydropyrimidinones Using Titanium Dioxide Suspension”, Arkivoc, pp. 255-264, (2009).
    • 17. Zhang, A. P., Sun, Y. P. “Photocatalytic killing effect of TiO2 nanoparticles on Ls-174-t human colon carcinoma cells”, World Journal of Gastroenterology, Vol. 10, No. 21, pp. 3191-3193, (2004).
    • 18. Stamate, M., Lazar, G. “Application of Titanium Dioxide Photocatalysis to Create Self-Cleaning Materials”, MOCM 13, Vol. 3, (2007).
    • 19. Kang, H. Y. “Analysis of the California Nanoindustry Focused on Carbon Nanotubes and TiO2 Nanomaterials”, Department of Toxic Substances Control Pollution Prevention and Green Technology, (2010).
    • 20. Al-Rasheed, R. A. “Water Treatment By Heterogeneous Photocatalysis an overview”, Presented at 4th SWCC Acquired Experience Symposium held in Jeddah, (2005).



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:49 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مقررات ملی ساختمان مبحث 19 (قسمت1)

    19 – 1 کلیات

    19 – 1 – 1 دامنه کار برد
    این فصل از مقررات ملی ساختمان ضوابط طرح، محاسبه و اجرای عا یق کاری حرارتی و سیستم های تأسیساتی گرمایی، سرمایی، تهویه، تهویه مطبوع، تامین آب گرم مصرفی و روشنایی الکتریکی در ساختمانها را تعیین می کند و شامل دو روشی کارکردی (روش الف) و روشی تجویزی (روش ب) است.
    ‏در روش الف ضریب انتقال حرارت طرح ساختمان محاسبه گردیده، با ضریب انتقال حرارت مرجع مربوط به طراحی مورد نظر مقایسه می شود. همچنین، اصول کلی ضروری در مورد سیستم های طراحی شده، جهت به حداقل رسانیدن مصرف بیان، می گردد.
    ‏در روش ب، راه حل های فنی مختلف برای تعیین طراحی قسمت های مختلف تشکیل دهنده ‏پوسته خارجی ساختمان ارائه می گردد.
    ‏این روش فقط در موارد زیر قابل اعمال است:
    ‏- خانه های ویلایی و واحدهای واقع در آپارتمان های مسکونی با مجموع زیربنای کمتر از 1000 متر مربع
    ‏- تمام ساختمانهای گروه 3 از نظر میزان صرفه جریی در مصرف انرژی (ر.ک. به پیوست 5)
    ‏در بخش های بعدی این مبحث، ضوابط مربوط به طراحی سیستم های تأسیساتی گرمایی، سرمایی، تهویه، تهویه مطبوع، تامین آب گرم مصرفی و روشنای الکتریکی ارائه شده است.
    ‏19 – 1 – 2 تعاریف
    تعاریف ارائه شده در ا ین فصل فقط برای این مبحث انجام شده است.
    احداث
    ‏بر پا کردن ساختمان در روی زمین خالی.
    ‏اینرسی حرارتی
    ‏قابلیت کلی پوسته خارجی و دیوارهای داخلی در ذخیره کردن انرژی (با جذب آن) و بازپس دادن آن ‏(در صورت لزوم) برای به حداقل رسانیدن نوسان های دما و بارگرما یی - سرمایی در فضاهای کنترل شده ساختمان. گروه بندی اینرسی حرارتی کلی ساختمان با استفاده از جرم سطحی مفید ساختمان ‏(ر.ک. به پیوست 1)، صورت می گیرد.
    بازسازی
    ‏دوباره سازی بخشهای عمده ای از ساختمان که در اثر سانحه یا فرسودگی آسیب دیده اند.
    بازشو
    ‏کلیه سطوح در پوسته خارجی ساختمان که برای ایجاد دسترسی، تأمین روشنایی، دید به خارج، خروج گاز حاصل از سوخت، تهویه وتعویض هوا ا یجاد می گردند. (مثل انواع درها، دریچه ها، پنجره ها، ‏نماهای شیشه ای، نورگیرها، هواکش ها، دودکش ها و ...).
    ‏بام تخت
    پوشش نهایی هر قسمت از ساختمان که شیبی کمتر یا مساوی 10 درجه نسبت به سطح افقی دارد. ‏بامهای تخت بخشی از پوسته خارجی ساختمان محسوب می شوند.
    ‏بام شیب دار
    ‏پوشش نهایی ساختمان که شیبی بیشتر از 10 درجه وکمتر از 60 درجه نسبت به سطح افقی دارد. در بالای سقف شیب دار فضای خارج و در زیر آن فضای کنترل شده یا کنترل نشده قرار دارد. درصورتی که فضای زیرین کنترل شده باشد، بام شیب دار بخشی از پوسته خارجی ساختمان محسوب می شوند.
    ‏برچسب انرژی
    ‏برچسبی که توسط مقامات ذیصلاح بر روی تولیدات صنعتی مورد استفاده در ساختمان نصب می شود تا ‏حد کیفیت محصولات از بعد مصرف انرژی مشخص گردد.
    پایانه حرارتی
    ‏بخشی از یک سیستم مرکزی سرمایی یا گرمایی که در آخر مدار قرار دارد و انرژی منتقل شده توسط مدار توزیع را به فضا یا فضاهای کنترل شده انتقال می دهد (مانند رادیاتور).
    ‏پل حرارتی
    نقاطی از ساختمان که به علت عدم تداوم و یکپارچکی عا یق حرارت پوسته خارجی ساختمان باعث افزایش میزان انتقال حرارت می گردند.
    ‏پوسته خارجی
    ‏کلیه سطوح پیرامونی ساختمان، اعم از دیوارها، سقف ها، کف ها، بازشوها، سطوح نورگذر و نظا یر آنها که از یک طرف با فضای خارج و یا فضای کنترل نشده، و از طرف د یگر با فضای کنترل شده داخل ‏ساختمان در ارتباط هستند.
    ‏پوسته خارجی الزامأ در تمام موارد با پوسته فیزیکی ساختمان یکی نیست، زیرا پوسته فیزیکی ممکن است در برگیرنده فضاهای کنترل نشده نیز باشد. پوسته خارجی ساختمان شامل عناصری که در وجه ‏خارجی خود مجاور خاک و زمین هستند نیز می باشد.
    ‏پوسته فیزیکی
    ‏کلیه سطوح پیرامونی ساختمان، اعم از دیوارها، سقفها،کف ها، بازشوها و نظایر آنها که از یک طرف با فضای خارج و از طرف دیگر با فضای داخل یا فضای کنترل نشده در ارتباط هستند.
    ‏تعویض هوا
    ‏تامین شرایط بهداشتی در داخل فضای کنترل شده با عوض کردن میزان مشخصی از هوای آن با هوای تازه در هر ساعت.
    تغییر کاربری
    تغییر نوع بهره وری از ساختمان موجود.
    ‏گسترش ساختمان موجود در سطح یا افزودن طبقات به آن.
    تهویه
    ‏روند دمیدن و یا مکیدن هوا از طو یق طبیعی یا مکانیکی به هر فضا یی یا از هر فضا یی، برای تأمین شرایط بهداشت و آسا یش (کنترل دما و احتمالاً میزان رطوبت هوا، جلو گیری از بروز میعان، جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها و ...) چنین هوا یی می تواند مطبوع شده باشد.
    تهویه مطبوع
    ‏نوعی از تهویه همراه با تنظیم عواملی همچون دما، رطوبت (رطوبت گیری یا رطوبت زنی) همراه با حذف آلاینده های مختلف (بو، گرد و غبار، میکروارگانیسم ها و...) برای تامین آسا یش حرارتی.
    ‏جدار نورگذر
    ‏جداری که ضریب انتقال نور آن بزرگتر از0.2 باشد. جدار نورگذر بر دو نوع شفاف و مات بوده و شامل پنجره ها، نماها و درهای خارجی نورگذر، نورگیرها و مشابه آنها است.
    جرم سطحی
    جرم متوسط یک مربع از سطح پوسته داخلی یا خارجی ساختمان
    جرم سطحی مفید جدار(mi)
    ‏جرم سطحی قسمت رو به داخل جدار تشکیل دهنه ه پوسته خارجی ساختمان که در محاسبه جرم مفید و اینرسی حرارتی ساختمان درنظر گرفته می شود. (ر.ک. به پیوست 1‏).
    ‏جرم سطحی مفید ساختمان (ma‏)
    نسبت جرم مفید ساختمان به سطح زیر بنای مفید(ر.ک.به پیوست 1)
    ‏جرم مفید ساختمان (m)
    مجموع جرم قسمت های رو به داخل جدارهای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان که در محاسبه اینرسی حرارتی ساختمان درنظر گرفته می شود. (ر.ک. به پیوست 1‏).
    دیوار
    ‏بخشی از پوسته خارجی غیر نورگذر ساختمان که عمودی است یا با زاویه یش از 60 درجه نسبت ‏به سطح افق قرارگرفته است.
    روز درجه سرمایش
    ‏واحدی بر اساس دما و زمان، که برای برآورد مصرف انرژی و تعیین بار سرمایش یک ساختمان در اوقات گرم سال به کار می رود. روز درجه سرما یش برابر است با مجموع اختلاف دمای متوسط روزانه نسبت به 21 درجه سانتیگراد مربوط به دوره ای از سال که دمای متوسط روزانه از 21 درجه سانتیگراد بالاتر است.
    روز درجه گرمایش
    ‏واحدی بر اساس دما و زمان، که برای برآورد مصرف انرژی و تعیین بارگرما یشی یک ساختمان در ‏اوقات سرد سال به کار می رود. روز درجه گرما یش برابر است با مجموع اختلاف دمای متوسط روزانه نبت به 18 درجه سانتیگراد مربوط به دوره ای از سال که دمای متوسط روزانه از 18 درجه سانتیگراد ‏پا یین تر است.
    ‏ساختمان ویلایی
    ساختمان مستقلی است که فقط یک واحد مسکونی دارد.
    ‏سطح زیربنای مفید Ah
    ‏مجموع سطح زیربنای فضاهای کنترل شده در یک ساختمان.
    سطوح جدارهای نووگذر AG
    ‏مساحت کل جدارهای نورگذر (اعم از شفاف یا مات) و قابهای احتمالی نگهدارنده آنها.
    سیستم نوین تهویه
    سیستمی که برای کنترل دبی تهویه بکار می رود و به طور محسوسی دبی هوای تازه را برای صرفه جویی در مصرف انرژی محدود می کند. ا ین سیستم ها باید مطابق با ضوابط بهداشت و مورد تایید مواجع ذی صلاح باشند.
    ‏سیستم غیرفعال خورشیدی
    سیستمی که قسمتهایی از جدارهای پوسته خارجی را تشکیل می دهد و به گونه ای طراحی شده است کا با یک مکانیسم غیر فعال، انرژی خورشیدی را در خود جمع آوری و ذخیره می نما ید تا در زمان مناسب به فضای داخلی ساختمان منتقل گردد. (مانند فضای گلخانه ای).
    سیستم قطع و کنترل اتوماتیک
    سیستمی که با روشن و خاموش کردن تاسیسات گرمایی یا سرمایی، دمای رفت یا دمای فضاها را در ‏محدوده تعیین شده به صورت خودکار تنظیم می نماید.
    شاخص خورشیدی Is‏
    ضریبی که بر اساس آن، مقدار بهره گیری ساختمان از انرژی تابشی خورشید تعیین می شود.
    شرایط عادی جوی
    ‏شرایط جوی که بطور معمول در یک منطقه جغرافیایی حاکم است.
    ضریب انتقال حرارت طرحH
    ‏ضریب انتقال حرارت طرح ساختمان یا بخشی از آن برابر است با مجموع انتقال حرارت از جدارهای فضاهای کنترل شده، در صورتی که اختلاف دمای داخل و خارج برابر یک درجه باشد. واحد ‏مورد استفاده برای ضریب انتقال حرارت [W/K] است.
    ‏در روش کارکردی برای کنترل صحت طراحی، ا ین ضریب با ضریب انتقال حرارت مرجع مقایسه می گردد.
    ‏ ضریب انتقال حرارت سطحی U
    ضریب انتقال حرارت سطحی قستی از پوسته خارجی ساختمان برابر است با توان حرارتی منتقل شده از سطحی از آن، با مساحت یک متر مربع در صورتی که اختلاف دمای داخل و خارج برابر یک درجه باشد. واحد مورد استفاده برای ضریب انتقال حرارت [W/m2.K] است.
    ‏ضریب انتقال حرارت مرجع H
    ‏ضریب انتقال حرارت مرجع، ضریب انتقال حرارت حداکثر مجاز ساختمان یا بخشی از آن است و با استفاده از روابط ارائه شده در ا ین مبحث محاسبه می گردد. واحد مورد استفاده برای ضریب انتقال ‏حرارت [W/K] است.
    ‏ضریب انتقال حرارت سطحی مرجع û
    ‏ضریب انتقال حرارت سطحی مرجع، ضریب انتقال حرارت سطحی انواع مختلف جدارهای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان (دیوار، سقف، کف، جدار نورگذر، در،...) است که در این ‏مبحث برای محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع مورد استفاده قرار می گیرد. واحد مورد استفاده برای ضریب انتقال حرارت سطحی مرجع [W/m2.K]
    ‏ضریب تبادل حرارت دو سطح جدار
    ‏نسبت شدت جریان حرارت سطحی به اختلاف دما بین سطح جدار و هوای محیط مجاور در حالت پایدار. (ر.ک‏. به پیوست 8).
    ضریب تصصیح انتقال حرارت مرجع
    ‏ضریبی که در صورت طراحی مناسب و بهره گیری بهینه از انرژی خورشیدی در مناطق سرد سیر برای تصحیح مقادیر انتقال حرارت مرجع محاسبه می گردد. ضریب تصحیح انتقال حرارت مرجع با y
    ‏ضریب انتقال خورشیدی سطح نورگذر
    ‏نسبت انرژی عبور کرده به انرژی تاییده شده به سطح نورگذر
    ضریب هدایت حرارت
    ‏مقدار حرارتی که در یک ثانیه از یک مترمربع عنصری همگن به ضخامت یک متر، در حالت پایدار، عبور می کند و اختلافی برابر یک درجه کلوین بین دمای دو سطح طرفین عنصر ایجاد نماید. ضریب هدایت حرارتی با y نشان داده می شود و واحد آن [ W/m.K ‏] است. (ر.ک. به پیوست 7‏)
    ‏عا یق (عا یق حرارت)
    ‏مصالح یا سیستم مرکبی که انتقال گرما را از محیطی به محیطی دیگر بطور مؤثر کاهش دهد. در موارای عا یق حرارت می تواند علاوه بر کاهش انتقال حرارت، توانایی های دیگری نیز مانند باربری، صدابندی و ... داشته باشد. در این راهنما، بطور اختصار کلمه عایق معادل عا یق حرارت استفاده می شود. تحت شرایط ویژه ای، هوا نیز می تواند عایق حرارت محسوب شود.
    ‏عا یق حرارت قابل استفاده در ساختمان به عا یقی اطلاق می شود که دارای ضریب هدایت حرارتی کمتر یا مساوی W/m.K. ‏0.065و مقاومت حرارتی مساوی یا بیشتر از m2.K/W 0.5 باشد (مقادیر ذکر شده مربوط به اندازه گیری در شرایط حرارتی استاندارد می باشند.)
    ‏عا یق کاری حرارتی بوسیله یک ماده یا مصالح خاص و یا توسط سیستمی با چندین کارآیی صورت می گیرد. برای مثال، یک دیوار باربر می تواند در عین حال نقش عایق کاری حرارتی را نیز تامین کند. ولی در اکثر موارد، لازم است که لایه ای و یژه صرفاً به عنوان عایق حرارت به جدار اضافه شود.
    ‏عا یی کاری حرارتی (گرمابندی)
    ‏منظور استفاده از عا یق های حرارت به منظور محدود کردن میزان انتقال حرارت در اجزای ساختمانی می باشد. سیستم عایق کاری حرارتی (گرمابندی) باید دو شرط زیر را دارا باشد:
    ‏- مقاومت حرارتی پوسته خارجی + عا یق حرارت از حد مشخص شده ای بیشتر باشد.
    ‏- ضریب هدایت حرارتی عایق مصرفی از حد مشخص شده ای بیشتر نباشد.
    ‏مصالح بکار رفته در پوسته خارجی می تواند بدون نیاز به عایق حرارت مقاومت حرارتی مورد نیاز در ‏مقررات را تامین نماید.
    ‏در صورت عایق کاری حرارتی (گرمابندی) مناسب عناصر ساختمان، تامین و حفظ شرایط آسایش ‏حرارتی فضاهای کنترل شده براحتی و همراه با صرفه جویی در مصرف انرژی انجام می گردد.
    ‏عایق کاری حرارتی از داخل
    ‏عا یق کاری حرارتی (گرمابندی) اجزای ساختمانی که با افزودن یک لایه عا یق حرارت در سمت داخل صورت می گیرد.
    ‏عایق کاری حرارتی (گرمابندی) از خارج
    ‏عا یق کاری حرارتی (گرمابندی) اجزای ساختمانی که با افزودن یک لایه عا یق حرارت در سمت ‏خارج صورت می گیرد.
    ‏عایق کاری حرارتی پیرامونی
    ‏عایق کاری حرارتی با عرضی محدود در کف روی خاک در مجاورت و امتداد دیوارهای پوسته خارجی ساختمان.
    عایق کاری حرارتی همگن
    ‏نوعی عایق کاری حرارتی که در آن مصالح ساختمانی مصرف شده (اعم از سازه ای و غیر سازه ای) در ‏بخش اعظم ضخامت پوسته خارجی (دیوار، سقف، کف) مقاومت حرارتی بالایی داشته باشد.
    ‏عناصر ساختمانی
    ‏تست هایی از ساختمان که به منظور تامین نیازهای سازه ای یا غیر سازه ای طراحی و ساخته ‏شده اند و در پیوند با یکدیگر، تمامیت یک ساختمان را شکل می بخشند (مانند بام ،سقف، کف، دیوار، ‏بازشوها و ...)
    ‏عوامل ویژه
    ‏عواملی که نقش تعیین وضعیت ساختمان را از نظر میزان صرفه جویی در مصرف ایفا می کنند. (ر.ک. به 19-2-2 و 19-2-3) این عوامل شامل دو نوع اصلی و فرعی می باشند.
    فضای زیستی
    ‏فضای مورد استفاده روزمره انسان ها اعم از فضای مسکونی، فضای کار و مشابه آن.
    ‏فضای کنترل شده
    ‏بخش هایی از فضای داخل ساختمان، اعم از فضای ز یستی و غیر زیستی، که به علت داشتن عملکرد خاصی، بطور مداوم و تا دمایی برابر و یا بالا تر ( یا پا پین تر) از دمای زیستگاه، گرم ( یا خنک) می شوند. شرایط حرارتی آنها در ساختمان باید در محدوده آسایش باشد. ساختمانهای مجاور ساختمان مورد نظر، از نوع فضای کنترل شده تلقی می شوند مگر آنکه از نوع ذکر شده در تعریف فضای کنترل نشده باشند.
    فضای کنترل نشده
    ‏بخش هایی از فضای ساختمان که تعریف فضای کنترل شده در موردشان صادق نیست (همانند فضاهای درز انقطاع بین دو ساختمان، راه پله ها، دالان ها و پارکینگ هایی که مورد گرمایش و سرمایش قرار نمی گیرند.)
    ‏کاربری ساختمان
    ‏نوع کاربرد ساختمان طبق گروه بندی ارائه شده در پیوست 4 (گروه بندی کاربری ساختمانها)
    کف
    ‏عنصر ساختمانی افقی یا دال،که در بالا با یک فضای کنترل شده، و در پایین با خاک یا با فضای کنترل نشده یا فضای خارجی در تماس است. کف بخشی از پوسته خارجی ساختمان محسوب می شود.
    گرمایش پایه
    ‏گرمایش اصلی ساختمان که با دمای خارج تنظیم می گردد.
    گرمایش تکمیلی
    ‏گرمایش فرعی ساختمان که برای جوابگویی به نیازهای گرمایی کوتاه مدت، در مواقعی که گرمایش پایه به تنهایی کافی نیست پیش بینی می گردد.
    گرمایش مرکب
    ‏گرمایش تشکیل شده از دو مولفه پایه و تکمیلی.
    ‏لامپ کم مصرف
    ‏لامپ با راندمان بیش از 40 لومن بر وات
    ‏محدوده دمای متعارف
    ‏شرایط حرارتی و رطوبتی که حدود 80% ساکنین یا استفاده کنندگان در آن احساس آسایش می کنند.
    ‏محدوده دمای متعارف
    ‏محدوده دمایی که در فضاهای دارای عملکرد خاص باید حفظ گردد.
    مراجع ذیصلاح
    مراجعی که صلاحیت آنها در زمینه های تعیین شده در این مبحث مورد تأیید رسمی باشد.
    مقاومت حرارتی
    ‏نسبت ضخامت لایه به ضریب هدایت حرارتی آن، بدیهی است که مقاومت حرارتی یک پوسته ‏تشکیل شده از چند لایه مساوی با مجموع مقاومت های هر یک از لایه ها خواهد بود.
    ‏مقاومت حرارتی قابلیت عایق بودن (از نظر حرارتی) یک یا چند لایه از پوسته و یا کل پوسته را مشخص می کند. مقاومت حرارتی با R ‏نشان داده می شود و واحد [m2K/W] آن است (ر.ک. به پیوست 8)
    ‏نشت هوا
    ورود و یا خروج هوا در ساختمان از منافذ و مجراهایی غیر از محل های پیش بینی شده که باعث تعویض هوا می شود.
    ‏نوع(حامل) انرژی
    ‏در این مبحث، انرژی به دو نوع است: برقی و غیر برقی (شامل انوع مختلف مصرف مستقیم انرژی فسیلی، ...)
    واحد مسکونی
    ‏یک واحد خانه متشکل از یک اتاق یا بیشترکه امکانات کامل و مستقل (خواب، خوراک، پخت و پز و بهداشت) برای زندگی یک نفر یا بیشتر در آن فراهم باشد.
    ‏هوابندی
    ‏جلوگیری از ورود یا خروج هوا از طریق پوسته و یا درزهای عناصر تشکیل دهنده آن.

    19 – 2 مقررات کلی طراحی و اجرا
    19 – 2 – 1 مدارک مورد نیاز جهت اخذ پروانه ساختمان
    در زمان اخذ پروانه ساختمان، لازم است مدارک زیر جهت تأیید ساختمان از نظر ضوابط صرفه جویی در مصرف انرژی ارائه گردد:
    19 – 2 – 1 – 1 ‏گواهی صلاحیت مهندس یا شرکت طراح
    19 – 2 – 1 – 2 ‏چک لیست انرژی
    ‏چک لیست انرژی باید حاوی خلاصه اطلاعات زیر باشد:
    1 - مشخصات پرونده ساختمانی و مهندس طراح
    2 ‏- عوامل ویژه اصلی
    ‏-کاربری ساختمان (مطابق 19 ‏- 2 ‏- 2 ‏- 1 ‏)
    ‏- سطح نیاز انرژی سالانه منطقه جغرافیایی احداث ساختمان (مطابق 19 ‏- 2 ‏- 2 ‏- 2 ‏)
    ‏- سطح زیربنای مفید ساختمان شامل فضاهای کنترل شده (مطابق 19 ‏- 2 ‏- 2 ‏- 3 ‏)
    ‏- نوع شهر محل احداث ساختمان (مطابق 19 ‏- 2 ‏- 2 ‏-4)
    3 ‏- گروه ساختمان از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی (که بر اساس بند 2 ‏فوق و مطابق 19 7-2- ‏) بدست می آ ید.
    4 - روش مورد استفاده جهت طراحی ساختمان از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی، که بسته به نوع روش، بخشی از اطلاعات زیر مورد نیاز خواهد بود.
    5 ‏- حدود ویژگی های حرارتی گونه های مختلف مصالح و عایق حرارتی مصرفی ساختمان.
    6 - مشخصات گروههای عناصر تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان
    ‏7 - ضریب انتقال حرارت ساختمان یا گرمای ویژه ساختمان
    8 - نوع انرژی مصرفی برای تامین گرمایشی، سرمایش و آب گرم مصرفی (مطابق 9 ‏ا - 2 ‏- 3 ‏- 2‏)
    9 - نحوه تداوم استفاده از ساختمان (منقطع یا غیر منقطع) (مطابق 19 ‏- 2 ‏- 3 ‏- 5 ‏)
    10 ‏- نوع سیستم مکانیکی گرمایی و سرمایی، عایق کاری حرارتی و بازده آنها
    11 - میزان شدت روشنایی فضاها و نحوه کنترل آن
    ‏19 – 2 – 1 – 3 نقشه های ساختمان
    نقشه های ساختمان شامل پلان طبقات، پلان بام، نماها، مقاطع و جزئیات اجرایی پوسته خارجی ساختمان هستند. در نقشه های پلان طبقات، پلان بام، نماها و مقاطع، محل عایق کاری حرارتی متناسب با گروه بندی ساختمان از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی باید مشخص شده باشد. جزئیات اجرایی پوسته خارجی ساختمان باید با مقیاس هایی از قبیل 1:1، 1:2، 1:5، 1:10 (بر حسب نیاز) تهیه شوند و در آنها نحوه اجرای عایق کاری حرارتی و مشخصات فنی مصالح تشکیل دهنده پوسته خارجی ‏نشان داده شده باشد.
    در صورت احداث، نقشه های مربوط به تمامی طبقات ساختمان باید ارائه گردد و در موارد بهسازی، بازسازی، تغییر کاربری، و یا توسعه ساختمان تنها ارائه اطلاعات مربوط به واحد یا واحدهای مستقل که ‏تغییر در آنها صورت می گیرد کافی است.
    ‏تمامی نقشه های نامبرده و مشخصات فنی مربوطه باید به تأیید و امضای مهندس یا شرکت طراح برسد.
    19 – 2 – 1 – 4 مشخصات فیزیکی مصالح و سیستم های عایق حرارت مورد استفاده در ساخت اجزای پوسته خارجی ساختمان
    ‏در صورتی که در طراحی و اجرای ساختمان از مصالح و سیستم های عایق حرارت سنتی و متعارف استفاده گردد لازم است مشخصات فنی مورد نیاز مربوطه (چگالی، پوشش محافظ احتمالی، ...) به همراه نقشه ها و دیگر مدارک ارائه شود، و تا تعیین ضرایب انتقال حرارت و مقاومت های حرارتی این ‏نوح مصالح و سیستم های مورد استفاده در پوسته خارجی ساختمانها، مطابق دستورالعملی های ارائه شده در مراجعه معتبر صورت گیرد. (ر.ک. به پیوست 7 ‏و 8 ‏)
    ‏در صورت استفاده از مصالح و سیستم های عایق حرارت نوین، یا زمانی که مقادیر مربوط به مصالح ‏یا اجزای بخصوصی در مراجع ذیصلاح یافت نشود و یا در صورتی که سازنده ای مدعی باشد تولیداتی با مشخصات حرارتی بهتر از مقادیر ذکر شده در مراجع معتبر دارد، لازم است نظریه فنی معتبر مربوط به محصول مورد نظر (حا وی ضرایب انتقال حرارت یا مقاومت های حرارتی عا یق با ضخامت های مورد ‏استفاده در طراحی ساختمان، و همچنین دیگر مشخصات فنی موردنیاز جهت ارزیابی همه جانبه ‏محصول و آ یین اجرای مربوطه) ضمیمه مدارک گردد. در این حالت، مقادیر موجود در نظریه فنی، تا ‏زمان اعتبار آن، ملاک عمل در طراحی و محاسبات خواهد بود. در صورت وجود برچسب انرژی برای بعضی تولیدات، مثلأ برای عایقهای حرارت یا برای در و پنجره عایق، ترجیحاً از محصولات بر چسب دار استفاده گردد.
    19 - 2 – 1 – 5 مشخصات فنی سیستم های تأسیسات گرمایی، سرمایی، تهویه، تهویه مطبوع، تأمین آبگرم مصرفی و روشنایی مرد استفاده در ساختمان ها
    مشخصات فنی سیستم های تأسیسات مورد استفاده در ساختمان ها باید توسط مراجع معتبر تعیین شده باشد، تا حد کیفیت محصولات برای طراحان و مجریان سیستم های تأسیساتی شناخته شده باشد. در صورت وجود برچسب انرژی برای بعضی تولیدات، ترجیحاً از محصولات برچسب دار استفاده گردد.
    19 – 2 – 2 عوامل ویژه اصلی
    ‏میزان صرفه جویی لازم در مصرف انرژی که در این مبحث برای پوسته خارجی، تاسیسات مکانیکی و روشنایی ساختمان ها مشخص می گردد، به عوامل ویژه اصلی به شرح زیر وابسته است: - کاربری ساختمان
    ‏-گونه بندی جغرافیایی نیاز انرژی گرمایی - سرمایی سالانه محل استقرار ساختمان
    - سطح زیربنای مفید ساختمان
    ‏- نوع شهر محل احداث ساختمان
    ‏نهایتاً بر اساس این عوامل گروه بندی ساختمانها از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی امکان پذیر خواهد باشد.
    ‏در این بخش، گونه بندی هر یک از عوامل ذکرشده فوق آمده است.
    19 – 2 – 2 – 1 گونه بندی کاربری ساختمان
    ‏ساختمانها از نظر نوع کاربری به چهار گروه الف تا د تقسیم می شوند. برای تعیین گونه بندی ساختمان از نظر نوع کاربری به پیوست 1 ‏رجوع شود. در صورتی که بخش یا بخش هایی از ساختمان با مساحت بیشی از 100 مترمربع و با کاربری متفاوت ازکاربری عمومی ساختمان (کاربری بخش بزرگتر ساختمان) جزو فضاهای داخلی ساختمان محسوب شود، لازم است برای هر بخش گروه بندی جداگانه در نظرگرفته شود و مقررات خاص مربوط به آن گرو بندی رعایت شود.
    9 ‏ا - 2 ‏- 2 ‏ - 2 ‏ گونه بندی جغرافیایی نیاز انرژی گرمایی - سرمایی سالانه ساختمان
    ‏مناطق مختلف کشور از نظر سطح نیاز انرژی گرما یی - سرمایی سالانه، به سه گروه تقسیم ‏می گردند:
    ‏- نیاز انرژی گرمایی - سرمایی سالانه کم
    ‏- نیاز انرژی گرمایی - سرمایی سالانه متوسط
    ‏- نیاز انرژی گرمایی - سرمایی سالانه زیاد
    ‏جزییات مربوط به سه گونه فوق، و شهرهای واقع در هر کدام گونه ها درپیوست 3 آمده است.
    19-2-2-3 گونه بندی سطح زیربنای مفید ساختمان
    ساختمانها از نظر سطح زیربنای مفید به دوگروه تقسیم می گردند:
    - زیربنای مفیدکمتر از یا مساوی با 1000 ‏مترمربع
    ‏- زیربنای مفید بیش از 1000 ‏متر مربع
    19-2-2-4 گونه بندی شهر محل استقرار ساختمان
    شهرها در این مبحث به دو گونه تقسیم می گردند:
    ‏- شهرهای بزرگ: مراکز استانها و شهر های با بیش از یک میلیون نفر جمعیت
    ‏- شهر های کوچک: شهر های با کمتر از یک میلیون نفر جمعیت که مرکز استان نیستند.
    برای طراحی ساختمان طبق ضوابط مندرج در این مبحث، بعد از مشخص شدن عوامل ویژه اصلی ذکر شده در 4 بند فوق، لازم است ابتدا شماره گروه ساختمان از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی (ر.ک. به پیوست 5) تعیین گردد:
    ‏گروه 1- ساختمانهای با صرفه جویی در مصرف انرژی ز یاد
    گروه 2 ‏- ساختمانهای با صرفه جویی در مصرف انرژی متوسط
    ‏گروه 3- ساختمانهای با صرفه جویی در مصرف انرژی کم
    گروه 5 - ساختمانهای بدون صرفه جویی در مصرف انرژی
    ‏در این مبحث، هرکجا به اختصار ساختمان ازگروه ا یا 2 ‏یا... ذکر شده است منظور گروه بندی فوق ‏می باشد.
    19-2-3 عوامل ویژه فرعی
    میزان صرفه جویی لازم در مصرف انرژی که در این مبحث مشخص می گردد، به عوامل ویژه دیگری که عوامل ویژه فرعی نامیده می شوند نیز وابسته است. عوامل ویژه فرعی به شرح زیر می باشند:
    ‏- شرایط بهره گیری از انرژی خورشیدی.
    ‏- نوع انرژی مصرفی (برقی و غیر برقی) برای تامین گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی
    ‏- نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر ساختمان به سطح زیر بنای مفید آن
    ‏- استفاده از سیستم های نوین تهویه
    ‏- نحوه استفاده از ساختمان با کاربری غیر مسکونی (مداوم یا منقطع)
    ‏در این مبحث، گونه بندی عوامل ذکر شده بدین قرار است:
    19-2-3-1 گونه بندی از نظر شرایط بهره گیری از انرژی خوشیدی
    ساختمان ها از نظر شرایط بهره گیری از انرژی خورشیدی، به چندگونه تقسیم می شوند:
    ‏- وجود امکان بهره گیری از انرژی خورشیدی
    ‏- عدم وجود امکان بهره گیری از انرژی خورشیدی
    19-2-3-2 گونه بندی از نظر نوع انرژی مصرفی
    ‏ساختمانها از نظر نوع انرژی مصرفی به دو بخش تقسیم می گردند:
    ‏غیر برقی: ساختمانهایی که کمتر از یا مساوی 50‏% انرژی مصرفی آنها جهت گرمایش، سرمایش، تهویه و ‏تهویه مطبوع از نوع برقی است.
    ‏برقی: ساختمانهایی که بیش از 90% انرژی مصرفی آنها جهت گرمایش، سرمایش، تهویه و تهویه مطبوع ‏از نوع برقی است.
    ‏در ساختمانهایی که گرمایش با استفاده از سیستم های غیر برقی صورت می گیرد:
    ‏- اگر سرمایش توسط سیستم های تبخیری یا جذبی تامین گردد نوع انرژی مصرفی غیر برقی تلقی ‏می گردد.
    ‏- اگر سرمایش توسط سیستم های مکانیکی برقی تامین گردد نوع انرژی مصرفی برقی تلقی می گردد.
    ‏در ساختمانهایی که گرمایش با استفاده از سیستم های برقی صورت می گیرد نوع انرژی مصرفی برقی ‏تلقی می گردد.
    ‏نظر به اینکه هزینه های تولید انرژی الکتریکی در کشور بالا است و با توجه با اهداف ملی در ‏راستای محدودکردن مصرف انرژی الکتریکی، در ا ین مبحث، میزان صرفه جویی د‏ر مصرف انرژی در ‏ساختمانهای با گرمایش و سرمایش از نوع برقی بطور محسوسی بیشتر از موارد غیر برقی می باشد.
    ‏این گونه بندی در تعیین ضریب انتقال حرارت مرجع (روش کار کردی بند 19 ‏- 3 ‏- 1 ‏) یا ضریب افزایش مقاومت حرارتی (روشی تجویزی بند19 - 3 ‏- 2 ‏) تأثیرگذار است.
    19-2-3-3 گونه بندی از نظر استفاده از سیستم های نوین تهویه
    ساختمانها از نظراستفاده از سیستم ها‏ی نوین تهویه به دو بخش تقسیم می گردند:
    - استفاده از سیستم های نوین تهویه
    - عدم استفاده از سیستم های نوین تهویه
    19-2-3-4 گونه بندی از نظر نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر ساختمان به سطح زیر بنای مفید آن
    ‏ساختمانها از نظر نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید آن، بسته به گروه بندی ساختمان از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی به دوگونه الف و ب به شرح زیر تقسیم می شوند:
    برای ساختمانهای گروه 1 ‏:
    ‏الف) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان کمتر از یا مساوی با1:12
    (AG‏ب) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان بیشتر از1:12
    (AG>Ah/12)
    ‏برای ساختمان های گروه 2 ‏و 7 ‏:
    ‏الف) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان کمتر از یا مساوی با1:9
    (AG‏ب) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان بیشتر از1:9
    (AG>Ah/9)
    ‏این تقسیم بندی در تعیین میزان مقاومت مورد نیاز در جداره های غیر نورگذر(ر.ک. به 19-3-2-3 )
    19-2-3-5 گونه بندی ساختمانها با کاربری غیر مسکونی
    ساختمانهای غیر مسکونی از نظر نحوه استفاده به دو بخش تقسیم می گردند:
    ¬استفاده منقطع: در صورتی استفاده از ساختمان (یا بخشی از آن) منقطع تلقی می شود که بتوان در هر شبانه روز حداقل ده ساعت کنترل دما (در محدوده دمای متعارف در زمان اشغال فضاها) را ‏متوقف کرد.
    ‏- استفاده مداوم: در صورتی استفاده از ساختمان ( یا فضاهای داخلی آن) مداوم تلقی می شود که تعریف ‏استفاده منقطع در مورد ساختمان ( یا فضای مربوطه) صادق نباشد.
    ‏اگر از بعضی فضاهای ساختمان بصورت مداوم، و از برخی دیگر بصورت منقطع استفاده گردد، نوع استفاده از بخشی بزرگتر ملاک تصمیم گیری برای کل ساختمان است مگر آنکه مساحت بخش یا بخشهای کوچکتر بیش از 150 متر مربع باشد. در این صورت محاسبات حرارتی هر نوع فضا باید ‏بصورت مستقل انجام شود.
    ‏فضاهای با استفاده منقطع، در حالت های زیر با استفاده مداوم تلقی می شوند:
    ‏- اینرسی حرارتی زیاد جدارهای فضاهای مربوطه (ر.ک. به پیوست 1 ‏)
    ‏- فضاهایی که در آن دما را نمی توان بیش از 7 ‏درجه سانتیگراد زیر محدوده دمای متعارف پایین آورد.
    ‏این گونه بندی در تغییرات ضریب انتقال حرارت مرجع (روش کارکردی بند 19-3-1‏) تأثیرگذار است.
    19-2-4 روش های طراحی
    ‏طراحی و تعیین میزان عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمانها با دو روش امکان پذیر است.
    ‏روشی کار کردی که در تمامی حالات قاپل استفاده است و مبنای آن میزان کل نیاز انرژی سالانه است (ر.ک. به بخش19-3-1‏).
    ‏روشی تجویزی که تنها در مورد خانه های ویلایی، واحدهای واقع در آپارتمانهای مسکونی با زیربنای کل کمتر از 1000 ‏مترمربع (غیر از شرایط خاص مندرج در تبصره بند19-3-2-2-3 در مورد گروه 1 ‏) و همچنین ساختمانهای گروه 3 ‏از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی (ر.ک. به پیوست 5) قابل استفاده است. در ا ین روش، ضوابط و راه حل های فنی برای حالات مختلف عوامل ویژه فرعی مشخص شده و در بخش 19-3-2 ارائه می گردد.

    19-3 پوسته خارجی ساختمان
    ‏مهمترین بخش اکثر ساختمانها که در ا ین مبحث ضوابط طراحی آن برای صرفه جویی مصرف انرژی ساختمان مطرح می شود پوسته خارجی ساختمان است. کنترل ضوابط مذکور به دو روش مطابق 19-3-1 و 19-3-2 انجام می شود.
    19-3-1 روش الف- روش کار کردی
    روش الف، برای کلیه ساختمان قابل استفاده است، لیکن نیاز به محاسبه ضریب انتقال حرارت طرح بر اساس محاسبات انتقال حرارت برای پوسته خارجی ساختمان دارد. طراحی با استفاده از ا ین روش د‏ارای پیچیدگیهایی است .لذا در مواردی که در بند 19-2-4 مشخص شده است، می توان از روش ب ‏(19-3-2) استفاده کرد.
    19-3-1-1 محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع برای ساختمانهای مسکونی و غیر مسکونی
    تعیین میزان عایق کاری حرارتی ساختمانهای مسکونی و غیر مسکونی باید با تعیین ضریب انتقال حرارت طرح، و ‏مقایسه آن با مقدار حداکثر (مرجع)، که در این بخش ارائه گردیده است، صورت گیرد. محاسبات باید برای هر واحد ساختمان به صورت مستقل انجام گردد. اگر واحدهای ساختمان از نظر حرارتی همگن باشند، کافی است محاسبات بر روی بعضی واحدهای شاخص صورت گیرد. لازم به ذکر است در صورتی واحد های یک ساختمان همگن تلقی می شوند که:
    ‏- مشخصات حرارتی تمامی پوسته خارجی ساختمان یکنواخت باشد.
    ‏- نوع انرژی مصرفی و نوع سیستم گرمایش، سرمایش و تامین آب گرم در تمامی واحدها یکسان باشد.
    در این روش، ابتدا ضریب انتقال حرارت مرجعH‏، با توجه به عوامل ویژه اصلی و فرعی مطابق 19-2-2، محاسبه می گردد.
    ‏ضریب انتقال حرارت مرجع ساختمان H ‏برابر با میزان انتقال حرارت برای یک درجه (سلسیوس) ‏اختلاف دما بین داخل و خارج از طریق دیوارها، بامها، کفهای در تماس با هوا یا خاک و سطوح نورگذر است. این جدارها می توانند در تماس با فضای خارج یا فضاهای کنترل نشده باشند. H ‏یا رابطه زیر ‏محاسبه می گردد:
    ‏H=AW*UW + AR*UR + AF*UF + P*UP + AG*UG*RG + AD*UD + AWB*UWB
    ‏در این رابطه تعاریف مقادیر فیزیکی به شرح زیر است:
    - AW‏ مساحت دیوارهای در تماس با فضای خارجی
    ‏- UW ضریب انتقال حرارت مرجع دیوارهای در تماس با فضای خارجی
    ‏- ‏AR مساحت مربوط به بام تخت یا شیبدار
    ‏- UR ضریب انتقال حرارت مرجع بام تخت یا شیبدار
    ‏- ‏AF مساحت مربوط به کف زیرین در تماس با هوا
    ‏- UF ضریب انتقال حرارت مرجع کف زیرین در تماس با هوا
    ‏- P پیرامون مربوط به کف زیرین در تماس با خاک
    ‏- UP ضریب انتقال حرارت خطی مرجع مربوط به کف زیرین در تماس با خاک
    ‏- ‏AG مساحت مربوط به جدارهای نورگذر با قابهای آنها (شیشه با قاب)
    ‏- UG ضریب انتقال حرارت مرجع مربوط به جدارهای نورگذر با قابهای آنها
    ‏- RG نسبت متوسط سطوح جدارهای نورگذر (بدون درنظر گرفتن سطوح قابهای آنها) به سطوح ‏جدارهای نورگذر با قابهای آنها
    ‏- AD مساحت مربوط درهای خارجی
    ‏- UD ضریب انتقال حرارت مرجع درهای خارجی
    ‏- AWB مساحت کلیه سطوح در تماس با فضای کنترل نشده
    ‏- UWB ضر یب انتقال حرارت مرجع کلیه سطوح در تماس با فضای کنترل نشده.
    توضیح:
    1 ‏- AWB,AD,AF,AR,AW‏و P از طرف داخل محاسبه می شوند.
    2 - AWB,AD,AF,AR,AW ‏ و AG بر حسب مترمربع و p ‏بر حسب متر محاسبه می شوند.
    3 – مقادیر UWB,UD,UG,UP,UF,UR,UW ، در جدولهای بخش 19-3-1-3 آمده است.
    19-3-1-2 محاسبه ضریب انتقال حرارت طرح وکنترل مشخصات پوسته خارجی ساختمان
    ‏در مرحله بعدی، ضریب انتقال حرارت طرح ساختمان یا بخش کنترل شده آن (H‏) با روشهای شناخته شده محاسبه می گردد. این محاسبه بر مبنای مشخصات حرارتی مصالح (تعیین شده توسط تولید کننده و یا با استفاده از پیوستهای 7، 8 و 9‏) و سیستم های بکار رفته و با درنظر گرفتن پل های حرارتی و حفاظ های سطوح نورگذر صورت می گیرد. (ر.ک. نشریه شماره 211 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن).
    در صورتی که گرمایش، سرمایش تمامی ساختمان بصورت مشابه صووت گیرد، ضریب انتقال ‏حرارت طرح و ضریب انتقال حرارت مرجع برای کل ساختمان محاسبه می شود. در غیر این صورت، هر بخشی که توسط یک سیستم تاسیساتی متفاوت کنترل می شود باید بصورت مستقل محاسبه و طراحی گردد.
    ‏در صورتی که یک قسمت از ساختمان توسط یک فضای کنترل نشده یا توسط جداری مشترک با قسمت دیگری از ساختمان، که سطح تماس فیما بین آنها کمتر از 15 متر مربع است جدا شده باشد، ضرایب انتقال حرارت آن قسمت باید بصورت مستقل محاسبه گردد.
    ‏در روش کارکردی، طراحی عایق کاری حرارتی ساختمان باید به گونه ای صورت گیرد که ضریب ‏انتقال حرارت طرح (H)کوچکتر یا مساوی ضریب انتقال حرارت مرجع H ‏باشد:
    H > H
    19-3-1-3 ‏ضریب انتقال حرارت مرجع برای عناصر ساختمانی پوسته خارجی
    ‏ضرایب انتقال حرارت مرجع برای عناصر پوسته خارجی بر اساس عوامل و یژه اصلی و برخی ‏عوامل ویژه نوعی مطا بق جدول های 1 تا 5 ‏تعیین گردیده، و سپس در فرمول بخش 19-3-1-1 برای ‏تعیین H ‏ قرار می گیرد.
    ‏جدول شماره 1 - ضرایب مورد نیاز برای محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع H ‏ ساختمانهای ویلایی
    ‏(ضرایب برحسب W/m2.Kهستند، به غیر از UP که برحسب W/m.K ‏ می باشد).

    جدول شماره 2 - ضرایب موردنیاز برای محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع H ‏ ساختمانهای غیر ویلایی - فضاهای با استفاده مداوم
    ‏(ضرایب برحسب W/m2.Kهستند، به غیر از UP که برحسب W/m.K ‏ می باشد).

    ‏تبصره 1 ‏- برای ساختمانهای گروه 1 ‏از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی که در مناطق با نیاز گرمایی زیاد (مطابق پیوست 3 ‏) قرار دارند، هنگام استفاده از جدول 2 ‏، میزان ضریب انتقال حرارت مرجع را می توان به میزان Y.V (بر حسب وات برمتر) افزا یش داد.
    ‏در ا ین رابطه Y ضریب تصحیح انتقال حرارت مرجع است و مقادیر آن در جدول شماره 3 ‏ارائه شده است. V ‏ حجم فضای مفید ساختمان به مترمکعب می باشد. روش تعیین اینرسی حرارتی ساختمان و شاخص خورشیدی در پیوست های 1 ‏و 2 ‏ ارائه گردیده است.
    جدول شماره 3 – محاسبه ضریب Y برای ساختمان های غیر ویلایی – فضاهای با استفاده مداوم بر حسب اینرسی حرارتی ساختمان و شاخص خورشیدی

    جدول شمار 4 ‏- ضرایب مورد نیاز برای محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع H ‏ ساختمانهای غیر ویلای - نماهای با استفاده منقطع
    ‏(ضرایب برحسب W/m2.Kهستند، به غیر از UP که برحسب W/m.K ‏ می باشد).

    ‏تبصره 2 ‏- برای ساختمانهای گروه 1 ‏از نظر میزان صرفه جویی انرژی که در مناطق با نیاز گرمایی زیاد (مطابق پیوست 3 ‏) قرار دارند، هنگام استفاده از جدول 4، میزان ضریب انتقال حرارت مرجع را می توان ‏به میزان Y.V(بر حسب وات بر متر) افزایش داد.
    ‏در این رابطه Y ضریب تصحیح انتقال حرارت مرجع است و مقادیر آن در جدول شماره 5 ارائه شده است. v ‏حجم فضای مفید ساختمان به متر مکعب می باشد. روش تعیین اینرسی حرارتی و شاخص خورشیدی در پیوست های 1 ‏و 2 ‏ارائه گردیده است.
    جدول شماره 5 ‏- محاسبه ضریب Y ساختمانهای غیر ویلایی - فضاهای با استفاده منقطع برحسب ‏اینرسی حرارتی ساختمان و شاخص خورشیدی

    19-3-2 روش ب - روش تجویزی
    ‏این روش در مواردی توصیه می شود که روش کارکردی، با توجه به پیچیدگی نسبی محاسباتی آن، فاقد توجیه اجرایی و اقتصادی بوده و شرایط استفاده از روش ب، مطابق بند 19 ‏- 2 ‏- 4 ‏برقرار باشد. در این روش، مشخصات حداقل جدار های غیر نورگذر و ویژگی های پنجره های پوسته خارجی ساختمان تعیین می گردد. راه حل های فنی در این روش، بسته به شرایط برخی عوامل ویژه فرعی طرح مطابق بندهای زیر می باشد.
    19-3-2-1 راه حل های فنی در شرایط استاندارد عوامل ویژه فرعی طرح
    ‏این راه حل ها شامل رعایت حداقل مقاومت های حرارتی R ‏ برحسب [m2.k/w] در مورد ‏جدارهای پوسته خارجی ساختمان (با استفاده از جدول 2 ‏)، و نیز مشخصات پنجره های مورد استفاده ‏(در جدول 7 ‏) با فرض وجود شرایط استاندارد عوامل ویژه فرعی می باشد.
    ‏تعریف شرایط استاندارد برای عوامل ویژه فرعی به شرح زیر است:
    - عدم امکان بهره گیری از انرژی خورشیدی
    ‏- استفاده از انرژی غیر برقی
    - استفاده از سیستم های تهویه معمولی
    - عدم امکان کاهش سطوح جدار های نورگذر به حدود مشخص شده در بند 19 ‏- 3 ‏- 2 ‏- 2 ‏- 3

    جدول شماره 6 - حداقل مقاومت حرارتی (R) جدارهای غیر نورگذر (بر حسب m2.KIW ‏)

    ‏در صورتی که طرحی با استفاده از این روش انجام شود، لازم است در هر جدار R >R ‏باشد. در این رابطه، R ‏ از جدول شماره 6 به دست می آید و R ‏ مقاومت حرارتی جدار یک یا چنل لایه ساختمان است که بر اساس فرمول زیر بدست می آید:
    R = ∑Ri
    ‏در این رابطه، Ri‏ مقاومت حرارتی لایه i می باشد. در ضمن، در صورتی که لایه از ماده ای همگن ‏تشکیل شده باشد. مقاومت حرارتی لایه مربوطه بر حسب ضخامت di و ضریب هدایت حرارت Yi لایه (از جدول پیوست 7 ‏) و با استفاده از رابطه Ri = di/Yi محاسبه می گردد.
    ‏در مورد لایه های هوا و یا از جنس مصالح بنایی (آجر، بلوک سفالی و سیمان) مقادیر Ri در جداول پیوست 8 تعیین گردیده است.
    ‏جزئیات و توضیحات تکمیلی در زمینه محاسبات مربوط به مقاومت جدارهای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان در پیوست 5 راهنمای مبحث 19 ‏مقررات ملی ساختمان ارائه شده است.

    جدول شماره 7 ‏- مشخصات پنجره های مورد استفاده

    19-3-2-2 راه حل های فنی برای شرایط غیر استاندارد عوامل ویژه فرعی طرح
    ‏در صورت آنکه هر یک از عوامل ویژه فرعی ساختمان فاقد شرایط استاندارد که در بند 19-3-2-1 تعریف شده است باشد، برحسب مورد، طراح می تواند یا باید اصلاحاتی را در حداقل مقادیر مقاومت های عایق حرارتی مصرفی در پوسته خارجی ساختمان به عمل آورد.
    19-3-2-2-1 بهره گیری از انرژی خورشیدی
    ‏در صورتی که ساختمان در مناطق گرم و مرطوب، و یا با نیاز سرمایی زیاد (مطابق پیوست 7 ‏) قرار ‏نگرفته باشد و سطوح نورگذر در جهت جنوب شرقی تا جنوب غربی بیش از یک نهم سطح مفید ساختمان (Ah) باشد و همچنین موانع در برابر تابش نور خورشید به ساختمان با زاویه ای کمتر از 39 ‏درجه (نسبت به افق) دیده شود. (ر.ک. به پیوست 2 ‏)، ساختمان می تواند بهره مند از انرژی خورشیدی ‏تلقی شود و در صورت تمایل طراح، ضریب کاهشی برابر با 0.85 به مقاومت های حداقل R ‏تعیین شده در جدول شماره 6 تعلق می گیرد.
    19-3-2-2-2 استفاده از انرژی به برقی
    ‏در صورت استفاده از انرژی برقی مطابق تعریف بند 19 ‏- 2 ‏- 2 ‏- 5 ‏، ضریب افزایشی برابر با 1.20 به مقاومت های تعیین شده در جدول شماره 6 تعلق می گیرد.
    19-3-2-2-3 امکان کاهش سطوح جدارهای نورگذر
    ‏در گروه 2 ‏و 3 ‏از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی، در صورت کاهشی سطوح جدارهای نورگذر AG به 9/1 سطح زیربنای مفید Ah، طراح می تواند از شیشه های تک جداره نیز استفاده نماید با ضمن استفاده از شیشه دو جداره ضریب کاهشی برابر با 0.88 به مقاومت های تعیین شده در جدول شماره 6 اعمال نماید.
    درگروه 1 ‏میزان صرفه جویی در مصرف انرژی، در صورت کاهش سطوح جدارهای نورگذر AG به کمتر از 12/1 سطح زیربنای مفید Ah، طراح می تواند از شیشه های تک جداره نیز استفاده نماید یا ‏ضمن استفاده از شیشه دو جداره ضریب کاهشی برابر با 0.88 به مقاومت های تعیین شده در جدول شماره 5 ‏اعمال نما ید.
    ‏تبصره: در ساختمانهای گروه 1 ‏میزان صرفه جویی در مصرف انرژی، در صورت تمایل به استفاده از شیشه های تک جداره بدون کاهش سطوح جدار های نورگذر AG به کمتر از 12‏/1 ‏سطح زیربنا Ah، لازم است طراحی با استفاده از روش الف (روش کارکردی) انجام گردد.
    19-3-2-2-4 استفاده از سیستم های نوین تهویه
    ‏در صورت استفاده از سیستم های نوین تهویه، ضریب کاهشی برابر با 0.82 به مقاومت های تعیین شده در جدول شماره 6 تعلق می گیرد.
    19-3-3 توصیه ها در زمینه طراحی ساختمان
    ‏طراحی معماری ساختمان باید حتی الامکان همساز با اقلیم باشد، به نحوی که از شرایط مطلوب طبیعی حداکثر استفاده به عمل آید و در ضمن ساختمان در برابر شرایط نامطلوب اقلیمی محافظت گردد تا مقدار انرژی مورد نیاز برای تامین گرمایش و سرما یش به حداقل رسیده و بخشی از آن از طریق طبیعی تامین شود. به این ترتیب شرایط آسایش به نحو مطلوبتری در داخل فضای معماری تامین می شود. علاوه بر عا یق حرارت، برحسب عواملی موثر در بهره گیری از انرژی های طبیعی در ساختمان به شرح زیر می باشند:
    ‏- جهت گیری ساختمان
    ‏- حجم کلی و فرم ساختمان
    ‏- جانما یی فضاهای داخلی
    ‏- جدارهای نورگذر
    ‏- سایبان ها
    ‏- اینرسی حرارتی جدارها
    ‏- تعویض هوا

    19-3-3-1 جهت گیری ساختمان
    جهت گیری ساختمان نسبت به جنوب در بهره گیری از انرژی خورشیدی بسیار موثر است. جهت گیری مناسب به این معنی است که جدارهای نورگذر جنوبی به منظور بهره برداری بیشتر از انرژی تا‏بشی خورشید در سرد ترین روز سال از ساعت 9 ‏صبح تا 3 ‏بعدازظهر در معرض تابش خورشید قرار گیرند. به علاوه ساختمان به نحوی قرار گیرد که از بادهای نامطلوب در طول سال محفوظ باشد و ضمناً طی فصل گرم بتواند از نسیم ها و بادهای مطلوب به منظور تهویه طبیعی و کاهش دمای داخل استفاده کرد.



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:48 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    انرژي خورشيدي وسيعترين منبع انرژي در جهان است. انرژي نوري كه از جانب خورشيد در هر ساعت به زمين مي تابد، بيش از كل انرژي است كه ساكنان زمين طول يك سال مصرف مي كنند. بی تردید یکی از مهمترین فعالیتهای کشورهای پیشرفته در کاهش مصرف انرژی های ناپاک، گسترش تکنولوژی هایی است که از منابع تجدیدپذیر و نامحدود انرژی استفاده می کنند. این موضوع تاثیر فراوانی را هم بر اقتصاد و هم بر محیط زیست در پی خواهد داشت. بدین معنی که با استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی از پایان منابع فسیلی سوخت جلوگیری شده و مضرات زیست محیطی آنها نیز ایجاد نخواهد شد.
    سیستمهای فتوولتائیک یکی از بهترین راههای تولید انرژی از خورشید خواهند بود .تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طريق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) می‌باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود.


    سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون می‏شود. زمانيكه صفحه هاي سيليكون در معرض تابش نور خورشيد قرار مي گيرند، جريان الكتريكي مستقيم DC در آنها توليد مي شود. پانلهاي فتوولتاييك نسبت به تابش هاي مستقيم و پراكنده عكس العمل نشان مي دهند. اما مقدار خروجي انرژي الکتريکي با افزايش مقدار تابش نور يا پرتو افكني بيشتر، افزايش مي يابد.

    اجزای سیستمهای فتوولتائیک (برق خورشیدی)

    سلول فتو ولتاتیک
    این سلولها مربعهای نازک، دیسک ها یا فیلمهایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید، تولید می کنند. به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتاییک می‌گویند.


    کنترل کننده شارژ
    تجهیزاتی هستند که ولتاژ باتریها را تنظیم و کنترل می کنند و از آسیبهای احتمالی وارد بر باتریها جلوگیری می کنند.


    ذخیره کننده باتری خورشیدی
    وسیله ایست که انرژی الکتریکی تولیدی DC را در خود ذخیره می کند. بخاطر وجود تغيير در ميزان شدت تابش پرتوهاي خورشيدي در طول روز و در فصول مختلف، يك باطري به منظور ذخيره كردن انرژي الكتريكي توليدي توسط آرايه‌هاي فتوولتائيك و به عنوان يك عامل واسط بين آرايه‌هاي خورشيدي و مصرف كننده انرژي الكتريكي براي بهره‌وري بيشتر مورد نياز مي‌باشد.


    مبدل (اينورتر)
    وسیله ایست که جریان DC را به جریان AC برای مصرف، تبدیل می کند.


    مصارف و کاربردهای فتوولتائیک
    - روشنایی خورشیدی
    - سیستم تغذیه کننده برق واحد مسکونی
    - سیستم پمپاژ خورشیدی
    - سیستم تغذیه کننده ایستگاههای مخابراتی و زلزله نگاری
    - نیروگاههای فتوولتائیک


    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:43 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    کارکردهای انرژی خورشیدی درمنازل/تصاویر پاکترین و کم‌هزینه‌ترین خانه‌ها
    درحال حاضر بسیاری از خانه هایی که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند وسائل خود را تلفیقی از انرژی سنتی و انرژی خورشیدی تهیه می کنند اما تا چندسال آینده انرژی خورشیدی به عنوان پاکترین انرژی دنیا به منبع گریزناپذیر انرژی تبدیل می شود.

    به گزارش خبرگزاری مهر، وقتی اکثر مردم خانه های مجهز به انرژی خورشیدی را مدنظر قرار می دهند اکثرا تصور می کنند که این خانه ها کابینهای چوبی هستند که بدون انرژی برق و الکتریسیته به سر می برند، یا به صفحات بزرگ و زشتی روی سقف خانه ها و وسایل الکتریکی کم مصرف فکر می کنند و حتی برخی تصور می کنند که این ساکنان خانه ها بدون صفحات نمایش بزرگ و یخچال زندگی می کنند اما هیچ کدام از این تصاویر انعکاس دهنده قابلیتهای انرژی خورشیدی امروز نیست. امروز حتی می توان با اتکا به چنین انرژی در دورافتاده ترین روستاها مجهزترین خانه ها را داشت.

    فناوری انرژی خورشیدی امروزه موثرتر و کم هزینه تر شده است. اما هنوز هم از نظر اقتصادی گرانقیمت تر از انرژی سنتی است اما در یک نقطه سرانجام هزینه های این دو جا به جا می شوند و انرژی خورشیدی به صرفه تر خواهد بود و در آن زمان است که این صنعت آماده می شود و تقاضا برای برخورداری از آن به شدت افزایش می یابد.

    بسیاری از خانه های امروز با صفحات خورشیدی روی سقف ساخته می شوند، صفحاتی که نسبت به گذشته کمتر به چشم می خوردند، صفحات خورشیدی امروز می توانند انرژی بیشتری را منتقل کرده و فضای کمتری را اشغال کنند و در داخل فضای منزل نیز تمام ابزارهای الکترونیکی سنتی وجود دارد، برخی از صاحبان این خانه ها با تلفیق انرژی سنتی و انرژی خورشیدی می توانند به نحو چشمگیری از هزینه های مصرف برق خود بکاهند بدون اینکه مصرف وسائل خود را محدود کرده باشند. حتی این امکان وجود دارد که صاحبان خانه ها به قدر کافی انرژی خورشیدی تولید کنند که آن را به فروش برسانند.

    کشورهایی که از خانه های خورشیدی بیشترین استفاده را می برند

    نصب یک صفحه خورشیدی روی سقف خانه چندان هم هزینه بر نیست در ایالات متحده 15 ایالت از صندوق مزایای عمومی استفاده می کنند تا سوبسیدی برای برنامه انرژی قابل تجدید فراهم کنند و 24 ایالت دیگر قسمتی از هزینه های افرادی که این صفحات را سقف خانه های خود نصب می کنند، جبران می کند.

    بسیاری از خانه های ایالت گجرات درهندوستان که از نظر اقتصادی و فرهنگی از بسیاری از ایالات این کشور عقب مانده است از انرژی خورشیدی برای روشنایی استفاده می کنند. این ایالت با داشتن 16 هزار خانه ای که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند به عنوان قطب انرژی خورشید هندوستان لقب گرفته است.

    دولت ژاپن پیشتر اعلام کرده بود که قصد دارد تا سال 2030 به عنوان بخشی از تلاشهای خود برای مبارزه با گرمایش زمین 30 درصد خانه های این کشور را به صفحات خورشیدی مجهز کند. مقامات این کشور همچنین اخیرا اعلام کرده اند که کمکهایی را در اختیار افرادی می گذارند که این صفحات را به منظور استفاده از انرژی خورشیدی روی خانه خود نصب کنند.

    در بنگلادش انرژی خورشیدی روشنایی بیش از یک میلون خانه را در بخش روستایی تأمین می کند که این میزان نسبت به سال 2002 افزایش چشمگیری داشته است.

    در ایران نیز محققان کشور اولین ساختمان خورشیدی مجهز به لامپهای خورشیدی، ایستگاه اکسیژن و سیستمهای گرمایشی و سرمایشی ویژه را ساخته اند. در ساختمان احداث شده سعی شده تا به جای ساخت سازه هایی که مرکز هزینه انرژی هستند، ساختمانهایی برای منبع تامین انرژی طراحی شود، از این رو در طراحی این ساختمان استفاده از نور به صورت موضعی، گرم کردن و سرد کردن ساختمان به صورت موضعی و تغییر رفتار مصرف کننده از جمله عناصر مهم در طراحی این ساختمان بوده است.

    اما در این میان توجه به نکاتی چون چگونگی کارکرد صفحات خورشید، تأثیر این صفحات و میزان نور خورشید حائز اهمیت است.

    صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند؟

    صفحات خورشیدی یا سیستمهای فتوولتائیک از طریق تبدیل نورخورشیدی به انرژی برق کارمی کنند، هرکدام از این صفحات از یک گروه از سلولهای خورشیدی که از مواد نیمه رسانه ساخته شده تشکیل شده است، سلولهای نور را به میزان قابل توجهی جذب می کنند. این صفحات در چند لایه ساخته می شود، اکثر صفحات یک لایه شفاف محافظ در قسمت فوقانی، چند لایه از سلولهای محافظ داشته و لایه تحتانی محافظ پلیمری آن است.

    برای کمک به فرآیند جمع کردن نور خورشید لایه فوقانی از نظر الکتریکی منفی است و لایه تحتانی از نظر الکتریکی مثبت است. این امر موجب می شود که الکترونها در سلولهای سیلیکونی که خورشید به آنها می رسد انرژی را میان لایه ها منتقل کنند. پس از آن سلولها با عبور از اتصالات الکتریکی در لایه فوقانی نیروی الکتریکی تولید می کنند.

    تأثیرگذاری صفحات خورشیدی

    سیستمهای صفحه خورشیدی می تواند تحت شرایط ایده آل به قدری الکتریسیته تولید کند که هم انرژی روشنایی داخل خانه و هم لوازم الکتریکی داخل خانه فعال شده و از سوی دیگر سیستم گرمایشی و سرمایشی آن نیز از همین انرژی بهره ببرد. این درحالی است که میزان تأثیر گذاری صفحات خورشیدی به موقعیت خانه نیز بستگی دارد. صفحات خورشیدی باید در طرفی از خانه نصب شود که در معرض بیشترین میزان تابش باشد. در شرایط جوی جنوبی این صفحات رو به شمال و در آب و هوای شمالی این صفحات رو به جنوب ساخته می شود.

    اگرچه موقعیت قرارگیری خانه به شکلی نباشد که شش ساعت در طول روز در معرض تابش خورشید قرار نداشته باشد، این خانه انرژی خورشیدی کافی نخواهد داشت. علاوه بر این، خورشید در برخی مناطق قویتر از مناطق دیگر است. برای مثال یک خانه در شهر ورمونت به تعداد صفحات خورشیدی بیشتری در مقایسه با یک خانه در نوادا یا آریزونا نیاز دارد.

    تأثیرات منفی و مثبت انرژی خورشیدی در منازل

    انرژی خورشیدی از این ظرفیت بالقوه برخوردار است تا شیوه گرفتن انرژی در جهان را متحول کند. برای مثال انرژی خورشیدی 260 کیلومتر مربع در جنوب غربی آمریکا می تواند برای تأمین انرژی کل این کشور کافی باشد. درحالی که انرژی خورشیدی در میان پاکترین اشکال انرژی محسوب می شود اما با این حال طرحهای توسعه مزارع تولید انرژی خورشید در مقیاسهای وسیع نگرانهایی را درباره تأثیرات بالقوه زیست محیطی برانگیخته است.

    سوخت فسیلی منبع شماره یک انتشار دی اکسید کربن است. گاهی از انرژی خورشید به عنوان انتشار صفر یا شکل بدون انتشار انرژی یاد می کند و در حقیقت نیز انتشار گازهای گلخانه ای از انرژی خورشید قابل چشم پوشی است. این درحالی است که ساخت تأسیسات بزرگ تولید انرژی خورشید مستلزم انتشار گازهای گلخانه ای است.

    تولید انرژی فرآیندی برای صرفه جویی در مصرف آب است. در آمریکا تولید انرِژی بیش از 40 درصد آب شیرین روزانه را مصرف می کند. سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی به هیچگونه آبی برای تولید انرژی نیاز ندارند. برخی از سیستمهای حرارتی خورشیدی از آب استفاده می کنند اما از آن می توان دوباره استفاده کرد.

    سیستم تولید انرژی اگر روی ساختارهای موجود یعنی روی سقف خانه ها یا دفاتر اداری قرار گیرد به میزان اندکی فضا نیاز دارد اما نیروگاه های تولید انرژی در میزان گسترده به زمینهای وسیعی نیاز دارند تا بتوان در مقیاس صنعتی و تجاری نیروی الکتریسیته تولید کرد که این امر نگرانهایی را درباره تأثیر بالقوه چنین پروژه هایی روی ساکنان طبیعی می گذارد. سازمان حفظ محیطی زیست آمریکا روی این پروژه کار می کند تا پروژه های این انرژی قابل تجدید را روی زمینهای آلوده و معادن بنا کند.

    همچنین صفحات فتوولتائیک ممکن است دربرگیرنده مواد خطرناکی باشد که در صورت رسیدن آسیب به این صفحات آزاد می شوند.

    انرژی خورشید برای تجهیزات زندگی

    محصولات متنوعی خانگی که می توانند انژری خود را از خورشید تأمین کنند در اختیار افرادی قرار دارد که می خواهند مصرف خود را کاهش دهند. جایگزین وسائل خانه با نسخه های خورشیدی راهی برای درپیش گرفتن زندگی سبزی است که هم هزینه های الکتریسیته را کاهش می دهد و هم اثرات کربنی را به حداقل می رساند. ممکن است ابزارهای انرژی خورشیدی داخل خانه در مرحله خرید قیمتهایی بیشتر از همتایان برقی خود داشته باشند اما کاهش هزینه ها در آینده این هزینه ها را کاهش می دهد.

    کارهای تزئیناتی بیرون منزل چون نورپردازی، استفاده از فواره و آب نما، استفاده از آبگرمکن داخل خانه و اجاقهای خورشیدی گزینه های مناسبی هستند که می توان انرژی مورد نیاز آنها را از خورشید تأمین کرد. اجاقهای خورشید گزینه های منحصر به فردی برای آشپزی است. این اجاق گاز را حتی می توان در داخل خانه با ابزارهای ساده ساخت و یا آن را از فروشندگان صنعتی خریداری کرد در هر صورت ایده اولیه این اجاق گاز ساده است، یک جعبه تیره رنگ که نور خورشید را جذب می کند، یک سرپوش شیشه ای که گرما را پخش می کند و صفحات پوشیده با فلز که نور خورشید را به سمت جعبه هدایت می کند. یک اجاق خورشیدی بدون نور مستقیم خورشید کار نمی کند اما می تواند غذا را با حرارت متوسط تا به بالا طبخ کند.



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:38 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    استفاده از انرژی خورشیدی برای تامین گرمایش ساختمان كتابخانه عمومی مشگین شهر

    مشگین شهر ، اردبیل - برای اولین بار از نور خورشید به عنوان منبع تامین گرمایش ساختمان كتابخانه عمومی مشگین شهر استفاده شد.

    استفاده از انرژی  خورشیدی  برای تامین گرمایش ساختمان كتابخانه عمومی مشگین شهر

    صفر جعفرزاده شهردار مشگین شهر به خبرنگار ایرنا گفت: این طرح با صرف 200 میلیون ریال به عنوان پایلوت راه اندازی شده و تلاش می شود با همكاری فرمانداری و شورای شهر سایر ادارات دولتی و حتی بخش خصوصی از این انرزی تجدید پذیر استفاده كنند.

    یعقوب اسكندر زاده كارشناس این طرح نیز گفت: سالانه می تون 10 ماه از نور خورشید در شهرستان مشگین شهر بهره برداری كرد.

    وی افزود: راندمان این طرح در مشگین شهر 93 درصد است و یك خانوار پنج نفره با صرف هزینه اولیه در حدود 15میلیون ریال می تواند در طول سال از این انرزی تجدید پذیر به صورت رایگان استفاده كند.

    وی گفت: با در نظر گرفتن هزینه سالانه برق و گاز یك خانواده متوسط استفاده از نور خورشید بسیار مقرون به صرفه است.

    منبع: خبرگزاري ايرنا



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:37 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    کاتالیزورهای نوری

    شرکت در آزمون
    کاتالیزور نوری (Photocatalyst) به گروهی از کاتالیزور‌‌‌ها گفته می‌شود که وقتی در معرض تابش نور قرار می‌گیرند، فعال می‌شوند. در واقع کاتالیزور‌های نوری در اثر تابش نور از طریق کاهش انرژی فعال سازی (Activation Energy) واکنش، منجر به بروز یا سرعت بخشیدن به واکنش‌های شیمیایی می‌شوند؛ در حالی که خود بدون تغییر باقی می‌مانند. عملکرد کاتالیزور‌های نوری بدین طریق است که پس از جذب نور (معمولا اشعه‌ی فرابنفش)، الکترون‌های آن‌ها برانگیخته شده و از مدار خود جدا می‌شوند و در نتیجه حفره‌ای برجا می‌ماند که خاصیت اکسید کنندگی بسیار بالایی دارد، در عین حال الکترون نیز خاصیت احیا کنندگی قوی دارد. جفت-های الکترون حفره‌ی ایجاد شده با مولکول‌های موجود در سطح ذرات واکنش می دهند و نتایج مورد نظر حاصل می‌شود. در این مقاله ابتدا به معرفی کاتالیزورهای نوری می پردازیم و در ادامه انواع، عملکرد، روش های تهیه و کاربرد این نوع کاتالیزورها بررسی می شود.

    1- مقدمه، تاریخچه
    اولین کاتالیزور نوری معرفی شده، تیتانیوم دی اکسید (Titanium dioxide, TiO2) است. تاکنون به طور دقیق مشخص نشده که اولین بار در چه زمانی و توسط چه کسی از تیتانیوم دی اکسید برای القای واکنش‌های شیمیایی استفاده شده است. در سال 1938 از تیتانیوم دی اکسید به عنوان کاتالیزوری که در حضور نور فعال می‌شد، در صنعت رنگ سازی استفاده شد؛ اما در گزارش‌های ارایه شده واژه‌ی کاتالیزور نوری به کار نرفت و تیتانیوم دی اکسید به عنوان حساس کننده ی نوری (Photosensitizer) معرفی شد. در سال 1956 ماشیو در گزارشی در مورد خود اکسایش انجام شده توسط تیتانیوم دی اکسید، از آن به عنوان کاتالیزور نوری یاد کرد  [1]. فوجی شیما و هوندا در سال 1972 به کمک آند تیتانیوم دی اکسید و تحت تأثیر نور فرابنفش، فرآیند آب کافت را (تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن) را انجام دادند [2]. به این ترتیب کاربرد گسترده ی کاتالیزور‌های نوری در واکنش‌های اکسایش و کاهش آغاز شد.

    2- معرفی کاتالیزورهای نوری
    کاتالیزور‌های نوری به منظور حذف آلاینده‌هایی که به وسیله ی فرایند‌های زیستی حذف نمی‌شوند، سال‌هاست که در کشورهای صنعتی به کار می‌روند. کاتالیزور‌های نوری به طور عمده اکسید‌های جامد نیمه رسانا هستند که تحت تابش نور، با انرژی کافی فعال می‌شوند [3]. کلروفیل در گیاهان مشابه کاتالیزور‌های نوری عمل می‌کند. در مقایسه با فتوسنتز که در آن کلروفیل نور خورشید را جذب کرده و توسط آب و کربن دی اکسید، اکسیژن و گلوکز تولید می‌کند، در فرایند کاتالیزوری نوری مواد آلی در حضور نور، آب و کاتالیزور به کربن دی اکسید و آب تبدیل می شود (شکل 1)  [4].

    filereader.php?p1=main_ec6ef230f1828039e
    شکل 1- مقایسه ی عملکرد یک کاتالیزور نوری و کلروفیل

    کاتالیزور‌های نوری می‌توانند به صورت مواد معلق محلول یا لایه‌های تثبیت شده روی بستر (Substrate) به کار ‌روند [5].

    3- سازوکار و عملکرد کاتالیزور‌های نوری
    بر خلاف فلزات که سطوح الکترونی پیوسته‌ای دارند، در نیمه رساناها بین نوار ظرفیت (Valence Band, VB) و نوار رسانایی (Conduction Band, CB)، شکاف انرژی (Band-gap energy, Ebg) وجود دارد (شکل 2). چون شکاف انرژی موجود در نیمه رساناها بر خلاف مواد نارسانا کوچک است (حدود 4 الکترون ولت) ، طی تابش نور به کاتالیزور‌های نوری نیمه رسانا فوتون‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که انرژی مساوی یا بیشتر از انرژی شکاف دارند، جذب شده و سبب برانگیخته شدن الکترون از نوار ظرفیت به نوار رسانایی می‌شوند و در نتیجه به طور همزمان یک محل خالی از الکترون (+ h) در نوار ظرفیت به نام حفره ایجاد می شود (معادله ی 1).

    filereader.php?p1=main_cda522d4353b166cc

    filereader.php?p1=main_1d665b9b1467944c1
    شکل 2- شکاف انرژی در مواد رسانا، نیمه رسانا و نارسانا

    الکترون‌‌های نوری آزاد نوار رسانایی (- eCB  ) و حفره‌های نوری نوار ظرفیت (+ hVB ) به چند صورت و از طریق چند مسیر عمل می کنند که در شکل 3 به وضوح نشان داده شده است.
    filereader.php?p1=main_7bc3ca68769437ce9
    شکل 3- مسیرهای مختلف عملکرد یک کاتالیزور نوری در اثر جذب نور
    تعدادی از الکترون‌‌ها و حفره‌های نوری می‌توانند به سطح کاتالیزور نوری برسند و سبب کاهش یا اکسایش گونه‌های آلی و غیر آلی جذب شده روی سطح کاتالیزور شوند. الکترون توسط یک پذیرنده جذب و سبب کاهش آن می‌شود (مسیر 1). تحت اتمسفر محیط، اکسیژن به عنوان گیرنده عمل کرده و رادیکال فوق العاده اکسنده‌ی هیدروکسیل تولید می‌شود. به همین ترتیب حفره نیز ضمن مهاجرت به سطح کاتالیزور نوری از گونه ی دهنده الکترون (Electron Donor) جذب کرده و آن را اکسید می‌کند (مسیر 2). اگر محیط اطراف یعنی آب یا حلال دارای گروه هیدروکسی باشد، حفره آب یا گروه هیدروکسی موجود در سطح کاتالیزور را به رادیکال هیدروکسیل تبدیل می‌کند. بازترکیبی حفره و الکترون با مسیر انتقال بار رقابت می‌کند. بازترکیبی حفره و الکترون در سطح نیمه رسانا (مسیر 3) یا در عمق آن (مسیر 4) همراه با آزاد شدن گرما رخ می‌دهد. همچنین الکترون‌های تولید شده می‌توانند به طور مستقیم برای تولید برق در سلول‌های خورشیدی به کار روند[ 9-6 ].

    4- انواع کاتالیزور نوری
    1-4- اکسیدهای فلزی:
    از میان ترکیباتی که به عنوان کاتالیزور نوری عمل می کنند، تیتانیوم دی اکسید تنها ماده ی صنعتی مناسب حال حاضر و حتی آینده است؛ چرا که اکثر فعالیت های نوری مؤثر را دارد، پایدارترین و کم هزینه‌ترین کاتالیزور نوری است و به علاوه از زمان باستان تاکنون به عنوان رنگدانه ی سفید استفاده ‌شده و بنابراین تاریخ نیز امنیت آن را برای انسان و محیط تضمین کرده است[1]. تیتانیوم دی اکسید به سه شکل بلوری آناتاز (Anatase)، روتیل (Rutile) و بروکیت (Brucite) یافت می شود که در میان آن ها تنها آناتاز و روتیل فعالیت کاتالیزوری نوری دارند (شکل 4). آناتاز نسبت به روتیل فعالیت نوری بیشتری نشان می‌دهد و بنابراین کاربرد بیشتری نیز دارد.
    filereader.php?p1=main_13207e3d5722030f6
    شکل 4- ساختارهای بلوری تیتانیوم دی اکسید شامل روتیل، آناتاز و بروکیت (به ترتیب از چپ به راست)
    تیتانیوم دی اکسید به صورت پودری، بلوری و لایه نازک تهیه می‌شود[6] این ماده در محدود‌ه ی نور فرابنفش فعال است و این بخش از نور تنها 4 % از نور خورشیدی را که به زمین می‌رسد تشکیل می‌دهد؛ بنابراین لازم است این کاتالیزور نوری کارآمد به نحوی اصلاح شود تا در محدوده ی نور مرئی نیز فعال باشد [5].

    برای بهبود فعالیت کاتالیزوری نوری تیتانیوم دی اکسید از روش های زیر استفاده می شود:

    1-1-4-اختلاط (Doping):
    اختلاط تیتانیوم دی اکسید با عناصر فلزی مثل طلا، پلاتین و عناصر غیر فلزی از قبیل کربن و نیتروژن سبب افزایش واکنش‌های انتقال بار و پایداری حرارتی کاتالیزور نوری می‌شود[7].

    2-1-4- اصلاح شیمیایی سطح (Surface Chemical Modification):
    اصلاح شیمیایی سطح برای کارایی بهتر کاتالیزور نوری، جلوگیری از بازترکیبی بارها (الکترون- حفره) و جدایی هر چه بیشتر آن‌ها ضروری است که به دو روش زیر انجام می شود:

    1-2-1-4- حساس سازی (Sensitization):
    استفاده از حساس کننده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از قبیل نیمه رساناهای غیر آلی، فلزات و رنگ‌های آلی که در ناحیه ی مرئی جذب دارند، باعث می‌شود الکترون های نوری از حساس کننده به تیتانیوم دی اکسید منتقل شوند و بدین ترتیب علاوه بر این که جدایی بار رخ می‌دهد، نور رسانی نیز در ناحیه ی مرئی انجام می‌شود. نانو لوله‌های کربنی حساس کننده‌هایی هستند که الکترون‌های نوری برانگیخته را از تیتانیوم دی اکسید دریافت کرده و بازترکیبی الکترون و حفره را به تأخیر می‌اندازند [7].

    2-2-1-4-  جفت شدن (Coupling) دو نیمه رسانا:
    جفت شدن دو نیمه رسانا که نوار ظرفیت و رسانایی آن‌ها سطوح انرژی مختلفی دارند، سبب جدایی مؤثرتر بار می‌شود. ممکن است یکی از نیمه رساناها مورد تابش قرار گیرد که در این حالت الکترون نوری تولید شده در نیمه رسانای فعال به نوار رسانایی (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, LUMO) کاتالیزور نوری دیگر منتقل می‌شود. اگر هر دو کاتالیزور نوری مورد تابش قرار گیرد الکترون و حفره هر دو منتقل می‌شوند. جفت شدن نیمه رسانایی چون کادمیوم سولفید (CdS) به کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید نه تنها حساسیت آن را به سمت ناحیه ی مرئی می‌برد، بلکه سبب افزایش کارایی کاتالیزور نوری نیز می‌‌‌‌شود. انرژی نور مرئی نمی‌تواند سبب برانگیخته شدن تیتانیوم دی اکسید در نیمه رسانای جفت شده ی کادمیوم سولفید- تیتانیوم دی اکسید شود، اما به اندازه ی کافی بزرگ است که سبب برانگیخته شدن الکترون از نوار ظرفیت کادمیوم سولفید (Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO) به نوار رسانایی آن شود. حفره ی ایجاد شده در لایه ی ظرفیت کادمیوم سولفید باقی می‌ماند، اما الکترون به نوار رسانایی تیتانیوم دی اکسید که سطح پایین‌تری دارد مهاجرت می‌کند و سبب جدایی بار و بهبود کارایی کاتالیزور نوری می‌شود (شکل 5)[6].
    filereader.php?p1=main_ed92eff813a02a31a
    شکل 5- انتقال بار در نیمه رسانای جفت شده ی کادمیوم سولفید- تیتانیوم دی اکسید

    علاوه بر تیتانیوم دی اکسید، سایر اکسیدهای فلزی از قبیل روی اکسید (ZnO)، زیرکونیوم دی اکسید (ZrO2)، تنگستن تری اکسید (WO3) و هماتیت (Fe2O3) نیز به عنوان کاتالیزور نوری استفاده می‌شوند [5].

    2-4- سولفیدهای فلزی:
    این دسته از کاتالیزورهای نوری در محدوده ی نور مرئی استفاده می‌شوند. کادمیوم سولفید و روی سولفید (ZnS) از مهم ترین کاتالیزورهای نوری سولفیدهای فلزی هستند[5].

    3-4- نانو کاتالیزور نوری:
    استفاده از کاتالیزورهای نوری در مقیاس نانو روشی امیدبخش برای بهبود خاصیت کاتالیزوری نوری و کاربرد تجاری آن ها به شمار می‌رود؛ چرا که خصلت کاتالیزوری نه تنها به ماده، بلکه به اندازه¬ی ذرات نیز وابسته است و مواد نانو می‌توانند رفتارهای کاملاً متفاوتی در مقایسه با مواد توده ای نشان دهند. در سال 1981 برای اولین بار از سیستم نانو در واکنش‌های اکسایش- کاهش استفاده شد و از آن زمان به بعد مطالعات گسترده ای روی سیستم‌های نانو کاتالیزوری انجام شده است. با کوچک شدن اندازه ی نیمه رسانا، تعداد اتم‌های بیشتری در سطح قرار می‌گیرند و در نتیجه نسبت سطح به حجم افزایش یافته و به دنبال آن خصلت کاتالیزوری نیز افزایش پیدا می‌کند.
     
    اندازه ی بهینه ای برای نانو کاتالیزورهای نوری وجود دارد و در صورتی که اندازه ی ذرات از اندازه ی بهینه کمتر شود، جفت شدن سطحی رخ داده و جفت‌های الکترون- حفره سریع تر از این که منتقل شوند در سطح جفت می‌شوند. اندازه ی بهینه برای کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید حدود 10 نانومتر است. در سال‌های اخیر نانو کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید برای تجزیه ی مواد آلی و غیر آلی مضر، فلزات سنگین، باکتری‌ها و ویروس‌های موجود در آب و پساب‌‌ها، به عنوان پوشش سرامیک‌ها و در ساخت غشاهای غیرآلی مورد توجه قرار گرفته است. برای افزایش خاصیت کاتالیزوری نوری نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید، آن را با یون های فلزی تغلیظ می‌کنند. یون فلزی حفره‌ها و الکترون‌ها را به دام می‌اندازد و مانع بازترکیبی آن‌ها می‌شود و در نتیجه واکنش‌های انتقال بار بین وجهی را افزایش می‌دهد (شکل 6) [7].

    filereader.php?p1=main_c6c27fc98633c8257
    شکل 6- اصلاح کاتالیزور نوری تیتانیوم دی اکسید با فلز طلا


    5- خواص کاتالیزوهای نوری:
    یک کاتالیزور نوری ایده‌آل برای اکسایش در فرایند کاتالیزوری نوری باید دارای شرایط زیر باشد ]7-6[:
    • پایداری نوری
    •  خنثی بودن فیزیولوژیکی و شیمیایی
    •  در دسترس و ارزان قیمت بودن
    • توانایی جذب سطحی واکنشگرها تحت فعال سازی فوتونی مؤثر
    •  غیر سمی بودن
    •  دارا بودن انرژی شکاف (گاف انرژی) مناسب
    •  تجزیه نشدن بعد از تشکیل حفره

    6- مزایای استفاده از کاتالیزور‌های نوری در واکنش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها:
    هزینه ی کمتر، واکنش‌های سریع تر و شرایط واکنش ملایم تر از جمله مهم ترین مزایای استفاده از کاتالیزورهای نوری نسبت به سایر کاتالیزورهاست. از جمله مزایای مهم دیگر این کاتالیزورها می توان به این ویژگی اشاره کرد که با استفاده از این کاتالیزورها طیف وسیعی از آلودگی‌های محیط زیستی آلی به کربن دی اکسید و آب تبدیل می شود [10].


    7- روش‌های تهیه ی کاتالیزور نوری:
    1-7- روش رسوب گیری:
    این روش شامل رسوب گیری از هیدروکسیدها با اضافه کردن یک محلول بازی (مانند آمونیوم هیدروکسید (NH4OH) یا سدیم هیدروکسید (NaOH) ) به پیش ماده های سازنده ی کاتالیزور نوری از قبیل تیتانیوم تری کلرید (TiCl3) یا تیتانیوم تترا کلرید (TiCl4) است. در ادامه طی عمل تکلیس (Calcination) یعنی گرما دادن تا دمایی پایین‌تر از نقطه ی ذوب ماده برای حذف آب و تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی آن، اکسیدهای بلوری ایجاد می‌شود. از معایب این روش می‌توان به کنترل خسته کننده اندازه ذرات اشاره کرد [6].

    2-7- روش سولوترمال (Solvothermal) و هیدروترمال (Hydrothermal):
    روش حلال دمایی شامل واکنش‌های شیمیایی در محیط آلی و روش آب دمایی شامل واکنش‌های شیمیایی در محیط آبی می باشد. معمولاً در ادامه برای بلورینگی بیشتر، نمونه تحت حرارت قرار می گیرد [6].

    3-7- روش سل ژل (Sol-gel):
    کاتالیزورهای نوری که دارای ساختار پودری ریز هستند قدرت اکسیدکنندگی خوبی دارند، ولی جداسازی این کاتالیزور‌ها از حالت معلق مشکل است. برای رفع این مشکلات، تیتانیوم دی اکسید را به صورت لایه های نازک، از روش سل ژل تهیه می کنند. روش سل ژل دو واکنش پی در پی است که در مرحله ی اول سل (محلول همگن) تهیه شده و سپس به ژل (مولکول های سنگین سه بعدی پلیمری) تبدیل می شود. این روش به دو صورت آلکوکسیدی و غیر آلکوکسیدی انجام می شود. در روش غیر آلکوکسیدی از نمک های غیر آلی مانند نیترات، کلرید، استات و کربنات و در روش آلکوکسیدی از آلکوکسیدهای فلزی به عنوان مواد شروع کننده استفاده می‌شود. در ابتدا پیش اده تحت آب کافت (در حلال الکل به همراه آب و کاتالیزور) به سل تبدیل می‌شود و در ادامه تشکیل سیستم دو فازی ژل مانندی که شامل هر دو فاز مایع و جامد است را می دهد. با به کار بردن کاتالیزورهای اسیدی، سرعت آب کافت افزایش یافته و محصول به صورت بلوری به دست می‌آید. با استفاده از کاتالیزور بازی، سرعت مرحله ی مایع شدن زیاد شده و محصول پودری می‌شود. در مواردی که کسر حجمی ذرات کم است، بعد از تشکیل رسوب، مایع اضافی سر ریز می‌شود. برای شتاب دادن به فرایند جداسازی فازها می‌توان از روش گریز دادن (Centrifuge) استفاده کرد. مایع اضافی را با خشک کردن حذف می‌کنند. به علت سرعت تشکیل بالا، محصول حاصل از روش سل- ژل بی‌شکل است و برای بهبود خواص مکانیکی و پایدارتر شدن ساختار محصول، در دمای بالا حرارت داده می‌شود تا به ذرات بلور تبدیل شود. برای شستشوی محصول از آب دو بار تقطیر شده استفاده می‌شود. این روش دارای مزایایی از قبیل سهولت انجام واکنش، ارزان بودن، خلوص و همگنی محصول است[, 11 3, 6].


    7-4- سایر روش‌ها:
    روش میکروامولسیون (Microemulsion)، تهیه ی الکتروشیمیایی، استفاده از تابش دهی فراصوت (Ultrasonic irradiation) و رسوب‌گیری از بخار‌های شیمیایی از دیگر روش‌های تهیه ی کاتالیزورهای نوری هستند [12-11 و 6].

    8- باز‌یابی (Recovery) کاتالیزور نوری:
    کاتالیزور نوری‌ به دلیل متصل شدن محصول‌های جانبی یا حدواسط‌های اکسید شده غیر فعال می‌شود. سه روش برای بازیابی کاتالیزور نوری غیر فعال شده وجود دارد: بازیابی گرمایی، بازیابی کاتالیزوری نوری و بازیابی از طریق شستشو. در بازیابی گرمایی با بالا بردن دما (بالاتر از 450 درجه سانتیگراد ) حدواسط‌ها از مکان های فعال جدا می‌شوند. ‌بازیابی کاتالیزوری نوری با استفاده از تابش فرابنفش در معرض رطوبت انجام می‌شود. شستشوی ساده‌ی کاتالیزور نوری با آب مقطر سبب بازیابی کامل فعالیت‌های اولیه آن می‌شود [3].

    9- کاربرد کاتالیزورهای نوری:
    امروزه کاتالیزورهای نوری در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارند. از جمله مهم ترین کاربردهای آن ها می توان به‌ موارد زیر اشاره کرد [15-14 و 7-6].
    •  کاربردهای پزشکی و زیست شناختی (اثر ضد باکتری، ضد تومور، ضد سیاه زخم و از بین برنده ی سلول‌های سرطانی)
    •  اثر خود تمیز کنندگی به ویژه در نمای خارجی ساختمان و سطوح در بیمارستان و آزمایشگاه‌ها (شکل 7)
    •  اثر ضد بخار (شکل 8)
    •  حذف میکرو ارگانیسم‌ها در نواحی که استفاده از آفت کش‌ها و عوامل تمیز کننده‌ی شیمیایی بی اثر یا ممنوع است (مانند صنایع غذایی و داروسازی)
    •  کاربردهای محیطی (تصفیه ی آب، پساب و هوا)
    • انجام بسیاری از واکنش‌ها و تهیه ی ترکیب‌های آلی (مانند پلیمری شدن، اکسایش و کاهش)

    filereader.php?p1=main_46d46a759bf6cbed0
    شکل 7- اثر خود تمیز کنندگی بر آجر دیوار


    filereader.php?p1=main_2e3f209d4f2bb3466
    شکل 8- اثر ضد بخار در آینه ی اتومبیل


    نتیجه‌گیری:
    کاتالیزورهای نوری، انرژی را از طول موج خاصی از نور دریافت کرده و باعث انجام واکنش می‌شوند. معرفی این کاتالیزورها منجر به ارایه ی روش‌‌های دوست دار محیط زیست برای بسیاری از مشکلات موجود در جوامع امروزی شده است. به دلیل صنعتی بودن اکثر کشورها، از میان کاربردهای گوناگون کاتالیزروهای نوری، حذف آلاینده‌ها از آب و هوا بسیار مهم است؛ چرا که کم هزینه و ایمن است و هیچ محصول جانبی و پسماندی به جا نمی‌گذارد. با توجه به کاهش منابع سوخت‌های فسیلی، تهیه ی سوخت‌های شیمیایی مانند هیدرو‌ژن که از آب کافت آب توسط کاتالیزورهای نوری قابل تهیه هستند بسیار مطلوب است. تیتانیوم دی اکسید به دلیل دارا بودن خواصی از قبیل قیمت پایین، در دسترس و غیر سمی بودن پرکاربردترین کاتالیزور نوری در اکثر موارد می باشد. بهبود عملکرد کاتالیزور نوری به شدت به فناوری نانو وابسته است. نانو کاتالیزورهای نوری خواص کاتالیزوری نوری و استفاده‌های تجاری بهتری دارند و پژوهشگران در جستجوی روش‌های جدیدی برای تهیه ی نانوکاتالیزورهای نوری جامدی هستند که به طور مؤثر بتوانند انرژی خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل کنند.



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:34 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تأثیر پنل های خورشیدی در مدرسه ای در لس آنجلس

    تحریریه آرشیتکت :   این مدرسه که ساختمان آن دارای پایداری و نوآوری می باشد، در جنوب لس آنجلس واقع شده است. نمای ساختمان با پنل های بزرگ خورشیدی پوشیده شده است. در نمای جنوبی ساختمان 650 پنل خورشیدی وجود دارد که نزدیک به 75 درصد انرژی مورد نیاز مدرسه را تأمین می کند و از انتشار کربن در جو به مقدار زیادی جلوگیری می کند که حدود 3 میلیون پوند به نفع می باشد. همچنین این پنل ها علاوه بر تولید انرژی، سایه نیز ایجاد کرده و از ورود نور کافی به داخل ساختمان نیز جلوگیری نمی کنند.

     

     پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

     پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

     

    پنل های خورشیدی

    منبع : سایت مرجع معماری


    مترجم: حسین مطلبی

     



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:33 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    جو زمین لایه‌های جو زمین[الف][ب][پ]
    جو زمین[۱][پ ۱] بالاترین بخش تشکیل‌دهندهٔ کرهٔ زمین است که مخلوطی از گازهایی از جمله نیتروژن (۷۸٪)، اکسیژن (۲۱٪)، آرگون (۰٫۹٪) و کربن دی‌اکسید (۰٫۰۳٪) است. جو زمین از سطح زمین آغاز شده و تا ارتفاع ۱۰٫۰۰۰ کیلومتر (۶٫۲۰۰ مایل) ادامه می‌یابد و پنج لایهٔ اصلی تروپوسفر،[پ ۲] استراتوسفر،[پ ۳] مزوسفر،[پ ۴] ترموسفر[پ ۵] و اگزوسفر[پ ۶] را در بر می‌گیرد. مولکول‌های ازون که لایهٔ ازون را تشکیل می‌دهند، در استراتوسفر قرار دارند و از ورود پرتوهای فرابنفش خورشیدی جلوگیری می‌کنند و موجب ادامهٔ زندگی بر سطح زمین می‌شوند. سردترین بخش جو زمین با دمای ۹۰- درجهٔ سانتی‌گراد در بالای مزوسفر قرار دارد. یونوسفر،[پ ۷] مگنتوسفر[پ ۸] و کمربند تابشی وان آلن بخش‌های جداگانه‌ای در جو با توجه به ویژگی‌های الکترومغناطیسی[پ ۹] هستند.
    جو نخست زمین حدود ۴٫۵۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت که شامل گازهای هیدروژن و هلیم بود. که پس از مدتی به‌دلیل سبک‌بودن، بر گرانش زمین غلبه‌کردند و به فضا گریختند. جو دوم حدود ۳٫۵ یا ۲٫۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت و شامل گازهایی مانند بخار آب، کربن دی‌اکسید و آمونیاک بود. با فعالیت باکتری‌ها و انجام فرایند فتوسنتز و عوامل دیگر، اکسیژن در جو آزاد شد و موجب شکل‌گیری جو سوم شد. در این زمان، ابردوران پیرازیستی شکل‌گرفت که طی آن جانوران با تنفس اکسیژن، زندگی‌های جانوری را تشکیل‌دادند.
    هرچه از سطح زمین به ارتفاعات می‌رویم، فشار هوا و چگالی کاهش می‌یابد. مجموع جرم جو زمین ۱۰۱۸×۵٫۵ کیلوگرم است. بخشی از نور خورشید در جو پراکنده می‌شود. نور خورشید دارای طیف‌های الکترومغناطیسی مختلفی است که یکی از آن‌ها طیف مرئی است که انسان قادر به تشخیص آن است. ضریب شکست هوا ۱٫۰۰۰۲۹ است.
    گردش جوی موجب توزیع گرما در سطح زمین می‌شود. سه چرخش پایه در گردش عرضی به نام‌های سلول هادلی،[پ ۱۰] سلول فرل[پ ۱۱] و سلول قطبی[پ ۱۲] وجود دارند. محتویات ۱ ویژگی‌های شیمیایی۲ تکامل جو ۲.۱ جو نخست۲.۲ جو دوم۲.۳ جو سوم ۲.۳.۱ آلودگی هوا۲.۳.۲ گرمایش زمین ۲.۴ آیندهٔ جو زمین ۳ بخش‌های مختلف ۳.۱ بخش‌بندی بر پایهٔ دما ۳.۱.۱ تروپوسفر۳.۱.۲ استراتوسفر۳.۱.۳ مزوسفر۳.۱.۴ ترموسفر۳.۱.۵ اگزوسفر ۳.۲ بخش‌بندی بر پایهٔ ویژگی‌های الکترومغناطیسی ۳.۲.۱ یونوسفر۳.۲.۲ مگنتوسفر۳.۲.۳ کمربند وان آلن ۴ ویژگی‌های فیزیکی ۴.۱ فشار۴.۲ چگالی و جرم۴.۳ وزن اتمی ۵ ویژگی‌های نوری ۵.۱ پراکندگی نور۵.۲ جذب نور خورشید۵.۳ ضریب شکست ۶ گردش۷ نگارخانه۸ جستارهای وابسته۹ واژه‌نامه۱۰ یادداشت۱۱ پانویس۱۲ پیوند به بیرون ویژگی‌های شیمیایی جو زمین، سطح زمین را پوشانده‌است.
    جو مخلوطی از گازهاست. غلظت گروهی از گازها مانند نیتروژن، اکسیژن و آرگون ثابت و غلظت گروه دیگر گازها مانند بخار آب، کربن دی‌اکسید و ازون متغیر است. اگرچه مقادیر گازهای متغیر ناچیز است، اما این گازها برای ادامهٔ زندگی بر زمین ضروری هستند. برای نمونه، کربن دی‌اکسید علاوه بر درگیرشدن در فرایند فتوسنتز، در جذب پرتو فروسرخ نقش دارد.[۲] هم‌چنین اکسیژن و کربن دی‌اکسید در دو فرایند فتوسنتز و تنفس نقش دارند.[۳]
    ذرات معلق در هوا به ذرات جامد و مایع در موجود در جو گفته می‌شود که مقادیر آن در جو از اقیانوس‌ها، بیابان‌ها، کوه‌ها، جنگل‌ها، یخ و اکوسیستم بیشتر است. بر خلاف اندازهٔ کوچک این ذرات، تأثیر مهمی بر آب‌وهوا و سلامتی دارند. ذرات مهم معلق در هوا شامل سولفات‌ها، کربن آلی، کربن سیاه، نیترات‌ها، گرد و غبارهای معدنی و نمک دریا می‌شوند. حدود ۹۰ درصد ذرات معلق در هوا منشأ طبیعی دارند. برای نمونه، آتشفشان‌ها خاکسترهای آتشفشانی را بیرون می‌رانند و آتش‌سوزی در جنگل‌ها موجب پراکنده‌شدن کربن آلی نیمه‌سوخته در جو می‌شود. ۱۰ درصد باقی‌ماندهٔ این ذرات یا ساختهٔ بشر هستند یا توسط انسان‌ها در جو معلق شده‌اند. خودروها، کارخانه‌های ذوب، نیروگاه‌های تولید برق، جنگل‌زدایی، چرای بی‌رویهٔ دام، کشیدن سیگار، پخت‌وپز، شومینه و شمع از منابع انسانی معلق‌کنندهٔ این مواد در جو هستند.[۴]
    گاز گلخانه‌ای از دیگر گازهای جو است و به گازی گفته می‌شود که پرتو فروسرخ را جذب می‌کند و موجب انجام‌گرفتن پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای می‌شود. مهم‌ترین این گازها کربن دی‌اکسید، متان و بخار آب هستند. ازون، اکسیدهای نیتروژن‌دار و گازهای فلوئوردار از اجزای دیگر این گازها هستند.[۵] انرژی خورشید از جو عبور می‌کند و به سطح زمین می‌رسد و آن را گرم می‌کند. بخشی از این انرژی به عنوان پرتو فروسرخ به فضا بازمی‌گردد. پرتوهای فروسرخ هنگام بازگشت به فضا توسط گازهای گلخانه‌ای جذب می‌شوند و در جو باقی می‌مانند و موجب گرمایش زمین می‌شوند.[۶] اکنون غلظت گازهای گلخانه‌ای به بیشترین مقدار در ۳ میلیون سال پیش رسیده‌است که در تاریخ بشریت بی‌سابقه بوده‌است. غلظت کربن دی‌اکسید برای نخستین‌بار در طول ۳ میلیون سال پیش به ۴۰۰ پی‌پی‌ام رسیده‌است.[۷] گازهای موجود در جو زمین بر پایهٔ مقادیر موجود[۸][ت][۹][ث] گاز نماد شیمیایی درصد موجود گاز نماد شیمیایی درصد موجود نیتروژن[پ ۱۳] N۲ ۷۸٫۰۸۴ دی نیتروژن مونوکسید[پ ۱۴] N۲O ۰٫۰۰۰۰۳۱ اکسیژن[پ ۱۵] O۲ ۲۰٫۹۴۷ زنون[پ ۱۶] Xe ۰٫۰۰۰۰۰۸۷ آرگون[پ ۱۷] Ar ۰٫۹۳۴ ازون[پ ۱۸] O۳ تقریباً ۰٫۰۰۰۰۲۵ کربن دی‌اکسید[پ ۱۹] CO۲ ۰٫۰۳۵۰ کربن مونوکسید[پ ۲۰] CO تقریباً ۰٫۰۰۰۸ نئون[پ ۲۱] Ne ۰٫۰۰۱۸۱۸ گوگرد دی‌اکسید[پ ۲۲] SO۲ تقریباً ۰٫۰۰۰۰۱ هلیم[پ ۲۳] He ۰٫۰۰۰۵۲۴ نیتروژن دی‌اکسید[پ ۲۴] NO۲ تقریباً ۰٫۰۰۰۰۰۲ متان[پ ۲۵] CH۴ ۰٫۰۰۰۱۷ آمونیاک[پ ۲۶] NH۳ تقریباً ۰٫۰۰۰۰۰۰۳ کریپتون[پ ۲۷] Kr ۰٫۰۰۰۱۱۴ بخار آب[پ ۲۸] H۲O کم‌تر از ۰٫۱ تا بیش از ۶[ج] هیدروژن[پ ۲۹] H۲ ۰٫۰۰۰۰۵۳ تکامل جو جو نخست
    منظومه شمسی و کرهٔ زمین حدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش[۱۰] و جو زمین حدود ۴٫۵۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفتند.[۱۱] نخستین جو زمین را به احتمال زیاد هیدروژن (H۲) و هلیم (He) تشکیل می‌دادند، زیرا این دو گازهای اصلی تشکیل‌دهندهٔ گرد و غبار بودند که به دور از خورشید، سیارات را تشکیل می‌دادند. در آن زمان، زمین و جو آن بسیار داغ بودند. مولکول‌های هیدروژن و هلیم به‌ویژه در دمای زیاد سریع حرکت می‌کردند. سرعت حرکت این مولکول‌ها آن‌قدر زیاد بود که سرانجام بر گرانش زمین غلبه‌کردند و به فضا گریختند.[۱۲][۱۳] جو دوم کلروپلاست[پ ۳۰] دیسه‌هایی دارای سبزینه هستند که عمل فتوسنتز را در گیاه انجام می‌دهند. نمایی از فرآیند فتوسنتز
    جو دوم حدود ۳٫۵[۱۱] یا ۲٫۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت.[۱۴] پیدایش جو دوم احتمالاً با فعالیت‌های آتشفشانی مرتبط بوده‌است.[۱۵] آتشفشان‌ها با انتشار بخار آب (H۲O)، کربن دی‌اکسید (CO۲) و آمونیاک (NH۳) جو دوم را پدید آوردند.[۱۲] هم‌چنین، گازهایی مانند نیتروژن و کربن مونوکسید در جو دوم وجود داشتند.[۱۱] اکسیژن توسط باکتری‌های ساده[۱۲] و تابش پرتوهای فرابنفش (دارای طول موج کوتاه) بر بخار آب در جو دوم پدید آمد. به‌طوری که پرتوهای فرانبفش با انرژی بسیار خود بخار آب را شکستند و آن را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل‌کردند که هیدروژن از جو گریخت و اکسیژن در جو باقی‌ماند. پس از آن، عمل فتوسنتز[پ ۳۱] آغاز به فعالیت‌کرد. موجودات زنده مانند سیانوباکترها[پ ۳۲] (جلبک‌های سبزآبی)، کربن دی‌اکسید و آب را دریافت کردند و آن‌ها را در فتوسنتز به کار بردند و کربوهیدرات (مواد قندی)[پ ۳۳] تولید کردند و موجب آزادسازی اکسیژن شدند. کشف سیانوباکترها در سنگ‌های آهک ۳٫۵ میلیارد ساله نشان می‌دهد که سیانوباکترها در آن زمان وجود داشته‌اند.[۱۵] جو سوم
    جو سوم حدود ۴۰۰ میلیون سال پیش پدید آمد.[۱۶] بسیاری از مولکول‌های کربن دی‌اکسید (CO۲) در اقیانوس‌ها حل‌شدند و باکتری‌های ساده‌ای پدید آمدند که اکسیژن تولید کردند. در همین زمان، مولکول‌های آمونیاک توسط تابش خورشید شکسته‌شدند و نیتروژن و هیدروژن‌های آن‌ها از هم جدا شد و هیدروژن‌ها به دلیل سبک‌بودن خود از جو به فضا گریختند.[۱۲] در این زمان، ابردوران پیرازیستی (ابردورانی که جانوران در زمین فراوان شدند) شکل‌گرفت که طی آن جانوران با تنفس اکسیژن انواع مختلف زندگی جانوری را آغاز کردند.[۱۱] جو زمین زمانی تکامل یافت که دارای اکسیژن شد. این مولکول سپس خود موجب پیدایش لایهٔ ازون شد؛ لایه‌ای که از زندگی بر روی زمین محافظت می‌کند و از ورود پرتوهای مضر فرابنفش به سطح زمین جلوگیری می‌کند.[۱۷] آلودگی هوا آلودگی هوا توسط یک کارخانهٔ تولیدی در زمان جنگ جهانی دوم نوشتار اصلی: آلودگی هوا
    هوا زمانی آلوده‌است که دارای گازها، گرد و غبار، دود و بوهای زیان‌آور باشد و آلودگی هوا می‌تواند به سلامتی انسان، جانوران، گیاهان و مواد آسیب برساند. موادی که موجب آلودگی می‌شوند، آلاینده نام دارند. آلاینده‌هایی که از جای دیگر وارد هوا شده و به‌طور مستقیم هوا را آلوده می‌کنند، آلاینده‌های اولیه نامیده می‌شوند که شامل کربن مونواکسید خارج‌شده از اگزوز خودروها و گوگرد دی‌اکسید حاصل از سوختن زغال سنگ است. علاوه بر این، اگر آلاینده‌های اولیه در جو با یک‌دیگر واکنش‌دهند، آلاینده‌های ثانویه را تولید می‌کنند که مه‌دود فتوشیمیایی از این نوع است.[۱۸] مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که شمار کسانی که در اثر آلاینده‌های سمی اگزوز هواپیماها درگذشته‌اند، از شمار کسانی که در سقوط هواپیماها درگذشته‌اند، بیشتر است. در سال‌های اخیر، حدود هزار نفر سالانه در اثر سقوط هواپیماها و حدود ده هزار نفر در اثر تولید گازهای گلخانه‌ای هواپیماها درگذشته‌اند. اگزوز هواپیماها مانند اگزوز خودروها شامل انواع آلاینده‌های هوا مانند گوگرد دی‌اکسید و اکسیدهای نیتروژن است. با این که این ذرات آلاینده، کوچکتر از عرض تار موی انسان هستند، مقصر اصلی سلامتی انسان هستند و می‌توانند وارد ریه و احتمالاً جریان خون شوند.[۱۹]
    گازهای آلایندهٔ هوا شامل گوگرد دی‌اکسید، نیتروژن دی‌اکسید، کربن مونواکسید که نگرانی اصلی در شهرها هستند، از سوخت‌های سنگواره‌ای مانند نفت، بنزین و گاز طبیعی تولید می‌شوند. ازون (یکی از اجزای مهم مه‌دود فتوشیمیایی) نیز یک آلایندهٔ گازی است که از واکنش‌های شیمیایی پیچیده میان نیتروژن دی‌اکسید و ترکیبات آلی فرار (برای نمونه، بخارهای بنزین) تشکیل می‌شود. کربن مونواکسید گازی نامرئی و بی‌بو است که از سوختن ناقص تشکیل می‌شود. علاوه بر این، وسایل نقلیه، سیستم‌های گرمایش خانه‌ها و برخی از فرایندهای صنعتی مقدار قابل توجهی از این گاز تولید می‌کنند. این گاز به‌شدت زیان‌آور است و به آسانی می‌تواند در جریان خون جایگزین اکسیژن شود که حتی منجر به خفگی می‌شود. گوگرد دی‌اکسید گازی بی‌رنگ و دارای بو است که در اثر سوختن زغال سنگ یا نفت تشکیل می‌شود. تنفس این گاز می‌تواند به چشم‌ها، گلو و بافت‌ها آسیب برساند. این گاز هم‌چنین در هوا با اکسیژن و بخار آب واکنش می‌دهد و موجب تشکیل سولفوریک اسید می‌شود. سولفوریک اسید نیز یکی از اجزای باران اسیدی است که به زمین می‌رسد و موجب آسیب رساندن و نابود کردن ماهی‌ها می‌شود و باعث خوردگی و فرسایش فلزات می‌شود و سطوح ساختمان‌ها و سازه‌های عمومی را از بین می‌برد. نیتروژن دی‌اکسید نیز موجب ورم ریوی و تجمع بیش از حد مواد مایع در ریه‌ها می‌شود و این گاز نقش مهمی در تشکیل مه‌دود فتوشیمیایی دارد.[۲۰] گرمایش زمین
    گرمایش زمین میزان افزایش و کاهش دما بر حسب درجهٔ سانتی‌گراد نوشتار اصلی: گرم‌شدن زمین
    به پدیدهٔ افزایش میانگین دمای جو در نزدیکی سطح زمین از یک تا دو سدهٔ گذشته گرمایش (گرم‌شدن) زمین می‌گویند. از اواسط سدهٔ بیستم، دانشمندان علوم جوی مشاهدات دقیقی از پدیده‌های آب‌وهوایی مختلف (مانند دما، بارش و توفان) و تأثیرات مربوط به آب‌وهوا (مانند جریان‌های اقیانوسی و ترکیب شیمیایی جو) جمع‌آوری کرده‌اند.این داده‌ها نشان می‌دهد که آب‌وهوای زمین از ابتدای مقیاس زمانی زمین‌شناسی تاکنون بسیار تغییر کرده و نیز فعالیت‌های انسانی، حداقل از انقلاب صنعتی به بعد، با تغییرات آب‌وهوای زمین پیوند زیادی داشته‌است.[۲۱]
    عامل گرمایش زمین، انتشار گازهای گلخانه‌ای است و انسان‌ها این گازها را به شیوه‌های گوناگونی منتشر می‌کنند. بیشتر گازهای گلخانه‌ای از سوختن سوخت‌های سنگواره‌ای در خودروها، کارخانه‌ها و نیروگاه‌های تولید برق پدید می‌آیند. بزرگ‌ترین عامل گرمایش زمین، گاز کربن دی‌اکسید (CO۲) است. هم‌چنین متان آزادشده از محل‌های دفن زباله و کشاورزی، دی‌نیتروژن مونواکسید از کودها، گازهای مورد استفاده برای سردخانه‌ها و فرآیندهای صنعتی و نیز از بین رفتن جنگل‌ها که توانایی جذب کربن دی‌اکسید را دارا هستند، از دیگر عوامل گرمایش زمین هستند. گازهای گلخانه‌ای توانایی به دام انداختن گرما را دارند و حتی برخی از آن‌ها توانایی بیشتری نسبت به گاز کربن دی‌اکسید برای به دام انداختن گرما دارند؛ برای نمونه، گاز متان بیش از ۲۰ برابر کربن دی‌اکسید، گاز دی‌نیتروژن مونواکسید ۳۰۰ برابر کربن دی‌اکسید و گازهایی مانند کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها) هزاران برابر کربن دی‌اکسید توانایی به‌دام‌اندازی گرما در جو زمین را دارا هستند. اما به این دلیل که غلظت این گازها بسیار پایین‌تر از کربن دی‌اکسید است، تأثیر آن‌ها نسبت به کربن دی‌اکسید در گرم کردن جو کمتر بوده‌است. [۲۲]
    گرمایش زمین تأثیراتی بر زمین گذاشته‌اند که از میان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره‌کرد: یخ‌های سراسر جهان به ویژه یخ‌های قطب جنوب در حال ذوب‌شدن هستند.بالاآمدن آب دریاها در طول سدهٔ گذشته سریع‌تر شد.بارش به‌طور متوسط در سراسر جهان افزایش یافته‌است.
    اگر گرمایش زمین ادامه‌یابد، در اواخر سده می‌تواند اتفاقات زیر روی‌دهد: سطح دریاها ۱۸ تا ۲۵ سانتی‌متر بالا خواهد آمد و اگر ذوب یخ در قطب ادامه پیداکند، می‌تواند ۱۰ تا ۲۰ سانتی‌متر سطح دریاها را بالا بیاورد.[۲۳] این رویداد باعث خواهد شد که صدها میلیون نفر در مناطقی زندگی‌کنند که در معرض خطر جاری‌شدن سیل قرار دارد و این افراد وادار به ترک خانه‌های خود و نقل مکان به جایی دیگر خواهند بود. امکان دارد که جزیره‌های کم‌ارتفاع نیز به طور کامل زیر آب فرو برود.[۲۴]احتمال دارد که گردبادها و طوفان‌ها قوی‌تر شوند.ممکن‌است گونه‌هایی که به یک‌دیگر وابسته‌اند، از همگام‌سازی خارج‌شوند. برای نمونه، گیاهان زودتر از این که حشرات گرده‌افشان فعال‌شوند، شکوفه بدهند.برخی از بیماری‌ها مانند مالاریا شیوع پیدا خواهند کرد.اکوسیستم‌ها تغییر خواهند کرد و برخی گونه‌ها به شمال حرکت خواهند کرد، اما گونه‌های دیگر قادر به حرکت نخواهند بود و امکان‌دارد منقرض شوند.[۲۳] آیندهٔ جو زمین نوشتار اصلی: آینده زمین تصویر شبیه‌سازی‌شده از ۶/۹ میلیارد سال بعد که سوختن کرهٔ زمین را پس از ورود خورشید به حالت غول سرخ نشان می‌دهد.
    اگر در آینده نیز انرژی حاصل از سوخت‌های سنگواره‌ای در جهان مصرف شود، غلظت گازهای گلخانه‌ای و درجهٔ حرارت زمین افزایش خواهد یافت. هیئت بین دولتی تغییرات آب‌وهوایی تخمین زده‌است که درجهٔ حرارت زمین تا ۲ تا ۶ درجهٔ سانتی‌گراد افزایش خواهد یافت. در آینده گرمای زمین در روزهای گرم بیشتر و در روزهای سرد کمتر خواهد شد (روزهای گرم، گرمتر و روزهای سرد، سردتر خواهد شد).[۲۵] طبق پژوهش ناسا، طی سدهٔ آینده بارش باران در بخش‌های مرطوب زمین افزایش خواهد یافت و بخش‌های خشک زمین دوران خشکسالی طولانی‌تری را خواهند داشت. به ازای افزایش هر درجهٔ فارنهایت،[پ ۳۴] بارش در مناطق مربوط ۴ درصد افزایش و دورهٔ خشکسالی و فقدان بارش در بخش‌های خشک ۲٫۶ درصد کاهش خواهد یافت. دلیل علمی این تغییر جوی این است که هم‌زمان با افزایش دما، جو می‌تواند مقدار بیشتری از بخار آب را در خود حفظ‌کند و بیشترین بخش این بخار آب در بخش‌های مرطوب ذخیره خواهد شد و بارش در بخش‌های خشک کاهش می‌یابد. سرعت وقوع این تغییرات جوی در الگوی بارش به میزان تولید کربن دی‌اکسید بستگی دارد، اما دانشمندان ناسا می‌گویند که این پژوهش‌ها و پیش‌بینی‌ها مربوط به سدهٔ آینده است.[۲۶]
    سناریوهای بسیاری توسط هیئت بین دولتی تغییرات آب‌وهوایی برای پیش‌بینی تغییرات جوی در آینده پیشنهاد شده‌است. این سناریوها به فرضیات گوناگون دربارهٔ میزان رشد، جمعیت، توسعهٔ اقتصادی، تقاضای انرژی و پیشرفت فن‌آوری بستگی دارد و با افزایش گازهای گلخانه‌ای، رشد اقتصادی و افزایش استفاده از فن‌آوری سازگار با محیط زیست در ارتباط است.[۲۱] بخش‌های مختلف بخش‌بندی بر پایهٔ دما تروپوسفر شاتل فضایی اندور بر فراز زمین. لایهٔ نارنجی رنگ تروپوسفر است و پس از آن، استراتوسفر و مزوسفر دیده می‌شوند.
    تروپوسفر پایین‌ترین لایهٔ جو و نزدیک‌ترین لایه به سطح زمین است و از سطح زمین آغاز شده و تا ارتفاع ۱۸–۱۰ کیلومتری (۱۱–۶ مایلی) ادامه می‌یابد. بسیاری از ابرها و سیستم‌های آب‌وهوایی در این لایه قرار دارند.[۲۷] ضخامت تروپوسفر در قطب حدود ۸–۷ کیلومتر (۵ مایل) و در استوا حدود ۱۸–۱۶ کیلومتر (۱۱–۱۰ مایل) است. علاوه بر این، ارتفاع این لایه به تغییر فصل‌ها نیز بستگی دارد. ۸۰ درصد کل جرم جو و ۹۹ درصد بخار آب جو در تروپوسفر قرار دارد. بخار آب موجود در تروپوسفر در مناطق گرم و به ویژه مناطق استوایی زیاد و در مناطق قطبی کم است.[۲۸] بخار آب با جذب انرژی تابشی گرمایی خورشید نقش مهمی در تنظیم آب‌وهوای زمین دارد.[۲۹]
    با افزایش ارتفاع در تروپوسفر، چگالی گازها کاهش می‌یابد و هوا رقیق‌تر می‌شود. بنابراین، دمای هوا با افزایش ارتفاع در این لایه نیز کاهش می‌یابد.[۳۰] هم‌چنین با افزایش ارتفاع، فشار هوا نیز کاهش می‌یابد. دمای هوا در سطح زمین ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد و ارتفاع ۱۰ کیلومتر ۴۹٫۹- درجهٔ سانتی‌گراد است. فشار در سطح زمین ۱۰۱۳٫۲ بار و در ارتفاع ۱۰ کیلومتر ۲۶۵ بار است.[۳۱] با افزایش ارتفاع، چگالی کاهش می‌یابد و در نتیجه تروپوسفر چگال‌ترین لایهٔ جو است. ابرهایی مانند کومولوس[پ ۳۵] و استراتوس[پ ۳۶] در این لایه قرار دارند. هواپیماها عمدتاً در این لایه پرواز می‌کنند.[۳۲]
    در این لایه، مولکول‌های ازون تروپوسفری[پ ۳۷] وجود دارند که آلاینده هستند.[۳۳] مولکول‌های ازون موجود در تروپوسفر می‌توانند به راحتی با بافت‌های زیستی واکنش‌داده و آن‌ها را از بین ببرند. این مولکول‌ها موجب احساس سوزش در شش‌های انسان می‌شوند. پژوهشگران دانش پزشکی دریافته‌اند که تنفس ازون بیش از چند ماه تا چند سال، یکی از عوامل برگشت‌ناپذیری است که به شش‌های پستانداران آسیب می‌رساند. مولکول‌های ازون به ویژه برای کودکان، سالمندان و بزرگسالانی خطرناک است که در فصل تابستان به طور منظم برای ورزش بیرون از خانه می‌روند.[۳۴] تروپوپاز[پ ۳۸] مرز میان تروپوسفر و استراتوسفر است.[۳۵] استراتوسفر چرخهٔ ازون-اکسیژن
    استراتوسفر دومین لایهٔ جو زمین است که از ارتفاع ۱۰ کیلومتری (۶٫۲ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۵۰ کیلومتری (۳۱ مایلی) ادامه می‌یابد. ارتفاع استراتوسفر به طول و عرض جغرافیایی و تغییر فصل‌ها بستگی دارد.[۳۶]
    استراتوسفر از ارتفاع ۱۶ کیلومتری (۱۰ مایلی) بر فراز استوا و از ارتفاع ۱۰ کیلومتری (۶ مایلی) بر فراز قطب آغاز می‌گردد. بخار آب بسیار کمی در استراتوسفر وجود دارد و دلیلش این است که تقریباً همهٔ ابرها به استثنای ابرهای استراتوسفری قطبی در تروپوسفر قرار دارند. این ابرها در ارتفاع ۲۵–۱۵ کیلومتری (۱۵٫۵–۹٫۳ مایلی) یافت می‌شوند. هوا در این لایه تقریباً هزار برابر نازکتر از هوا در سطح دریا است (تراکم مولکول‌ها در سطح دریا تقریباً هزار برابر تراکم مولکول‌ها در استراتوسفر است).[۳۷] پیش‌بینی ناسا از ضخامت ازون استراتوسفری بر حسب دابسون (اگر سی‌اف‌سی‌ها ممنوع نشده‌بودند)
    در این لایه با افزایش ارتفاع، دما نیز افزایش می‌یابد و دلیل آن وجود غلظت بالایی از مولکول‌های ازون است.[۳۸] دما در ارتفاع ۵۰ کیلومتری به حدود ۶- درجهٔ سانتی‌گراد می‌رسد.[۳۹] پرتوی فرابنفش تولید شده توسط تابش خورشید در صورت رسیدن به سطح زمین می‌تواند موجب سرطان پوست، آب‌مروارید چشم، آسیب‌رساندن به سیستم ایمنی بدن و تأثیر منفی بر رشد گیاهان شود.[۴۰] مولکول‌های ازون و اکسیژن که در استراتوسفر قراردارند، پرتوهای فرابنفش خورشید را جذب می‌کنند و مانند یک سپر مانع از ورود این پرتوها به سطح زمین می‌شوند. ازون و اکسیژن می‌تواند ۹۹٫۹–۹۵٪ پرتوهای فرابنفش به ویژه فرابنفش نوع C و B که پرانرژی‌ترین پرتوهای فرابنفش هستند و موجب آسیب زیستی می‌شوند را جذب‌کند. نقش نگهبانی ازون به قدری حیاتی است که به باور دانشمندان زندگی بر روی زمین بدون لایهٔ ازون امکان‌پذیر نبود.[۴۱] لایهٔ ازون پرتو فرابنفش را به پرتو فروسرخ تبدیل می‌کند و به سطح زمین می‌فرستد.[۴۲] کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها)[پ ۳۹] باعث کاهش مولکول‌های ازون در استراتوسفر زمین شده‌اند.[۴۳] هالوکربن‌ها[پ ۴۰] نیز از دیگر مواد تخریب‌کنندهٔ ازون استراتوسفری هستند و با انتشار کلر و برم لایهٔ ازون را تخریب می‌کنند. هم‌چنین، برخی از مواد تخریب‌کنندهٔ لایهٔ اُزون در وسایل نقلیهٔ هوایی، گازهای به کاررفته در فرایند خنک‌سازی در یخچال، حلال‌ها، افشانه‌ها و کپسول‌های آتش‌نشانی وجود دارند.[۴۴] گرمایش زمین افزایش نظام‌مند گرمای زمین است که عمدتاً ناشی از گازهای گلخانه‌ای است.[۴۵] ازون یک گاز گلخانه‌ای است و در آب‌وهوای کرهٔ زمین نقش دارد. افزایش گازهای گلخانه‌ای مانند کربن دی‌اکسید ممکن‌است بر چگونگی بهبود لایهٔ ازون در سال‌های آینده اثر بگذارد.[۴۶] لایهٔ ازون سالانه کوچک‌تر از پیش می‌شود. به طوری که آمار ناسا در ۱۳ سپتامبر ۲۰۰۷ نشان‌داد که حفره ازون به اوج خود رسیده‌است و لایهٔ ازون تنها می‌تواند ۹٫۷ میلیون مایل مربع (یعنی به قاره‌ای به اندازهٔ آمریکای شمالی) را پوشش‌دهد.[۴۷] حفرهٔ ازون در قطب جنوب هنوز مثل هر سال است.[۴۸] دلیل این پدیده نیز ورود کلرهای موجود در مواد شیمیایی ساخته‌شده توسط انسان‌ها به استراتوسفر است.[۴۹] ناسا اعلام کرده‌است که دو سوم لایهٔ اُزون تا سال ۲۰۶۵ نه تنها بر فراز قطب جنوب، بلکه در همه جای زمین نابود خواهدشد.[۵۰] مرز میان استراتوسفر و مزوسفر، استراتوپاز[پ ۴۱] نام دارد.[۵۱] مزوسفر یک شهاب‌سنگ روشن
    مزوسفر لایهٔ بعدی زمین است که میان استراتوسفر و ترموسفر قرار دارد. این لایه از ارتفاع ۵۰ کیلومتری (۳۱ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۸۵ کیلومتری (۵۳ مایلی) ادامه می‌یابد. با افزایش ارتفاع در مزوسفر، دما کاهش می‌یابد.[۵۲] سردترین بخش جو زمین با دمای ۹۰- درجهٔ سانتی‌گراد در بالای این لایه قرار دارد.[۵۳] فشار هوا در بخش‌های بالایی مزوسفر یک میلیونیم فشار هوا در سطح دریا است.[۵۴]
    روزانه حدود ۵۰ تن شهاب‌سنگ وارد جو زمین می‌شود[۵۵] و بیشتر آن‌ها در مزوسفر تبخیر می‌شوند. این‌گونه مواد موجود در شهاب‌سنگ‌ها در مزوسفر پراکنده می‌شوند و این لایه هم‌اکنون دارای مقادیر آهن و فلزات دیگر است. بالون‌های هواشناسی و هواپیما نمی‌توانند به این لایه برسند. ابرهای شب‌تاب از دیگر ابرها بسیار بالاتر هستند و بالای مزوسفر قرار دارند. جزر و مد جو نیز تحت تأثیر این لایه است و هوا در این لایه بسیار رقیق است.[۵۳] مرز میان مزوسفر و ترموسفر، مزوپاز[پ ۴۲] نام دارد.[۵۶] ترموسفر پدیدهٔ شفق قطبی در گرینلند
    ترموسفر بالاترین لایهٔ جو زمین است که میان مزوسفر و اگزوسفر قرار دارد. این لایه از ارتفاع ۹۰ کیلومتری (۵۶ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۵۰۰ کیلومتری (۳۱۱ مایلی) یا ۱٬۰۰۰ کیلومتری (۶۲۱ مایلی) ادامه می‌یابد. با افزایش ارتفاع در ترموسفر، دما در بخش‌های پایینی این لایه به شدت افزایش می‌یابد اما در بخش‌های بالایی دما نسبتاً ثابت می‌ماند. فعالیت‌های خورشیدی دما در این لایه را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. دمای ترموسفر معمولاً در طول روز ۲۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد بیشتر از شب است و زمان‌هایی که خورشید بسیار فعال است، دما در این لایه از ۵۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد به ۲٬۰۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد افزایش می‌یابد.[۵۷][۵۸]
    چگالی در ترموسفر بسیار کم است و برخی بر این باورند که فضای بیرونی از بخش‌های پایینی ترموسفر آغاز می‌گردد، اما این لایه بخشی از جو زمین به‌شمار می‌آید. شاتل‌های فضایی و ایستگاه‌های فضایی بین‌المللی در این لایه قرار دارند. در بخش‌های پایینی این لایه اکسیژن اتمی (O)، نیتروژن اتمی (N) و هلیم (He) اجزای اصلی هوا هستند. بخش عمده‌ای از پرتو ایکس و فرابنفش در این لایه جذب می‌شوند. یونوسفر زمین متشکل از ذرات یونیزه‌شده در جو است و با ترموسفر که از نظر الکتریکی خنثی است، هم‌پوشانی دارد. ذرات باردار یونوسفر با اتم‌ها و مولکول‌های ترموسفر برخورد می‌کنند و انرژی اضافی تولید می‌کنند. این انرژی اضافی توسط فوتون‌ها[پ ۴۳] به‌شکل نور ساطع می‌شود و شفق‌های قطبی را رخ می‌دهد. شفق‌های قطبی عمدتاً در ترموسفر رخ می‌دهند. ترموپاز[پ ۴۴] مرز میان ترموسفر و اگزوسفر است.[۵۷][۵۸] اگزوسفر
    اگزوسفر بالاترین لایهٔ جو زمین است که جو پس از آن پایان می‌پذیرد و خلأ آغاز می‌گردد. هوا در این لایه بسیار رقیق است و تفاوت چندانی با خلأ ندارد.[۵۹] اجزای اصلی این لایه هیدروژن و هلیم هستند که تراکم کمی دارند و بسیاری از ماهواره‌ها در این لایه قرار دارند.[۶۰]
    اگزوسفر مرز میان جو و فضای بیرونی به‌شمار می‌رود و از ارتفاع حدود ۵۰۰ کیلومتر آغاز شده و تا ۱۰٬۰۰۰ کیلومتر (۶٬۲۰۰ مایل) ادامه می‌یابد.[۶۱] اتم‌ها و مولکول‌های هوا در این لایه به‌طور مداوم به فضا می‌گریزند و راه می‌یابند. این لایه شامل حرکات ذرات به درون و بیرون مغناطیس‌سپهر (مگنتوسفر) و باد خورشیدی است.[۶۲] به‌دلیل رقیق‌بودن بسیار هوا در اگزوسفر، گرمای زیادی در هوا به اشیا منتقل نمی‌شود، حتی اگر هوا بسیار گرم باشد.[۶۳] بخش‌بندی بر پایهٔ ویژگی‌های الکترومغناطیسی یونوسفر
    یونوسفر (یون‌کره) بخشی از بخش‌های بالایی جو است[۶۴] که توسط تابش‌های خورشیدی یونیزه[پ ۴۵] شده‌است[۶۵] و در ارتفاع حدود ۸۰۰–۶۰ کیلومتر قرار دارد.[۶۶] بخش عمده‌ای از این یونیزه‌شدن توسط پرتو ایکس و فرابنفش و باد خورشیدی صورت می‌گیرد. اگرچه خورشید مهم‌ترین عامل یونیزه‌شدن است، اما پرتوهای کیهانی نیز در این عمل سهم کمی دارند و هرگونه اختلال در جو، در یونیزه‌شدن اثر می‌گذارد.[۶۴] به‌دلیل رقیق‌بودن بسیار هوا در تروپوسفر، الکترون‌های آزاد در این لایه وجود دارند، اما امکان دارد الکترون‌ها توسط کاتیون‌ها[پ ۴۶] (یون‌های مثبت) اسیر شوند. تعداد الکترون‌ها به اندازه‌ای است که می‌توانند بر انتشار فرکانس رادیویی[پ ۴۷] تأثیر بگذارند. این بخش یونیزه‌شدهٔ جو را یونوسفر می‌نامند.[۶۵] تراکم پلاسما[پ ۴۸] در یونوسفر در طول روز و شب و فصل‌ها تغییر می‌کند و به گرانش زمین نیز بستگی دارد. بیشترین چگالی پلاسما در یونوسفر در ارتفاع ۳۰۰–۲۵۰ کیلومتر است.[۶۶] یونوسفر می‌تواند امواج رادیویی در محدودهٔ فرکانس خاصی را منعکس کند.[۶۷] مگنتوسفر مگنتوسفر از زمین در برابر باد خورشیدی محافظت می‌کند.
    مگنتوسفر فضای پیرامون یک جسم فضایی است که توسط میدان مغناطیسی جسم کنترل می‌شود.[۶۸] مگنتوسفر منطقهٔ تعامل میان میدان مغناطیسی طبیعی سیاره و باد خورشیدی است. در این منطقه بسیاری از ذرات دارای بار الکتریکی نزدیک سیاره وجود دارند. بخش‌های اصلی مگنتوسفر زمین، باد خورشیدی و میدان مغناطیسی هستند.[۶۹] میدان مغناطیسی زمین تا ۳۶٬۰۰۰ مایل به درون فضا می‌رسد. مگنتوسفر این میدان مغناطیسی را پوشش داده‌است و از بسیاری از ذرات خورشید مانند باد خورشیدی که می‌تواند به زمین آسیب برساند، جلوگیری می‌کند. اما برخی از بادهای خورشیدی از مگنتوسفر هم می‌گذرند و شفق‌های قطبی می‌سازند.[۷۰]
    مگنتوسفر زمین علاوه بر مزایای پنهان خود خطراتی نیز دارد که یکی از این خطرات توفان‌های مغناطیسی هستند. هنگامی که بادهای نیرومند خورشیدی با مگنتوسفر برخورد می‌کنند، می‌توانند به مدارهای الکتریکی آسیب‌بزنند و موجب قطع برق و خاموشی بشوند. خورشید و سیارات دیگر مگنتوسفر دارند، اما مگنتوسفر زمین نیرومندترین مگنتوسفر در میان سیارات سنگی است.[۶۹] کمربند وان آلن دو کمربند هلالی‌شکل وان آلن
    کمربند تابشی وان آلن از دو لایهٔ هلالی‌شکل ساخته‌شده و دارای ذرات باردار انرژی (پلاسما) است و پیرامون زمین قرار دارد و میدان مغناطیسی زمین را در جای خود نگه می‌دارد. کمربند وان آلن از ارتفاع ۱٬۰۰۰ کیلومتر آغاز شده و تا ارتفاع ۶۰٬۰۰۰ کیلومتر گسترش می‌یابد.[۷۱]
    این کمربند دارای دو منطقهٔ درونی و بیرونی است. منطقهٔ درونی در ارتفاع ۳٬۰۰۰ کیلومتر (۱٬۸۶۰ مایل) بالاتر از سطح زمین و منطقهٔ بیرونی آن که بیشترین چگالی را دارد، در فاصلهٔ ۱۵٬۰۰۰ تا ۲۰٬۰۰۰ کیلومتر (۹٬۳۰۰ تا ۱۲٬۴۰۰ مایل) بالاتر از سطح زمین واقع شده‌است. منطقهٔ درونی دارای پروتون‌[پ ۴۹]های پرانرژی است که بیش از ۳۰٬۰۰۰٬۰۰۰ الکترون‌ولت[پ ۵۰] انرژی دارند. منطقهٔ بیرونی دارای ذرات بارداری هستند که از جو و خورشید (برای نمونه، یون‌[پ ۵۱]های هلیم که از باد خورشیدی سرچشمه گرفته‌اند) منشأ گرفته‌اند. این منطقه دارای پرتون‌های کم‌انرژی و الکترون‌[پ ۵۲]های پرانرژی است که انرژی آن تا چند صد میلیون الکترون‌ولت می‌رسد.[۷۲]
    چندی پیش، ناسا سومین کمربند تابشی در پیرامون زمین را کشف‌کرد. مشاهدات جدید ناسا طی مأموریت وان آلن پروبز نشان‌داد که پیرامون زمین سه کمربند مجزا و طولانی وجود دارد که میان آن‌ها فضا وجود دارد.[۷۳] ویژگی‌های فیزیکی فشار
    فشار هوا مقدار نیرویی است که توسط هوای جسم بالای سطح بر سطح وارد می‌شود. اگر وزن هوای جسم یا تعداد مولکول‌های آن افزایش‌یابد، فشار هوا افزایش و اگر وزن هوای جسم یا تعداد مولکول‌های آن کاهش‌یابد، فشار هوا کاهش می‌یابد.[۷۴] هر چه ارتفاع افزایش می‌یابد، فشار هوا کاهش می‌یابد؛ زیرا مولکول‌های جو در ارتفاعات بالاتر کاهش یافته و در نتیجه فشار هوا نیز کاهش می‌یابد. از آن‌جا که بسیاری از مولکول‌های جو توسط گرانش زمین در نزدیکی سطح زمین هستند، ابتدا کاهش فشار هوا به سرعت انجام می‌گیرد (از پایین به بالا) و سپس از سرعت کاهش فشار کاسته می‌شود. از آن‌جا که بیش از نیمی از مولکول‌های جو در زیر ارتفاع ۵٫۵ کیلومتر هستند، ۵۰ درصد فشار هوا در این ارتفاع است.[۷۵]
    فشار هوا با دستگاهی به نام فشارسنج (بارومتر)[پ ۵۳] اندازه‌گیری می‌شود.[۷۴] فشارسنج دارای یک لولهٔ باریک شیشه‌ای است که هوایی در آن وجود ندارد و به یک ظرف جیوه وارد می‌شود. هوا به جیوهٔ درون ظرف فشار می‌آورد و جیوه حدود ۳۰ اینچ (اگر فشارسنجی در سطح زمین انجام‌گیرد) به درون لوله می‌رود. نوع دیگری از فشارسنج، فشارسنج آنروید[پ ۵۴] است که امروزه در هواشناسی و حمل‌ونقل هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ زیرا این فشارسنج فضای کم‌تری اشغال می‌کند و دقیق‌تر است.[۷۶] فشار هوای استاندارد ۷۶۰ میلی‌متر جیوه (mmHg) در سطح دریا[۷۷] است.[۷۸] واحدهای اندازه‌گیری فشار هوا عبارتند از: جیوه،[پ ۵۵] اتمسفر، کیلوپاسکال[پ ۵۶] و میلی‌بار.[پ ۵۷] در هوانوردی از واحد جیوه استفاده می‌شود، اما هواشناسان از واحد میلی‌بار بر روی نقشه‌های آب‌وهوایی استفاده می‌کنند. مقایسهٔ مقادیر واحدهای فشار هوا به شرح زیر است:[۷۴]
    ۲۹٫۹۲ Hg = ۱٫۰ atm = ۱۰۱٫۳۲۵ kPa = ۱۰۱۳٫۲۵ mb چگالی و جرم چگالی و دمای جو در ارتفاعات مختلف بخش‌های تودهٔ هوا: cA:بخش قاره‌ای قطب شمال cP:بخش قاره‌ای قطبی cT:بخش قاره‌ای گرمسیری mP:بخش دریایی قطبی mT:بخش دریایی گرمسیری
    چگالی هوا به معنی جرم گازهای جو و بر حجم آن‌ها است. چگالی هوای خشک در صفر درجهٔ سانتی‌گراد در سطح دریا با فشار استاندارد ۱٫۲۹ گرم در هر لیتر[پ ۵۸] است. چگالی هوا در سطح دریا با دمای ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد ۱٫۲۷۵ kg/m۳ است که جو استاندارد بین‌المللی نام دارد.[۷۹] در دستگاه بین‌المللی یکاها (سیستم متریک)[پ ۵۹] چگالی بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m۳) اندازه‌گیری می‌شود. چگالی هوا به دما، فشار و بخار آب موجود در هوا بستگی دارد. مولکول‌های تشکیل‌دهندهٔ جو به‌سرعت در حال حرکت‌اند و با یک‌دیگر و اشیاء دیگر برخورد می‌کنند. هرچه دما افزایش‌یابد، سرعت حرکت این مولکول‌ها افزایش و چگالی هوا کاهش می‌یابد. با افزایش فشار هوا، چگالی هوا نیز افزایش می‌یابد. هرچه ارتفاع از سطح زمین افزایش می‌یابد، فشار کاهش می‌یابد. در نتیجه چگالی نیز کاهش می‌یابد.[۸۰]
    مجموع جرم جو زمین ۱۰۱۸×۵٫۵ کیلوگرم است[۸۱][۸۲] که حدود یک میلیونم جرم زمین است. هوا در سطح دریا سنگین‌تر است، چون مولکول‌های هوا به یک‌دیگر نزدیک‌اند و توسط وزن هوای بالای خود فشرده شده‌اند. با افزایش ارتفاع، فاصلهٔ مولکول‌های هوا از یک‌دیگر جداشده و هوا سبک‌تر می‌شود.[۸۱] تودهٔ هوا به حجم بزرگی از هوا می‌گویند که دما و رطوبت آن در سطح افقی برای صدها یا هزاران کیلومتر یکسان باشد. تودهٔ هوا معمولاً به چهار بخش قطبی (سرد)، قطب شمال (بسیار سرد)، استوایی (گرم و بسیار مرطوب) و گرمسیری (گرم) طبقه‌بندی می‌شود.[۸۳] مقدار جرم جو زمین در ارتفاعات به شرح زیر است:[۸۴] ۵۰ درصد زیر ارتفاع ۵٫۶ کیلومتر۹۰ درصد زیر ارتفاع ۱۶ کیلومتر۹۹٫۹۹۹۹۷ درصد زیر ارتفاع ۱۰۰ کیلومتر وزن اتمی
    جو را با استفاده از ترکیبات تشکیل‌دهندهٔ آن می‌توان به دو منطقهٔ گسترده به نام‌های هتروسفر[پ ۶۰] و هوموسفر[پ ۶۱] طبقه‌بندی کرد. هتروسفر بخش بیرونی این طبقه‌بندی است که گازها در آن توسط گرانش و باتوجه به جرم اتمی نسبی (وزن اتمی) خود پراکنده شده‌اند. بنابراین، سبک‌ترین عناصر (هیدروژن و هلیم) در بخش‌های بیرونی هتروسفر و عناصر سنگین‌تر (نیتروژن و اکسیژن) در بخش‌های درونی هتروسفر قرار می‌گیرند. هوموسفر میان سطح زمین و هتروسفر است و گازها در این منطقه تقریباً یکسان پراکنده شده‌اند و پراکندگی آن‌ها ربط به عواملی هم‌چون ارتفاع ندارد. موارد استثنا در پراکندگی آن‌ها لایهٔ ازون، بخار آب، کربن دی‌اکسید و آلاینده‌های هوا است.[۸۵] ویژگی‌های نوری پراکندگی نور ابری در هنگام غروب آفتاب نوشتارهای وابسته: پراکندگی
    بخشی از نور خورشید در هوا پراکنده می‌شود.[۸۶] هنگامی که نور از یک ماده یا گاز می‌گذرد، بخشی از آن جذب ماده یا گاز می‌شود و بقیهٔ آن پراکنده می‌شود. مرحلهٔ اصلی پراکندگی نور، جذب نور توسط مولکول‌ها و بازتاب در جهات مختلف است.[۸۷] آبی بودن رنگ آسمان به دلیل پراکندگی نور خورشید میان مولکول‌های جو است. این پراکندگی نور، پراکندگی رایلی[پ ۶۲] نام‌دارد و بر طول موج‌های کوتاه (انتهای رنگ آبی در طیف مرئی) اثر می‌گذارد.[۸۸] جذب نور خورشید
    همهٔ جانوران و اشیاء بی‌جان قادر به جذب نور هستند. گیاهان جذب نور را در فرایند فتوسنتز انجام می‌دهند. جذب نور به طیف الکترومغناطیسی (رنگ‌ها) و ماهیت اتم‌های جسم بستگی دارد.[۸۹] برای نمونه، مولکول‌های ازون، پرتوهای فرابنفش B و C را که طول موج آن‌ها ۲۰۰ تا ۳۲۰ نانومتر[پ ۶۳] است، جذب می‌کند.[۹۰] آب خالص امواجی را که طول موج آن‌ها میان ۳۸۰ تا ۷۰۰ نانومتر است، جذب می‌کند.[۹۱]
    در مناطقی از جو، نور می‌تواند نفوذ بسیاری داشته‌باشد که این بخش‌ها پنجره‌های جوی نامیده می‌شوند. این پنجره‌ها اغلب در مناطق دارای طیف مرئی و فرکانس رادیویی دیده می‌شوند.[۹۲] در این مناطق میزان جذب پرتوها کم یا هیچ است و موجب می‌شود که پرتوها به آسانی به سطح زمین برسند.[۹۳] گازها برخی از طول موج‌های خاص را جذب می‌کنند و برخی از طول موج‌ها نیز از گازها می‌گذرند. مناطقی که طیف‌های الکترومغناطیسی توسط گازهای جو جذب می‌شوند، باندهای جذب نامیده می‌شوند.[۹۴] جو زمین از عبور پرتوهای زیان‌آور و پرانرژی ایکس، گاما و فرابنفش و هم‌چنین پرتوهای کم‌انرژی فروسرخ و امواج رادیویی جلوگیری می‌کند و نور مرئی و هم‌چنین امواج رادیویی و محدودهٔ طول موج کمی از فروسرخ را از خود عبور می‌دهد.[۹۵]
    طیف مرئی مخلوطی از رنگ‌ها است که دارای طول موج میان ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر است و توسط چشم انسان تشخیص داده می‌شود. اشیاء دارای رنگ‌های مختلفی هستند، چون هر شیء طول موج خاصی را جذب می‌کند.[۹۶] طیف‌های الکترومغناطیسی با طول موج آن‌ها رنگ‌های مختلف طیف مرئی:[۹۶] رنگ طول موج قرمز ۷۷۰ نانومتر نارنجی ۶۶۷ نانومتر زرد ۶۲۵ نانومتر سبز ۵۵۶ نانومتر نیلی ۴۷۷ نانومتر آبی ۴۳۵ نانومتر بنفش ۴۰۰ نانومتر ضریب شکست
    ضریب شکست یک محیط مقدار تغییر سرعت نور در آن محیط نسبت به خلأ است. هنگامی که پرتو نور با زاویهٔ قائم به سطح بین دو ماده یا محیط (مانند هوا و لیوان) بتابد، بدون شکست از محیطی به محیطی دیگر وارد می‌شود. اما اگر با زاویه‌ای دیگر بتابد، با شکست وارد محیط دیگر می‌شود. این انحراف به سرعت نور بستگی دارد.[۹۷] برای نمونه، اگر نور از آب وارد هوا شود، دچار انحراف می‌شود. زاویهٔ شکست نمی‌تواند بیش از ۹۰ درجه باشد و زاویه‌ای که شکست آن برابر با ۹۰ درجه باشد، زاویهٔ بحرانی نام دارد. اگر زاویهٔ شکست بیش از ۹۰ درجه باشد، نمی‌تواند از محیط عبور کند و بازتاب می‌شود که به این پدیده بازتاب کلی می‌گویند.[۹۸] ضریب شکست هوا ۱٫۰۰۰۲۹ است.[۹۹][۱۰۰] گردش نمایی از گردش جوی نوشتار اصلی: گردش جوی
    گردش جوی به‌طور کلی به گردش زمین و جنبش‌های منطقه‌ای هوا گفته می‌شود. به‌طور متوسط، این گردش مربوط به سیستم‌های وزش بادی بزرگ است که در چند کمربند شرقی-غربی، زمین را احاطه کرده‌اند.[۱۰۱] گردش جوی موجب توزیع گرما در سطح زمین می‌شود. سه چرخش پایه در گردش عرضی وجود دارد:[۱۰۲] سلول هادلی: سلول هادلی یک الگوی گردش جوی در مناطق گرمسیر است که بادهای بسامان تولید می‌کند. سلول هادلی ۳۰ درجهٔ شمالی تا ۳۰ درجهٔ جنوبی زمین (یعنی ۳۰ درجه بالاتر و پایین‌تر از استوا) را در بر می‌گیرد. دلیل رخ‌دادن این جریان هوا، گرم‌کردن هوا در سطح زمین نزدیک استوا توسط خورشید است. هوا به سمت بالا می‌رود و یک باند کم‌فشار در استوا ایجاد می‌کند. هنگامی که هوا به ارتفاع ۱۰–۱۵ کیلومتر (بخش‌های بالایی تروپوسفر) می‌رسد، جریان آن به سوی قطب شمال و قطب جنوب ادامه می‌یابد. در پایان، سلول هادلی هوا را به سطح زمین در نواحی استوایی نزدیک به ۳۰ درجه شمال یا جنوب عرضی بازمی‌گرداند.[۱۰۳]سلول فرل: در سلول فرل، جریان هوا به سمت قطب و شرق تا نزدیکی سطح زمین و به سمت استوا و غرب تا ارتفاعات بالاتر ادامه می‌یابد. این حرکت معکوس جریان هوا در سلول هادلی است[۱۰۴] و به‌طور متوسط در اواسط عرض‌های جغرافیایی (۳۰ تا ۶۰ درجه)[۱۰۵] حرکت می‌کند.[۱۰۶] به‌طور کلی، جریان غربی بر سلول فرل در سطح زمین و نقاط بالای زمین حکم‌فرماست. اعتقاد بر این است که سلول فرل یک پدیدهٔ اجباری ناشی از کنش میان دو سلول دیگر است. حرکت عمودی رو به پایین تا ۳۰ درجهٔ شمالی و حرکت عمودی رو به بالا تا ۶۰ درجهٔ شمالی موجب گردش سلول فرل می‌شود. این الگو تا حد زیادی موجب تبادل هوای قطبی در حال حرکت به جنوب و هوای گرمسیری در حال حرکت به شمال می‌شود.[۱۰۷]سلول قطبی: سلول قطبی یک منطقهٔ هوا و جریان قوی غرب به شرق است.[۱۰۸] این سلول شمالی‌ترین گردش جوی است و موقعیت متوسط آن میان ۶۰ درجهٔ شمالی و قطب شمال است. در قطب، هوا به سمت جنوب گسترش می‌یابد. از آن‌جا که اثر کوریولیس (نیروی کوریولیس)[پ ۶۴] قوی در قطب وجود دارد، هوایی که به سمت جنوب در حال حرکت است، به‌شدت به سمت راست منحرف می‌شود. نزدیک به ۶۰ درجهٔ شمالی، جنوب شرقی هوای در حال حرکت با جریان ضعیف هوای شمال غربی که ناشی از گسترش هوا از ۳۰ درجهٔ شمالی است، برخورد می‌کند. با این برخورد، هوا دوباره بالا می‌رود.[۱۰۷]


    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:33 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    مسجد كانسپچوال از معماران مانچو


    مـنـــــــبـع : www.designboom.com


    دفتر استانبولي معماران مانچو ، اولين تصاوير طرح پيشنهادي خود را براي رقابت در " طراحي مفهومي در معماري مسجد " كه توسط شهرداري شهر قيصريه در تركيه برگزار گشته را ارائه داده است. در اين طرح ، با حفظ اصل استفاده از يك حجم بزرگ منفرد ، يك فرم سلب ديگر جايگزين گنبد هميشگي در مساجد شده است : يك مكعب شيبدار .

    " كعبه " ، مقدسترين مكان براي همه مسلمانان جهان است ؛ محلي كه همه دعاگويان بر گرد آن مي چرخند و نشاني ست از سادگي و خشوعي كه به مسلمانان توصيه شده است. اين نقطه شروعي براي طراحي اين حجم مكعبي مابل بوده است تا پلاني مستطيل شكل را حفظ كند كه از اصول اساسي برنامه ريزي براي خطوط پيوسته نماز است. دگرگوني ايجاد شده در حجم از حركات خم شدن و سجده در نماز بدست آمده است و سطوح متعلق به نمازكزاران ، با اختلاف ارتفاعي در كف به سمت قبله هدايت مي شوند.

    شيب داخلي ايجاد شده به فضاي بيروني بسط داده مي شود و حياط را به دو بخش تقسيم ميكند. در قسمت مرتفع تر حياط ، نماز جمعه، عيد فطر و تشييع جنازه انجام مي شود در حاليكه قسمت پايين تر با عمق 1.5 متر از سطح زمين قرار گرفته است و با ضمايم مسجد محدود شده است. محل وضو نيز در اين قسمت قرار دارد تا دسترسي آساني براي نمازگزاران داشته باشد . آب موجود در تسهيل تهويه طبيعي، عبور نور طبيعي به داخل و خنك كردن مسجد كمك بسزايي مي كند.


    نماي خارجي


    نماي خارجي


    نماي داخلي


    نماي داخلي


    كانسپت حجم


    تهويه طبيعي و عبور نور خورشيد


    پلان بنا و سايت


    پلان سايت


    پلان بنا


    پلان مجموعه


    برش



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:31 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    nor dar memari نور در شب و لزوم توجه به آن در معماری

    اکثر طراحی‌ها با احتساب نور خورشید انجام می‌شود، به عبارتی با تاریکی هوا تمامی‌خلاقیت‌ها و هنرهایی که برای آن کوشش شده، یکباره در تاریکی شب محو می‌شود.زندگی شهری و بالطبع الزامات اقتصادی مرتبط با آن ایجاب می‌کند که دامنه فعالیت‌های انسانی از طول روز گذشته و تا پاسی از شب ادامه یابد. به این ترتیب کار و فعالیت شبانه به مرور به قسمتی از زندگی شهری تبدیل شده است.
    تقریبا کلیه فعالیت‌های شهری که قبلاً در روشنایی روز امکانپذیر بوده، اینک در شب و به کمک نور مصنوعی قابل اجرا است. به عبارتی الزامات شهرنشینی، شب را برای انسان تبدیل به روز کرده است و فضاهای شهری در این پدیده جایگاه خاصی را به خود اختصاص داده‌اند.
    شب هنگام فضاهای شهری مانند خیابان‌ها، میادین، پارک‌ها و… بطور فزاینده‌ای به عنوان فضاهای زنده، متنوع و مملو از عبور و مرور مورد استفاده قرار می‌گیرند. تغییرات بنیادینی که فعالیت‌های شبانه موجب آن شده‌اند، تدریجاً سیمای خاصی را به محیط تحمیل می‌کند که در صورت هدایت آگاهانه کیفیت زندگی شهری را بهبود می‌بخشد.
    فعالیت‌های شبانه هنری و تفریحی نظیر سینما، کنسرت، تئاتر، رستوران‌ها و همچنین پارک‌ها و گردشگاه‌ها بیشتر مدیون استفاده از نور مصنوعی هستند. از دیگر فعالیت‌های شبانه می‌توان به کارگاه‌ها و کارخانه‌ها و شیفت کار شبانه آنها اشاره کرد که در پرتو نور مصنوعی ممکن شده است.تاثیرات عمیق حاصله از این تحولات، معماران را بر آن داشت تا به ارزیابی مجدد از کار برد نور مصنوعی جهت تاثیر بر ادراک انسان و القای بهتر و دلنشین‌تر هنر معماری به بیننده بپردازند.
    تجربیات سال‌های اخیر محققان به کمک دستاوردهای علمی‌، پزشکی و تکنولوژیکی، موجب شد، ضمن ارتقای این زمینه پژوهشی، از حالت ابتدایی و اولیه آن که روشنایی تیر چراغ برق خیابان‌ها است خارج و حضور هوشمندانه آن در معماری و شهرسازی گسترش یابد.
    قابلیت استفاده از نور مصنوعی و تاثیر آن بر ادراک انسان را می‌توان در دو مثال ساده یعنی نور چراغ راهنمایی و رانندگی در چهارراه‌ها که هر رنگ تاثیر مشخصی مانند خطر، احتیاط و یا آسودگی را به راننده و عابر القا می‌ کنند و یا نور رنگارنگ لامپ‌های مهتابی طباخی‌ها به عنوان نشانه‌ای که عابرین را از فعالیت خاصی در آن مکان آگاه می‌سازد، مشخص کرد. با ذکر مقدمه فوق نحوه ارتباط عملی سیمای شهری در شب و مدل‌سازی برای نور مصنوعی را در شهرسازی و معماری بررسی می‌کنیم.


    تا به حال سیمای شهری و هر آنچه در ارتباط با آن است با احتساب روشنایی روز و در محدوده زمانی تابش نور خورشید حضور خود را عیان می‌کرده است، به عبارتی نور خورشید مانند ظرفی است که محتوای درون خود را شکل و شخصیت می‌بخشد.
    اما باید اذعان کرد که سیمای شهر در شب نیز روی دیگر سکه است که تا به حال به آن توجهی که درخور آن است، نشده است. برخی از شهرهای اروپایی در زمینه مدل‌سازی سیمای شهری در شب پیشروتر از بقیه اند به طوری‌که، بروشورها و پوسترهای تبلیغاتی آنها، تصاویری از زیبایی‌های شهر را که در دل شب تلألو دلپذیری دارد، به نمایش گذاشته‌اند. این اقدام زمانی امکان‌پذیر شده که متخصصان توانسته‌اند سیمای شهر را از دریچه شب ارزیابی کرده و برای آن طراحی منحصر به فردی انجام بدهند.
    در آلمان در سالهای اخیر علاقه به این موضوع افزایش یافته است. شهرهایی نظیر فرانکفورت، لایپزیک، دوسلدورف و… دارای یک نظام سیمای شهری شبانه هستند، شهرهای پکن و شانگهای در چین برنامه‌ریزی خود را در این زمینه به پایان رسانده‌اند.
    به کمک مدل‌سازی موفق برای سراسر شهر، هریک از فضاها، عناصر و … شهری برنامه خاصی برای نمایش آن در شب پیش‌بینی شده و همچنین ارتباط آنها با یکدیگر تحت هدایت مدل فوق فراهم شده است. در بخش معماری نیز طراحی همزمان معماری و مدل‌سازی نور، این دو را لازم و ملزوم یکدیگر می‌سازد. نور، بخشی از مصالح ساختمانی می‌شود و با حجم و بدنه و نمای ساختمان یک پیکر را می‌سازند و هر کدام دیگری را تکمیل می‌کند.
    جدیدترین و معتبرترین تئوری‌هایی که درباره نور و کاربرد آن در معماری و شهرسازی انجام گرفته، توسط دو نفر متخصص به نام ریچارد کلی و ویلیام لام است. این دو نفر در تلاشند ثابت کنند کاربرد نور مصنوعی و فواید آن برای انسان به مراتب بیش از آن است که از این پدیده فقط برای روشنایی خیابان‌ها استفاده شود.
    اولی جنبه‌های مختلف عملکرد نور را به عنوان ابزار هادی اطلاعات بررسی می‌کند در حالی‌که دومی‌ ادراک انسان را به عنوان بستری جهت مدل‌سازی و حل مسائل طراحی نور مصنوعی مورد توجه قرار می‌دهد. بر اساس تجربیات علمی‌ به دست آمده از این گونه مطالعات و سایر بررسی‌های علمی‌ و اجرایی بیشماری که انجام گرفته است، نور مصنوعی در معماری، شهرسازی و طراحی شهری، جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است.
    نماد، نشانه، گره، جداره، ساختمان‌های ارزشمند، و … هر آنچه در طراحی شهری بر آن تاکید شده و پس از غروب آفتاب و با فرا رسیدن تاریکی، ممکن است در عملکرد آن اختلال به وجود آید، به کمک مدل‌سازی نور مصنوعی کارایی خود را در طول شب نیز حفظ خواهد کرد.در شهرسازی نیز کاربرد نور مصنوعی در زمینه‌های مختلف از جمله شناساندن؛ لبه‌ها و مرز مناطق، نواحی، محلات و افزایش بار هویتی مراکز آنها، میراث طبیعی و رود دره‌ها، فضاهای شهری (پیاده‌راه‌ها، میادین، مراکز خرید و…)، بافت‌های کالبدی ارزشمند و … در هنگام شب ممکن است.



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:30 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |



    ساعت ٢:۳۳ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۸/۱٢  کلمات کلیدی: نور ، معماری ، نور در معماری ، اهمیت نور



     ازدید همگان نور"جزء اساسی و ضروری در ساختمان است . که کار آن روشن کردن  فضا به منظور قابل رویت ساختن آن است .در هنر ساختمان سازی یا  به  عبارتی معماری  نور یکی از اجزایی است  که  کنار عناصر و مفاهیم دیگر از قبیل ساختار" نظم فضایی "مصالح" رنگ و .... مطرح می شود و در طراحی به عنوان یک عنصر مجزا باید نقش خود را ایفاکند . ولی واقعیت این است که در بسیاری از موارد در ساختمان سازی و معماری های داخلی به نور بیشتر به عنوان یک عامل روشن کننده که باعث کاهش مصرف نور مصنوعی و در نتیجه کاهش مصرف برق ! می شود " می نگرند و فقط به مواردی از قبیل این که نور جنوبی و شمالی بر نور شرقی و غربی ارجحیت دارد و در مواقع ناچاری نور شرقی از نور غربی بهتر است "توجه می شود و معماران به صورت کلیشه ای و از روی عادت آن را رعایت می کنند و اگر در ساختمان سازی نیازی به نور پردازی و ایجاد مفاهیم و تاکید هایی توسط نور باشد منحصرا به استفاده از نور مصنوعی می پردازند و با انواع درجات و رنگ های نور مفهوم و طرح خود را اجا می کنند .

    در صورتی که با نگاهی به تاریخ معماری گذشته ( تقریبا هر نوع معماری تاریخی ) نور به عنوان یک عنصر مجزا به کار گرفته شده و به نتایج بسیار زیبایی هم رسیده اند .

    یکی از مهمترین مشخصه های نور طبیعی " توالی و دگرگونی آن در در طول روز است که باعث حرکت و تغییر حالت در ساعات مختلف می شود ." در تاریخ نقاشی توجه به نور در دوره  امپرسیونیست ها  دیده می شود . هنگامی که نقاشان آتلیه های خود را ترک کردند و در زیر نور خورشید با نور طبیعی مشغول نقاشی شدند . از مشخصات این سبک توجه به رنگ و نور در ساعات مختلف روز و انعکاس رنگ های اشیای مختلف در یکدیگر و تاثیر رنگ های پیرامونی و به کار بردن رنگ های خالص و ناب می باشد . قاعدتا لازم نیست که چنین تحولی در سبک معماری داخلی ما نیز به وجود آید " با توجه به اینکه ما ساختمان هایی داریم که عنصر نور را به قدری قوی و جذاب در خود به کار گرفته اند که هر بیننده ای را به خود جذب می کند . این مقاله به بررسی نقش نور در معماری و معماری داخلی به عنوان یک جزء سازنده و مفهوم بخش می پردازد و در خاتمه امید بر این دارد که در آینده در ساختمان ها همانند نیاکانمان شاهد به کارگیری نور طبیعی به صورت یک عنصر کاملا اثر بخش باشیم .


    نور وطبیعت:

    نور طبیعی که حامل انرژی حیات بخش درونی است به عنوان یکی از منابع وجود حیات بر روی زمین محسوب می گردد. علاوه بر آن نور می تواند با رنگ ها و جلوه های متفاوت خود باعث تغییر چهره یک مکان شود زیرا نور در هر یک از فصول سال " در آب و هواهای متفاوت و یا در هر زمانی از طول روز دارای چهره ای مخصوص به خود می باشد .

    ضمناهرمکانی دارای نور خاصی است که تنها به آنجا تعلق دارد برای مثال در صحرای یک منطقه استوایی تابش به قدری شدیدوسایه ها آنقدرکوتاه است که اشیا به چشم بیننده مرتعش ودرحال ذوب شدن به نظرمی آیند.

    به همین ترتیب نور موجود در مناطق کوهستانی " جنگلی و یا سواحلی نیز دارای ویژگی های مکانی مخصوص به خود و متمایز از سایر مناطق است . زمانی که نور را به داخل فضای ساخته شده هدایت می کنیم در اصل نوعی ارتباط بین ساختمان و محیط خارج از آن ایجاد کرده ایم . بدین وسیله می توان جلوه های متفاوتی از فضای داخلی را که هر یک دارای ماهیت خاص خود از لحاظ ادراک فضایی می باشند " ایجاد کرد .

     

    نور و بشر :

    از دوران ما قبل تاریخ همواره اجسام نورانی که تجسمی از یک شی ء زنده را در ذهن بیدار می کردند توسط بشر مورد ستایش و احترام قرار گرفته و مشتاقانه برایشان جشن می گرفتند " آنها را عبادت کرده و می پرستیدند.

    این توجه بیش از اندازه به عنصر نور در اغلب فرهنگ های اولیه بشری و در جوامعی با آداب و رسوم و عقاید مذهبی متفاوت همچنان در طول زمان مشاهده می شود . برخی از جوامع نور خورشید را در تشریفات مذهبی شان به کار می برند و برخی دیگر درخشش اجسام نورانی را به عنوان عامل ایجاد فعل و انفعالاتی رمز آلود جهت دست یابی به حیطه هایی ماورای دنیای زمینی تلقی می کردند.

    حتی امروزه در بسیاری از مدارس شرقی که به تدریس یوگا اشتغال دارند برای ایجاد تمرکز ذهنی از اجسام نورانی مانند لامپ " خورشید "ماه " بلور و نور آتش استفاده می کنند .

    در اغلب ادیان " نور نماد عقل الهی و منشا تمامی پاکی ها و نیکی هاست و خارج شدن انسان از تاریکی جهل و تابیده شدن نور معرفت در وجودش همواره یک هدف نهایی می باشد . در اثر تابیده شدن نور الهی به درون کالبد مادی " یعنی جایگاه نفس آدمی است که انسان به رشد و تکامل معنوی می رسد در نتیجه برای نمایش این تمثیل " در معماری اغلب بناهای مذهبی " نور به عنوان عنصری بارز و مستقل از سایر عناصر و مفاهیم به کار رفته در ساختمان به کار گرفته می شود به گونه ای که شعاع های آن به طور واضح در داخل کالبد مادی و تاریک حجم قابل مشاهده است . فضاهای عمیق و تاریک کلیساهای قرون وسطی و یا مساجد اسلامی که با عنصر نور مزین شده اند به خوبی قادر به انتقال یک حس روحانی و معنوی می باشند . انسان در چنین فضاهایی که با نوری ضعیف روشن می شوند با مشاهده سایه های مبهم از اشیا و احجام " در ذهن خود به کامل کردن تصاویر پرداخته و با این عمل به نوعی خلسه فرو می رود که نتیجه آن یک حس نزدیکی به منبع وجود و هستی در درونش بیدار می شود .


    نور و فضاهای شهری:

    نور در ساعات متفاوت روز جلوه‌های گوناگونی به فضاهای شهری می‌دهد. در گذشته عنصر نور برای ایجاد تنوع در فضاهای شهری کاربرد فراوان داشت. برای مثال از آنجا که رنگ سفید، نور آسمان را در خود منعکس کرده و هاله‌ای از رنگ آن را در برمی‌گیرد، برخی از بناهای بزرگ شهری و یا بافت کلی یک روستا را سفید رنگ می‌ساختند تا بدین ترتیب با توجه به رنگ آسمان که از طلوع آفتاب تا غروب، رنگ‌های متنوعی از  جمله زرد ملایم، آبی روشن، نارنجی و ... را به خود می‌گیرد بافت شهر یا روستا نیز دستخوش تغییر و تحول شده و جلوه‌های ملایم رنگی متنوعی را در برگیرد.

    روش دیگر این بود که با سرپوشیده کردن بخش‌هایی از کوچه و مسیرهای شهری نوعی بازی پیوسته نور و سایه در آنها بوجود می‌آوردند و بدین وسیله برای رهگذران به گونه‌ای تنوع در مسیر ایجاد کرده و حس طولانی و کسل‌کننده بودن راه را در فرد از بین می‌بردند.

    در برخی از بخش‌های شهر نیز با ساختن رواق و ایجاد یک هارمونی تاریک و روشن توسط سایه و نور در فضای تحت پوشش آن نوعی تنوع در فضا پدید می‌آوردند. در بازارهای ایران نورگیرهای سقفی، مسیر حرکت را در فضای تنگ‌و تاریک راسته بازار مشخص می‌کنند ضمن آنکه دالانهای مستقیم که از یک سمت به راسته بازار متصل بوده و ازسمت دیگر به فضای باز خارجی منتهی می‌شوند در تاریکی مسیر بازار توسط شعاعهای تابیده شده نور به درون دالان افراد را به سمت مسیر خروج از راسته بازار هدایت می‌کنند.

    به مثالی در این زمینه توجه فرمایید:

    مسجد شیخ لطف الله در قسمت شرقی میدان نقش‌جهان اصفهان (میدان امام) و روبه‌روی بنای معظم عالی قاپو واقع شده است. در سال 1011 هجری قمری به امر شاه عباس اول به جای مسجد خرابه‌ای که وجود داشته، بنا شده است.

    بی‌شک شهر تاریخی اصفهان به دلایل متعددی از جمله پایتخت شدن آن در دو دوره متفاوت و مهم سلجوقی و صفوی یکی از قطب‌های معماری ایران است.

    مسجد کانون تجلی هویت معنوی مسلمانان و یکی از مهمترین عناصر شهری و معماری و از مراکز مهم برای تبلور ذوق و سلیقه معماران مسلمان بوده است. میدان نقش جهان با همه تکرارها، طاقها و رنگ‌ها به ناگاه در ضلع شرقی، فرورفتگی در خود ایجاد می‌کند و رهگذر زمانی که از این مکان عبور می‌کند بی‌‌اختیار سری چرخانده و تأملی در این قسمت میدان خواهد کرد و مبهوت رنگ کاشی‌ها و ارتفاع، طاق‌ها و قوسها و فرورفتگی خواهد شد.

    چون میدان در امتداد محور مقدس نبوده، معمار مجبور بوده کل بنای مسجد را چرخانده و محور آن را به سمت قبله قرار دهد. همین امر باعث شد امتداد مسجد با میدان یکی نباشد و برای رسیدن به صحن مسجد، آن را بوسیله یک دالان تاریک دور زد. در هنگام ورود به این دالان به خاطر تاریکی محیط، فرد سکوت و سکون احساس کرده، به وسیله‌ی نورهایی که از فخرالمدین‌ها به داخل دالان می‌تابد به صحن مسجد هدایت می‌شود تا از روبروی قبله وارد این بنا گردد.

    در همان نگاه اول هنگام ورود، فرد مبهوت کاشی‌کاری هفت‌رنگ و معرق و بازی نورها می‌شود، نورهایی که بسیار ماهرانه در بنا تعبیه گردیده‌اند، فخرالمدین‌ها (روزنه‌های نور) که در زیر گنبد و بالای دیوارها قرار دارد احساس سبکی گنبد و معلق بودن آن میان زمین و آسمان را به انسان تلقین می‌کنند. این همان شفاف‌‌سازی و از جرم به فضا و از ماده به روح رسیدن است.

    اساساً معماری این نوع مساجد معماری نور، معماری شفافیت و معماری روحانی است و کمتر کسی است که از این مسجد دیدن کرده، ولی تحت تاثیر فضای داخل آن قرار نگرفته باشد. سه منبع نور در این گنبدخانه دیده می‌شود: یکی، نوری که از دهانه‌ی بزرگ شمال‌شرقی بر دیواره‌های جنوب‌غربی شبستان که محراب در آن قرار گرفته می‌تابد و سطح کاشی‌کاری آن را به طور زیبایی روشن می‌کند، دوم نوری است که از شبکه چوبی تعبیه شده در دیوار شرقی گنبدخانه وارد شده، که تقریبا وسط صحن گنبدخانه را روشن می‌نماید و سوم همان شبکه‌های زیر گنبد که محل اتصال دیوارها به گنبد هستند و فضای زیر گنبد را به همراه دیواره‌های گنبدخانه روشن می‌کنند و نیز تصویر زیبای دم طاووسی را به زیبایی زیر گنبد پدید می‌آورند.

    نور مصنوعی:

    نور خورشید منبع انرژی زمین است. انرژی که می‌تواند توسط گیاهان جذب شود و موجب واکنشهای فتوسنتز آنها شود، یا بوسیله اقیانوسها جذب شود و سبب شود که آب بخار شده و باعث باران شود و نیز توسط صفحات خورشیدی و فتوسلها جذب شده و تولید برق کند.

    زمانیکه نور وارد چشم می‌شود و بر روی پرده شبکیه می‌افتد، یک سری فرآیندهای عصبی و فتوشیمیایی رخ می‌دهند که در نتیجه آنها پدیده "دیدن" رخ می‌دهد. امواج رادیو، تلویزیون، میکروویو، نور ماورای بنفش، اشعه مجهول، همگی همانند نور جزء امواج الکترومغناطیس هستند اما با طول موجهای متفاوت و همانطور که گذشت، چشم انسان توانایی دریافت همگی این امواج را نداشته اما وسایل و تجهیزاتی هستند که قادر به ایجاد، دریافت و شناسایی آنها هستند.

    توماس ادیسون در سال 1879 موفق به اختراع لامپ الکتریکی شد (لامپ التهابی) . او همچنان گرامافون، تصویر متحرک، ماشین تکثیر، میکروفون و بسیاری چیزهای دیگر را اختراع کرد. لامپ ادیسون از یک فلامنت (رشته) کربن در خلا استفاده می‌کرد. امروزه ما از سیمهای تنگستن که در یک حباب پر شده با گاز بی‌اثر آرگون قرار دارد استفاده می‌کنیم.

    لامپ ادیسون کمتر از 1% انرژی برق را به نور تبدیل می‌کرد. امروزه لامپهای خانگی 6 تا 7% انرژی برق را به نور تبدیل می‌کنند و بقیه را تلف می‌کنند. لامپهای فلورسنت تا 50 برابر موثرتر از لامپ ادیسون عمل می‌کنند.


    طراحی نور مصنوعی در معماری:

    امروزه از دو نوع سیمای نورپردازی در معماری استفاده می‌شود که از هر دو به خوبی استقبال شده و همچنین از ترکیب هر دو نیز استفاده می‌شود. روش یا سیمای کیفیت یا زیبایی و روش یا سیمای کمیت یا مهندسی.

    روش کیفیت مجبور است مطمئن سازد که محیط و فضای اطراف باصفا و خوشایند است که برای اینکار از نور و سایه، روشنایی و تاریکی و از نقش و صورت استفاده می‌کند.

    روش کمیت مطمئن می‌سازد که نور مناسبی جهت انجام کار در اختیار است. انجمن مهندسی روشنایی [1][1](IES) شمال آمریکا رهنمودی را منتشر ساخت که سطح (level) نور را برای کارها و فعالیتهای مختلف براساس طبیعت آن کار، اندازه، جزئیات مورد نیاز، سن میانگین افراد قرار گرفته در آن محیط و غیره، مشخص می‌سازد. یک دفتر اداری معمولی نیاز به 30 تا 100 foot-candle [2][2]روشنایی دارد. سطح نور می‌تواند توسط واحد متریک lux نیز بیان شود. هر یک foot candle تقریباً برابر 10 lux است.

    نرخ مصرف انرژی، توان نامیده می‌شود و با وات (watt) اندازه‌گیری می‌شود. یک لامپ 200 watt مصرف انرژی معادل دو برابر یک لامپ 100 watt خواهد داشت. اداره برق مقدار مصرف برق مشتریان را توسط واحد کیلو وات ساعت (kwh) محاسبه می‌کند. یک لامپ 200 watt که به مدت 5 ساعت روشن بماند دارای 1000 وات ساعت یا 1 کیلو وات ساعت مصرف برق است.



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:29 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    میزان بهره مندی یک فضا از نور طبیعی از جمله مهم ترین مواردی است که در انتخاب مکان می بایست مورد توجه قرار گیرد. اگرچه این روزها با وجود تنوع موجود در تولید منابع نورزای مصنوعی نور کافی برای انجام امور مختلف در فضا فراهم شده ولی کیفیت آن با کیفیت و تاثیرات حاصل از نور طبیعی قابل مقایسه نیست.
    میزان بهره مندی یک فضا از نور طبیعی از جمله مهم ترین مواردی است که در انتخاب مکان می بایست مورد توجه قرار گیرد. اگرچه این روزها با وجود تنوع موجود در تولید منابع نورزای مصنوعی نور کافی برای انجام امور مختلف در فضا فراهم شده ولی کیفیت آن با کیفیت و تاثیرات حاصل از نور طبیعی قابل مقایسه نیست. در ضمن با کاهش مصرف نور مصنوعی در مواقعی که بتوان از نور طبیعی استفاده کرد، گامی مهم در جهت صرفه جویی در انرژی نیز برداشته می شود. بنابراین در انتخاب ساختمان محیط زندگی خود به تعداد، ابعاد و موقعیت جغرافیایی پنجره ها در نقشه توجه لازم را داشته باشید.

    واضح است هر چه تعداد پنجره ها بیشتر بوده و ابعاد آنها بزرگتر باشد این اشعه های شفابخش طبیعی بهتر و بیشتر به داخل محیط خانه وارد می شوند ولی اهمیت موقعیت جغرافیایی پنجره ها را نیز نباید نادیده شمرد زیرا با توجه به تغییر فصل پنجره ها نیز گذرگاه متغیری برای ورود نور خورشید به داخل هستند یعنی ممکن است اشعه نور خورشید در فصلی از سال از پنجره ای عبور کرده و در فصل دیگر مرز ورود آنها تنها تا لبه بیرونی همان پنجره باشد. به طور کلی در انتخاب فضایی مناسب به جهت موقعیت پنجره ها داشتن پنجره هایی رو به جنوب از جمله اولویت های یک ساختمان است. این پنجره ها مدخل خوبی برای ورود نور خورشید به داخل آن هم در فصول سرد سال هستند در حالی که در موقعیت های دیگر ممکن است زمانی از نور شدید و مستقیم آفتاب در فضای خانه بهره مند باشید که وجود آن نه تنها خوشایند نبوده، بلکه آزاردهنده و گاهی طاقت فرسا نیز هست. پنجره های رو به غرب دارای چنین شرایطی در گرم ترین ساعات فصل تابستان هستند؛ پنجره های رو به شمال و شرق نیز معمولاً معابر خاص و تاثیرگذاری برای تابش نور خورشید به داخل به حساب نمی آیند و وجود آنها تنها به لحاظ بهره مندی از نور و روشنی حاصله از خورشید ارزشمند است.

    حال با تمام این تفاسیر در صورتی که میزان نورگیری فضای خانه شما به جهت موقعیت پنجره ها، تغییر فصل و یا هر عامل ساختاری دیگری وضعیت نامطلوبی را، حتی به طور موقتی در سال دارد، می توانید با استفاده از راهکارهای متعدد، نور موجود در محیط را افزایش دهید:
    ۱) کاربرد رنگ های روشن: از آنجا که رنگ های روشن همواره انعکاس دهنده های خوبی برای نور و رنگ های تیره جذب کننده های مناسبی برای آن هستند، در نظر گرفتن این اصل می تواند شما را برای یافتن راه هایی جهت استفاده بهینه از نور موجود در فضا یاری دهد. در همین راستا لازم است برای پوشش دیوارها، سقف ها و حتی کف ها از رنگ های روشن استفاده کنید. علاوه بر اینها در انتخاب لوزام دکوراسیونی اصلی و بزرگ نیز کاربرد رنگ های روشن را از یاد نبرید. البته در این گونه لوازم، تنها رنگ عامل موثر محسوب نمی شود بلکه طرح و حتی بافت نیز جایگاه ویژه ای دارند. طرح های شلوغ و بافت های خشن و پیچیده نیز تا حدودی همان تاثیر رنگ های تیره را در جذب نور خواهند داشت. در حالی که طرح های خلوت و بافت های صاف و صیقلی در انعکاس نور خورشید، نتیجه ای معکوس دارند.

    این موضوع در مورد کف پوش ها و پوشش دیوارهای فضاهایی مانند آشپزخانه و سرویس های بهداشتی نیز به وضوح دیده می شود. پوشش های سنگ و سرامیک گذشته از موضوع رنگ به جهت سطح صیقلی شان به مراتب بیشتر از انواع دیگر حتی با وجود رنگ روشن، نور را منعکس می کند.
    ۲) تغییر شیشه ها: با توجه به سیستم آپارتمان نشینی و اشراف ساکنین آپارتمان ها به داخل فضاهای یکدیگر از طریق پنجره ها، کاربرد شیشه های مشبک و به خصوص شیشه های رفلکس در ساختمان سازی رواج بسیاری دارد. شیشه های رفلکس با وجود آنکه دارای مزیت ناپیدا بودن فضای داخل از بیرون در روز هستند ولی درصد زیادی از نور را به خود جذب کرده و مانع ورود آن به داخل می شوند. لذا برای حل این مشکل شما می توانید در صورت امکان شیشه های معمولی را جایگزین کرده و از پرده به عنوان حافظی برای استقلال فردی و خانوادگی در محیط خانه استفاده کنید. پرده های توری نازک نیز در هنگام روز بدون وجود نورپردازی مصنوعی روشن در داخل، مانع اشراف بوده و در هنگام شب نیز این ترکیب را می توان با پرده ای ضخیم کامل کرد.
    ۳) نقش آینه در انعکاس نور: با نصب آینه در مکان هایی از خانه که امکان انعکاس نور توسط آینه از طریق پنجره وجود داشته باشد، نور موجود را افزایش دهید. البته این موضوع رابطه مستقیمی با مکان نصب آینه، زاویه آن و همچنین فاصله آینه از پنجره دارد. صرف نظر از افزایش نور توسط آینه از آن به عنوان هادی و انتقال دهنده نور نیز می توان استفاده کرد به این معنا که شما می توانید با نصب مناسب آینه ای در فضایی با نور کافی، مقداری از نور را به فضای مجاور کم نور یا بدون نور آن نیز منتقل کنید.
    ۴) تغییر پرده ها: اگر برای پنجره ها تنها از پرده ای ضخیم در هنگام روز و شب استفاده می کنید آویختن پرده ای نازک از جنس تور و یا حریر در رو و یا زیر پرده ضخیم الزامی است. در میان پرده های نازک نیز هر چه ضخامت کمتر باشد، نور بیشتری را از خود عبور می دهد.
    منبع : Decorationnews.com



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:26 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    درصد کمی از انسانها نود سال زندگی می کنند
    مابقی یک سال را نود بار تکرار می کنند . . .
    .
    .
    .
    نصف اشباهاتمان ناشی از این است که وقتی باید فکر کنیم ، احساس می کنیم
    و وقتی که باید احساس کنیم ، فکر می کنیم . . .
    .
    .
    .
    سر آخر، چیزی که به حساب می آید تعداد سالهای زندگی شما نیست
    بلکه زندگی ای است که در آن سالها کرده اید . . .
    .
    .
    .
    .
    .
    .
    همیشه در زندگیت جوری زندگی کن که ” ای کاش” تکیه کلام پیریت نشود . . .
    .
    .
    .
    دنیای بیرحمیست
    چه زود پیش چشم عزیزانمان ارزان می شویم
    چاره کم کردن رابطه ست که لااقل به مفت نفروشنمان . . .
    .
    .
    .
    چه داروی تلخی است وفاداری به خائن
    صداقت با دروغگو
    و مهربانی با سنگدل . . .



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:24 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    ساکنان سواحل فلوریدا دوبار در سال شاهد یک نمایش طبیعی منحصربفرد از پدیده "سونامی ابرها" هستند

    یکی از این موارد هفته قبل و کمی قبل از اینکه کرانه دریا کاملاً مورد هجوم مه قرار گیرد رخ داد و یک خلبان هلیکوپتر به نام "آر. جی هات" موفق شد عکسهایی شگفت انگیز از این پدیده نادر تهیه کند

    در نگاه اول به نظر می رسد این عکسها مربوط به طغیان غیرعادی امواج دریا و یا نوعی "سونامی" باشند اما درحقیقت، این توده های سفید تنها مه هستند

    این پدیده زمانی رخ می دهد که هوای گرم و مرطوبی که از خلیج مکزیک می آید به این ساحل می رسد و به دلیل اینکه تنها در "پاناما سیتی" آسمانخراشهایی در کنار ساحل ساخته شده اند این توده های مه با مانع برخورد می کنند به بالا می روند و پس از سرد شدن به این شکل دیده می شوند. این عکسها که با یک هفته تاخیر در وب منتشر شده اند شگفتی کاربران شبکه را برانگیخته اند


    ساحل پاناما سیتی در فلوریدا- این عکسها 5 فوریه 2012 گرفته شده اند

     
    یک خلبان هلیکوپتر به نام "آر. جی هات" این عکسهای هوایی را گرفته است


    در این پدیده نادر، هوای گرم و مرطوب خلیج مکزیک به این ساحل می رسد

     
    حضور آسمانخراشهایی که در ساحل این شهر ساخته شده اند به ناچار هوا را به بالا هل می دهند. در اثر سرد شدن هوای گرم و مرطوب این ستون مه تشکیل می شود

     
    این مه ظاهری شبیه به طغیان امواج غیرعادی و سونامی دارند



    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:23 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    آبگرمکن های خورشیدی :

    این آبگرمکن ها عمدتا در اماکن زیر مورد استفاده قرار میگیرد :

    - منازل شهری و روستائی و ییلاقی

    - هتل ها ، بیمارستانها ، ادارات دولتی

    - ورزشگاهها ، پارک ها و کمپ های تابستانی

    - کارخانجات و مراکز صنعتی ، کشاورزی و دامپروری مرغدا ریها ، رستورانها و بسیاری دیگر از مراکز تجاری

    - استفاده جهت گرم نمودن آب استخر های منازل و استخر های عمومی در تمامی فصول سال

    - گرمایش محیط ساختمانها ، سالن ها ، انواع سوله ها ، سالن های ورزشی ، مرغداریها ، گاوداریها ، گلخانه ها و ..............

    مزایای استفاده از آبگرمکن های خورشیدی عبارتند از :

    - عدم وجود ادوات متحرک در سیستم یعنی اینکه کاملا بدون صدا میباشد .

    - بسیار قابل اطمینان بوده زیرا طول عمر پنل های آن پانزده الی بیست سال است .

    - پس از طی چهار الی پنج سال سرمایۀ اولیۀ شما که جهت نصب و راه اندازی سیستم پرداخته اید به شما برگشت داده میشود و تاپایان عمر پنل ها از انرژی رایگان خورشید استفاده خواهید نمود .

    - کاملا امن و بی خطربوده و همیشه در دسترس میباشد . - پاک وبدون آلایندگی محیط زیست است .

    و در نهایت ص



    ادامه مطلب
    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:21 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    اهمیت تاثیر اقلیم بر معماری،انجام مطالعات و پژوهش های جامعی را در این زمینه ایجاب می کند.بویژه در کشور ما که تنوع شرایط اقلیمی در آن کاملا مشهود است.انجام تحقیقات گسترده در این زمینه امری اجتناب ناپذیر است.



    ادامه مطلب
    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:18 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    هميت تأثير اقليم بر معماري، انجام مطالعات و پژوهش هاي جامعي را در اين زمينه ايجاب مي کند به ويژه در کشور ما که تنوع شرايط اقليمي در آن کاملا مشهود است، انجام تحقيقات گسترده در اين زمينه امري اجتناب ناپذير است. عناصر اقليمي مانند تابش آفتاب، رطوبت و باد بر ساختمان تأثيرات فراواني دارد که در بين اين عناصر تابش آفتاب که نور و حرارت طبيعي را به وجود مي آورد مهم ترين عنصر محسوب مي شود.



    ادامه مطلب
    تاريخ : چهارشنبه 1393/01/20 | 23:17 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    ساختمانهای بلند از هر جهت به شهر مربوط هستند آنهابرای تجمع انبوه جمعیت، کمیابی و هزینه سنگین زمین جوابی طبیعی می باشندتوده ساختمان بلند از توجیه مفهوم محیط طرح و جواب او به هدف ساختمان نتیجه می شود.

    یک ساختمان بلند ممکن است آزاد قرارگرفته یعنی قائم و باریک یا افقی و حجیم باشد و یا ممکن است مستقیماً در مجاورت ساختمان های بلند دیگر واقع شود در هر دو روش ساختمان اساساً یک جسم مجزا می باشد ولی ساختمان بلند آینده ممکن است جزء مکمل یک ساختمان بزرگ شهر باشد که در آن ساختمان ها یا خانه های فعالیت بوسیله سیستم های تغییر مکان چند ترازی با یکدیگر ارتباط دارند.

    از لحاظ ارتفاع ساختمان های کمتر از 10 طبقه تا بیشتر از 100 طبقه جزء ساختمانهای بلند به شمار می آیند برای تعیین ارتفاع یا حجم ساختمان برنامه ریزی نسبتاً پیچیده ای لازم است بعضی از عواملی که باید در نظرگرفته شود عبارتند از احتیاجات مشتری در مقابل زمین موجود و موقعیت زمین در ارتباط باجنبه های محیطی برای مثال خدمات لازم برای نگهداری ساختمان و رفاه ساکنان آن یا اثر بوم شناسی ساختمان یا خصوصیت منظره ای چشم انداز اطراف آن.

    ساختمان بلند در زمینه شهری:

    توسعه ساختمانهای بلند از هر جهت دنبال گررشد شهری باشد تحول شهر سازی که عصر صنعتی کردن شهر ها شروع شد مردم از مناطق روستایی به مناطق شهری کوچ کردند و بدین وسیله باعث افزایش تراکم جمعیت در شهرها گردیدند انقلاب تکنولوژیک با ارائه سازه فولادی سبک وزن آسانسورو سیستم های تهیه انرژی لازم برای شهر قائم با تراکم زیاد به این فشار عکس العمل نشان داد.

    در ابتدای قرن اخیر بلوک های ساختمان به ارتفاع حدود 20طبقه در مقابل یکدیگر قرارمی گرفتند که فقط بوسیله خیابانهای تنگ و تاریک از یکدیگر جدا می شدند و دره های شهری تشکیل می دادندهدف عمده جادادن حداکثر اشخاص در حداقل سطح زمین بود تراکم جمعیت حاصله و اثر آن برروی مردم و شهر به عنوان سیستم متشکلی که در آن فعالیتهای گوناگون روی یکدیگر تاثیرمی گذارند به ندرت در طرح مورد توجه بود احتیاج به نور هوا و سطح زمین باز برای فعالیتهای عمومی منجر به تکامل تدریجی آسمانخراشهای آزاد ایستاده گردید این نوع ساختمان ها ارتفاع خیلی بیشتری دارند زیرا باید تراکمی حداقل معادل تراکم بلوک ساختمانی راکه جانشین آن می شوند ایجاد نمایند انقلاب تکنولوژیک کنونی به آن اندازه پیشرفت کرده است که بتوان آسمان خراشهای منفرد باهزینه ای بنانمود که از لحاظ اقتصادی امکانپذیر باشد.

    طرح ساختمان های بلند از لحاظ انقلاب تکنولوژیک یا فضای ماده ای نسبتاً خوب درک شده است ولی بررسی فضای رفتاری یعنی تشخیص نیازهای انسانی و قابلیت سازگاری بامحیط هنوز در مرحله اولیه پیشرفت می باشد جدایی و عدم ارتباط بین مردم در ساختمان و نبودن تماس بازندگی خیابانی بعضی از مسائلی هستند که طراحان کوشش دارند بر آنها غلبه کنند.

    img/daneshnameh_up/0/0f/Sears_tower.jpg


    هر چند که اکنون تا حدودی تراکم ساختمان های بلند در شهرهابوسیله مقررات منطقه بندی کنترل می شود این طرح بر اساس مفهوم دینامیکی ترکیب تمام شهر نمی باشد اثر تجمع نزدیک به هم ساختمان های بلند روی محیط شهر بیشترین اهمیت را دارد تاثیر شدید بعضی از آسمان خراشهای بزرگ همچون برج 109 طبقه سیرزدر شیکاگوبه ارتفاع بیش از یک چهارم مایل روی شهر واضح است سیستم برق این ساختمان می تواند احتیاجات یک شهر 147000 نفره را تامین کند و دستگاه های تهویه مطبوع آن قادر به خنک کردن 6000 خانه یک خانواری می باشد جمعاً 102 آسانسور لازم است که 16500 نفر استفاده کننده را در روز به قسمت های مختلف ساختمان برساند در ذهن خود آسانسورهای متعدد راهمچون خیابانهای بن بست و سرسراهای ساختمان را همچون میدانهایی مجسم سازیدکه در آنها مردم بوسیله آسانسورهای دوطبقه سریع السیر که از یک سرسرا به سرسرای بعدی می روند و یا آسانسورهای محلی کم سرعت که از یک نقطه ساختمان به نقطه دیگر آن عبور می کنند از آنجایی که ساختمان شامل همه خدمان و تفریح گاههای لازم می باشد به طور نظری افراد هرگز مجبور به ترک آن نمی باشند امکانات رفاهی ساختمان از قبیل فروشگاه، تفریح گاه ،محلهای نمایش فیلم و تئاتر و غیره و خدمات بهداشتی فرهنگی ایمنی حمل نقل پارکینگ آب برق و گاز و تلفن و فاضلاب معادل امکانات رفاهی لازم برای یک شهر کوچک می باشد.

    ساختمانی با این مقیاس شهری در داخل شهر تشکیل می دهد طرح چنین سیستم پیچیده ای به یک برنامه ریزی اصولی مسائل اجتماعی بوم شناسی، اقتصادی و سیاسی ایجاد شده نه فقط در زمینه شهری اطراف ساختمان بلکه همچنین در محیط خود ساختمان نیاز دارد.
    برای بسیاری از شهرهای بزرگ، ساختمان بلند تنها جواب رشد مداوم تراکم جمعیت می باشد آن را نباید به دلیل اثرات غیر انسانی کننده اش رد کرد یا به عنوان سمبل موفقیت انقلاب تکنولوژیک کنار گذاشت بر عکس موسسات آموزشی و تحقیقی باید برای تحقیق اصولی روی محیط ساختمان بلند و اطرافش برای بهبود شرایط زندگی در آن ابتکار عمل خیلی بیشتری را بدست بگیرد.

    توسعه و تکامل ساختمانهای بلند


    تاریخچه اولین ساختمانهای بلند روزگار باستانی بر می گردد. سازهای ساخته شده با دیوارهای باربر به ارتفاع 15 طبقه قبلا در شهرهای رومیان مورد استفاده بود. شهرها ی ممالک غربی در قرن 19 به سرعت توسعه پیدا کرد و تراکم شدید جمعیت باعث شد ساختمانهای بلند که با سقوط امپراطوری روم ناپدید شده بود دوباره احیاء گردد. استفاده از دیوارهای باربر ساخته شده از مصالح بنایی درسازه ها مجدد رایج گردید. ولی اشکال این سازه ها این است که با افزایش ارتفاع بر ضخامت دیوار ( یعنی وزن ساختمان ) باید اضافه شود تا مستقیما جوابگوی طبیعت جریان نیروی وزن باشد.

    محدودیت این نوع سازةها با ساختن ساختمان 16 طبقه مونادنوک در سال 1891 در شیکاگو که ضخامت لازم دیوارهای طبقه پائین آن از 6 فوت تجاوز می کرد آشکار گشت.

    از زمانیکه قاب آهنی و بعدا فولادی موجب رسیدن به ارتفاعات بلندتر و بازشدگی های (مانند پنجره و غیره ) بیشتر و بزرگتر گردید استفاده از سیستم های قابی سبک وزن راه حل طبیعی به نظر می رسید. تکامل اسکلت فولادی متجاوز از 100 سال طول کشید. نه تنها آهن می بایست به عنوان مصالح ساختمانی به رسمیت شناخته شود، روشهای تولید نیز می بایست توسعه و تکامل پیدا می کرد.

    به منظور ایجاد بهترین شکل برای اعضاء سازه و سوار کردن آنها و همچنین توسعه روشهای دقیق برای جزئیات ساختمانی لازم بود که در رفتار ماده جدید تحقیق گردد.

    مهندس قرن نوزدهم معمار را وارد کرد تا توانایی عنصر قاب را تشخیص دهد. او استفاده از قاب را در پلها، کارخانه ها، انبارها، و نمایشگاه ها رواج داد. نفوذ این امر را می توان در گذشته حتی در سال 1801 در یک کارخانه نخ ریسی هفت طبقه ساخته شده از قاب های آهنی در منچستر مشاهده کرد که در آن ستونها و تیرهای آهنی به عنوان اسکلت داخلی ساختمان به کار رفتند . در این ساختمان تیرهایI شکل، احتمالا برای اولین بار به کار برده شد. طراح ساختمان بر اساس مهندسی خود به موثر بودن این شکل برای تحمل خمش پی برد. این کارخانه در واقع پایه پیشرفت قاب فولادی را گذاشت که سرانجام در شیکاگو در حدود سال 1890 ظاهر گردید.

    img/daneshnameh_up/c/c3/Crystal_palace.jpg


    قصر کریستال که برای نمایشگاه بین المللی 1851 لندن ساخته شد اولین قاب آهنی مستقل را آشکارساخت. استخوان بندی چوب و آهن و صفحات شیشه با دیوارهای وزنی حجیم که اساس استانداردهای معماری در آن زمان بود به رقابت برخاست. این ساختمان نشان دهنده اولین روش تولید انبوه در مقیاس بزرگ می باشد. تقسیم بندی فضای ساختمان بر مبنای بزرگترین ورق شیشه استاندارد موجود انجام گرفت و روش اجرای ساختمان به صورت جزئی از طرح آن در آمد.

    برج فانوس دریایی در بلک هاربور واقع در ایالت لانگ آیلند که در سال 1843 بنا گردید اولین سازة قابی ساختة شده از آهن نرم (آهن خمیری) در ایالات متحده آمریکا می باشد . در حدود 10 سال بعد اسکلت داخلی همراه با دیوارهای باربر نمایی ساخته شده از مصالح بنایی در چندین ساختمان به کار رفت. قاب داخلی شامل ستونهای چدنی بود که تیرهای ساخته شده از آهن نرم را نگهداری می کرد.

    قبل از اینکه ساختمانهای بلند قادر باشند به توانایی جدید قاب فلزی پاسخ دهند، وسائل حمل و نقل قائم می بایست توسعه پیدا می کرد. اولین آسانسور در 1851 در هتلی واقع در خیابان پنجم نیویورک به کار رفت. این سیستم راه آهن قائم در 1866 به صورت معلق اصلاح شد، ولی امکانات آسانسور در ساختمانهای بلند برای اولین بار در ساختمان شرکت بیمه اکویتبل لایف در نیویورک در 1870 جامه عمل پوشید. ویلیام جنی سیستم های قابی را با ساختمان 11 طبقه شرکت بیمه خانه خود در شیکاگو در 1883 پیشرفت داد. اولین نمونه ساختمان بلند بود که تماما با اسکلت فلزی نگهداری می شد، درصورتیکه دیوارهای نمای ساخته شده از مصالح بنایی فقط خودشان را تحمل می کردند.ساختمان جنی همچنین اولین ساختمانی بود که در قسمت بالای آن تیرهای فولادی به کار رفته بود. در 1889 ساختمان دوم جنی، ساختمان لایتر، اولین ساختمان با اسکلت واقعی گردید که در آن هیچ دیوار برخود متکی به کار نرفته بود.

    در ساختمان دوم راندمک نالی(شیکاگو، 1889)،ساختمان و طبقه ای که بوسیله برن هام و روت ساخته شده، برای اولین بار قالب تمام فولادی به کار رفت. همین معمارها ایده دیوار برشی قائم را در ساختمان 20 طبقه ماسنیک تمیل(شیکاگو، 1891) رواج دادند. در چنان ارتفاعی،نیروهای ناشی از باد به صورت یکی از ملاحظات مهم طرح در آمد. برای افزایش سختی جانبی اسکلت فولادی،معمار ها مهار بندی های قطری را در قالب نما وارد کرده وبدین ترتیب اساس خر پای قائم یا دیوار برشی را بوجود آوردند.

    پیشرفت در روشهای طرح اسکلت فولادی موجب رشد مداوم ارتفاع ساختمانها گردید. در سال 1905 ساختمان 50 طبقه برج متر و پولتین و به دنبال آن در 1931 ساختمان 102 طبقه امپایراستیت در نیویورک ساخته شد. اصلاحات بعدی روی توسعه طرح های جدید برای قاب ها،بهبود کیفیت مصالح،و روشهای اجرائی بهتر متمرکز گردیده است تا روی افزایش قابل توجه ارتفاع.

    درسال های 1890 بتن به عنوان یکی از مصالح سازه ای رایج شروع به کار کرد.بعضی از طراحان ماننند آگوست پره،فرانسو هنبیک،وتونی گارنیه در فرانسه،و ربرت مه یار در سویس از جمله طراحانی بودند که درباره توانایی بتن مسلح به تحقیق پرداختند.پره اولین کسی بود که اسکلت بتن مسلح را در سازه های بلند در ساختمان آپارتمانی خود واقع در خیابان فرانکلین پاریس(درسال 1909) به کار برد و بتن را از لحاظ معماری نمایان کرد.در همین زمان ساختمان 16 طبقه انیگال در سن سناتی اولین آسمان خراش قابی بتن مسلح دنیا بود.اما در نیمه اول قرن اخیر ساختمانهای بتنی فقط به صورت پراکنده ظاهر گشتند. برای تعیین هویت واقعی این ماده ساختمانی پژوهش واقعی وجود نداشت.سیستم های بتنی به طور کلی روشهای اسکلت فولادی را تقلید می کردند. ولی این وضع بعد از جنگ جهانی دوم تغییر کرد.تکنیک های اجرایی پیشرفته همراه با تکامل مصالح با کیفیت عالی باعث ظهور چنین ایده های جدیدی در طرح همچون دال مسطح و دیوارهای نمایی مشبک باربر گردید. هردو سیستم به رقابت با دال یک طرفه و دیوار پیرامونی که در سازه های قاب صلب رواج داشتند برخاستند. آسمانخراشهایی مانند برج های 65 طبقه ما رینا سیتی(شیکاگو1963)طبیعت یک پارچه کالبدوار ماده بتن را به طور واقعی نمایان می کنند.

    ساختمان بلند و سازه نگهدارنده آن :


    طرح ساختمان بلند چه برای استفاده های واحدی مانند آپارتمان ها، ادارات ،مدارس، بیمارستانها یا برای استفاده های گوناگون با مقیاس بزرگتر نیاز به تشریک مساعی بین گروهها ی مختلف طرح سازنده مصالح و اجرای ساختمان دارد. معمار کوششهای گروه های مختلف راهماهنگ می کند تا اجزاء مختلف مصالح خدمات و فعالیتها به طور یک جا عمل کنند.

    معمار دیگر نمی تواند از آزادی طرح صحبت کند او نه تنها بوسیله فرم به طور کلی بسته آسمانخراش و ضرورت استفاده موثر از مصالح محدود است ،بلکه او همچنین باید مشخصات خیلی بیشتری را که مربوط به مقررات ایمنی آتش سوزی و بهداشتی می باشند رعایت کند.

    معمار باید به طرح ساختمان به صورت یک سیستم کلی که در آن سازه نگهدارنده همچون یک جزء اساسی با طرح ساختمان رشد می کند نزدیک شود سازه را نمی توان به طور جداگانه به عنوان یک قسمت اضافی نامربوط در نظر گرفت که بعداً بوسیله مهندس در فضای رسمی ساختمان گذاشته شود اگر چه این روش طرح کلی را در مورد هر نوع ساختمانی باید به کار برد استفاده از آن در مورد یک ساختمان بلند که سیستم سازه نگهدارنده نسبتا پیچیده ای دارد و در آن نیروهای فیزیکی و محیطی از تعیین کننده های اساسی طرح می باشند ،بویژه ضرورت دارد. ساختمان باید در مقابل نیروهای قائم ثقل و نیروهای افقی باد در بالای سطح زمین و زلزله در زیر سطح زمین مقاومت کند. پوشش ساختمان باید اختلاف درجه حرارت، فشار هوا، و رطوبت بین محیط خارج و داخل را تحمل کند. عناصر سازه ای ساختمان باید جوابگوی همه این نیروها باشند این عناصر باید چنان قراربگیرند و به یکدیگر متصل باشند که این نیروها را جذب و با کمترین تقلایی آنها را با اطمینان به زمین هدایت کنند.

    معماری که نسبت به این نیروها ومنابع آن حساس و از نحوه باربری اعضا سازه ای مطلع باشد، در همان مراحل اولیه می تواند طرح معقولی را ارائه دهد او می تواند با مهندس سازه ای ارتباط برقرار کند زیرا به زبان خودش صحبت می کند. یعنی معماری که از اصول مهندسی درک اساسی داشته باشد می تواند با متخصص سازه واقعاً تشریک مساعی کند تا به راه حل مطلوبی نائل گردد.

    عناصر سازه ای استخوانهای لازم برای بدنه ساختمان می باشند و این معماراست که می تواند از این عناصر سازه ای ماهرانه استفاده و آنها را نمایان کند تاروح ساختمان آشکارا نشان داده شود و بدین ترتیب هدف ساختمان به عنوان محوطه ای برای سیستم های فعالیت گوناگون که رون یکدیگر تاثیر دارند مشخص و منعکس گردد.

    بارگذاری ساختمان



    بارهایی که روی ساختمان وارد می شوند یا مستقیمآ به وسیله طبیعت و یا به وسیله انسان ایجاد می گردند. به عبارت دیگر برای بار روی ساختمانها دو منبع اصلی وجود دارد، یکی ژئوفیزیکی و دیگری مصنوعی.

    نیروهای ژئوفیزیکی را که نتیجه تغییرات مداوم در طبیعت هستند ممکن است به نیروهای جاذبه زمین، وزن ساختمان خودش ایجاد نیروهایی در سازه می کند که موسوم به بار مرده است واین بار در تمام طول عمر ساختمان ثابت باقی می ماند.

    اشکال همیشه در حال تغییر ساختمان نیز تایع اثرات جاذبه زمین است که ایجاد تغییراتی در بارها در طول زمان می کند.بارهای ناشی از تغییرات جوی با زمان و مکان تغییر می کنند و به شکل باد، حرارت، رطوبت، باران، برف، و یخ ظاهر می شوند. نیروهای زلزله از حرکت نا منظم زمین یعنی زمین لرزه ایجاد مشوند.

    منابع بارگذاری مصنوعی ممکن است تکان ناشی از حرکت اتومبیل ها، آسانسورها، ماشینهای مکانیکی و غیره و یا ممکن است تغییر مکان افراد، وسایل و یا نتیجه ضربه و انفجار باشند. به علاوه ممکن است نیروهایی در زمان تولید و اجرا در سازه به وجود آبد. پایداری ساختمان ممکن است ایجاب پیش تنیدگی کند که باعث ایجاد نیرو در ساختمان می شود.

    منابع بارهای ژئوفیزیکی و مصنوعی در ساختمان غالبآ به یکدیگر بستگی دارند. جرم، اندازه، شکل و مصالح یک ساختمان در روی نیروهای ژئوفیزیکی اثر می گذارند. برای مثال اگر عناصر ساختمان در مقابل تغییرات درجه حرارت و رطوبت نتوانند به آزادی واکنش نشان دهند و گیردار باشند نیروهایی در ساختمان ایجاد می شود.

    برای اینکه اطمینان حاصل شود که مشکلات آتی از بین رفته و بازده سازه ای حاصل شده باشد لازم است که مطالعات دقیق جواب تئوری ساختمان به اثرها انجام گیرد. طراح باید نیروها و اثر بارگذاری مربوطه را درک کند تا ساختمان بی خطر و قابل استفاده باشد.



    تاريخ : سه شنبه 1393/01/19 | 23:51 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    باد باد به دلیل حرکت هوا از مناطق پر فشار به مناطق کم فشار ایجاد می‌شود. اختلاف فشار ، روی سرعت باد تأثیر می‌گذارد. در صورتی که اختلاف کم باشد، باد خفیف است، اما در صورتی که اختلاف زیاد باشد، باد شدید است.


    img/daneshnameh_up/3/3b/bad.jpg
    مقیاس بیوفورت
    قدرت باد با مقیاس بیوفورت اندازه گیری
    می‌شود. این سیستم 13 درجه
    دارد که شامل صفر نیز می‌شود.

    انواع بادها طبق تصویر

    نیروهای صفرتا 2: سرعت باد تا 11 کیلومتر (صفر تا 7 مایل) در ساعت ؛ هوا آرام یا دارای حرکت آهسته بوده و همراه با غبار و حرکت آهسته برگها می‌باشد.


    نیروهای 3تا4: سرعت باد از 12 کیلومتر (8 مایل) در ساعت تا 29 کیلومتر (18 مایل) در ساعت می‌باشد. نسیم یا باد متوسط وجود دارد که پرچمها را به هم می‌زند، کاغذها را به هوا بلند می‌کند و به اطراف می‌برد و برگها و شاخه‌های کوچک درختان را حرکت می‌دهد.


    نیروهای 5 تا6: سرعت باد از 30 کیلومتر (19 مایل) در ساعت تا 50 کیلومتر (31 مایل) در ساعت است. باد نیمه قوی یا قوی وجود دارد و درختان کوچک و شاخه‌های بزرگ به حرکت در می‌آیند و اشیاء سبک در سطح زمین به اطراف پرتاب می‌شوند.


    نیروهای7 تا 9: سرعت باد از 51 کیلومتر (39 مایل) تا 87 کیلومتر (54 مایل) در ساعت است. تند باد یا طوفان شدید وجود دارد. تمام درختان تکان می‌خورند، شاخه‌ها می‌شکنند و دودکشها و سقفهای خانه‌ها از جا کنده می‌شوند.


    نیروهای 10 تا12: سرعت باد از 88 کیلومتر (55 مایل) در ساعت تا بیش از 118 کیلومتر (74 مایل) در ساعت می‌باشد. طوفان یا طوفان شدید وجود دارد. درختها از ریشه کنده می‌شوند و خرابیهای گسترده ایجاد می‌شود.


    img/daneshnameh_up/8/83/windturbine.jpg



    استفاده از انرژی باد

    نیروی باد (فن آوری استفاده از باد برای ایجاد برق) جزء منابع جدید تولید برق است که امروزه سریعترین رشد را در سطح جهانی بخود اختصاص داده است. نیروی باد توسط توربینهای عظیم سه پره‌ای تولید می‌شود که در بالای برجهای بلند نصب می‌شوند و کار کردشان مانند پنکه معکوس است. بجای استفاده از انرژی برق برای تولید باد و خنکی ، توربینها از باد استفاده می‌کنند که نیروی برق تولید کنند. باد پره‌ها را می‌گرداند و پره‌ها از طریق شافت یا میله گردان انتقال دهنده حرکت و یک سری چرخ دنده ژنراتور الکتریکی را به حرکت وا می‌دارد.

    توربینهای بزرگ برای دستگاهها و ماشین آلات از 750 کیلو وات تا 1.5 مگا وات برق تولید می‌کنند (یک کیلو وات معدل 1000 وات و یک مگا وات معادل یک میلیون وات است). برای منازل ، ایستگاههای مخابراتی و پمپ آب توربینهای کوچک با توان حداکثر 100 کیلو وات کفایت می‌کند؛ بویژه در نقاط دور افتاده که هیچ منبع انرژی دیگری برای ارائه خدمات وجود ندارد. در کارخانجات باد یا اصطلاحا در مزارع باد ، گروههایی از توربین های بادی بهم متصل شده تشکیل یک شبکه را میدهند و برق تولید میکنند. برق تولیدی از طریق دستگاه انتقال نیرو و شبکه خطوط توزیع به دست مصرف کننده می رسد.

    باد و آب

    چگونه می‌توان از باد و آب بطور همزمان و با همکاری یکدیگر بهره برداری کرد تا منبعی مستمر و ثابت از برق بادی و آب شیرین بدست آورد؟ یکی از مشکلات روزافزون جهانی مسئله کمبود آب شیرین در آینده‌ای نزدیک است. طبق آمار سازمان ملل ، جمعیت در حال افزایش دنیا تا سال 2025 روزانه به میلیاردها متر مکعب آب شیرین اضافی در روز نیاز خواهد داشت. در حالیکه ظرفیت جاری جهانی آب شیرین کنی رقمی در حدود 28 میلیون متر مکعب در روز برآورد می‌شود.

    یک راه حل اساسی برای مبارزه با کمبود آب در آینده، شیرین کردن و نمک گیری آب شور اقیانوسها در مقیاس وسیع میباشد، لکن نمک گیری و آب شیرین کنی پروسه‌ای بسیار پر خرج و فن آوری انرژی بر در اغلب نقاط گیتی است. در میان کلیه فن آوریهای جاری آب شیرین کنی ، سیستم اوسموسیس معکوس بالاترین کارآیی انرژی برق را دارد و میان 3 تا 8 کیلووات ساعت برق به ازای هر متر مکعب آب راندمان آن است.

    اوسموسیس معکوس متدی است که آب شیرین و خالص را از طریق تزریق یا فشار آب نمکی از داخل یک غشا یا پرده نیمه ضد آب (که اجازه می‌دهد گروهی از سلولها و نه همه آنها ، از آن بگذرند) که اجازه گذشت نمک را نمی‌دهد، می‌گذرانند. با وجود راندمان بالای سیستم اوسمس معکوس ، 40 در صد قیمت آب شیرین به مصرف انرژی مورد نیاز می‌رسد. از نقطه نظر قیمت و محیط زیست ، منابع انرژی جایگزین ارزان و تمیز برای راه حلهای آب شیرین کنی مقرون به صرفه مورد نیاز می‌باشد.

    انرژی باد بهر حال یکی از ارزانترین منابع انرژی قابل تجدید است که دارای آینده‌ای امیدوار کننده نیز می‌باشد. معهذا چون طبیعتی متغیر و قانون ناپزیر دارد و به هیچ فرمول و دستورالعملی پایبندی نشان نمی‌دهد، محققین می‌باید هنوز عواقب و عوارضی که بر سیستمهای آب شیرین کنی از خود نشان می‌دهد و عملکردش بر کل سیستم را ارزیابی دقیق کنند.

    در 2004 پروژه باد یک طرح مطالعاتی در مورد سیستم ترکیبی انرژی باد و سیستم آب شیرین کنی را مورد توجه قرار داد که پروژه مزبور هنوز هم در کنکاش و جستجوی اثرات باد و آب شیرین کنی بطور توأما می‌باشد؛ و به این منظور مسائل فنی ، بررسی امکانات عملی و مناسب و قابل قیاس با ایده‌های جایگزین و ارزیابی عملی و دوام پذیر اقتصادی هر کدام از عمده امور مورد توجه پروژه می‌باشد. برای اطمینان از عرضه دائمی و بی وقفه برق به شبکه خدمات شهری ، پروژه باد مشغول مطالعه در مزایای بالقوه ادغام انرژیهای باد و آب بصورت همزمان است (که انرژی حرکتی یا سقوط آب را در مهار می‌آورد).



    تاريخ : سه شنبه 1393/01/19 | 23:49 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    بطور کلی بادها موجود دو تاثیر بر ساختمان دارند



    1. تأثیرات مثبت : با استفاده از بادهای غالب و محلی و با طراحی مناسب بازشوها می توان عملکرد تهویه ساختمان را خصوصاً در مناطق مربوط با سیستم های پاسیو انجام داد ، در بافت مورد مطالعه ما دیوارهای منازل از جانب باد پرفشار غرب باید بصورت بسته بنا شوند .
    2. تأثیرات منفی : باد باعث نفوذ رطوبت آب باران به جداره های ساختمان شده و باعث تخریب مصالح نما
    می گردد .

    عمده ترین مشکل منطقه رطوبت زاید در فصول مختلف می باشد . به همین جهت عامل ایجاد آسایش در ساختمانهای شهر برقراری و تداوم کوران در فضای داخلی می باشد . بنابراین در طراحی ساختمان برای گرگان باید ایجاد کوران در ساختمان مورد توجه قرار گیرد . توجه به نکات ذیل در این رابطه حائز اهمیت است :
    1-ارتفاع ساختمان از سطح زمین از عوامل تعیین کننده میزان فشار باد بر ساختمان است در نتیجه تعیین کننده میزان استفاده از باد و ایجاد تهویه طبیعی در ساختمان است .
    2-بدلیل اهمیت کوران جهت ساختمان باید در رابطه با جهت وزش بادهای مطلوب تعیین گردد .
    3-امکان ایجاد کوران در تمام اتاقها بوجود می آید .
    4-اگر پنجره ها در رابطه با وزش باد در محل مناسبی قرار داشته باشد حتی پنجره های کوچک می توانند در داخل ساختمان ایجاد کوران کنند . همچنین قرار گرفتن درها و پنجره ها در مقابل هم عبور جریان هوا را آسان می نماید ، مسائل فوق در معماری سنتی این شهر کاملاً رعایت شده است .
    5-در گرگان ساختمان بهتر است در جهت جنوب یا جنوب شرقی ساخته شود و گسترش پلان در جهت
    شرقی – غربی باشد .



    تاريخ : سه شنبه 1393/01/19 | 23:48 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    - هوا به دلیل اختلاف فشار جو حرکت می کند.

    باد عامل تبادل

    1- گرما2- رطوبت 3- انتقال ذرات 4- سرما

    از نقطه ای به نقطه دیگر است و نقش مهمی در آسایش گرمایی خانه دارد.



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1393/01/19 | 23:44 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    طرح پیشنهادی برج ۲۱st century oasis با همکاری معماران ژاپنی و یک شرکت تایوانی توانست رتبه اول رقابت های بین الملی برج شهر تایوان را که قرار است در شهر taichung احداث شود از آن خود کند.در ادامه این برج را بیشتر معرفی میکنیم.

    انزل وب

    این طرح ترکیبی از تنه درختان انجیر هندی با سیستم ساختاری پر آب و تاب میباشد که دارای فضای داخلی باز،نور دهی بسیار خوب و ساختار تشکیل شده از درختان و طبیعت است.

    انزل وب

    در وسط فضای شهری میتوان در پشت بام سبز این ساختمان که از ۳۰۰ متر دورتر نیز قابل دیدن است،از طبیعت و باغ مملو از درختان لذت برد.

    انزل وب

    در طراحی این ساختمان از انواع تکنیک های طراحی برای ایجاد سیستم انرژی تجدید پذیر مانند برداشت آب باران،آب گرم کن توسط پنل خورشیدی، توربین های بادی ،سلول های فتوولتائیک،پمپ های حرارتی منبع زمینی،واحد خشک کن دستی هوا و تهویه طبیعی توسط استک های ساختمان استفاده شده است.

    انزل وب

    تمام سیستمهای فوق باعث کاهش و نصف شدن استفاده از کربن میشوند.همچنین برای تاثیر گذاری بیشتر ساختار فولادی ساختمان و مقاوت در برابر بلاهای طبیعی مانند زلزله و بادهای شدید از تیرچه و لوله های مخروطی شکل عمودی و افقی که به طرز پیچیده ای از زمین تا سقف بهم تندیده شده اند،استفاده شده است.

    انزل وب

    برپایی موزه و نمایش فضای شهری توسط ساختمان به بازدیدکنندگان چند کاربرد این برج در آینده میباشد.

    انزل وب

    نمای بیرونی برج از چراغهای LED تشکیل شده است که با عوض شدن رنگ و شدت آنها در شب، نمای فوق العاده و رویایی به برج می بخشند.

    انزل وب

    انزل وب

    منبع خارجی:designboom



    تاريخ : سه شنبه 1393/01/19 | 23:42 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مقدمه:ماهيت امروز شهرهاي ايران

    از سرش پيچيدة شهر سرچشمه مي گيرد. اين سرشت داراي دو وجه است: يكي فرآيند شهرنشيني مانند مسائل اجتماعي، اقتصادي، زيست محيطي ارتباطات و مانند آن، و ديگري فرآيند خرد و انديشة شهرسازي، كه براي ماسئل شهري بنيان هر دو جنبه را به چهار عامل اساي زير نسبت مي دهند:



    ادامه مطلب
    تاريخ : شنبه 1393/01/09 | 0:27 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : شنبه 1393/01/09 | 0:18 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    فرودگاه بین المللی شنزن چین
    ترمینال شماره ۳ در حدود ۱.۵ کیلومتر تونل است که به نظر می رسد انگار وزش باد به آن فرم بخشیده و تداعی کننده تندیس هایی است که در قالب اشکال ارگانیک و طبیعی ساخته شده اند.
    فرودگاه بین المللی شنزن چین
    اختصاصی معماری نیوز: طراحی ترمینال ۳ فرودگاه بین المللی شنزن تصویر یک سفره ماهی را به ذهن متبادر میکند که گویی نفس میشکد و شکل اندام خود را تغییر میدهد، دچار دگرگونی شده و سپس به پرنده ای تبدیل شده که احساس و خیال پرواز را جشن گرفته است.



    ادامه مطلب
    تاريخ : شنبه 1393/01/09 | 0:16 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : جمعه 1392/12/23 | 19:18 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    با توجه به این که شدت تابش خورشید برحسب زمان متغیر و جریان حرارتی از خارج به داخل متغیر است

    و به دلیل این که ضخامت جدار و نوع مصالح مصرفی متفاوت است

    ، بنابر این تشعشع خورشید به دیوار و




    ادامه مطلب
    تاريخ : چهارشنبه 1392/12/21 | 0:0 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    سامانه‌های غیرفعال

    سامانهٔ خورشیدی ایستا یا غیرفعال به ۶ دسته کلی تقسیم می‌شوند که بدین ترتیبند:



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:58 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:56 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    سیستمهای انرژی خورشیدیSolar
     
     

    سیستم های انرژی خورشیدی solar

     

     

    سیستم های انرژی خورشیدی solar

     

    سیستم های انرژی خورشیدی solar

     

    سیستم های انرژی خورشیدی solar

     

     سیستم های انرژی خورشیدی solar

     

    سیستم های انرژی خورشیدی solar 

     
     - مقدمه :
            
        انرژی خورشیدی :
    انرژی خورشیدی ، پرتوهای خورشید است که به زمین می­رسد. خورشید به عنوان یک منبع بی­پایان انرژی می­تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد. زیرا مقدار آن نامحدود است، دسترسی به آن آسان می­باشد و هیچ گونه آلودگی برای محیط زیست ندارد. این انرژی که به زمین می­تابد هزاران بار بیشتر از آنچه ما نیاز داریم و مصرف می­کنیم می­باشد.
    از انرژی خورشید می­توان به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس در همه جا استفاده کرد.

    solar

              سیستم های انرژی خورشیدی :
    از نور خورشید نمی­توان به طور مستقیم به جای سوختهای فسیلی بهره برد. بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشی خورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی، حرارتی، الکتریسیته و ... تبدیل کنند.
    سیستمهای خورشیدی  به سیستمهایی اطلاق می­گردد که  انرژی خورشید را  در خود ذخیره می­نمایند و آن را تبدیل به انرژی الکتریسیته می­کنند. این سیستمها انرژی خورشید را در طول روز جذب کرده و سپس انرژی ذخیره شده را در کل مدت شبانه روز مورد استفاده قرار می­دهند. استفاده از این سیستم برای  بخش­هایی که امکان برق کشی در آنها وجود ندارد  کاملاً  به صرفه است.
     

    انرژی خورشیدی

     

    یکی از مصارف انرژی خورشیدی تولید الکتریسیته خورشیدی می­باشد که در این روش انرژی الکتریکی به سادگی قابل تبدیل به سایر انرژی­ها بوده و می­توان آن را ذخیره نمود. 

    solar

         اساس کار سلولهای خورشیدی:

    سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می­کنند. این سلولها برحسب انرژی الکتریسیته مور نیاز در ابعاد و توانهای مختلف استفاده می­گردند. این سلولها مزایای زیادی دارند :
    1.      فضای کمی اشغال می­کنند.
    2.      سهولت در نصب و راه اندازی
    3.      مقاومت بالا در برابر شرایط خوردگی آب دریا و باد
    4.      طول عمر مناسب
    5.      عدم نیاز به سوختهای فسیلی
    6.      در شرایط ابری و غبار که نور کم است هم باطری ها را شارژ می­کنند
    7.      کاهش هزینه کابل کشی و ساخت تابلوی فرمان

    کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژی­های نو در حال حاضر که انرژی یکی از پربهاترین منابع و در حال تمام شدن می­باشد ، اهمیت بسزایی دارد. لذا انرژی خورشیدی با توجه به ویژگیهای آن و با توجه به شرایط آب و هوایی ایران می­تواند جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی باشد.

    انرژی خورشیدی

           مزایای استفاده از سیستمهای خورشیدی: 

    1.      عدم نیاز به شبکه سراسری برق
    2.      حفظ منابع تجدید ناپذیر و ذخیره آنها
    3.      حفظ محیط زیست و عدم ایجاد آلودگی هوا
    4.      تامین روشنایی در مناطق دور افتاده و مکان­هایی که ارزش سیم و کابل­کشی ندارد
    5.      کاهش بسیار زیاد هزینه های تعمیر و نگهداری
    6.      صرفه­جویی بسیار در هزینه برق مصرفی
    7.      پیکر­بندی و نصب آسان در هر محل

     

    شرکت مهندسی پردازش تام­کار با همت گروهی از متخصصین و مبتکران برجسته با هدف طراحی ، توسعه و تولید سیستم­های صنعتی در سال 1361 تاسیس شد. هم اکنون این شرکت با در اختیار داشتن کادر مهندسی قوی در زمینه الکترونیک ، مکانیک ، کامپیوتر و صنایع ، توانایی کامل در جهت طراحی و ساخت سیستم­های اتوماسیون صنعتی ، تجهیزات ترافیکی، تجهیزات مخابراتی، سیستم­های روشنایی LED ، سیستم های انرژی خورشیدی SOLAR ) )، تجهیز خطوط  تولید و کنترل فرآیند را دارا می­باشد. در محصولات ارائه شده توسط این شرکت ملاک اصلی کیفیت بوده است و مشاوره ، آموزش و خدمات پس از فروش بر اساس نیازهای مشتری در سرلوحه فعالیت­های این شرکت قرار دارد.

    سیستم های انرژی خورشیدی

     

    سیستم­های انرژی خورشیدی شرکت مهندسی پردازش تام کار ثابت کرده­اند که قابل اعتماد بوده و با توجه به تجربیاتی که بدست آمده ، چه از نظر بهره برداری و چه از نظر هزینه سرویس و نگهداری ، توجیه پذیر می­باشند.

      امروزه بیشترین استفاده از انرژی های خورشیدی در:

    -         تامین برق برای مناطق دورافتاده و غیرقابل دسترس برق ...
    -         تامین برق علائم راهنمایی و رانندگی
    -         مصارف خانگی و ساختمانهای مسکونی ، صنعتی و کشاورزی
    -         تجهیزات شهری مانند چراغهای خورشیدی ...
    -         مصارف صنعتی مانند ماهواره­ها، دکل­های مخابراتی، برجهای نیروگاههای خورشیدی
    -         ...

    تامین برق از طریق انرژی خورشیدی

    شرکت مهندسی پردازش تام کار با توجه به تخصص و تجربه کافی توانایی طراحی و تولید سیستم­های فوق را دارا می­باشد و هریک از اجزاء آنرا می­توان با توجه به خواست و نیازهای کاربر محاسبه کرده و اندازه مورد نیاز را تعیین نمود. تجربیات بدست آمده نشان می­دهد که این سیستم­ها کاملاً مورد قبول کاربران قرار گرفته­اند.

     استفاده از سیستم­های انرژی خورشیدی در تامین برق برای مناطق دور­افتاده و غیر قابل دسترس  برق  مانند :

    -         روستاها
    -         تابلوهای تبلیغاتی برون شهری
    -         مناطق عشایری
    -         مزارع
    -         مناطق کوهستانی و مناطق مرزی
    -         جاده­ها 
     

    تامین برق مناطق دورافتاده انرژی خورشیدی

     

    سیستم­های انرژی خورشیدی یکی از مهمترین روشهایی است که برق مورد نیاز روستاها و مناطق دور افتاده کشور را تامین می­کند . زیرا بدلیل صعب­ العبور بودن اغلب این مناطق ، تغذیه آنها از طریق شبکه­های سراسری برق ، بسیار پرهزینه و گاه غیر­ممکن می­باشد.      

     استفاده از سیستم­های انرژی خورشیدی در تامین برق علائم راهنمایی و رانندگی درون شهری و برون شهری : 

     تجهیزات ترافیکی یکی از موثرترین  وسایل جلوگیری  از تصادفات در خیابانها  و  بزرگراهها می­باشد. نصب این تجهیزات دارای دشواریهایی از قبیل کابل کشی و برق­رسانی می­باشد.

    تجهیزات ترافیکی خورشیدی بدون نیاز به کابل­کشی ، حفاری زمین و پرکردن آن و بدون مصرف برق شهری می­توانند در هرکجا و در هر شرایطی مورد استفاده قرار گیرند.
    سیستم خورشیدی سولار سیستمی است که با استفاده از انرژی خورشید امکان روشنایی چراغ راهنمایی را تامین می­کند. و قادر است تا چند روز بی نیاز از تامین انرژی برق به طور مستمر کار کند.

    تجهیزات ترافیکی انرژی خورشیدی

      مصارف خانگی و ساختمانهای مسکونی ، صنعتی و کشاورزی :

    -         گرمایش آبگرم مصرفی ساختمانها
    -         گرمایش محیط داخلی ساختمانها
    -         سرمایش محیط با استفاده از چیلرهای جذبی
    -         سیستم تهویه مطبوع ساختمانها
    -         تامین برق برای ادوات الکتریکی
    -         آب شیرین کن و آب مقطر گیری خورشیدی
    -         خوراک­پزی خورشیدی
    -         خشک کن­های خورشیدی ( برای خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی )
    -         و ...

    مصارف خانگی و صنعتی انرژی خورشیدی

     

    گرمایش و سرمایش ساختمان اولین و اصلی­ترین کاربرد انرژی خورشیدی در بخش ساختمان است. گرم کردن آب مورد نیاز برای گرمایش ساختمان یا استخر ، سرمایش فضای ساختمان ، تهیه آب شیرین و آب مقطر و ...

    نیروگاههای خورشیدی solar

     

    دامداری­ها ، مرغداری­ها و گلخانه­ها یکی از بزرگترین مصرف­کنندگان سوخت در کشور هستند.
    انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب مصرفی و مابقی برای گرمایش ساختمان به­کار می­روند. استفاده از گرمایش خورشیدی بهترین راه برای تامین آبگرم مورد نیاز و همچنین گرم کردن فضاهای گلخانه­ای و دامپروری و سوله های مرغداری­ها با کمترین هزینه می­باشد.

       استفاده از سیستمهای انرژی خورشیدی در تجهیزات شهری :

    -         چراغ های خورشیدی برای پارک­ها
    -         چراغ های خورشیدی تزئینی برای استخر
    -         چراغ های خیابانی خورشیدی
    -         چراغ های ترافیکی خورشیدی
    -         چراغ های انعکاسی خورشیدی
    -         پروژکتورهای خورشیدی

    چراغ های خیابانی خورشیدی solar

    چراغ­ های روشنایی که در پارک ها و خیابانها استفاده می­گردد می­بایست علاوه بر روشنایی محیط ، در زیباسازی و ایجاد شادی و نشاط شهروندان نیز تاثیر مثبت گذارد.
    چراغ های خورشیدی پارکی یا خیابانی با قرار گرفتن 2 تا 3 ساعت در معرض نور آفتاب شارژ گردیده و به محض تاریک شدن هوا به صورت اتوماتیک برای مدت 8 تا 10 ساعت روشنایی فضای سبز شما را بدون هزینه تامین خواهد نمود.
    مزایای این چراغ ها عبارتند از : عدم نیاز به برق شهر ، عدم نیاز به کابل­کشی ، طول عمر بالای لامپها ، ایمنی بالا به دلیل عدم اتصال به برق شهر ، بازدهی بالا و ...

      استفاده از سیستم های انرژی خورشیدی در مصارف صنعتی :

    -        ماهواره ها :
    تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
     
    -        دکل های مخابراتی :
    تامین روشنایی دکل های مخابراتی
     
    -        نیروگاههای خورشیدی :
    یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن ، انرژی الکتریکی با توان بالا ایجاد می­کند همچنین این انرژی الکتریکی ایجاد شده می­تواند به شبکه برق سراسری متصل شود یا به صورت محلی مورد استفاده قرار گیرد.

    نیروگاههای خورشیدی solar




    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:55 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    خورشید عامل و منشأ انرژی های گوناگونی است که در طبیعت موجود است از جمله: سوخت های فسیلی که در اعماق زمین ذخیره شده اند، انرژی آبشارها و باد، رشد گیاهان که بیشتر حیوانات و انسان برای بقای خود از آنها استفاده می کنند، موادآلی که قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مکانیکی هستند، امواج دریاها، قدرت جزر ومدکه براساس جاذبه و حرکت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود، اینها همه نمادهایی از انرژی خورشید هستند.



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:53 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    در معماري خورشيدي ساختار يك ساختمان شامل يك سيستم گردآوري انرژي خورشيد و يك سيستم ذخيره و توزيع انرژي كه در نتيجه براي ساكنين ساختمان آسايش حرارتي و روشنائي طبيعي تامين مي نمايد، مي گردد. گرمايش فضاي دروني ساختمان از طريق ورود انرژي خورشيدي از پنجره هاي بزرگ يا فضاي خورشيدي و يا از طريق گردآورنده هاي حرارتي كه با بام يا نماي ساختمان يكپارچه هستند بدست مي آيد. سرمايش فضاي دروني بوسيله سايبان ها، تجهيزات تهويه و خنك كننده هاي تبخيري، تابشي يا جريان هواي خنك – تازه سطحي انجام مي گيرد. روشنائي طبيعي با استفاده از هدايت نور خورشيد از طريق كانال هاي ويژه به عمق ساختمان انجام مي گيرد.

    با توجه به اينكه تكنيكهاي ساختماني از منطقه به منطقه خيلي متفاوت هستند، و نيازهاي نسبي گرمايش، سرمايش، و نورگيري در روز بشدت تحت تاثير هوا قرار دارد. طراحي معماري خورشيدي مناسب تمايل به تاثير پذيري از شرايط خاص محل را دارد. با وجود اين مي توان اظهار نمود كه هزينه افزايشي جهت استفاده از طراحي كاملا غير فعال در مناطقي كه ديوارها و پارتيشن هاي با جرم زياد از قبيل بتون و آجر مرسوم است، حداقل مي باشد. هزينه شيشه هاي بزرگ با كارآيي زياد كه درمقابل آفتاب قرار دارند ( با سايبان درست و امكانات تهويه عرضي جهت اجتناب از گرمايش بيش از حد در تابستان ) تا حدودي توسط سطح كاهش يافته ديوارهاي خارجي جبران مي شود، و بخشي ازجرم حرارتي ساختمان مي تواند بسادگي از طريق تهويه به ذخيره حرارت تبديل گردد بدين صورت كه حرارت خورشيدي زمستاني براي استفاده در شب ذخيره مي شود و هواي شب خنك تابستان براي استفاده در روز ذخيره مي گردد.



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:50 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    امروزه موضوع انرژي يكي از موضوعات مهم و بحت برانگيز محافل اقتصادي است .
    افزايش جمعيت ، اتمام منابع انرژي و اتلاف آن و آلودگي هاي ناشي ازسوخت هاي فسيلي ، عواملي هستند كه هرروزمحدوديت هاي آينده بشرو مخاطرات آن را گوشزد مي كنند . با توجه به محدوديت هاي موجود ، تنها استفاده ازروشهاي درست مصرف ، بهينه سازي وسايل مصرف انرژي و به كارگيري انرژي هاي نو مي تواند بحران انرژي را مهار كند .



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:49 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |


     

    انرژي خورشيدي: منبع بي پايان انرژي خاک
     

    رشد علم و صنعت و فن آوري در جهان امروز، روش هاي مختلف استفاده از انرژي را که در دوران قبل از انقلاب صنعتي معمول بود دگرگون کرده، و شناخت منابع انرژي جديد، تحولي عظيم در توسعه ي صنعتي و تکامل اجتماي بشر به وجود آورده است. وابستگي شديد جوامع صنعتي به منابع انرژي به خصوص سوخت هاي فسيلي و به کارگيري و مصرف بي رويه ي آن ها، منابع عظيمي را که طي قرون متمادي در لايه هاي زيرِزمين تشکيل شده است تخليه مي نمايد. اگر تمامي سوخت هاي فسيلي را جمع کنيم و بسوزانيم، اين انرژي، معادل تابش 4 روز خورشيد به سطح زمين است و از اين لحاظ خورشيد، منبعي عظيم از انرژي به شمار مي رود. با توجه به اين که منابع انرژي زيرزميني با سرعت فوق العاده اي مصرف مي شوند و در آينده اي نه چندان دور چيزي از آن ها باقي نخواهند ماند، نسل فعلي وظيفه دارد به آن دسته از منابع انرژي که داراي عمر و توان زيادي هستند روي بياورد و دانش خود را براي بهره برداري از آن ها گسترش دهد.
    فن آوري، ساده، آلوده نشدن هوا و محيط زيست و از همه مهم تر ذخيره شدن سوخت هاي فسيلي براي آيندگان، يا تبديل آن ها به مواد و مصنوعات پُر ارزش با استفاده از تکنيک پتروشيمي، از عمده دلايلي هستند که لزوم استفاده از انرژي خورشيدي را براي کشور ما آشکار مي سازد. در متن پيش رو به بررسي وضعيت کنوني انرژي در ايران و جهان و آشنايي با برخي از راه هاي بهره گيري از انرژي خورشيدي مي پردازيم.



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:47 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مقدمه

    انرژي خورشيد يكي از منابع تامين انرژي رايگان، پاك و عاري از اثرات مخرب زيست محيطي است كه از ديرباز به روش‌هاي گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. به طور متوسط خورشيد در هر ثانيه 1.1*1020 كيلووات ساعت انرژي ساطع مي كند. از كل انرژي منتشر شده توسط خورشيد، تنها در حدود 47% آن به سطح زمين مي‌رسد. اين بدان معني است كه زمين در هر ساعت، تابشي در حدود 60 ميليون Btu دريافت مي‌كند.



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:46 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    منظومه شمسی

    منظومه شمسی ما عبارت از خورشيد است و هر چيزی كه دور خورشيد می گردد. يعنی خورشید، سیارات و ماه هایشان، سیارک ها، ستاره های دنباله دار و شهاب سنگ ها منظومه شمسی ما را تشكيل می دهند. گرد و غبار و تكه يخ هايی كه دور خورشيد می گردند هم جزو منظومه شمسی هستند.

     

    خورشيد یک ستاره است. خورشيد بزرگ ترين چيزی است كه در منظومه شمسی ما پيدا شده. همه نور و گرمای سياره ها از خورشيد است. علاوه بر خورشيد، زمین و ماه زمين، بسياری از اشيای موجود در منظومه شمسی نيز بدون تلسكوپ قابل ديدن هستند. سياره های تیر یا عطارد، زهره يا ناهید، مریخ، مشتری، کیوان یا زحل، سيارك های درخشان، شهاب سنگ ها و بعضی از ستاره های دنباله دار را یتوان بدون تلسكوپ مشاهده کرد. ولی اشيای خيلی بيشتری در منظومه شمسی ما هستند كه آنها را بايد با تلسكوپ ديد.

     

    منظومه شمسی

     

    سياره ها

    هشت سياره ای كه دور خورشيد می گردند عبارتند از: زمين، تیر یا عطارد، زهره يا ناهيد، مريخ، مشتری (بزرگ ترين سياره منظومه شمسی ما)، كيوان يا زحل (با حلقه های بزرگی كه دور آن است)، اورانوس و نپتون. تا مدت ها ستاره شناسان پلوتون را هم در زمره سیارات به حساب می آوردند ولی به تازگی آن را سیاره کوتوله در نظر می گیرند. كمربندی از سيارك ها (سياره هايی با ابعاد كوچك كه از سنگ و فلز ساخته شده اند) نيز وجود دارند كه بين مريخ و مشتری می گردند. براساس قوانین حركت سياره ای كه به وسیله يوهان كپلر ستاره شناس آلمانی در قرن هفدهم ميلادی کشف شد، سياره ها در مداری بيضی شکل به دور خورشيد می گردند.

     

    نسبت اندازه های خورشید و سیارات

     

    سياره های داخلی تر و سياره های خارجی تر

    سياره های داخلی (سياره هايی كه نزديك به خورشيد به دور آن می گردند) به طور کامل با سياره های خارجی (سياره هايی كه دور از خورشيد به دور آن می گردند) متفاوتند.

     

    - سياره های داخلی تر عبارتند از:تیر یا عطارد، زهره يا ناهيد، زمين و مريخ. سياره های داخلی بيشتر از سنگ و آهن تشكيل شده اند. آنها به عنوان سياره های زمين مانند شناخته می شوند چون از نظر اندازه و تركيب تا حدودي مثل زمين هستند. این سیارات تعداد كمی ماه دارند يا اصلاً ماه ندارند. 

     

    - سياره های خارجیتر عبارتند از: مشتری، كيوان يا زحل، اورانوس، نپتون و سیاره کوتوله پلوتون. اين اجرام به جز پلوتون جهان های بسيار بزرگی هستند كه با لايه های خارجی ضخيم و گازی محاصره شده اند. تقريباً همه جرم آنها از هيدروژن و هليوم است. تركيبات آنها هم بيشتر به خورشيد شبيه است تا به  زمين. اگر به زير لايه ها خیارجی گازی و ضخيم آنها دست پيدا كنيم، مي بينيم كه آنها در واقع  سياره های غول آسايی هستند كه سطح خاكی ندارند. فشار ناشی از جو ضخيمی كه آنها را احاطه كرده، سطح زير جو آنها را به مايع تبديل كرده هر چند كه ممكن است هسته آنها از سنگ باشد. حلقه های تشكيل شده از گرد و غبار، سنگ و تكه های يخ نيز دور همه این سياره های غول آسا را محاصره كرده. در میان آنها حلقه های زحل از همه معروف تر است. اما حلقه های باريك تری هم مشتری، اورانوس و نپتون را احاطه كرده اند. سياره های خارجی تعداد زيادی هم ماه دارند.

     

    چرا سيارات داخلی تر و خارجی تر با هم متفاوتند؟

    طبق نظريه سحابی بيشتر مواد داخل سحابی به سمت مركز كشيده شدند و خورشيد را تشكيل دادند. مطابق اين نظريه آتش فشانی در خورشيد رخ داد و باد خورشيدی را به وجود آورد. در بخش داخلی منظومه شمسی این باد به قدری قوی بود كه بيشتر مواد سبك تر یعنی هيدروژن و هليوم را به بخش های خارجی تر منظومه شمسی هل داد. در مناطق خارجی تر منظومه شمسی، باد خورشيدی خيلی ضعيف تر بود در نتيجه هيدروژن و هليوم خيلی بيشتری روی سيارات خارجی تر باقي ماندند. اين مراحل به ما توضيح مي دهد كه چرا سياره های داخلی، كراتی كوچك و سنگی هستند و سياره های خارجی تر به جز پلوتون توپ های غول آسايی هستند كه تقريباً به طور كامل از هيدروژن و هليوم تشكيل شده اند.

     

    در همه اينها پلوتون یک استثنا است. از زمان كشف پلوتون دردهه 1930 تا به حال همه فكر می كردند پلوتون هم مثل بقيه سياره ها است. اما حالا ستاره شناسان فكر می كنند شايد پلوتون سياره نيست. چون شكل خيلی غير معمولی دارد. پلوتون ماه ندارد. كوچك و خاكی است ولی جرم آن يك پانصدم (500 /1) جرم زمين است. اين در حالی است كه در مقایسه با غول های گازی، فاصله پلوتون از خورشيد  بيشتر است.

     

    اجسام كوچك

    اشيای كوچك تری هم دور خورشيد می گردند كه شامل سيارك ها، شهاب سنگ ها و ستاره های دنباله دار هستند.

    - سيارك ها (كه سيارات كوچك هم ناميده می شوند) اشيایی فلزی و سنگی هستند. بيشتر سيارك هايی كه دور خورشيد می گردند در كمربند سياركی بين مريخ و مشتری قرار دارند.

     

    - ستاره های دنباله دار، توپ هایی هستند كه بيشتر از سنگ و يخ تشكيل شده اند و دور خورشيد می گردند. آنها دنباله ها يا دم های خيلی بلندی دارند.

     

    - شهاب سنگ ها قطعاتی تشکیل یافته از فلز يا سنگ هستند كه از سيارك ها كوچك ترند و در ميان فضا سفر می كنند. اكثر آنها بسيار ريزند.

     

    كمربند كویيپر

    در دهه 1990 ستاره شناسان تعدادي شيء سنگی كوچك كشف كردند كه بالاتر از مدار نپتون و پلوتون دور خورشيد می گردند. ستاره شناسان عقيده دارند كه در بخش خارجی تر منظومه شمسی، دسته هايی از مواد از جنس سنگ وجود دارد. کمربندی که این اشیاء در آن می گردند، به نام کمربند كویيپر معروف است. کوییپر نام اولين كسی است كه وجود این اشیا را پيش بينی كرد. حتی دانشمندان احتمال می دهند که پلوتون بزرگ ترين شیء كمربند كویيپر باشد.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:44 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
     

    ساختمان آتشفشان

    یک آتشفشان مکانی روی سطح زمین یا روی سطح ماه یا هر سیاره دیگر است که از آن سنگ مذاب، گازها و مواد تشکیل شده بر اثر فعالیت های آتشفشانی در پوسته، فوران می کنند. آتشفشان ها از نظر ساختمانی با هم متفاوتند. بعضی شکاف هایی در پوسته زمین هستند، بعضی گنبدی شکلند، بعضی هم ساختمان های کوه مانندی دارند که چاله ای در نوکشان است.

    مواد آتشفشانی سنگ های مذابی در داخل پوسته زمین هستند. موقعی که این مواد از میان سطح زمین فوران می کنند، گدازه نامیده می شوند. گدازه می تواند کلفت باشد و آهسته حرکت کند، یا باریک باشد و به سرعت حرکت کند. همچنین سنگ در اشکال دیگری هم از آتشفشان بیرون می آید که شامل خاکستر (سنگ پودر شده ریزی که شبیه به دود تیره به نظر می رسد و هنگام آتشفشان بیرون می آید)، ذغال نیمسوز (گدازه های تکه تکه شده) و سنگ خارا (سنگ سبک وزنی که پر از حباب های هوا است و در فوران های آتشفشانی انفجاری شکل گرفته و می تواند روی آب شناور بماند) است.


    ريشه برخی از فعاليت هاي آتشفشاني در 3.8 میلیارد سال پیش
    محققان هنوز لازم است مطالعات بيشتري درباره آتشفشان هايي كه در اوايل شكل گيري زمين به وقوع پيوسته اند انجام دهند. شواهدي جدید نشان می دهد که برخی از فرآیندهای تکتونیکی كه محرك فعالیت های آتشفشانی امروزي هستند در 3.8 میلیارد سال پیش رخ داده اند.

    بالا آمدن و ذوب گوشته زمین و همچنین فوران گدازه هاي جديد در پشته هاي ميان اقيانوسي و انفجار گدازه هاي جديد در كف دريا، محرك تولید مستمر پوسته اقیانوسی است. همانطور که پوسته اقیانوسی از پشته هاي ميان اقيانوسي دور مي شود و خنك مي شود، متراكم تر از گوشته زیرین می شود. با گذشت زمان، بيشتر این پوسته اقیانوسی دوباره نشست مي كند تا به داخل گوشته فرورود، که می تواند باعث فوران های بيشتر آتشفشانی شود. این فرآیند به عنوان فرورانش شناخته مي شود و در مرز صفحات رخ مي دهد.

    مطالعات ژئوشیمیایی قبلي شباهت هايي را بین گدازه هاي جديد منطقه فرورانش و آنها که در حدود 3.8 میلیارد سال پیش فوران كرده اند نشان مي دهد و به همين دليل محققان نتيجه مي گيرند فعاليت تكتونيك سبك فرورانش در ابتداي تاريخ زمين شكل گرفته.


    آتشفشان ها می توانند موجب ضررهای مالی و جانی شوند.

    بزرگ ترین آتشفشان روی زمین "مائونا لوآ" Mauna Loa در هاوایی است. ارتفاع مائونا لوآ از کف دریا تا قله اش حدود شش مایل (10 کیلومتر) است (از سطح دریا حدود چهار کیلومتر ارتفاع دارد). همچنین این آتشفشان بیش از هر آتشفشان دیگری حجم دارد و حجم آن 10200 مایل مکعب یا 42500 کیلومتر مکعب است.

    بزرگ ترین آتشفشان منظومه شمسی ما احتمالاً "المپوس مونس" Olympus Mons در سیاره مریخ است. این آتشفشان عظیم 27 کیلومتر یا 17 مایل ارتفاع دارد و بیش از 320 مایل یا 520 کیلومتر عرض آن است.

    منبع: http://www.enchantedlearning.com/subjects/volcano




    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:43 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    به هر پدیده طبیعی ای که در داخل یا بر روی خورشید رخ می دهد فعالیت خورشیدی می گویند. از جمله فعاليت هاي خورشيدی می توان به لكه هاي خورشيدي، بادهای خورشیدی، شعله های خورشیدی، فوران های جرم كرونالي و دوره فعالیت های مغناطیسی خورشیدی اشاره کرد. مناطقي كه لكه هاي خورشيدي در آنها وجود دارند يا فوران ها، بادها و شعله کشیدن ها در آنها رخ می دهد به عنوان مناطق فعال شناخته مي شوند.

    بادهای خورشيدي

    لايه هاي خارجي خورشيد داغ و توفاني هستند. گازهاي داغ و ذرات الكتريكي يا يون ها در اين لايه ها به طور مداوم به سوي فضا جريان دارند و اغلب در حین فوران هاي خورشيدي منفجر مي شوند. اين جريان تشکیل یافته از گازها و ذرات، باد خورشيدي را به وجود می آورند.

     

    خورشید

     

    خورشید خیلی بزرگ تر از زمین است. اندازه شعاع خورشید یعنی از مرکز خورشید تا سطح آن حدود 109 برابر شعاع زمین است. بعضی از جریان های گازی که از سطح خورشید برمی خیزند بزرگ تر از زمین هستند

    به اين ترتيب باد خورشيدي در جايي به وجود مي آيد كه حوزه مغناطيسي خورشيد به جاي اين كه به طرف داخل حباب شود به سمت خارج حباب مي شود. به عبارتی نوعی نا هنجاري مغناطيسي رخ می دهد. عكس هاي ماورای بنفش از اين سوراخ ها نشان داده كه آنها سياه هستند و بعد از ماه ها يا سال ها از بين مي روند.

    چهار تا پنج روز طول مي كشد تا باد خورشيدی به زمين برسد. اين باد حدود 250 مايل در ثانيه يا 400 كيلومتر در ثانيه سرعت دارد. باد خورشيدی بر تمام منظومه شمسي اثر مي گذارد. به دم ستاره هاي دنباله دار ضربه مي زند و آنها را از خورشيد دور مي كند و شفق را بر روي زمين و بعضي ديگر از سیاره ها به وجود مي آورد، باعث بروز اختلالات ارتباطات الكترونيكي بر روي زمين مي شود و فضاپيماها را به طرف خود مي كشد و غيره.

     

    شعله های خورشيدی

    خورشیدشعله خورشيدي همان توفان مغناطيسي بر روي خورشيد است. شعله هاي خورشيدي مقادير زيادي انرژي و گاز آزاد مي كنند و خيلي هم داغ هستند. دماي آنها بين 3.6 ميليون تا 24 ميليون درجه فارنهايت است. آنها به هزاران کیلومتر دورتراز سطح خورشيد پرتاب مي شوند.

     

    "لرد ريچارد سي كارينگتون" اولين كسي بود كه  در سال 1859 شعله هاي خورشيدي را مشاهده كرد. او نوشت كه وقتي با تلسكوپ به خورشيد نگاه مي كرده يك تكه خيلي روشن، با نور سفيد را چسبيده به خورشيد ديده است. اين وصله چسبیده به خورشید نزديك يك گروه متشکل از تعداد زیادی لكه خورشيدي بوده است. چندثانيه بعد هم ناپديد شده است. اين وصله همان شعله خورشيدي بوده است.

     

    دانشمندان متوجه شده اند كه شعله هاي خورشيدي مي توانند باعث خورشيدلرزه هم بشوند. خورشيدلرزه ها، زلزله هاي شديدي هستند که بر روي خورشيد رخ می دهند. وقتي يك خورشيدلرزه رخ مي دهد، انرژي به صورت امواج زلزله اي، روي سطح نسبتاً سيال خورشيد آزاد مي شود. اين امواج در دايره هاي هم مركز، از كانون زلزله اي خورشيدلرزه خارج مي شوند. به نظر مي رسد كه اين امواج زلزله اي امواج به هم فشرده اي باشند. درجه خورشيد لرزه حدود 11.3 در مقياس ريشتر است. انرژي اي كه  اين لرزه هاي بزرگ ايجاد مي كنند حتي 40000 برابر بيشتر از انرژي اي است كه زمين لرزه هاي بزرگ زمين آزاد مي كنند.

     

    برآمدگی های سطح خورشید

    برآمدگی سطح خورشید، كماني از گاز است که از سطح خورشيد بیرون می زند. برآمدگی های خورشید مي توانند به شكل حباب صدها هزار کیلومتر به داخل فضا بروند. اين برجستگي ها به خاطر حوزه هاي مغناطيسي قوي بالاي سطح خورشيد به اين شكل درمی آیند و ممکن است براي چند ماه هم به همین گونه باقي بمانند. بعضي وقت ها برآمدگي ها فوران مي كنند و مقادير بسيار زيادي ماده خورشيدي را به داخل فضا مي فرستند.

     

    فوران جرم كرونالی

    اين نوع فوران، انفجار پلاسماي بسيار بزرگي به شكل بادكنك از خورشيد است. چنانچه اين انفجارها و تركش هاي باد خورشيدي بالاي كرونا قرار بگيرد، در امتداد خط حوزه مغناطيسي خورشيد حركت مي كند و دما را تا ده ها ميليون درجه بالا مي برد. اين انفجارها 220 ميليارد پوند يا 100 ميليارد كيلوگرم پلاسما آزاد مي كند. فوران جرم كرونالي مي تواند کار ماهواره هاي زمين را مختل كند. فوران جرم كرونالي معمولاً به طور مستقل رخ مي دهد. اما بعضي وقت ها هم با شعله هاي خورشيدي همراه مي شود.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:42 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    ساختمان خورشید

    هسته: هسته خورشید دما و فشار وحشتناكي دارد. دما در هسته خورشید به 15 ميليون درجه سانتی گراد مي رسد. در اين دما همجوشي هسته اي رخ مي دهد و هر چهار هسته هيدروژن به يك هسته هليوم به اضافه انرژي تبديل مي شوند. همچنين از سوختن هيدروژن، اشعه گاما (ذرات نوري با انرژي زياد) و نوترون ها (ذراتي بدون بار و تقريباً بدون جرم) به وجود مي آید.

     

    هسته تنها دو درصد حجم خورشيد را دارد ولي تقريباً نيمي از جرم خورشيد در هسته است. تراكم مواد در هسته 150 گرم در هر سانتي متر مكعب است. دماي زياد و تراكم زياد باعث شده فشار در هسته 200 ميليارد برابر فشار جو زمين در سطح درياها باشد. فشار جاذبه ای هسته، گازي را كه در بالاي آن است نگه مي دارد و مانع از آن مي شود كه خورشيد متلاشي شود.

     

    منطقه تشعشع کننده: لايه بعد از هسته منطقه تشعشع کننده است. اين منطقه بيش از 32 درصد حجم و 48 درصد جرم خورشيد را شامل مي شود.

     

    اين منطقه به اين علت منطقه تشعشع کننده ناميده مي شود كه انرژي از ميان آن بيشتر به شكل تابشي حركت مي كند. دما در اين منطقه يك ميليون درجه سانتی گراد است. دما و تراكم مواد در كف اين منطقه يعني نزديك به هسته زياد است ولي به نوك منطقه كه مي رسد دما و جرم كاهش پيدا مي كند.

     

    در اين منطقه ذرات نور بايد از لايه هاي مستحكم گاز بگذرند. در نتيجه ممكن است يك ميليون سال بگذرد تا يك فوتون از اين منطقه عبور كند.

     

    منطقه وزش گرمايي: اين منطقه از ناحیه تابش تا سطح خورشيد گسترده شده. منطقه وزش گرمايي حاوی سلول هاي در حال جوش است. اين منطقه 66 درصد حجم خورشيد را دارد ولي فقط بيش از دو درصد جرم خورشيد را در خود دارد. در رأس اين منطقه، تراكم نزديك به صفر مي شود. متوسط دما در اين منطقه 6000 درجه سانتی گراد است. سلول هاي وزش گرمايي مي جوشند تا به سطح برسند. چون كه ذرات نوری كه از منطقه تشعشع کننده به اين منطقه گسترش پيدا كرده اند آنها را گرم مي كنند.

     

    فوتوسفر: جو پاييني و زيرين خورشيد و بخشي از خورشيد كه ما آن را مي بينيم فوتوسفر ناميده مي شود. در اين منطقه نور با طول موج هاي قابل مشاهده از خورشيد خارج مي شود. در نتيجه نوري كه مي بينيم از اين منطقه خورشيد خارج مي شود.

     

    ضخامت اين بخش خورشيد حدود 300 مايل يا 500 كيلومتر است. ستاره شناسان اين منطقه را به عنوان بخشي از سطح خورشيد در نظر مي گيرند. در كف جو، دما 6400 كلوين (حدود 6127 درجه سانتی گراد) است در حالي كه در رأس جو دما به 4400 كلوين (حدود 4127 درجه سانتی گراد) مي رسد. يعني دماي فوتوسفر به طور متوسط  5500 درجه سانتی گراد است.

     

    فوتوسفر از تعداد بيشماري ذره تشكيل شده. هر ذره 15 تا 20 دقيقه عمر مي كند. متوسط تراكم فوتوسفر كمتر از يك ميليونيوم گرم در سانتي متر مكعب است. اين به نظر تراكم خيلي پاييني است. این در حالی است که ده ها تريليون تا صدها تريليون ذره در هر سانتي متر مكعب فوتوسفر وجود دارد.

     

    كروموسفر: اين منطقه سرخ رنگ منطقه اي است كه دما در آن رو به افزایش است. متوسط دما در اين منطقه از 6000 درجه سانتی گراد در ارتفاعات پايين تر تا 50000 درجه سانتی گراد در ارتفاعات بالاتر مي رسد. اين لايه چند هزار كيلومتر ضخامت دارد. ظاهراً كروموسفر از ساختارهایی تشكيل شده كه هر يك از آنها 600 مايل (1000 كيلومتر) عرض و 6000 مايل (10000 كيلومتر) درازا دارند. تراكم كروموسفر حدود ده ميليارد تا 100 ميليارد ذره در هر سانتي متر مكعب است.

     

    اين منطقه به خاطر اين قرمز به نظر مي رسد كه اتم هاي هيدروژن در آن در حالی جوش و خروشند و در نتيجه بخش قرمز رنگ طيف قابل مشاهده را تابش مي دهند.

     

    كروموسفر در طول خورشيد گرفتگي ها قابل ديدن است. يعني موقعي كه ماه جلوي فوتوسفر را سد مي كند.

     

    منطقه رقیق انتقال Transition Region: دما در كروموسفر به طور متوسط 20000 كلوين (19727 سانتی گراد) است و كرونا دمایش از 500000 كلوين (499727 سانتی گراد) هم بيشتر است. بين اين دو منطقه، ناحیه اي است که دماي بينابيني اين دو منطقه در آن وجود دارد و به عنوان منطقه انتقالي كروموسفر- كرونا شناخته مي شود. این منطقه به طور ساده منطقه انتقالي خوانده مي شود. اين منطقه بيشتر نورش را از طيف ماورای بنفش بيرون مي دهد.

     

    ضخامت منطقه انتقالي چند صد تا چند هزار كيلومتر است.

     

    كرونا: اين منطقه لايه خارجي جو خورشيد است و دمايش بيشتر از 500000 كلوين (499727 سانتی گراد) است. كرونا از ساختار هايي حلقه مانند و جرياناتي از گاز يونيزه شده تشكيل شده. اين ساختار ها به سطح خورشيد متصل مي شوند. حوزه هاي مغناطيسي ای كه در داخل خورشيد پديدار مي شوند، آنها را به اين اشکال در مي آورند. دماي ساختارهای مختلف در هر حوزه مغناطیسی با ديگري متفاوت است. نزديك سطح خورشید دما مثل دماي فوتوسفر است. در سطوح بالاتر دما مثل كروموسفر است و سپس مثل دماي منطقه انتقال مي شود و سپس دماي كرونايي پيدا مي كند. در نزديك ترين قسمت كرونا به سطح خورشيد، دما حدود يك ميليون تا شش ميليون كلوين و تراكم حدود 100 ميليون تا يك ميليارد ذره در هر سانتي متر مكعب است. موقعي كه يك فوران رخ مي دهد دما به ده ها ميليون كلوين مي رسد.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:41 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    اندازه و جرم خورشيد قطر خورشيد 864938 مايل يا 1391980 كيلومتر است. اين میزان تقريباً ده برابر بزرگ تر از اندازه سياره مشتری و حدود 109 برابر بزرگي زمین است. حجم خورشيد 1299400 برابر بزرگ تر از حجم زمين است. يعني حدود 1300000 زمين را مي توان داخل خورشید جا داد.

     

    مقایسه اندازه های زمین، خورشید و مشتری

     

    نمودار HRدر مقايسه با ستاره هاي ديگر خورشيد اندازه متوسطي دارد. غول قرمزي مثل بتلگئوس (Betelgeuse) حدود 700 برابر خورشيد ما است و جرمش هم 50 برابر جرم زمين است. همچنين بتلگئوس حدود 14000 بار روشن تر از خورشيد است.

     

    جرم خورشيد

    جرم خورشيد تقريباً دو (1.99) ضربدر 1027 است. اين ميزان 333000 برابر جرم زمين است. خورشيد 99.8 درصد همه جرم منظومه شمسی را در خود دارد. اما جرم خورشيد به خاطر تبديل دايم هيدروژن به هليوم و توليد انرژي رو به كاهش است.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:41 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    چرخش خورشید

    خورشید هر ماه يك بار به طور كامل چرخ مي زند. اما به خاطر اين كه ساختمان خورشيد بیشتر از گاز تشکیل شده و این ستاره بیشتر گازی است تا خاكي، بخش هاي مختلف آن در زمان های متفاوتي چرخ مي زند. گاز نزديك منطقه استوايي سريع تر از مناطق قطبي می گردد. مناطق استوايي (عرض جغرافيايي صفر درجه) تقریباً هر 25.6 روز مي چرخند. مناطقي كه در عرض جغرافيايي 60 درجه قرار دارند تقریباً در مدت 30.9 روز گردش مي كنند. مناطق قطبي تقریباً هر 36 روز می گردند.

    محور چرخش خورشيد نسبت به محور زمین چند درجه كج است. بنابراين معمولاً قطب جغرافيايي شمال و قطب جغرافيايي جنوب آن از زمين قابل مشاهده است.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مرگ  خورشید

    خورشيد حدود 4.6 ميليارد سال پيش متولد شد. خورشید به اندازه اي سوخت هسته اي دارد كه می تواند پنج ميليارد سال ديگر هم باقي بماند. وقتي خورشيد پير مي شود انبساط می یابد و گسترش پيدا مي كند. مرحله پيري هنگامي فرامي رسد كه هسته خورشيد هيدروژن و هليومش را از دست مي دهد و منقبض می شود. اما لايه هاي خارجي خورشيد گسترش مي يابند و سرد مي شوند و دیگر كمتر درخشان هستند. در اين مرحله خورشيد به نوعي ستاره تبديل مي شود كه به آن غول قرمز مي گويند.

    در مرحله بعدي زندگي خورشيد لايه ها به گسترش ادامه مي دهند. هنگامي كه اين اتفاق مي افتد هسته هم منقبض تر مي شود. در این مرحله اتم هاي هليوم در هسته با هم گداخته و ذوب مي شوند و اتم هاي كربن را تشكيل مي دهند و انرژي آزاد مي كنند. زمانی که اتم هاي كربن نتوانند بيشتر به هم فشرده شوند هسته به حالت ثبات مي رسد.

    سپس لايه هاي خارجي اين ستاره ريزش مي كنند، به سوي فضا پرتاب مي شوند و در نهایت خورشید به سحابی سياره اي تبديل مي شود. اين ابر ديگر نمي تواند مانند وضعیتی که پیش از این خورشید داشت بر روي سياره ها اثري بگذارد. بيشتر جرم خورشيد به سحابی وارد مي شود.

    یک سحابی سیاره ای

    Eggnebula: یک سحابی سیاره ای که چند صد سال پیش شکل گرفته

     

    یک سحابی سیاره ای

    Pistol nebula: یک سحابی سیاره ای در ساگیتاریوس

     

    یک ستاره کوتوله سفید

    یک ستاره کوتوله سفید در خوشه M4

    هسته هم بي پوشش مي ماند. هسته باقيمانده منقبض مي شود تا به شيئی به نام كوتوله سفيد تبديل شود. در اين مرحله هسته فقط چند هزار متر قطر دارد. به همين ترتيب خورشيد ميلياردها سال بدون سوخت هسته اي باقي مي ماند و گرماي باقيمانده اش را ساطع می کند. همين بقایای خورشید هم به آهستگي محو و زايل مي شود. موقعي كه گرماي خورشید به پایان می رسد، خورشید به مرحله پاياني زندگيش قدم می گذارد. یعنی به صورت شيئي سرد و ضعيف درمی آید كه بعضي وقت ها كوتوله سياه ناميده مي شود. حالا خورشيد يك ستاره مرده است كه به خاطر كربن هاي فشرده اش پر از الماس است.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    خورشيد مثل بقيه ستاره ها از يك ابر عظيم در حال چرخش به نام سحابی تشكيل شده است. اين ابر از گاز (بيشتر هيدروژن) و گرد و غبار تشكيل شده بود. به دليل اتفاقاتي كه در مجاورت اين ابر رخ داد، ابر سحابی به هم فشرده شد و به شكل ديسك درآمد. ذرات داخل ابر به هم برخورد كردند و اشيای بزرگ تري را تشكيل دادند و اشيای موجود در منظومه شمسی مثل خورشید، سیارات، ستاره های دنباله دار و... را تشكيل دادند.

    مراحل تولد یک ستاره

    خورشيد در مركز ديسك متولد شد

    ديسك همچنان به چرخشش ادامه داد. مركز ديسك متراكم شد چراکه مواد به سمت مركز ديسك يا هسته آن كشيده مي شدند. دما و فشار در مركز ديسك افزايش يافت. اتم ها به هم نزديك تر شدند، دما در مركز بيشتر و بيشتر شد، ديسك سريع تر و سريع تر چرخيد، در نهايت هسته ديسك به نقطه بحراني رسيد و شروع به سوختن كرد. 50 ميليون سال طول كشيد تا اين ابر منقبض، گرم شود و يك ستاره اوليه درخشان و تابناك را تشكيل دهد. همجوشي هسته اي آغاز شد و خورشيد در مركز ديسك متولد شد.

    مراحل تولد یک ستاره

    ستاره اوليه

    وقتي دما به حدود 27000000 درجه فارنهايت (حدود 15000000 سانتی گراد) رسيد، همجوشي هسته اي در هسته خورشيد آغاز شد. در اين واكنش هسته اي، اتم هاي هيدروژن به اتم هاي هليوم به علاوه انرژي تبديل مي شوند. اين انرژي (تابشي) مانع از انقباض بيشتر خورشيد مي شود.

     

    ستاره هاي جوان اغلب انرژي تابشي زيادي را به بيرون فوران مي كنند كه به اطراف گرما مي دهد. اين فوران ها مي تواند تريليون ها کیلومتر امتداد داشته باشد و در هر ساعت 500000 مايل (حدود 805 هزار کیلومتر) سفر كند. اين فوران ها ممكن است به وسیله حوزه هاي مغناطيسي، مركز فعاليت های خورشيدي شود.

     

    سپس خورشيد ثبات پيدا كرد و يك كوتوله زرد شد. از آن زمان اين ستاره عمر ده ميليارد ساله اش را شروع کرد که حالا پنج میلیارد سال آن را گذرانده است. بعد از آن سوخت هيدروژن خورشید بر اثر تبديل دايمي به هليوم و توليد انرژي تمام مي شود و در نتيجه مرگ خورشيد شروع مي شود.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:39 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    خورشيد يك توپ شعله ور بزرگ در مركز منظومه شمسی ما است. خورشيد فقط از گاز تشكيل شده. خورشيد نور و گرما و ساير انرژي ها را براي زمین تاًمين مي كند.

    در طول تاريخ انسان ها خورشيد را مقدس مي شمردند. به عنوان مثال ايرانيان قديم معابدي براي خورشيد درست كرده بودند. به اين معابد زيگورات مي گفتند. آيين خورشيد پرستي ايرانيان يا ميتراييسم به روم نيز رفت. علاوه برايرانيان و رومي ها، خورشيد در فرهنگ مصريان قديم، قوم آزتك در مكزيك و بوميان آمريكاي شمالي، چيني ها و بسياري از اقوام ديگر نيزنقش بزرگي داشته است.

    خورشید

    خورشید یکی از میلیاردها ستاره ای است که در کهکشان راه شیری وجود دارند. خورشید حدود 25000 سال نوری از مرکز کهکشان فاصله دارد و یک بار در هر حدود 250 میلیون سال به گرد مرکز کهکشانی می گردد. یک سال نوری مسافتی است که نور در یک سال در خلأ می پیماید و مساوی ست با حدود 5.88 تریلیون مایل (9.46 تریلیون کیلومتر). (عکس از ناسا)

    مدار زمین

    فاصله خورشيد از زمين چقدر است؟

    خورشيد نزديك ترين ستاره به كره زمين است. فاصله خورشيد از سياره ما زمين 149.680.000 كيلومتر يا 92.960.000 مايل است. اين فاصله واحد نجومی (AU) ناميده مي شود و واحد اندازه گيري فاصله در سراسر منظومه شمسي است.

    اندازه خورشيد

    شعاع خورشيد يعني فاصله مركز تا سطح خورشيد حدود 432000 مايل يا 965500 كيلومتر است كه 109 برابر شعاع زمين است.

    جرم خورشيد

    جرم خورشيد براساس واحد تن عبارت ازعدد دو با 27 صفر است. جرم خورشيد 332900 برابر جرم زمين است و 99.8 درصد جرم كل منظومه شمسي را در خود دارد. متوسط تراكم مواد در خورشيد 1.4 گرم در هر سانتي متر مكعب است. يعني تراكم خورشيد حدود 1.4 برابر تراكم آب و كمتر از يك سوم متوسط تراكم زمين است. اين جرم ها با نيروي جاذبه كنار هم نگه داشته شده اند و فشار و دماي زيادي در هسته خورشيد ايجاد مي كنند.

    دماي خورشيد

    دماهای خورشید

    در هسته خورشيد دما حدود 15 ميليون درجه سانتی گراد يا حدود 27 ميليون درجه فارنهايت است. انرژي اي كه در هسته توليد مي شود اساساً تمام گرما و نوري كه در زمين به ما مي رسد را توليد مي كند. انرژي از هسته به منطقه اي كه نور و انرژي خورشيد از آن خارج مي شود جهش مي كند. 17000 سال طول مي كشد تا اين انرژي جديد به این منطقه که منطقه وزش گرمايي است، برسد.

    منطقه وزش گرمايي منطقه اي است كه از آن پلاسماي داغ (مخلوط اتم هاي يونيزه) به طرف بيرون از خورشيد حركت مي كند. وقتي كه گرما به اين منطقه برسد دو ميليون درجه سانتی گراد يا 3.5 ميليون درجه فارنهايت از درجه حرارتش كاسته مي شود.

    دماي سطح يا فوتوسفر حدود 5500 درجه سانتی گراد يا 10000 درجه فارنهايت است. در  زير اين منطقه دما به بيش از دو ميليون درجه سانتی گراد يا 3.5 ميليون درجه فارنهايت مي رسد. در مركز لكه هاي خورشيدي بزرگ دما به 7300 درجه فارنهايت يا 4000 درجه سانتی گراد مي رسد.

    تركيبات خورشيد

    خورشید

    خورشید ستاره ای است با قطری نزدیک به 864000 مایل (1390000 کیلومتر)،  که حدود 109 برابر قطر زمین است. بزرگ ترین ستاره ها قطری حدود  1000 برابر قطر خورشید دارند. بعضی از جریان های گاز که از سطح خورشید برمی خیزند بزرگ تر از زمین هستند. (عکس از ناسا)

    خورشيد هم مثل اکثر ستاره ها، بيشتراز اتم هاي عنصر شيميايي هيدروژن تشكيل شده. دومين عنصر فراوان خورشيد هليوم است.

    94 درصد اتم های خورشید هيدروژن هستند و 0.1 درصد خورشيد را نیز عناصري غير از هيدروژن و هليوم تشكيل مي دهد.

    با اين حال هيدروژن با وجود فراواني، سبك ترين عنصر در بين اين عناصر است و فقط 72 درصد جرم خورشيد را تشكيل داده. 26 درصد جرم خورشيد هم از هليوم است.

    داخل خورشيد و بيشتر جو آن از پلاسما تشكيل شده. پلاسما گازي است كه دمايش چنان بالا رفته كه به مغناطيس حساس شده. دانشمندان مي گويند پلاسما با گازهاي ديگر فرق دارد و بنابراین مي توان آن را در كنار سه حالت ماده يعني گاز، جامد و مايع حالت چهارم ماده دانست. ستاره ما خورشيد جزو دومين يا سومين نسل ستاره ها است. سوخت نسل دوم ستاره ها تنها هيدروژن نیست. آنها مواد سنگين تري مثل هليوم و نيز فلزاتي كه سنگين تر از هيدروژن و هليوم هستند را نيز مي سوزانند.

    توليد انرژي هسته اي

    همجوشي هسته اي در هسته خورشيد مقدار زيادي انرژي ايجاد مي كند. همجوشي هسته اي مرحله تبديل هسته هيدروژن به هسته هليوم است.

    خورشيد در هر ثانيه حدود 600000000 تن هسته هيدروژن را به هسته هليوم تبديل مي كند. اين واكنش همجوشي هسته ای در خورشید، در هر ثانیه حدود چهار ميليون تن توده اتم را به انرژي تبديل مي كند و مقدار بسيار زيادي انرژي گرمايي و نوراني را در منظومه شمسی آزاد مي كند.

    در اين واكنش همجوشي، خورشيد در هر ثانيه چهار ميليون تن از جرمش را از دست مي دهد. به اين ترتيب خورشيد سوختش را در طول حدود پنج ميليارد سال آينده از دست خواهد داد. موقعي كه اين اتفاق رخ دهد خورشيد منفجر مي شود و به ابری تبديل مي شود. يك پوسته بسيار بزرگ از گاز كه سياره هاي منظومه شمسي از جمله زمین را ويران خواهد كرد.

    خاصيت مغناطيسي خورشيد

    خورشيد هم مثل زمين مغناطيسي است. دانشمندان، حوزه مغناطيسي را منطقه اي توصيف مي كنند كه نيروي مغناطيسي در آن حتي با يك قطب نما نيز تشخیص داده مي شود. حوزه مغناطيسي خورشيد فقط دو برابر حوزه مغناطيسي زمين است.

    حوزه مغناطيسي خورشيد در منطقه كوچكي متمركز شده. اين حوزه تأثيراتي را روي سطح خورشيد و جو آن به جا گذاشته. در نتيجه اشکالی بر روي خورشيد به وجود آمده اند كه از ساختمان هاي سرد و تاريكي به نام لكه هاي خورشيدي تا فوران هاي جرم خورشید را شامل مي شوند.

    خروجي انرژي

    خورشید

    بيشتر انرژي اي كه از خورشید به بیرون فرستاده می شود، به صورت نور و اشعه مادون قرمز است كه ما آن را به صورت گرما احساس مي كنيم. نور قابل مشاهده و اشعه مادون قرمز دو شكل از انرژي يعني انرژي تابشي و انرژي الكترومغناطيسي هستند. خورشيد همچنين مواد ديگري را هم تشعشع مي كند كه بيشتر از پروتون و الكترون تشكيل شده اند.

    سن خورشيد

    خورشيد حدود 4.5 ميليارد سال قبل يعني همان موقعي كه كل منظومه شمسي از ابري از گاز و گرد و غبار به وجود آمد، تشكيل شد.

    ذرات تشعشعي

    پروتون ها و نوترون ها به شكل باد خورشيدي از خورشيد به همه مسيرها جريان پيدا مي كنند. اين ذرات تا نزديكی زمين هم مي آيند اما حوزه مغناطيسي زمين اجازه نمی دهد به سطح زمين برسند.

    اما اين ذرات كه از فوران ها و پرتاب جرم خورشيد ناشي مي شوند به هر صورت به جو زمين مي رسند. اين ذرات به نام اشعه ها یا پرتوهای كيهاني خورشيدي ناميده مي شوند. بيشتر آنها پروتون ها هستند اما ذرات سنگين تري مثل الكترون ها را هم شامل مي شوند. اين ذرات انرژي زيادي دارند. در نتيجه مي توانند براي فضانوردان و ماهواره ها بسيار خطرناك باشند.

    موقعي كه اين ذرات به اتم هاي سرد جو برخورد مي كنند به ذرات كم انرژي تري تبديل مي شوند. اما به خاطر اتفاقاتي كه در خورشيد رخ مي دهد همچنان انرژي دارند و مي توانند توفان هاي مغناطيسي يا جاذبه اي ايجاد كنند كه اين توفان ها قادرند تجهيزات الكترونيكي روي سطح زمين را مختل كنند.

    مقايسه خورشيد با بقيه ستاره ها

    كمتر از پنج درصد از ستاره هاي كهكشان راه شيري درخشان تر از خورشید هستند يا جرم بيشتري نسبت به خورشید دارند. اما بعضي از ستاره ها بيش از 100000 خورشيد روشني دارند و برخي نيز 100 برابر خورشيد جرم دارند.

    در مقابل، بعضي از ستاره ها تنها به اندازه يك ده هزارم خورشيد روشنايي دارند. يك ستاره مي تواند هفت صدم جرم خورشيد جرم داشته باشد. ستارگان داغ تري هم نسبت به خورشيد وجود دارند كه خيلي آبي تر از خورشيد هستند و ستارگان سردتري هم هستند كه خيلي قرمزتر از خورشيدند.

    تاكنون سه نسل از ستارگان شناخته شده اند. در ميان آنها خورشيد ستاره نسبتاً جواني است. تفاوت اين سه نسل از ستارگان در عناصر شيميايي سنگين تر از هليوم آنها است. خورشيد و بقيه نسل جديد ستارگان در مقایسه با نسل اول ستارگان، عناصر سنگين تر از هليوم بيشتری دارند.



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:38 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    خورشید

    انرژي خورشید در نتيجه انجام واكنش هاي همجوشي هسته اي كه در داخل هسته اش انجام مي شود، تأمين مي گردد. در همجوشي هسته اي دو هسته اتم به يكديگر مي پيوندند و يك هسته جديد به وجود مي آورند. در نتيجه اين همجوشي و تغيير هسته، انرژي به وجود مي آيد.

     

    همجوشي هسته اي تنها مي تواند در داخل هسته رخ دهد چون هسته بسيار داغ و متراكم است. هسته بار مثبت دارد و هسته ها تمايل دارند همديگر را دفع كنند. اما تراكم مواد در هسته و دماي آن به قدری زياد است كه نيرويي وارد مي كند و هسته ها را به هم جوش مي دهد.

     

    معمول ترين فرايند همجوشي در خورشيد، زنجيره پروتون- پروتون ناميده مي شود. اين فرايند موقعي شروع مي شود كه به هسته ساده ترين شكل اتم هيدروژن، يعني اتمی كه يك پروتون دارند نيرو وارد مي شود تا يكي شوند. ابتدا يك هسته با هسته ديگر يكي مي شود، سپس اين هسته دو ذره اي با يك هسته ديگر تركيب مي شود و هسته سه ذره اي را تشكيل مي دهد. هسته سه ذره اي با يك هسته ديگر يكي مي شود و هسته چهار ذره اي را به وجود مي آورد. در آخر اين هسته چهار ذره اي با يك هسته ديگر هم يكي مي شود. اين فرايند، يك ذره طبيعي الكتريكي به نام نوترون نيز توليد مي كند.

     

    هسته نهايي دو پروتون و دو نوترون و نيز هسته اي كه عادي ترين شكل عنصري به نام هليوم است را دربر می گیرد. جرم اين هسته ايجاد شده كمتر از جرم هسته چهار پروتوني است. چون جرم از دست رفته به انرژي تبديل شده است. بر اساس فرمولي كه دانشمند مشهور آلماني آلبرت اينشتين ارايه كرد اين انرژي ايجاد شده به شكل فرمول زيرمحاسبه مي شود:

     

    E=mc2 كه E همان مقدار انرژي آزاد شده است، m جرمي است كه تغيير مي كند و مربع c سرعت نور ضربدر خودش است.

     



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:37 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مزايا:

    انرژي خورشيد تجديدپذير است. خورشيد ٥٠٠٠ بار بيش‌تر از ساير انرژي‌هاي تجديدپذير ديگر انرژي تأمين مي‌کند. هزينه توليد باتري‌‌هاي خورشيدي به شدت در حال كاهش است و در عين حال بازده آن‌ها بهتر مي‌شود. انرژي خورشيدي مجاني است.

    SOLAR


    در مناطق دور افتاده که انتقال انرژي دشوار است (مثل کوهستان يا بيابان) استفاده از انرژي خورشيدي مقرون به صرفه است.

    pe-jo-ri-mot-231 pe-jo-ri-mot-232


    در ضمن انرژي خورشيدي هيچ آلودگي در بر ندارد.

    معايب و مضرات :

    توليد انرژي الكتريكي توسط خورشيد بسيار گران است. اگر چه انرژي خورشيد زياد است اما جمع‌آوري و ذخيره و استفاده از آن بسيار سخت است. در اوقات زمستان كه نياز به انرژي بيش‌تري احساس مي‌شود ميزان انرژي خورشيدي كاهش مي‌يابد.

    pe-jo-ri-mot-237


    براي توليد انرژي به مقدار قابل توجه به مساحت زيادي نيازمند هستيم.

    pe-jo-ri-mot-236


    در طول روز که زاويه پرتوي نوري خورشيد عوض مي‌شود انرژي دريافتي از آن تغيير مي‌کند. براي مشاهده‌ي اثر زاويه پرتوي نور خورشيد بر ميزان دريافت انرژي خورشيدي به مدل‌سازي زير توجه کنيد.

    به نظر شما نحوه‌ي قرار گيري باتري‌هاي خورشيدي چگونه است؟

     


    اثرات زيست محيطي:

    مساحتي كه نيروگاه خورشيدي اشغال مي‌کند. بسيار بسيار بيش‌تر از نيروگاه‌هاي با سوخت فسيلي است. pe-jo-ri-mot-904
    موادي كه براي ساخت نيروگاه خورشيدي از آن‌ها استفاده مي‌شود (مثل شيشه و پلاستيك) غير قابل بازيافت هستند. pe-jo-ri-mot-227


    پرسش: جنس و رنگ لوله‌هاي صفحه‌هاي خورشيدي چيست؟ در انتخاب آن به چه نکاني بايد توجه داشت؟

    چگونه مي‌توان ميزان جذب انرژي توسط صفحات خورشيدي را افزايش داد؟

    علت استفاده از انرژي خورشيدي را در شکل‌هاي زير بيان کنيد.


    pe-jo-ri-mot-230
    pe-jo-ri-mot-230
    pe-jo-ri-mot-229



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 23:36 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 1:0 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مبانی نظری شاخص های آسایش حرارتی

    منظور از شرايط آسايش حرارتي مجموعه شرايط حرارتي است كه حداقل براي 80 درصد از افراد مناسب باشد]6[. اگر سرعت جریان هوا را ثابت فرض کنیم و تابش آفتاب را نادیده بگیریم یعنی به فرض آنکه افراد در سایه و در فضای داخلی قرار داشته باشند، بیشتر افراد در دمای 21 تا 26 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی30 تا60 درصد از نظر فیزیکی راحت هستند. حال اگر شرایط دما و رطوبت هوای داخل این فضا را تغییر دهیم، این افراد به تدریج احساس ناراحتی می کنند. بنابراین، نسبت درجه حرارت و رطوبت نسبی هوا در ایجاد احساس آسایش انسان تـأثیردارد. البته واکنش بدن در برابرشرایط اقلیمی پدیده ای تجربی است و در فرهنگ ها و مناطق جغرافیایی مختلف، متفاوت است. به طور مثال، در آلمان دمای 21 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی50 درصد مطلوب است. در حالی که در مناطق استوایی، دمای 23 تا 29 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 30 تا 70 درصد مطلوب است.

    جهت ارزیابی شرایط آسایشی در نواحی مختلف ، شاخص ها و روابط متنوعی ارائه شده است که در این تحقیق از چندین شاخص معتبر استفاده شده است.

    2-1. دماي مؤثر عبارتست از دماي هواي آرام و اشباع شده اي كه بتواند بدون وجود تابش همان تأثيري را داشته باشد كه هواي مورد نظر دارد]6[. برای محاسبه دمای مؤثر روش های متنوعی پیشنهاد شده است که در این مبحث سه روش مختلف تهیه تقویم نیاز آفتاب و سایه، رابطه شاخص عصبی و رابطه میسنارد اجرا می گردد.

    جهت تهیه تقویم نیاز آب و هوایی یک منطقه از سه فراسنج درجه حرارت خشك و مرطوب و سرعت باد استفاده می شود. درجه حرارت مرطوب به وسيله نمودار سايكرومتريك محاسبه می شود. سپس با استفاده از نوموگرام دمای مؤثر و نمودار محاسب دمای مؤثر ساعتی تقویم گرافیکی نیاز آفتاب و سایه تهیه می گردد]1[.

    2-2. رابطه شاخص عصبی روش ديگر محاسبه شرایط آسایش حرارتی است که به منظور كاربرد در شرايط داخلي ساختمان طرح شده است و هدف آن تشريح درجات آسايش با استفاده از عنصر دما ، رطوبت و باد است. این شاخص برای فصل گرم تأثیر توأمان دما و رطوبت نسبی و در فصل سرد تأثیر دما و سرعت باد را در احساس آسایش حرارتی فرد محاسبه می کند. رابطه (1) روش محاسبه شاخص عصبی در فصل گرم می باشد:

     

    HI = -42.379 +2.049 * T +10.143 * RH -0.225 * T * RH -6.837 * 10-3 * T2 -5.482 * 10-2 * RH2 +1.228 *10-3 * T2 * RH +8.528 * 10-4 * T * RH2 -1.99 *10-6 * T2 * RH2       (  1)

     

           HI : شاخص حرارتی             T : دما  (°F)            RH : رطوبت نسبي   (%)  

    با تطبیق شاخص حرارتی بدست آمده در هر زمان با نمودار مربوطه در شکل (2) ، شرایط آسایش حرارتی به دست می آید]10[.

    2-3. يكي از روش هاي تعيين دماي مؤثر و ضريب آسايش، استفاده از رابطه ميسنارد طبق رابطه (2 ) مي باشد]4[:

     ET = T – 0.4 ( T – 10 ) ( 1 – RH/100 )                      ( 2  )

              ET : دماي مؤثر            T : دما  (°C)          RH : رطوبت نسبي



    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 0:57 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    درك صحيح آنچه كه انسان را در شرايط آسايشي در ساختمان حفظ مي‌كند در حقيقت نقطه شروع به‌كارگيري منطقي انرژي است. ايجاد شرايط آسايشي در ساختمان در ارتباط مستقيم با دانش و آشنايي دست‌اندركاران با مسووليت‌هاي مختلف از قبيل برنامه‌ريزي، طراحي، مشاوره، ساخت، نظارت و سرمايه‌گذاري مي‌باشد. در كشور ما،



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 0:56 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    مقدمه: جغرافيا را از آن جهت ام العلوم ناميده اند که زادگاه و مهد تولد و پرورش بسياري از علوم بوده است. هر دانشي که بنحوي با زمين سروکار داشته باشد، يا خود جغرافيا است و يا خاسته از آن است. زمين زيستگاه انسان است، انسان در آن به دنيا مي آيد ، از آن تغذيه مي کند ، در آن زندگي مي نمايد و بلاخره در آن مي ميرد. 



    ادامه مطلب
    تاريخ : سه شنبه 1392/12/20 | 0:54 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    از آنجائیکه انرژی خورشیدی جزء پیوسته ای از زندگی روزانه در روی کره زمین است، بشر از طلوع عصر تکنولوژی سعی کرده است که توان این انرژی را برای اهداف مفید مهار نماید.
    معرفی سیستم های خورشیدی
    از آنجائیکه انرژی خورشیدی جزء پیوسته ای از زندگی روزانه در روی کره زمین است،



    ادامه مطلب
    تاريخ : یکشنبه 1392/12/18 | 23:24 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
     

    استفاده از سلول های خورشیدی در معماری فضای مسکونی

    فهرست:

    فصل اول

    انواع انرژی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    1-1 انرژی فسیلی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    2-1انرژی غیرفسیلی  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    فصل دوم

    1-2 انرژی خورشیدی چیست ؟   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    2-2 تابش خورشید بر سطح زمین   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3-2 تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    4-2 بهره برداری از انرژی خورشیدی   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    1-4-2 بهره برداری مستقیم از انرژی خورشیدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      

    2-4-2 بره برداری غیر مستقیم از انرژی خورشیدی  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    1-1-4-2 استفاده از انرژی حرارتی خورشید  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    فصل سوم

    1-3 سیستم های فتوولتائیک  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    2-3 انواع سیستم های فتوولتائیک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3-3 اجزا سیستم های فتوولتائیک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    4-3 مصارف و کاربرد سیستم های فتوولتائیک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

     

    فصل چهارم

    1-4 سلول های خورشیدی چیست ؟ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    2-4 انواع سلول های خورشیدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3-4 کاربرد سلول های خورشیدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

     4-4 ساختار سلول های خورشیدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    5-4طرز کار سلول های خورشیدی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    6-4 آسیب پذیری سلول های خورشیدی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    7-4 سایت های خورشیدی  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    فصل پنجم

    1-5 نمونه های استفاده از سلول های خورشیدی در معماری ایران. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    2-5 نمونه های استفاده ار سلول های خورشیدی در معاری جهان. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3-5 تجزیه و تحلیل بهره ور بودن استفاده از انرژی خورشیدی به شکل سلول های خورشیدی در عصر حاضر. . . . . . . . . . . . . . .

    4-5 جایگزین سلول های خورشیدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

     

     

     

    فصل اول

     

     

     




    ادامه مطلب
    تاريخ : یکشنبه 1392/12/18 | 23:17 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    1-    راهکارهای استفاده از انرژی خورشیدی: 

    1-    شیمی خورشیدی       2-  برق خورشیدی          3-  گرمای خورشیدی

    انواع سیستم های خورشیدی در ساختمان :



    ادامه مطلب
    تاريخ : یکشنبه 1392/12/18 | 23:14 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    اولین نمونه های سایبان با اهداف صرفاً كاربردی و تنها به جهت پوشاندن پنجره و سد نور شدید آفتاب مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این سایبان ها كه اغلب از پارچه های نیمه شفاف مانند گاز دوخته می‌شدند برای حفاظت از پرده های گران قیمت اصلی در برابر نور شدید آفتاب و جلوگیری از رنگ پریدگی آنها بین پرده اصلی 



    ادامه مطلب
    تاريخ : یکشنبه 1392/12/18 | 23:12 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    خورشيد يكي از منابع اصلي انرژي­هاي تجديدپذير است که مي‌تواند به عنوان يك منبع مفيد و تامين كننده انرژي در اكثر نقاط جهان بكار گرفته شود. عدم وجود خورشيد به راحتي مي­تواند به زندگي پايان دهد. بدون وجود خورشيد دماي زمين به طور ناگهاني کاهش خواهد يافت و زمين سرد و تاريک خواهد شد به طوريکه هيچ حيات نباتي و هيچ بشري بر روي زمين وجود نخواهند داشت. خورشيد عامل و منشاء انرژي‌هاي گوناگوني است كه در طبيعت وجود دارند از آن جمله; سوخت‌هاي فسيلي كه در اعماق زمين ذخيره شده‌اند، انرژي آبشارها و باد، نمو گياهان، حيوانات و انسان، كليه مواد آلي كه قابل تبديل به انرژي حرارتي و مكانيكي هستند، امواج درياها، قدرت جزر و مد كه بر اساس جاذبه و حركت زمين به دور خورشيد و ماه حاصل مي‌شود، همه نمادهايي از انرژي خورشيدي هستند. انرژي از خورشيد که توسط زمين در يکسال دريافت مي­شود 1000 بار بيشتر از انرژي توليد شده از سوختن همه سوخت­هاي فسيلي در همان سال تخمين زده شده است.به علاوه استفاده از آن اثرات نامطلوبي از خود باقي نمي‌گذارد و براي كشورهايي كه فاقد منابع زيرزميني هستند، مناسبترين راه براي دسترسي به نيرو و رشد و توسعه اقتصادي مي‌باشد.

     

    ايران با وجود اينکه يکي از کشورهاي نفت­خيز جهان بشمار مي­رود و داراي منابع عظيم گاز طبيعي مي­باشد، خوشبختانه به علت شدت تابش خورشيد در اکثر مناطق آن، اجراي طرح­هاي خورشيدي الزامي و امکان استفاده از انرژي خورشيد در شهرها و 60000 روستاي پراکنده در سطح کشور، مي­تواند صرفه­جويي مهمي در مصرف نفت و گاز را به همراه داشته باشد. با توجه به اينکه کشور ما به طور تقريبي داراي 300 روز آفتابي بوده و از نظر مقدار اين انرژي در رديف بهترين کشورها به حساب مي­آيد، استفاده از انرژي خورشيد نه تنها ضروري است بلکه در آينده اجتناب­ناپذير هم خواهد شد. در واقع مستعدترين راه توليد انرژي با توجه به وسعت و شرايط جغرافيايي و فراواني پراکندگي روستاها از مرکز شهرها، همين منبع پاک و لايزال خورشيد مي­باشد که کاربرد آن نياز به شبکه­هاي انتقال و توزيع پرخرج ندارد.




    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:19 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تقریبا تمامی منابع انرژی روی زمین بوسیله خورشید تامین می گردد. فقط انرژی اتمی، انرژی داخل زمین و آن قسمتی از انرژی جذر و مد که بوسیله نیروی جاذبه ماه می باشد بوسیله خورشید تامین نمی شود



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:18 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    چشم انداز انرژی بادی در ایران

     در وزارت نیرو، نصب پنج هزار مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر در قانون برنامه پنجم توسعه هدفگذاری شده است که از این میزان 4500 مگاوات آن برای توسعه باد در نظر گرفته شده است، می‌توان گفت در پنج سال آینده قریب به چهار هزار مگاوات بازار برای توسعه بخش خصوصی وجود خواهد داشت 

     



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:17 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    انواع توربینهای بادی 

     اگرچه طراحی های مختلفی برای توربین بادی موجود می باشد ولی به طور عمده به دو دسته کلی بر اساس جهت محور چرخش تقسیم بندی می شوند:



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:16 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:16 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    تاریخچه انرژی بادی

     آغاز استفاده از انرژی باد(1000 سال قبل از میلاد مسیح تا 1300 سال بعد از میلاد مسیح) 

    تاریخچه انرژی بادی یک سیر تکاملی را به استفاده از قطعات سبک و ساده برای به حرکت درآوردن پره ها بوسیله نیروی درگ، به جای قطعات سنگین پیش گرفته است تا استفاده از قطعات سبک و مواد ایرودینامیکی پر بازده در دوران مدرن امروزی رواج پیدا کند.اما نباید اینگونه پنداشت که نیروی لیفت(نیرویی که باعث پرواز هواپیما می گردد) یک مفهوم جدید می باشد و برای باستانیان ناشناخته بوده است. اولین استفاده شناخته شده از انرژی باد مربوط به کاربرد در



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:15 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    انرژی بادی

     بازارهای انرژی بادی

     در طول سال 2011، در حدود 40 گیگاوات ظرفیت انرژی بادی عملیاتی گردید و ظرفیت جهانی انرژی بادی را تقریبا 20 درصد افزایش داده و به میزان کل 238 گیگاوات رسانیده است. این میزان افزایش ظزفیت در این سال نسبت به دیگر تکنولوژی های تجدیدپذیر بیشتر بوده است. در طول سال 2011 حدود 50 کشور ظرفیت خود را در این زمینه اضافه نموده اند و حداقل 68 کشور گزارشی مبنی بر افزایش بیش از 10 مگاوات داشته اند که 22 کشور از آنها از مرز 1 گیگاوات گذشته اند و 10 کشور برتر نزدیک به 87% ظرفیت کل جهانی را به خود اختصاص داده اند. درطول بازه زمانی انتهای سال 2006 تا انتهای سال 2011 نرخ رشد ظرفیت تجمعی انرژی بادی به میانگین 26 درصد رسیده است. به عنوان مثال در سال 2010 بیشتر ظرفیت توربینهای جدید در کشورهای در حال توسعه بوده و بازارهای نوظهور بیشتر در کشورهای OECD بوده اند. کشورهای پیشرو در زمینه نصب های جدید به ترتیب کشورهای چین، آمریکا، هند، آلمان و انگلستان بوده اند که کشور کانادا با فاصله کمی از آنها قرار دارد. اتحادیه اروپا 23% از بازار جهانی و 41% از ظرفیت کل جهانی را به خود اختصاص داده است.  

     کشور چین در حدود 17.6 گیگاوات ظرفیت نصب شده داشته و 44% از بازار جهانی را در دست داشته است به طوری که افزایش این میزان نسبت به سال 2010 اندکی کاهش داشته است که این باعث شده در سال 2011 برای اولین بار کشور چین نسبت به سال قبل خود ظرفیت کمتری را نصب نموده باشد. با این حال کشور چین ظرفیت تجمعی خود را به میزان 62.4 گیگاوات تا انتهای سال 2011 رسانیده که بیش از یک چهارم ظرفیت کل جهانی است و بیش از 24 برابر ظرفیت نصب شده، تنها در 5 سال قبل خود می باشد. در سال 2010 در حدود 17 گیگاوات از ظرفیت کل، تائیدیه تجاری شده خود را تا پایان سال دریافت ننموده اند هرچند بیشتر آنها برق تولیدی خود را به شبکه تزریق می کردند. در سال 2011، 13 استان کشور چین بیش از 1 گیگاوات ظرفیت نصب شده داشته اند.

     کشورآمریکا بیش از 6.8 گیگاوات در سال 2011 به ظرفیت انرژی بادی خود اضافه نموده است که برای 2 میلیون خانه آمریکائی کافی بوده است و در نهایت ظرفیت کل خود را به 47 گیگاوات رسانیده است. ایالت تگزاس با ظرفیت کل نصب شده 10.4 گیگاوات بیش از یک پنجم کل ظرفیت این کشور را به خود اختصاص داده است ولی در سال 2011 رهبری نصب جدید در دست کالیفرنیا با 920 مگاوات بوده است و پس از آن ایلینوی با 693 مگاوات و آیووا با 647 مگاوات قرار دارند. از سال 2007 انرژی بادی 35% از ظرفیت برق تولیدی این کشور را فراهم نموده است که بیش از دو برابر سهم زغالسنگ و انرژی هسته ای می باشد.

     اتحادیه اروپا در سال 2011 در حدود 9.6 گیگاوات ظرفیت نصب شده داشته که میزان کل ظرفیت نصب شده این منطقه را به 94 گیگاوات رسانیده است.( این میزان معادل کل ظرفیت جهانی نصب شده انرژی بادی در سال 2007 بوده است). در سال 2010 ظرفیت نصب شده انرژی بادی در مقام سوم قرار گرفته بود(21.4%) که مقام اول مربوط به سیستمهای فتوولتائیک و مقام دوم مربوط به گاز طبیعی بوده است. سهم انرژی بادی نصب شده در این منطقه از 2.2% در سال 2000 به 10.5% تا انتهای سال 2011 افزایش یافته است.

    انرژی بادی 16

     آلمان همچنان بزرگترین بازار اروپا را به خود اختصاص داده است که 2 گیگاوات از کل ظرفیت

     نصب شده در این کشور که29.1 گیگاوات می باشد را در سال 2011 اضافه نموده است و 46.5 تراواتساعت برق تولیدی از منبع انرژی بادی در این سال داشته است. برای اولین بار انگلستان رتبه دوم نصب ظرفیت جدید را در اروپا بدست آورد به طوری که 1.3 گیگاوات ظرفیت نصب شده جدید داشته که ظرفیت کل خود را تا انتهای سال به 6.5 گیگاوات رسانیده است. کشورهای اسپانیا با کمی بیش از 1 گیگاوات، ایتالیا تقریبا 1 گیگاوات و فرانسه بیش از 0.8 گیگاوات از دیگر پیشروهای بازار اتحادیه اروپا هستند. پرتغال کشور دانمارک را پشت سرگذاشت و خود را به لیست 10 کشور برتر در نصب کل عملیاتی شده رسانید و 0.4 گیگاوات ظرفیت متصل به شبکه اضافه نموده و ظرفیت کل خود را به 4.1 گیگاوات رسانید. در حالی که بازارها در بعضی از کشورهای اتحادیه اروپا محدود می شدند، در جای دیگر شاهد رشد قابل توجهی در کشورهائی نظیر رومانی(ظرفیت بیش از دو برابر شده)، قبرس و یونان بوده ایم. کشور هند برای بار دوم، سومین بازار جهانی را در سال 2011 به خود اختصاص داده است. این کشور 3 گیگاوات ظرفیت جدید نصب نموده و ظرفیت کل خود را تقریبا به 16.1 گیگاوات رسانیده است و مکان پنجمی خود را در رتبه بندی کل ظرفیت نصب شده حفظ نموده است. کشور کانادا با اضافه نمودن 1.3 گیگاوات رکورد جدیدی برای خود به ثبت رسانید و کل ظرفیت خود را به 5.3 گیگاوات رساند. در دیگر مناطق جهان، بیشترین رشد مربوط به آمریکی لاتین بوده است. برزیل بیش از 0.5 گیگاوات در این سال نصب داشته و مجموع انرژی بادی نصب شده خود را به 1.5 گیگاوات رسانیده است. از دیگر کشورهای این منطقه که ظرفیت اضافه نموده اند می توان به آرژانتین، شیلی، هندوراس و مکزیک اشاره نمود. جمهوری دومنیکن و هندوراس هر دود اولین ظرفیت بادی تجاری خود را در سال 2011 نصب نموده اند. آفریقا و خاورمیانه شاهد توسعه اندکی در این حوزه بوده اند که این رویداد حاکی از آشفتگی در جهان عرب بوده است. کشور Cape Verde  ظرفیت جدید را نصب نموده و از 2 مگاوات ظرفیت کل خود را به 27 مگاوات رسانیده است و اتیوپی به لیست کشورهایی که پروژه های بادی تجاری دارند پیوسته است. کشور ایران 3 مگاوات ظرفیت اضافه نموده و کل ظرفیت خود را به 91 مگاوات رسانیده است و خود را به عنوان تنها کشور در خاورمیانه با پروژه های بادی در مقیاس بزرگ معرفی نموده است. ترکیه در حدود 0.5 گیگاوات تا انتهای سال نصب داشته و ظرفیت کل خود را به 1.8 گیگاوات رسانیده است.


    انرژی بادی 17 


    بخش بادی offshore در حال توسعه بوده و میزان ظرفیت خود را در سال 2011 بیش از 0.9 گیگاوات افزایش داده و به نزدیکی 4.1 گیگاوات ظرفیت عملیاتی جهانی تا انتهای سال رسانیده است. در سال 2010 تنها 1.2 گیگاوات به ظرفیت جهانی اضافه شده است. بیشتر این ظرفیت در اروپا اضافه شده است که در سال 2011 در حدود 866 مگاوات نصب شده و به شبکه تزریق گردیده است و کل ظرفیت offshore را به 3.8 گیگاوات در 10 کشور اتحادیه اروپا رسانیده است. کشور انگلستان 87% این میزان را به خود اختصاص داده است به طوری که تا انتهای سال 2011 ظرفیت کل offshore خود را نزدیک به 2.1 گیگاوات رسانیده است. کشورهای دانمارک 857 مگاوات و آلمان 200 مگاوات ظرفیت نصب شده داشته اند. تا انتهای سال در حدود 5.3 گیگاوات ظرفیت offshore در سواحل اتحادیه اروپا در دست ساخت بوده است. کشور چین دو پروژه را با ظرفیتی نزدیک به 100 مگاوات به پایان رسانید و ظرفیت کل خود را به 258 مگاوات ارتقاء داد. استفاده از توربین های سایز کوچک نیز افزایش یافته تا نیاز برقی مناطق روستائی را تامین نماید. تعداد توربینهای سایز کوچک نصب شده در سال 2010 در حدود 656000 بوده که 26% نسبت به سال 2009 رشد داشته است و کل ظرفیت نصب شده به طور متوسط در سال جاری 35% رشد داشته است. کشور چین بسیار بیشتر از کشورهای دیگر نصب داشته است، در حالی که آمریکا رهبری ناچیزی در ظرفیت نصب شده داشته، کشورهای انگلستان، آلمان، کانادا، اسپانیا و لهستان نقشی در افزایش این بازار داشته اند. کل ظرفیت جهانی نصب شده بادی تا انتهای سال 2011 برای 2 تا 3 درصد مصرف الکتریسیته جهانی کافی بوده است. ظرفیت نصب شده در اتحادیه اروپا تا انتهای سال 6.3% از برق مصرفی این منطقه را در یک سال بادی معمولی تامین نموده است. تعدادی از کشورها سهم بیشتری از این تقاضای الکتریسیته را تامین نموده اند به طور مثال دانمارک نزدیک به 26%، اسپانیا 15.9%، پرتغال 15.6%، ایرلند 12% و آلمان 7.6%.  


     صنعت انرژی بادی


     قیمت انرژی بادی در بازه زمانی سالهای 2005 تا 2009 به خاطر افزایش تقاضای جهانی و افزایش قیمت فولاد افزایش یافته است. ولی کاهش قیمت اخیر آن به خاطر ظرفیت بیش از حد تولید کنندگان، افزایش رقابت، افزایش اندازه و بازده بیشتر توربین های می باشد که تمامی این عوامل باعث کاهش هزینه های، افزایش ضریب تولید و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و ساخت شده است. 10 تولید کننده برتر جهان در حدود 80% از بازار جهانی را به خود اختصاص داده اند که از این میان 4 تولید کننده از اروپا، 4 تولید کننده مربوط به کشور چین و 1 تولید کننده هندی و 1 تولید کننده آمریکایی می باشند. وستاس دانمارک در مقام اول این رتبه بندی قرار دارداما سهم بازار جهانی آن نزدیک به 2% کاهش داشته است. شرکت Goldwind از مقام چهارمی به مقام دومی صعود کرد و جای شرکت Sinovel که به مقام هفتمی تنزل کرده، گرفته است. شرکت Gamesa اسپانیایی 4 پله صعود کرد و شرکت   United Power چینی 2 پله صعود نموده و شرکت Mingyang چینی به فهرست 10 تولید کننده برتر پیوسته است در حالی که شرکت Dongfang چینی از این لیست حذف گردیده است.


    انرژی بادی 18 


     در چین شرکت Goldwind با 20.4% جایگزین شرکت Sinovel با 16.4% شده و به عنوان بزرگترین تامین کننده توربینهای جدید به حساب آمده است. بقیه تولیدکنندگان توربین به غیر از GE شاهد سهم کمی در بازار سال 2011 بوده اند. در ایالات متحده آمریکا بیشتر تولید کنندگان تجهیزات وابسته به انرژی بادی در سال 2011 به بهره برداری رسیده اند. در اروپا تمرکز این صنعت بر روی توسعه پروزه ها در اروپای شرقی و همچنین بر روی تکنولوژی های offshore بوده است و ظرفیت اصلی pipelines در برزیل جذابیتی را برای تولید کنندگان ایجاد نموده است. میانگین اندازه توربینهای ارائه شده به بازار 1.7 مگاوات در این سال بوده است. میانگین اندازه توربینهای offshore نصب شده با 20% افزایش نسبت به سال 2010 به 3.6 مگاوات رسیده است. اندازه توربینهای ترجیحی نصب شده در انگلستان 2.3 مگاوات، در آلمان 2.1 مگاوات، در آمریکا 2 مگاوات، در چین 1.5 مگاوات و در هند 1.1 مگاوات بوده است. بیشتر تولید کنندگان توربینهای خود را در اندازه های 7.5-4.5 مگاوات تولید کرده اند و توربین 7.5 مگاواتی بزرگترین توربین تجاری می باشد. همچنان که پروژه های offshore افزایش پیدا می کند، اتصالات (HVDC) برای انتقال برق تولیدی از توربین تا مصرف کننده نیز به طور فزاینده ای مهم می شود. صنعت توربین های کوچک(کمتر از 100 کیلووات) در سال 2011 گسترش پیدا کرده است. تا انتهای سال 330 تولید کننده در حداقل 40 کشور با تولید یک قطعه تجاری شناسائی شده اند و 300 شرکت دیگر تامین کننده فنآوری، قطعات و خدمات مشاوره و فروش بوده اند.





    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:14 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    مکانیزم پیدایش باد و انواع کاربردهای انرژی بادی




    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:13 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    انرژی خورشیدی
    انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصا در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است.



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/15 | 0:11 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    که مثل ستاره میدرخشی در شبهای تیره و تارم

    که هر سحرگاه مثل خورشید طلوع میکنی در دل قلب عاشقم
    با طلوع تو ای خورشید من ، غمی دیگر در دلم نیست
    احساس آرامش میکنم وقتی که تو نورانی کرده ای سرزمین قلبم را
    تنها تویی در آسمان قلبم




    ادامه مطلب
    تاريخ : چهارشنبه 1392/12/14 | 23:12 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |


    Name
    Description
    Nr of Bands
    AATSR
    Advanced Along Track Scanning Radiometer
    7
    ACE-FTS
    Atmospheric Chemistry Experiment - Fourier Transform Spectrometer
     


    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:41 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

     GIS چيست؟

    ۱ـ سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)       استفاده از سيستم هاي جغرافيايي در دهه ۱۹۸۰ گسترش فوق العاده اي يافته است بطوري كه در كشورهاي پيشرفته، اكثر دانشگاهها، سازمانهاي تجاري و دولتها از اين سيستم براي مقاصد گوناگوني استفاده مي كنند.     تعاريف مختلفي از سيستم اطلاعات جغرافيايي ارائه شده است كه جامع ترين آن بشرح زير است:    



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |


    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:38 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    1.      جهانی شدن و شهر (پور احمد: انتشارات دانشگاه تهران)

    2.      پویایی نظام شهری (اصغر نظریان: انتشارات مبتکران)

    3.      دیدگاههای نو در جغرافیای شهری (شکویی: انتشارات سمت)

    4.      تمام مقالات ارائه شده در مجلات علمی- پژوهشی در مورد نظام شهرنشینی ایران سالهای 1388 تا 1391

    مکتبهای جغرافیایی:

    1.      فلسفه جغرافیا (جلد مشکی، شکویی: انتشارات گیتاشناسی)

    2.      فلسفه جغرافیا (جلد قهوه ای، شکویی: انتشارات گیتاشناسی)

    3.      قلمرو فلسفه جغرافیا ( پوراحمد: انتشارات دانشگاه تهران)

    روش تحقیق:

    1.      مقدمه­ای بر روش تحقیق در علوم انسانی (حافظ نیا: انتشارات سمت)

    2.      روش تحقیق کیفی در جغرافیا (پوراحمد: انتشارات  سمت)

    3.      روش تحقیق در جغرافیا (جاوری: انتشارات پیام نور)

    4.      روش تحقیق در روانشناسی و علوم تربیتی (علی دلاور: انتشارات ویرایش)

    5.      کتابهای تست ارائه شده در زمینه ی روش تحقیق در علوم انسانی و علوم اجتماعی که با سوالات  آزمون دکتری سال 1391 همپوشانی داشته باشد



    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:33 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    هواشناسی:

    در مقیاس جهانی ترکیبی از مطالعات فیزیکی اتمسفر و پدیده‌های آنهاست و به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: هواشناسی دینامیک: بوسیله قوانین مکانیک و ترمنودینامیک حالات اتمسفر مطالعه می‌شود. هواشناسی سینپوتیک:



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:31 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    استان‌ها:در سال ۱۳۱۶ ه. ش. ایران را به ده استان و در سال ۱۳۸۳ به سی استان تقسیم کرده‌اند. شهرهای مهم ایران عبارت‌اند از: مشهد، اصفهان، تبریز، شیراز، کرج، اهواز، قم، کرمان، یزد، رشت، ارومیه، خرم‌آباد، ساری،گرگان، زاهدان، کاشان، اراک، همدان، سنندج،کرمانشاه، بوشهر، زنجان، بندر عباس، تهران، قزوین.مختصات جغرافیایی:از دید جغرافیایی، غربی‌ترین شهر ایران کلیساکندی؛ شرقی‌ترین شهر جالق؛ شمالی‌ترین شهر پارس آباد؛ و جنوبی‌ترین شهر چابهار است.معادن:معادن مهم ایران عبارتند از: نفت و گاز. ایران، دومین ذخایر نفتی جهان، یازده در صد ذخایر ثابت شده نفتی زمین معادل ۱۳۰ میلیارد 



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:27 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    گفت و گویی داریم با سرکار خانم فرشته رضایی  که در آزمون سراسری دکتری ۹۲ در  رشته جغرافیای طبیعی گرایش آب و هوا شناسی(اقلیم شناسی) موفق به کسب رتبه ۱۱ شده و در دانشگاه شهید بهشتی پذیرفته شده اند.

    عکس 001

    پی اچ دی تست :خانم رضایی کمی از سابقه تحصیلی خود بگویید؟

    -      



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:19 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |

    منابع اصلی کنکور کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی(گرایش ژئومورفولوژی و اقلیم شناسی)

    منابع اصلی کنکور کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی

    منابع ارائه شده پیشنهادی می باشد.




    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 23:17 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    چرخه خورشيد


    ستاره ای از رشته اصلی با رده طیفی G2 .جسم مرکزی منظومه شمسی که تمام سیارات دنباله دارها و سیارکها در مدارهایی دور آن می چرخند.  



    ادامه مطلب
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 7:29 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 7:24 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    چگونه از "بانک‌های خصوصی" وام دریافت کنیم؟

    در جدول زیر شرایط پرداخت تسهیلات از سوی برخی بانک های خصوصی آمده است:

    نام بانک

    شرایط تسهیلات

    صادرات

    به موجب قانون عملیات بانکی بدون ربا اعطای تسهیلات قرض الحسنه درموارد زیر مجاز میباشد : 1. شرکتهای تعاونی به منظور ایجاد کار

    2. کارگاهها و واحدهای تولیدی متعلق به اشخاص حقیقی یا حقوقی به منظور کمک به افزایش تولید

    3. رفع احتیاجات ضروری اشخاص حقیقی

    4. هزینه ازدواج و تهیه جهیزیه

    5. هزینه درمان و بیماری

    6. هزینه تعمیر و تامین مسکن

    7. کمک هزینه تحصیلی

    8. کمک هزینه برای ایجاد مسکن در روستایی ها

    9. رفع نیازهای ضروری

    سقف وام قابل پرداخت برای وام فوق حداکثر20 میلیون ریال جهت تأمین هزینه‌های ازدواج برای هر یک از زوجین (جمعاً 40 میلیون ریال) می باشد.

    سقف وام قرض الحسنه جهت رفع احتیاجات ضروری حداکثر به مبلغ ده میلیون ریال می باشد.  در حال حاضر مدت بازپرداخت وام قرض الحسنه حداکثر سه سال (36ماه) میباشد.

    نرخ کارمزد وام موصوف درحال حاضر 4% در سال بوده و کارمزد متعلقه نسبت به مانده بدهی در ابتدای هرسال نقداً از مشتری دریافت میگردد.

    پاسارگاد

    بانک پاسارگاد علاوه بر خدمات ارزی، در زمینه خدمات ریالی نیز به پرداخت تسهیلات نگاهی جامع داشته و تسهیلاتی ازجمله تسهیلات مشارک مدنی، مضاربه، جعاله و همچنین صدور ضمانت نامه های ریالی به متقاضیان ارائه کرده است.

    اکنون یکی از تسهیلاتی که می توان از این بانک به عنوان متقاضی عادی انتظار داشت وامی است ، با نام تکمیل و نوسازی که با توجه به ترهین سند ملکی به متقاضیان از ده میلیون و حداکثر 20 میلیون با توجه به ارزش ملک مورد نظر پرداخت می شود.

    متقاضی برای دریافت این وام باید توان ارائه سند ملکی یا تجاری به نام خود یا افراد درجه یک خانواده را به شعبه مورد نظر داشته باشد تا بانک با توجه به کارشناسی و ارزشگذاری آن نسبت به انجام مراحل دیگر پرداخت وام اقدام کند، اما مهم ترین مساله برای بانک پاسارگاد در زمینه پرداخت این نوع تسهیلات تائید امکان پرداخت اقساط از سوی مشتری است. لازم به یادآوری است که این وام بر اساس مصوبه بانک مرکزی به صورت اقساطی بازپس گرفته نخواهد شد و مشتری باید به صورت یک مرحله یا دو مرحله اصل پول همراه با سود آن را به بانک برگرداند، اما در مورد نرخ این وام طبق مصوبه بانک سود 28 درصد برای آن در نظر گرفته شده است.

    کارآفرین

    بانک کارآفرین علاوه بر پرداخت سود سپرده ها، تسهیلاتی در زمینه رونق اقتصادی نیز در اختیار متقاضیان قرار می دهد که به این شرح است: تسهیلات بازرگانی به صورت مضاربه، تسهیلات برای گسترش فعالیت های تولیدی و بازرگانی به صورت مشارکت مدنی، تسهیلات خرید ماشین آلات و تجهیز کارخانه، تسهیلات خرید مواد اولیه و لوازم یدکی، تسهیلات تامین سرمایه در گردش، تسهیلات برای تامین محل کار و دفتر کار برای متخصصان، انواع ضمانت نامه ها و ده ها مورد تسهیلات تجاری و اقتصادی دیگر که از سوی این بانک در اختیار مشتریان خود قرار می گیرد.

    جالب است بدانید این بانک سپرده شش ماهه به بعد را ملاک دریافت تسهیلات قرار داده و می توانید برای آن اقدام کنید و مبلغ 24.5 درصد نیز سود برای آن بپردازید، در حالی که برای سپرده خود 20 درصد سود دریافت می کنید.

    سینا

    بانک سینا در بخش تسهیلات، وام هایی با عنوان خرید، تجهیز و بهره برداری دفتر کار و محل کسب، تسهیلات ویژه، اعتباری، احداث یا تکمیل ساختمان، تعمیر ساختمان، تسهیلات با وثیقه سپرده سرمایه گذاری مدت دار و ضمانت های ریالی را در اختیار متقاضیان قرار می دهد.

    اما مهم ترین بخش برای پرداخت وام، اعتبارسنجی متقاضی از سوی بانک است که آیا این تسهیلات واقعا برای موارد مورد نظر به کار گرفته خواهد شد یا این که به طور کلی شخص متقاضی پیشینه خوبی در مدیریت مالی خود داشته یا خیر. در صورت تائید، بانک اقدام به پرداخت تسهیلات با نرخ سود 27 درصد خواهد کرد.

    سامان

    این بانک با توجه به سیاست های مالی و اعتباری خود نسبت به پرداخت تسهیلات مختلفی به مشتریان ویژه و معمولی خود اقدام می کند که یکی از تسهیلات عادی که در اختیار مشتریان معمولی قرار می گیرد، کارت اعتباری خانواده است. سقف این تسهیلات حداکثر یکصد میلیون تومان است و با نظر رئیس شعبه و ترهین وثیقه ملکی صورت خواهدگرفت.برای دریافت این تسهیلات و دیگر تسهیلات مشابه می توانید سند ملکی یا تجاری خود را به بانک ارائه کنید و پس از ارزیابی با توجه به ارزش سند ارائه شده حداکثر یکصد میلیون تومان در قالب پنج کارت اعتباری برای اعضای خانواده شما تسهیلات در نظر گرفته خواهد شد. نرخ بهره این وام از 26 درصد تا 28 درصد محاسبه می شود و مدت زمان ارائه آن به متقاضی بسته به تکمیل پرونده و ارائه مدارک مورد نیاز حداکثر یک هفته خواهد بود.

    ملت

    بانک ملت نیز وام های متنوعی به مشتریان خود ارائه می کند که عبارتند از: خرید کالاهای بادوام، مضاربه، مشارکت مدنی، قرض الحسنه، سلف، فروش اقساطی، اجاره به شرط تملیک، جعاله، به بدهکاران، نوسازی خودروهای فرسوده، ازدواج، خرید نقدی محصولات کشاورزی، بنگاه های اقتصادی زودبازده و کارآفرین و ویژه متخصصان.

    اما اگر قصد دریافت وام از این بانک را در شرایط عادی دارید تنها وامی که هم اکنون شاید بتوان روی آن حساب باز کرد، وام هفت میلیون تومانی است که در قالب کارت اعتباری به متقاضیان ارائه خواهد شد.

    اگر تمام مدارک مورد نیاز بانک که تقریبا همان مدارک مورد نیاز دیگر بانک هاست، فراهم کنید، می توانید با بهره ای معادل 15 درصد سود و 11 درصد کارمزد یعنی در مجموع 26 درصد و طی مدت ده روز کاری آن را دریافت کنید.

    قوامین

    اگر به دنبال دریافت تسهیلات از بانک قوامین هستید، بدانید این بانک در شرایط عادی با دریافت سپرده ثابت اقدام به پرداخت تسهیلات می کند. به این صورت که اگر شما سپرده ای ثابت نزد این بانک داشته باشید، این بانک تا سقف 50 درصد از مبلغ سپرده گذاری شما را در قالب تسهیلات با بهره 26.5 درصد به خودتان وام خواهد داد و مبلغ سپرده شما تا زمان اتمام اقساط وام نزد بانک ترهین خواهد شد.

    این بانک با پرداخت سود مورد توافق طرفین برای سپرده گذاری، مبلغ سود را برای قسط برداشته و بقیه را شما باید نقد پرداخت کنید تا اقساط شما تمام شده و بتوانید مبلغ سپرده خودتان را بازپس گیرید.



    تاريخ : پنجشنبه 1392/12/08 | 0:40 | نویسنده : کارجی- دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم شناسی |
    .: Weblog Themes By VatanSkin :.