تاثیر مولفه های فرم کالبدی شهری بر آسایش حرارتی فضاهای باز شهری (نمونه موردی: اراضی پشت سیلو شهر یزد)
محورهای موضوعی : برنامه ریزی شهریمرجان منتظری 1 , لعلا جهانشاهلو 2 , حمید ماجدی 3
1 - مدرس دانشگاه ازاد اسلامی یزد
2 - استادیار، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
3 - دانشیار/ دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه شهرسازی، تهران، ایران.
کلید واژه: فرم شهری, آسایش حرارتی بیرونی, فضاهای باز شهری, انوی‌مت,
چکیده مقاله :
با مطرح شدن نظریه‌های شهر پایدار، شهر اکولوژیکی، بوم شهر، شهر هوشمند و شهر سبز در دهه‌های اخیر، توجه ویژه به طراحی سازگار با طبیعت، پایداری اکولوژیکی و مسائل اقلیمی مد نظر طراحان و برنامه‌ریزان شهری قرار گرفته است؛ تحقیق حاضر با هدف تبیین معیارهای کالبدی موثر بر آسایش حرارتی فضاهای باز شهری و خرد اقلیم تدوین گردیده و بر آن است تا با استفاده از روش توصیفی-تحلیلی، به استخراج مولفه‌های فرم شهری تاثیرگذار بر آسایش حرارتی فضاهای باز شهری در سلسله مراتبی از بنا تا بافت، بپردازد. این تحقیق در بخشی از اراضی 17.5 هکتاری سیلو شهر یزد انجام گرفته است. در مرحله اول با روش شبیه‌سازی با استفاده از نرم افزار انوی‌مت میزان دمای متوسط تابشی در نقاط منتخب سایت محاسبه گردیده و سپس آسایش حرارتی بر اساس شاخص PMV برای گروه مشخص در گرم‌ترین روز سال 2015 برآورد شده است. در قسمت دوم با مقایسه آسایش حرارتی و عوامل فیزیکی محیط شامل ارتفاع، محصوریت، پوشش گیاهی و .... معیارهای فرم کالبدی موثر در تحقق آسایش حرارتی شناسایی گردیده اند. نتایج نشان می‌دهد ابعاد فضایی، کالبدی و محیطی عناصر تشکیل دهنده فرم شهری چون محصوریت (نسبت ارتفاع به عرضH/W)، ضریب دید به آسمان و الگوی شبکه معابر، مصالح (جنس، رنگ) بام، بدنه و کف، پوشش گیاهی (گونه و تراکم آن)، کاربری و ... از جمله عوامل موثر بر آسایش حرارتی فضاهای باز شهری هستند که توجه به آنها در فرایند برنامه‌ریزی و طراحی شهری، می‌تواند سبب خلق فضاهایی شود که آسایش حرارتی را برای کاربران فراهم کند.
By introducing the theory of sustainable city, ecological city, smart city, and green city in recent decades, Special attention to design in harmony with nature, ecological sustainability and climate issues are considered urban designers and the planners. Thus, issues such as energy saving, control the energy exchange between human and artificial and natural environment and provide thermal comfort for urban spaces users, become an integral part of urban design studies. Therefore, the present study is aimed at address the issue of energy management in urban scale with emphasis on the role of the urban form on thermal comfort and microclimate, by using a descriptive-analytical method and review researches and similar experiences. This study investigates the impact of urban form on microclimate and find the components of urban form affects the local climate and thermal comfort in urban open spaces in the hierarchy of urban scale (the individual buildings up to urban fabric). The results show Spatial, physical and environmental dimensions of elements of urban form in different scales, for example geometric characteristics (shape, height, size, orientation), the occupation and density, pattern and form layout, materials (type, color) of roof, wall, and floor, H/W (ratio of height to width), the sky view factor (SVF), pattern (structure) of street network, vegetation (type and density), land use influence the thermal comfort of urban open spaces that notion to them in the process of planning and urban design, could lead to the creation of spaces that provide thermal comfort for users in all seasons.
1. باطنی، محمدرضا (1384)، فرهنگ معاصر انگلیسی به فارسی، انتشارات فرهنگ معاصر، تهران
2. بحرینی، سیدحسین، خسروی، حسین (1394)، بررسی تطبیقی تاثیر ویژگی‌های خرده اقلیم در الگوی رفتارهای شهری نمونه موردی: فضای شهری یزد (اقلیم گرم و خشک) و فومن (اقلیم معتدل و مرطوب)، محیط‌شناسی، دوره 41، شماره 2، 465-482
3. بهزادفر، مصطفی و علیرضا منعام (1389)، تاثیر ضریب دید به آسمان در آسایش حرارتی کاربران فضای باز شهری بررسی بوستان‌های منتخب شهر تهران، آرمانشهر، شماره 5، 23-34
4. پاکزاد، جهانشاه (1385)، مبانی نظری و فرایند طراحی شهری، وزارت مسکن و شهرسازی، انتشارات شهیدی، تهران
5. پورجعفر، محمدرضا، علی اکبر تقوایی، پرویز آزاد فلاح، علیرضا صادقی (1393)، بازخوانی ابعاد زیبایی شناسی محیطی فرم شهر؛ مورد پژوهی: استخوان‌بندی اصلی شهر تاریخی اصفهان، مدیریت شهری، شماره 35، 87-102
6. ثقه الاسلامی، عمیدالاسلام (1390)، عناصر لازم برای تدوین نظریه فرم شهر در فرهنگ سنتی-اسلامی، نشریه پیام مهندس، سال یازدهم، شماره 54، 100-96
7. حاجی‌پور، خلیل و نرجس فروزان (1393)، بررسی تاثیر فرم شهر بر میزان مصرف انرژی عملکردی در بخش مسکونی، نمونه موردی: شهر شیراز، نشریه هنرهای زیبا، دوره 19، شماره 4، 26-17
8. حبیب، فرح (1385)، کندوکاوی در معنای شکل شهر، مجله هنرهای زیبا، شماره 25، 15-5
9. حمیدی، ملیحه (1372)، نقش فرم، الگو و اندازه شهر در کاهش آسیب پذیری از زلزله، هشتمین سمینار بین المللی پیش بینی برابر زلزله تهران، دانشگاه تهران و بنیاد مسکن انقلاب اسلامی
10. حیدری نژاد، قاسم، دلفانی، شهرام، زنگنه، محمدامین و حیدری نژاد، محمد (1388)، آسایش حرارتی، تهران، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
11. دانشپور، سید عبدالهادی، راضیه رضازاده و فرزان سجودی و مریم محمدی (1392)، بررسی کارکرد و معنای فرم شهر مدرن از منظر نشانه‌شناسی لایه‌ای، نامه معماری و شهرسازی، دو فصلنامه دانشگاه هنر، شماره 11، 87-71
12. ذکاوت، کامران (1392)، جایگاه سازمان کالبدی در طراحی شهری، نشریه صفه، شماره 60، دانشگاه شهید بهشتی تهران، 90-65
13. رضازاده، راضیه و عماد آقاجان بیگلو (1389)، الگوی پیشنهادی برای توده‌گذاری در قطعات مسکونی ردیفی بررسی تطبیقی دو الگوی توده‌گذاری در بلوکهای مسکونی با معیار آسایش حرارتی، نامه معماری و شهرسازی، دو فصلنامه‌ی دانشگاه هنر، شماره 7، 184-165
14. رفیعیان، مجتبی، آرمان فتح جلالی و هاشم داداش‌پور (1390)، بررسی و امکان‌سنجی تاثیر فرم و تراکم بلوکهای مسکونی بر مصرف انرژی شهر، نمونه موردی: شهر جدید هشتگرد، نشریه آرمان شهر، شماره 6، 116-107
15. شمسی‌پور، علی اکبر، داریوش یاراحمدی، فرزاد سلمانیان (1394)، کاربرد اصول دانش طراحی اقلیمی در طراحی فضاهای شهری با تاکید بر آسایش حرارتی- تحقق طراحی و نتایج از پروژه سهیل، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 47، شماره 1، 159-143
16. علی اکبری، حجت (1391)، تحلیل ریخت‌شناسی بافت شهری با رویکرد انرژی کارایی نمونه موردی: شهر یزد، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه هنر اصفهان، دانشکده معماری و شهرسازی
17. لینچ، کوین (1381)؛ تئوری شکل شهر، ترجمه سیدحسین بحرینی، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
18. محمودی، سیدامیرسعید، سیده ندا قاضی‌زاده، علیرضا منعام (1389) تاثیر طراحی در آسایش حرارتی فضای باز مجتمع‌های مسکونی، نمونه مورد مطالعه: فاز سه مجتمع مسکونی اکباتان، نشریه هنرهای زیبا، معماری و شهرسازی، شماره 42
19. منشی‌زاده، رحمت‌اله، سیدابراهیم حسینی و عقیل اجاق و سیده حمیده شعبانی (1392)، آسایش حرارتی و تاثیر ارتفاع ساختمان‌ها بر خرداقلیم فضاهای شهری نمونه موردی: خیابان شهرداری تهران (حدفاصل میدان تجریش تا قدس)، فصل نامه آمایش محیط، شماره 20، 126-109
20. Ali-Toudert F, Mayer H. (2006) Numerical study on the effects of aspect ratio and orientation of an urban street canyon on outdoor thermal comfort in hot and dry climate. Build Environ;41:94-108
21. Berkovic S, Yezioro A, Bitan A. (2012) Study of thermal comfort in courtyards in a hot arid climate. Sol Energy;86:1173-86
22. Bosselmann, P. Arens, E. Dunker, K. Wright, R (1995): Urban Form and Climate: Case Study, Toronto, Journal of the American Planning Association, 61:2, 226-239
23. Bourbia F, Boucheriba F. (2010) Impact of street design on urban microclimate for semi arid climate (Constantine). Renew Energy;35:343-7
24. Cowan, Robert (2005), the dictionary of urbanism, streetwise press, London,
25. Crook, Kenneth F. (2007) Britannica Concise Encyclopaedia, Encyclopaedia Britannica Corp(Available at: www.britannica.com)
26. Cuthbert, Alexander (2005) Urban Design and Spatial Political Economy: Review of Critique of the 50 Years.
27. Dalman, M. Salleh, E (2011), Microclimate and Thermal Comfort of Urban Forms and Canyons in Traditional and Modern Residential Fabrics in Bandar Abbas, Iran, Modern Applied Science, Vol. 5, No. 2;
28. Dempsey, N., et al., (2010), Elements of urban form, in Dimensions of the sustainable city. Springer. p. 21-51
29. Elnabawi, M H., Hamza, N, Dudek, S (2014), Numerical modelling evaluation for the microclimate of an outdoor urban form in Cairo, Egypt ,Housing and Building National Research Center ,HBRC Journal
30. Erell E, Pearlmutter D, Williamson TJ. (2012) Urban microclimate: designing the spaces between buildings. Earthscan
31. Fanger, Po. (1972), Thermal Comfort : Analysis and applications in environmental engineering New York, McGraw Hill
32. Forgiarini Rupp, R. Vásquez, N G. Lamberts R (2015) A review of human thermal comfort in the built environment, Energy and Buildings,105, 178-205
33. Gagge, Ap, Fobelets, Ap & Berglund, Pe (1986), A standard predictive index of human response to the thermal environment. ASHRAE Transactions.
34. Givoni B. (1998).Climate considerations in building and urban design. Wiley
35. Jabareen, osef Rafeq (2006) Sustainable Urban Forms Their Typologies, Models, and Concepts, Journal of Planning Education and Research 26:38-52
36. Jabareen, Y. R, (2006) Sustainable Urban Forms: Their Typologies, Models, and Concepts, Journal of Planning Education and Research, Vol. 26, No. 1.
37. Johansson E. (2006) Influence of urban geometry on outdoor thermal comfort in a hot dry climate: a study in Fez, Morocco. Build Environ;41:1326-38
38. Krüger E.L., Minella F.O., Rasia F. (2011), Impact of urban geometry on outdoor thermal comfort and air quality from field measurements in Curitiba, Brazil, Building and Environment, 46, 621-634
39. Middel, A. HB, K. Anthony J. Brazel, Chris A. Martin, Subhrajit Guhathakurta (2014), Impact of urban form and design on mid-afternoon microclimate in Phoenix Local Climate Zones, Landscape and Urban Planning, 122, 16-28
40. Noori Kakon, A, Mishima, N (2012), The Effects of Building Form on Microclimate and Outdoor Thermal Comfort in a Tropical City, Journal of Civil Engineering and Architecture, Nov. 2012, Volume 6, No. 11 (Serial No. 60), pp. 1492–1503
41. Oke TR. (1987). Boundary layer climates. New York: Routledge
42. Olgyay V. (1963).Design with Climate. Princeton NJ: Princeton University Press
43. Paramita ,B, Fukuda. H, (2013) Study on the affect of aspect building form and layout case study: Honjo Nishi Danchi, Yahatanishi, Kitakyushu – Fukuoka, Procedia Environmental Sciences 17 , 767 – 774
44. Rapoport, A. (1990). History and Precedent in Environmental Design, Cambridge: MIT Press
45. Ratti C, Raydan D, Steemers K. (2003). Building form and environmental performance: archetypes, analysis and an arid climate. Energy Build;35:49-59.
46. Reeve, J.,Deci, E.L. and Ryan, R.M. (2003). Self-determination theory: A dialectical framework, Greenwich, Information Age Press.
47. Sanaieian. H, Tenpierik. M, Linden. K, Mehdizadeh Seraj. F, Mofidi Shemrani. S M (2014), Review of the impact of urban block form on thermal performance, solar access and ventilation, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 38, 551-560
48. Soja, E.W (2010), Seeking Spatial Justice, Minneapolis: University of Minnesota Press
49. Steemers K, Baker N, Crowther D, Dubiel J, Nikolopoulou MH, Ratti C. (1997).City texture and microclimate. Urban Des Stud;3:25-50.
50. Taleghani M, Sailor DJ, Tenpierik M, van den Dobbelsteen A. (2014) Thermal assessment of heat mitigation strategies: the case of Portland State University, Oregon, USA. Build Environ;73:138-50
51. Taleghani M, Tenpierik M, Dobbelsteen A. (2012) Environmental impact of courtyards e a review and comparison of residential courtyard buildings in different climates. Green Build;7:113-36
52. Taleghani. M, Kleerekoper. L, Tenpierik. M, Dobbelsteen A (2015), Outdoor thermal comfort within five different urban forms in the Netherlands, Building and Environment, 83, 65-78
53. Trancik, roger (1986), finding lost space: theories of urban design, cornell university ,new york
54. Xuan. Y, Yang. G, Akashi Mochida. Q, (2016) Outdoor thermal environment for different urban forms under summer conditions. BUILD SIMUL, 9: 281–296
55. Yang, F. Qian, F. S.Y. Lau ,S (2013) Urban form and density as indicators for summertime outdoor ventilation potential: A case study on high-rise housing in Shanghai, Building and Environment, 70, 122-137
56. Yezioro A, Capeluto IG, Shaviv E. (2006). Design guidelines for appropriate insolation of urban squares. Renew Energy;31:1011-23.
57. Zabeti Targhia,M, Dessel S, (2015) Potential contribution of urban developments to outdoor thermal comfort conditions: The influence of urban geometry and form in Worcester, Massachusetts, USA, Procedia Engineering 118 , 1153 – 1161
_||_