affect Components of urban physical form on outdoor thermal comfort case study: yazd

Subject Areas :

مرجان 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.

Received: 2017-01-15 Accepted : 2017-06-12 Published : 2017-07-23

Keywords: Urban Form, urban open spaces, outdoor thermal comfort, envi met,

Abstract :

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.

References:

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