تاثیر حرارتی – ادراکی شاخص ضریب آسمان قابل رویت با توجه به جهت گیری معابر شهری(نمونه موردی : معابر شهر اصفهان)

محورهای موضوعی : شهرهای پایدار

ارمغان احمدی ونهری ¹ , علی غفاری ² , منصوره طاهباز ³ , حسن تقوایی ⁴ , بهرام صالح صدق پور ⁵

1 - دکترای طراحی شهری، گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات)
2 - استاد گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران.
3 - دانشیار گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران.
4 - دانشیار گروه معماری منظر، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران.
5 - دانشیار گروه علوم تربیتی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه شهید رجایی تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1394/11/03 تاریخ پذیرش : 1395/08/18 تاریخ انتشار : 1399/11/01

کلید واژه: سبزینگی شهری, ضریب آسمان قابل رویت, تعدیل حرارت, طراحی شهری پایدار, معابرشهری,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: رشد شهرنشینی پیامدهای متعددی به همراه داشته است که از آن جمله افزایش دمای شهرها است. در نتیجه افزایش استفاده از خنک کننده های مکانیکی و مصرف انرژی، مشکلات زیست محیطی و سلامتی از تبعات گریزناپذیر است. ضرورت استفاده از روش های تعدیل حرارت در طراحی شهرهای پایدار خصوصا تنظیم تابش دریافتی مورد تاکید است. در این راستا شاخص ضریب آسمان قابل رویت (SVF) به عنوان شاخصی کمی پیشنهاد می گردد. این پژوهش به دنبال تبیین نقش این شاخص در اقلیم شهری است. از آنجا که معابر شهری بیش ترین فضاهای شهری را شامل شده و در تنظیم حرارتی شهر اهمیت دارند، معابر در اقلیم گرم و خشک (اصفهان) در دو راستای شمالی جنوبی و شرقی غربی مورد بررسی قرار گرفته اند. روش بررسی: دو شیوه بررسی های میدانی و شبیه سازی کامپیوتری مورد استفاده قرارگرفت. برداشت میدانی در 17 معبر با عرض، محصوریت ها و میزان پوشش متنوع در تابستان 93 صورت پذیرفت. در نرم افزار ENVI-met، 5 گونه سازمان دهی گیاهی در سه محصوریت 1، 2/1 و 4/1 شبیه سازی شد تا SVF به تفکیک گیاهی و کالبدی بررسی گردد. سه مرحله جمع آوری داده، محاسبه SVF ( در برداشت های میدانی با محاسبه (Rayman، همگن سازی داده ها و در نهایت تحلیل آماری و منطقی در هر دو شیوه انجام شد. یافته ها: حداقل ضریب آسمان قابل رویت مطلوب برای اصفهان 6/0 است که می تواند با گیاه و یا ساختمان ایجاد شود. از طرف دیگر موثر ترین ضریب در کاهش دما ضریب های کم تر از 2/0 می باشند، بنابراین وجود ساباط ها با SVF در حدود صفر در این اقلیم تمهید سنتی هوشمندانه ای بوده است. بحث و نتیجه گیری: از نتایج این پژوهش تاثیر مستقیم و بیش تر SVF بر دمای تابش، دمای سطح، دمای بیولوژیک ، احساس حرارتی و در مقایسه با دمای هوا می باشد. که مبین ناکارا بودن دمای هوا به عنوان تنها متغیر بررسی تعدیل حرارت شهرهاست. تاثیر این شاخص در معابر شرقی غربی بیش تر از شمالی جنوبی بوده و تعدیل حرارتی با شیوه کالبدی ( افزایش تراکم و ارتفاع کالبد پیرامون معابر) در معابر شمالی جنوبی و استفاده از پوشش سبز سایه انداز در معابر شرقی- غربی کارا ترین اثر را در تعدیل حرارت دارند.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Growing urbanization has different consequences which one of them is increasing the temperature of cities thus, more usage of mechanical air-condition, more energy consumption and environmental and health consequences are inevitable. The necessity of thermal mitigating methods in designing sustainable cities, especially by adjusting received radiation, has been emphasized. Therefore, Sky View Factor (SVF) as a quantitative index has been proposed.  Considering the fact that, urban streets have the largest area among other urban spaces and play an important role in thermal comfort in cities, streets in hot and dry climate (Isfahan) in two directions of N-S and E-W were selected. Method: In this study, field studies and simulation have been applied. Field study has been conducted in 17 streets with different width, closeness and green coverage, in summer 2014.. In ENVI-met  5 green arrangements in 3 closeness scale (1, 1/2, ¼) were simulated to investigate green and physical SVF separately. Data gathering, calculating SVF (Rayman has been applied in field study), homogenizing data and statistical and logical analysis between variations, in the procedure applied in both methods. Findings: The minimum SVF, which is effective to heat mitigation in Isfahan, is 0.6, which can be greenery or buildings. In addition, the most effective SVF is less than 0.2. As a result, Sabat with SVF equals to zero have been a traditional smart choice in this climate. Discussion and Conclusion: Finally, the results indicate a relatively high accuracy of three methods in estimating the transmission potential for land use and land cover changes, but according to the kappa coefficients, the accuracy of Similarity Weighted Instance based Learning method more than the other two methods.  

منابع و مأخذ:

1. Droege P., 2006.The renewable city: dawn of an urban revolution. Bulletin of Science, Technology & Society;26(2): 50-141.


2. Bourbia F, Boucheriba F., 2010. Impact of street design on urban microclimate for semi arid climate (Constantine). Renewable Energy 7-343: (2)35.


3. Giannopoulou K, Santamouris M, Livada I, Georgakis C, Caouris Y.,2016.The impact of canyon geometry on intra urban and urban: suburban night temperature differences under warm weather conditions. Pure and applied geophysics. 167(11): 49-1433.


4. Johansson E.,2006. Influence of urban geometry on outdoor thermal comfort in a hot dry climate: a study in Fez, Morocco. Building and environment; 41(10):38-1326.


5. Correa E, Ruiz MA, Canton A, Lesino G.,2012, Thermal comfort in forested urban canyons of low building density. An assessment for the city of Mendoza, Argentina. Building and environment.30-58: 219.


6. Svensson MK.,2014. Sky view factor analysis–implications for urban air temperature differences. Meteorological applications; 11(03): 11-201.


7. Oke TR., 1987. Canyon geometry and the nocturnal urban heat island: comparison of scale model and field observations. Journal of climatology; 1(3): 54-237.


8. Gal T, Rzepa M, Gromek B, Unger J.2007 Comparison between sky view factor values computed by two different methods in an urban environment. Acta Climatologica et Chorologica;40(41): 17-26.


9. Jamei E, Rajagopalan P, Seyedmahmoudian M, Jamei Y. Review on the impact of urban geometry and pedestrian level greening on outdoor thermal comfort. Renewable and Sustainable Energy Reviews.2016; 17-54: 1002.


10. Yan H-Y,2014. Alloying effects in polycrystalline γ′ strengthened Co–Al–W base alloys. Intermetallics; 44-48:53h'53-48: 44.


11. Yuan C, Chen L., 2011. Mitigating urban heat island effects in high-density cities based on sky view factor and urban morphological understanding: a study of Hong Kong. Architectural Science Review;54(4):15-305.


12. Charalampopoulos I, Tsiros I,2013.  Chronopoulou-Sereli A, Matzarakis A. Analysis of thermal bioclimate in various urban configurations in Athens, Greece. Urban Ecosystems;16(2):33-217.


13. Lin T-P, Matzarakis A, Hwang R-L.,2010. Shading effect on long-term outdoor thermal comfort. Building and Environment;45(1): 21-213.


14. Givoni B., 1998. Climate considerations in building and urban design: John Wiley & Sons.


15. Yamashita S, 1986. On relationships between heat island and sky view factor in the cities of Tama River basin, Japan. Atmospheric Environment(1967); 6-681:(4)681:(4)20.6.


16. Giridharan R, Lau S, Ganesan S, Givoni B. 2008,  Lowering the outdoor temperature in high-rise high-density residential developments of coastal Hong Kong: The vegetation influence. Building and Environment;43(10):95-1583. Behzadfar M, Monaam A (2010) The effect of Sky View Factor on thermal comfort in open spaces, Case study: the parks in Tehran, Armanshahr 23, 34-5 ( In Persian).


17. Shashua-Bar L, 2002. Hoffman ME. The Green CTTC model for predicting the air temperature in small urban wooded sites. Building and Environment ; 37(12):88-1279.     


18. Honjo T.,2009. Thermal comfort in outdoor environment. Global environmental research. 2009;13:7-43.


19. Thorsson S,2004. Thermal bioclimatic conditions and patterns of behaviour in an urban park in Göteborg, Sweden. International Journal of Biometeorology.48(3):56-149.