طراحي اسکايلايت

اين بخش عمدتاً به جنبه هاي مفهومي و کيفي اسکايلايت و کنترل نور طبيعي اختصاص مي يابد، که فهم و درک آن با توجه به اينکه پروسه طراحي ساختمان به سوي هرچه بيشتر قانونمند شدن پيش مي رود براي معمار و مهندسين پروژه لازم است.  در اين جا ما با نحوه تأثيرپذيري و تأثيرگذاري منابع خارجي نور روز و ساختمان شروع مي کنيم. در ادامه به ارتباط اسکايلايت با فضاي زيرين خود و طراحي داخلي و موضوعات مرتبط با عملکرد ساختمان مي پردازيم.

ويژگي هاي نور روز

مقدار نور واردشده از اسکايلايت مستقيماٌ به ميزان نور طبيعي موجود در محيط خارج بستگي دارد که با شرايط آب و هوايي، زمان از روز و فصول مختلف سال تغيير مي کند. به طور خلاصه در روزهاي آفتابي حداکثر ميزان نور روز و در روزهاي تاريک و باراني ميزان نور کمتري به داخل ساختمان نفوذ مي کند. در فصل زمستان طول روزها کوتاه است و شمار ساعت هايي از روز که نور طبيعي مهياست در حدود 8 ساعت يا کمتر مي باشد. در مقابل در فصل تابستان طول روزها طولاني تر است و نور طبيعي در حدود 16 ساعت در روز يا بيشتر فراهم است.

از آن جا که منابع نوري اسکايلايت هم خورشيد و هم آسمان مي باشد، تعيين اختلاف مقادير و کيفيات نور طبيعي موجود از هرکدام از منابع و نحوة تغيير اين مقادير براساس آب و هوا و ساعت از روز حائز اهميت است. پارامترهاي اقليمي پروژه، طراحي بهينه نورگذرسقفي را براي پروژه مورد نظر تحت تأثير قرار مي دهد.

 

مقايسه نور خورشيد و اسکايلايت

اغلب افراد تصور مي کنند که نور خوشيد و نور روز آسمان مي توانند به طور هم معني به کار روند. در واقعيت اين دو تفاوت هاي عمده اي از نظر علم فيزيک با هم داشته و تأثيرات متفاوتي در طراحي اسکايلايت به همراه خواهند داشت. عمده ترين تفاوت اين دو شامل شدت نور، رنگ نور و ميزان بازتاب يا  پراکنش نور حاصل از اين دو منبع مي باشد.

خورشيد به عنوان منبع نوري نقطه اي در نظر گرفته مي شود و گاهي به عنوان پرتو هاي موازي خورشيد از آن ياد مي شود که اين امر به دليل آنست که پرتوهاي خورشيد به شدت جهت مندند. از سوي ديگر،  نور مستطع از آسمان از سطح بسيار وسيعي ساطع مي گردد و کم و بيش پراکنده است به اين معني که حاصل بازتاب در جهات مختلف هستند. پرتوهاي موازي خورشيد سايه ايجاد مي کنند در حاليکه پرتوهاي پراکنده مستطع از آسمان قادر به توليد سايه قابل تشخيصي نيستند. به عبارتي در يک روز روشن ابري تنها ممکن است سايه هايي نسبي را مشاهده کنيم که حاکي از نفوذ برخي از پرتوهاي موازي خورشيد به داخل ابرهاست. ليکن عملکرد اسکايلايت بر اساس نسبت بين پرتوهاي مستقيم دريافت شده به نور پراکنده دريافت شده است که تحت تأثير عوامل اقليمي سايت پروژه است. به علاوه بايد توجه داشت که نورخورشيد منبع نوري بسيارقدرتمندي است، به طور کلي شدت روشنايي آن بين 5000 تا 10000 فوت کندل مي باشد.  شدت نور خورشيد بر حسب زمان از سال و موقعيت مکاني پروژه( عرض جغرافيايي) تغيير ميکند. در ظهر خورشيدي بيشترين شدت آن در مناطق استوايي ست، جايي که خورشيد کاملاٌ مستقيم و در بالاترين ارتفاع نسبت به زمين با نازک ترين لايه جو قرار دارد و کمترين شدت را در مناطق قطبي که پرتوهاي خورشيد ملزم به عبور از طولاني ترين مسير براي عبور از جو و رسيدن به سطح زمين است، دارد. نور خورشيد همچنين طيف رنگ گرمتري داراست( که براساس دماي رنگ مربوطه بر حسب کلوين – CCT - قابل تشخيص است). اين طيف از گرمترين رنگ خود در زمان طلوع و غروب خورشيد با دماي رنگ حدود 2000 درجه کلوين آغاز مي گردد تا خنثي ترين رنگ خود در ظهر خورشيدي با دماي رنگ حدوداً 5500 درجه کلوين.

عبارت «نور مستطع از آسمان» پرتوهاي ناشي از آسمان صاف يا ابري را در بر مي گيرد.  اغلب افراد از اين موضوع که آسمان ابري مي تواند روشنايي بيشتري نسبت به آسمان صاف داشته باشد متعجب مي شوند. روشنايي آسمان ابري عمدتاً به ضخامت ابرها بستگي دارد. ابرهاي کم ضخامت اقيانوسي به شدت مي توانند روشن باشند، در حدود 8000 فوت کندل، در حاليکه ابرهاي يک روز طوفاني تقريباً مانع از عبور نور آسمان مي گردند. نور روز آسمان با پوشش ابر کامل، توزيع نور بسيار يکنواختي را ايجاد مي کند. از سويي ديگر نور مستطع از آسمان صاف به شدت غير يکنواخت است. نواحي که 90 درجه با موقعيت خورشيد اختلاف دارند تاريک ترين و اطراف خورشيد روشن ترين نقاط هستند. به علاوه داراي انعکاسي آبي رنگ است که اصطلاحاً رنگي سرد محسوب مي شود با دماي تا 10000 درجه کلوين. نور مستطع از آسمان ابري در عوض گرم تر بوده و ترکيبي از نور خورشيد و نور ناشي از آسمان صاف مي باشد که دمايي در حدود 7500 درجه کلوين داراست. نسبت تعداد روزهاي ابري به روزهاي با آسمان صاف و همچنين نسبت پرتوهاي موازي خورشيد  به پرتوهاي بازتاب يافته در محل پروژه، عواملي هستند که شدت روشنايي عبورکرده از اسکايلايتهاي سقفي را مشخص مي نمايند. لازم به ذکر است مجموع عوامل اقليمي بايد در انتخاب شيشه ، طراحي چاهک نوري اسکايلايت و استراتژي هاي کنترل نور روز مورد توجه قرار گيرند. به عنوان مثال مصالح شفاف اسکايلايتهاي سقفي به احتمال زياد در اقليم معتدل قابل قبول خواهد بود ولي  در نواحي اي که تعداد روزهاي آفتابي زيادي دارند استفاده از شيشه هاي با خاصيت پراکنش نور بالا اجتناب ناپذير است. به همين ترتيب روش هاي کنترل نور قابل تنظيم(طيف دار) در نواحي که نور روز کمي موجود است مناسب ترند، حال انکه روش هاي کنترلي صفر و صد در مناطقي که پيش بيني مي شود غالباً آفتابي باشند مناسب ترين گزينه است.

 

هندسه خورشيد

اغلب نورگذرهاي سقفي کاربري هاي تجاري و صنعتي روي سقف هاي مسطح نصب مي گردند که بدين ترتيب اسکايلايت قادر است تقريباً نيمکره آسمان را مشاهده کند. به همين ترتيب تعدادمحدودي مانع وجود دارند که باعث مسدود شدن پرتوهاي دريافتي به اسکايلايت مي شوند. اسکايلايت روي سطوح شيب دار قادر نيست نيمکره آسمان را  به طور کامل رصد کند و فقط بخشي از آن را با توجه به شيب سقف مي تواند مشاهده نمايد.  به علاوه، بر اساس زاويه و جهت شيب سقف پروژه، خورشيد احتمال دارد در اوقات مشخصي از روز يا سال به اسکايلايت ما نتابد. به عنوان مثال اسکايلايت در جبهه شرقي ساختمان با شيب 45 درجه تنها در صبح و ساعات مياني روز پرتوهاي مستقيم خورشيد را دريافت مي کند. در طول بعداز ظهرپرتوهاي خورشيد دريافت مي شوند ولي تنها از 4/3  آسمان. در نتيجه در طول بعد از ظهر ميزان دريافت نوردر مقايسه با اسکايلايت در سقف مسطح به طورقابل توجهي کاهش مي يابد.

فرم اسکايلايت نيز بر ميزان دريافت نور روز در ساعات مختلف روز تأثير مي گذارد. هرچند اين تأثيرات نسبت به فرم کلي ساختمان بسيار کمتر است. به عنوان مثال اسکايلايت مسطح بر روي يک سقف مسطح در زمان هايي که خورشيد ارتفاع کمي دارد مثل صبح زود وهنگام غروب نور بسيار کمي دريافت مي دارد در حاليکه اسکايلايتي با فرم زاويه دار(شيب دار) يا حبابي شکل، هرمي يا به طور کلي هرشکل غير مسطحي به ميزان قابل ملاحظه اي يعني در حدود 5 تا 10 درصد دريافت نور بيشتري در طول اوقاتي از روزکه ارتفاع خورشيد کم است، خواهد داشت.

 

انواع اسکايلايت هاي سقفي و محل قرارگيري

انتخاب سايز ، فرم و تعداد و محل قرارگيري نورگذرهاي سقفي روي سقف پروژه از مهمترين تصميمات اوليه سيستم روشنايي طبيعي ساختمان است.  اسکايلايتها مي تواند در ابعاد کوچک طراحي شوند که فواصل ميان تيرچه ها را پر کنند. يا در ابعاد بسار بزرگ، به صورت طاق هاي استوانه اي يا واحد هاي کوچکي که رو سازه هاي فضای کار سوار مي شوند طراحي گردند. ساختار شيشه نيز به همين ترتيب انواع مختلفي دارد.شيشه تخت را مي توان در يک صفحه يا سيستم هاي چند وجهي مثل اشکال هرمي استفاده گردد.  شيشه هاي پلاستيکي نيز براي اشکال کروي يا فرم هاي هرمي براي تأمين سختي بالاتر استفاده مي شود. تصوير زیر انواع شکل هاي نورگير سقفي را نمايش مي دهد. 

از نقطه نظر يک طراح موضوع چالش برانگيز نحوه ارتباط و ترکيب مشخصات فيزيکي اسکايلايت مثل شکل و ميزان عبور نور روز با کانسپت معماري ساختمان است. اين امر اغلب به اين صورت انجام مي گيرد که اسکايلايت به عنوان عنصر جانبي شبکه سازه اي سقف و نسبت فضا را تکميل مي نمايد. 

       با تشکر

      آقای مهندس درازگیسو

      و تیم تحقیق و توسعه

نوشتن دیدگاه

نظراتی که حاوی توهین یا افترا می باشند، منتشر نخواهند شد.
لطفا از نوشتن نظرات خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی یابند.


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

خبرنامه پیامکی



شماره همراه:

عضویت لغو عضویت

لطفا شماره خود را بدرستی وارد نمائید!