عنوان مطالب
فصل اول: کلیات پژوهش
2
1- بیان مسألهی پژوهش
3
1- 1- هدفهای پژوهش
3
2- 1- نوع پژوهش
3
3- 1- جامعهی آماری، حجم نمونه و روش نمونهگیری
4
4- 1- روش گردآوری دادهها و اطلاعات
4
5- 1- روش تجزیه و تحلیل دادهها و اطلاعات
4
6- 1- ابزارهای مورد استفاده در پژوهش
5
7- 1- پیشینهی پژوهش
فصل دوم: ماهیت تابش خورشید
11
2- تابش خورشید
15
1- 2- عوامل مؤثر در شدت تابش خورشید
16
1- 1- 2- میزان انرژی گسیلشده از خورشید
16
2- 1- 2- فاصلهی زمین تا خورشید
18
3- 1- 2- ارتفاع خورشید (زاویهی تابش خورشید)
20
4- 1- 2- مدتزمان تابش خورشید (طول روز)
23
2- 2- تأثیر جو زمین در شدت تابش خورشید
26
3- 2- مؤلفههای تابش خورشید
26
4- 2- روشهای تابشسنجی
فصل سوم: مواد و روشها
29
3- مواد و روشهای به کار رفته در پژوهش
29
1- 3- تحلیل فضایی تابش ورودی
31
2- 3- محاسبهی ضریب تغییرپذیری
38
3- 3- فرآیند درونیابی
38
1- 3- 3- روشهای درونیابی دقیق یا قطعی
38
1- 1- 3- 3- روش معکوس فاصلهی وزنی
39
2- 1- 3- 3- توابع شعاعمحور
39
2- 3- 3- روشهای درونیابی تقریبی یا زمینآمار
40
1- 2- 3- 3- روش کریجینگ
40
3- 3- 3- اعتبارسنجی روشهای درونیابی
40
4- 3- خوشهبندی
46
5- 3- نیازهای گرمایشی و سرمایشی محیط و روشهای برآورد آن
49
6- 3- محاسبهی نسبت تابش خورشید به بار گرمایشی
فصل چهارم: نتایج و یافتههای پژوهش
52
4- تحلیل فضایی و زمانی تابش ورودی
62
1- 4- تغییرپذیری تابش ورودی
64
2- 4- تحلیل فضایی دمای هوا در فصول گرم و سرد
66
3- 4- تحلیل فضایی درجه – روزهای سرمایش و گرمایش در فصول گرم و سرد
67
4- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به تابش ورودی در فصول گرم و سرد
68
5- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به دمای هوا در فصول گرم و سرد
68
6- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به درجه – روزهای گرمایش و سرمایش
74
7- 4- محاسبهی نسبت تابش خورشید به بار گرمایشی
فصل پنجم: راهکارها و پیشنهادها
77
5- تابش خورشید و گسترش سایه در سطوح شهری
77
1- 5- زاویهی تابش خورشید و راستای شبکهی گذرگاههای شهری
78
1- 1- 5- راستای شمالی – جنوبی
78
2- 1- 5- راستای شرقی – غربی
79
3- 1- 5- راستای جنوب شرقی – شمال غربی
79
4- 1- 5- راستای جنوب غربی – شمال شرقی
80
5- 1- 5- فضاهای سبز خیابانی
80
2- 5- نمای ساختمان و نحوهی تعبیهی پنجرهها برای جذب تابش خورشید در فصول سرد
| برای دانلود متن کامل این فایل به سایت torsa.ir مراجعه نمایید. |
81
3- 5- شکل و پلان ساختمان برای کاهش گرمای خورشید در فصول گرم
82
4- 5- جهت قرار گرفتن ساختمان با توجه به وضعیت آبوهوایی محیط
83
5- 5- نقش آفتابگیرها و شیشهها در کاهش گرمای خورشید در فصول گرم
84
6- 5- معماری سایبان
85
1- 6- 5- محاسبهی عمق سایبان
85
2- 6- 5- سایبانهای طبیعی
86
7- 5- نقش بامهای مسطح و شیبدار در جذب تابش خورشید
86
8- 5- نسبت سطح بیرونی به حجم بنا
87
9- 5- بالا بردن ضریب بازتاب سطوح بیرونی روبهروی پنجرههای در معرض تابش زمستانی
88
10- 5- کاهش ضریب بازتاب سطوح بیرونی روبهروی پنجرههای در معرض تابش تابستانی
88
11- 5- تأثیر رنگ سطوح خارجی بنا در جذب تابش خورشید
89
12- 5- فرم و پلان ساختمان
89
13- 5- ظرفیت و مقاومت گرمایی مصالح ساختمانی
93
1- 13- 5- ظرفیت و مقاومت گرمایی مصالح ساختمانی با توجه به وضعیت آبوهوایی محیط
93
2- 13- 5- ظرفیت و مقاومت گرمایی بام
95
منابع فارسی
99
منابع لاتین
فهرست جداول
|
صفحه |
عنوان |
| 14 | 2- محدودهی طیف الکترومغناطیسی تابش خورشید |
| 15 | 1- 2- تبدیل واحدهای اندازهگیری طول موج به متر |
| 15 | 2- 2- مقدار انرژی حملشده توسط امواج تابش خورشید |
| 20 | 3- 2- ارتفاع خورشید در اعتدالین و انقلابین، برحسب عرض جغرافیایی |
| 22 | 4- 2- طول روز در انقلابین، برحسب عرض جغرافیایی |
| 26 | 5- 2- نسبت زاویهی تابش با طول مسیر طیشدهی پرتوهای خورشید |
| 33 | 3- مقایسهی میانگین سالانهی دادههای زمینی و ماهوارهای از طریق آزمون t دونمونهای مستقل |
| 34 | 1- 3- نتایج کنترل کیفیت دادههای ایستگاههای تابشسنجی ایران |
| 35 | 2- 3- نتایج کنترل کیفیت دادههای ایستگاه تابشسنجی اصفهان از طریق آزمون t یکنمونهای |
| 36 | 3- 3- نتایج کنترل کیفیت دادههای نقطهی تابشپذیر از طریق آزمون t یکنمونهای |
| 37 | 4- 3- نتایج کنترل کیفیت دادههای ایستگاههای تابشسنجی ایران |
| 43 | 5- 3- نتایج اعتبارسنجی روشهای درونیابی با روش ریشهی دوم میانگین مربعات خطا |
| 45 | 6- 3- سنجش طبیعی بودن توزیع دادهها از طریق آزمون کولموگروف – اسمیرنوف یکنمونهای |
| 53 | 4- میانگین متغیرهای مؤثر در شدت تابش خورشید در شمال، شمال غرب، و بخشهایی از شمال شرق ایران، در ماه دسامبر (1983 تا 2005) |
| 54 | 1- 4- میانگین متغیرهای مؤثر در شدت تابش خورشید در جنوب و جنوب شرق ایران، در ماه دسامبر (1983 تا 2005) |
| 69 | 2- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به میانگین تابش ورودی در فصول گرم |
| 70 | 3- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به میانگین تابش ورودی در فصول سرد |
| 71 | 4- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به میانگین دمای هوا در فصول گرم |
| 72 | 5- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به میانگین دمای هوا در فصول سرد |
| 73 | 6- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به مجموع درجه – روزهای سرمایش در فصول گرم |
| 74 | 7- 4- خوشهبندی سلسلهمراتبی شهرهای مورد بررسی با توجه به مجموع درجه – روزهای گرمایش در فصول سرد |
| 75 | 8- 4- درصد گرمایش قابل تأمین توسط تابش خورشید در ماههای سرد |
| 88 | 5- ضریب بازتابندگی سطوح مختلف |
| 91 | 1- 5- درصد جذب تابش خورشیدی در رنگهای مختلف |
| 92 | 2- 5- مقاومت و ظرفیت گرمایی مصالح ساختمان |
فهرست اشکال
| صفحه | عنوان |
| 17 | 2- کمینه و بیشینهی فاصلهی زمین تا خورشید |
| 17 | 1- 2- کجی محور زمین |
| 19 | 2- 2- نسبت سطح دایرهالبروج به سطح استوای کیوانی (انحرافالبروج) |
| 20 | 3- 2- مدار میل خورشید در اعتدالین و انقلابین |
| 23 | 4- 2- طول روز در اعتدالین و انقلابین |
| 32 | 3- موقعیت نقاط تابشپذیر |
| 50 | 1- 3- منحنی محاسبهی درصد گرمایش قابل تأمین توسط خورشید |
| 54 | 4- میانگین تابش ورودی در ماه دسامبر (1983 تا 2005) |
| 56 | 1- 4- میانگین تابش ورودی در ماه ژوئن (1983 تا 2005) |
| 56 | 2- 4- میانگین درخشندگی آسمان در ماه ژوئن (1983 تا 2005) |
| 57 | 3- 4- وضعیت توپوگرافی ایران |
| 57 | 4- 4- منحنی کمینه و بیشینهی تابش ورودی ماهانه (کیلوواتساعت در مترمربع در روز) |
| 59 | 5- 4- میانگین تابش ورودی در ماه ژانویه |
| 59 | 6- 4- میانگین تابش ورودی در ماه فوریه |
| 60 | 7- 4- میانگین تابش ورودی در ماه مارس |
| 60 | 8- 4- میانگین تابش ورودی در ماه آوریل |
| 60 | 9- 4- میانگین تابش ورودی در ماه می |
| 60 | 10- 4- میانگین تابش ورودی در ماه ژوئن |
| 60 | 11- 4- میانگین تابش ورودی در ماه جولای |
| 60 | 12- 4- میانگین تابش ورودی در ماه آگوست |
| 61 | 13- 4- میانگین تابش ورودی در ماه سپتامبر |
| 61 | 14- 4- میانگین تابش ورودی در ماه اکتبر |
| 61 | 15- 4- میانگین تابش ورودی در ماه نوامبر |
| 61 | 16- 4- میانگین تابش ورودی در ماه دسامبر |
| 61 | 17- 4- مجموع تابش ورودی در فصل بهار |
| 61 | 18- 4- مجموع تابش ورودی در فصل تابستان |
| 61 | 19- 4- مجموع تابش ورودی در فصل پاییز |
| 61 | 20- 4- مجموع تابش ورودی در فصل زمستان |
| 62 | 21- 4- مجموع تابش ورودی سالانه |
| 63 | 22- 4- تغییرپذیری در فصل بهار |
| 63 | 23- 4- تغییرپذیری در فصل تابستان |
| 63 | 24- 4- تغییرپذیری در فصل پاییز |
| 63 | 25- 4- تغییرپذیری در فصل زمستان |
| 64 | 26- 4- تغییرپذیری تابش ورودی سالانه |
| 65 | 27- 4- میانگین دمای هوا در فصول گرم |
| 65 | 28- 4- میانگین دمای هوا در فصول سرد |
| 66 | 29- 4- مجموع درجهروزهای سرمایش در فصول گرم |
| 67 | 30- 4- مجموع درجهروزهای گرمایش در فصول سرد |
| 83 | 5- جهت بنا در مناطق سرد |
| 83 | 1- 5- جهت بنا در مناطق معتدل و مرطوب |
| 83 | 2- 5- جهت بنا در مناطق گرم و خشک |
| 83 | 3- 5- جهت بنا در مناطق گرم و مرطوب |
فصل اول
کلیات پژوهش
1– بیان مسألهی پژوهش
شرایط آبوهوایی در شکلگیری سکونتگاههای شهری بسیار مؤثر است. در واقع، هر گونه دخل و تصرف انسانی در محیط تا حدود زیادی تابع شرایط آبوهوایی است. توجه به شرایط آبوهوایی در برنامهریزی و طرحریزی شهری از دو جهت حائز اهمیت است. نخست اینکه با شناخت ویژگیهای آبوهوایی میتوان قابلیتهای سازگاری انسان با محیط را بررسی کرد و دیگر این که متناسب با شرایط آبوهوایی میتوان شکل های مطلوب ساختهایی فضایی را به وجود آورد (رهنمایی، 1389: 127). شرایط آبوهوایی یک منطقه حاصل روابط متقابل عناصر و عوامل آبوهوایی است. دما، بارش، فشار، رطوبت و تابش عناصر آبوهوایی هستند (کاویانی و علیجانی، 1388: 27). یکی از عناصر مهم آب-وهوایی تابش خورشید است. انرژی تابشی خورشید در برنامهریزی و طرحریزی شهری کاربردهای مختلفی دارد. هر چند که تاکنون جنبههای کاربردی آن در برنامهریزیها و طرحریزیها چندان مورد توجه قرار نگرفته است. از مهمترین کاربردهای انرژی خورشیدی، تأمین نیازهای گرمایشی و سرمایشی سکونتگاههای شهری است (خلجیِاسدی و همکاران، 1380: 524). کاستن از هزینههای گرمایشی و سرمایشی توسط انرژیهای تجدیدپذیر بهویژه انرژی خورشیدی در سکونتگاههای شهری از نکاتی است که برنامهریزان شهری باید به آن توجه کنند. این انرژی تجدیدپذیر کاملاً با محیطزیست سازگار است و سبب آلودگی آن نمیشود. نامحدود و پایانناپذیر است. در همهی کشورها وجود دارد و میتوان از آن بهصورت منطقهای و محلی بهرهبرداری کرد. در صورتی که انرژیهای تجدیدناپذیر نظیر سوختهای فسیلی سبب آلودگی محیطزیست میشوند. محدودند و روزی به پایان میرسند و فقط در برخی از کشورها وجود دارند (ابراهیمیِقوامآبادی و فولادیِدهقی 1380: 426). بنابراین، پایش – ترکیبی از گردآوری، ضبط، سنجش و پردازش دادهها و اطلاعات برای کمک به تصمیمگیری و برنامهریزی یک پروژه (مجتهد و حسنزاده، 1380: 48) – تابش خورشید و تأکید بر بهرهگیری از این منبع تجدیدپذیر در برنامهریزی و طرحریزی شهری بسیار ضروری است. با توجه به توضیحات ذکر شده پژوهش حاضر به پایش تابشپذیری شهرهای ایران میپردازد؛ تا به پرسشهای زیر پاسخ گوید:
-
- میزان تابشپذیری شهرهای ایران چقدر است؟
-
- میزان نیازهای گرمایشی و سرمایشی شهرهای ایران چقدر است؟
-
- تابش خورشید چه مقدار از نیازهای حرارتی شهرهای ایران را تأمین میکند؟
-
- با توجه به میزان تابشپذیری، چگونه میتوان نیازهای گرمایشی و سرمایشی شهرهای ایران را تأمین کرد؟
1- 1- هدفهای پژوهش
هدفهای این پژوهش به شرح زیر است:
-
- تعیین میزان تابشپذیری شهرهای ایران.
-
- تعیین میزان نیازهای گرمایشی و سرمایشی شهرهای ایران.
-
- محاسبهی نسبت تابش خورشید به بار گرمایشی در شهرهای ایران.
-
- ارائهی راهکارهای مناسب برای تأمین نیازهای گرمایشی و سرمایشی شهرهای ایران با توجه به مقدار تابش دریافتی.
2- 1- نوع پژوهش
پژوهش حاضر یک پژوهش شناختی محسوب میشود؛ زیرا به تشریح و شناخت بیشتر موضوع مورد بررسی میپردازد. این پژوهش یک پژوهش کاربردی نیز محسوب میشود؛ زیرا میتوان نتایج آن را در تصمیمگیریها، برنامهریزیها و طرحریزیها بهکار برد (حافظنیا، 1382: 59).
3- 1- جامعهی آماری، حجم نمونه و روش نمونهگیری
پژوهش حاضر به پایش تابشپذیری شهرهای ایران میپردازد؛ بنابراین، شهرهای ایران جامعه ی آماری این پژوهش را تشکیل میدهند. با توجه به تنوع تابشپذیری در مناطق مختلف ایران، چندین شهر برای نمونه – با توجه به گسترهی هر منطقه – گزینش و بررسی میشود.
4- 1- روش گردآوری دادهها و اطلاعات
در این پژوهش، دادهها و اطلاعات به صورت کتابخانهای گردآوری شده است؛ یعنی دادهها و اطلاعات مورد نیاز با مراجعه به کتابها، مجلات تخصصی، مقالات علمی، طرحهای پژوهشی و پایگاههای داده گردآوری شده است.
5- 1- روش تجزیه و تحلیل دادهها و اطلاعات
روش تجزیه و تحلیل دادهها و اطلاعات در این پژوهش، آماری یا کمی است. روش آماری یا کمی به دو شکل توصیفی و استنباطی صورت میگیرد. آمار توصیفی برای خلاصه کردن، طبقهبندی و توصیف ویژگیهای موضوع مورد برررسی و آمار استنباطی برای تعمیم نتایج به دست آمده از بررسی گروه کوچکی به نام نمونه به گروه بزرگتری به نام جامعه به کار میرود (حافظنیا، 1382: 242).
6- 1- ابزارهای مورد استفاده در پژوهش
در این پژوهش از دستگاه رایانه[23] و نرمافزارهای[24] SPSS 15 for Windows Evaluation Version برای پردازش[25] دادهها، 9.3 ArcGIS برای ترسیم نقشهها، Microsoft Office Excel 2010 برای ترسیم نمودارها و Microsoft Office Word 2003 برای نگارش متون استفاده شده است.
– Climate Conditions
– Urban Planning
– Urban Projection
– Spacial Strocture
– Solar Radiation
– Solar Energy
– Renewable Energy
– Monitoring
– Solar Load Ratio
