شرایط آبوهوایی یک منطقه حاصل روابط متقابل عناصر و عوامل آبوهوایی است. یکی از عناصر مهم آبوهوایی تابش خورشید است. انرژی خورشیدی در برنامه ریزی و طرحریزی شهری کاربردهای مختلفی دارد؛ هرچند که تاکنون جنبههای کاربردی آن در برنامه ریزیها و طرحریزیها چندان مورد توجه قرار نگرفته است. از مهمترین کاربردهای انرژی خورشیدی تأمین نیازهای گرمایشی و سرمایشی سکونتگاههای شهری است. کاستن از هزینه های گرمایشی و سرمایشی توسط انرژیهای تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی در سکونتگاههای شهری از نکاتی است که برنامهریزان شهری باید به آن توجه کنند. بنابراین در این پژوهش پس از تعیین میزان تابش دریافتی و همچنین میزان نیازهای حرارتی شهرهای ایران نسبت تابش خورشید به بار گرمایشی محاسبه و در نهایت راهکارهایی برای تأمین نیازهای گرمایشی و سرمایشی سکونتگاههای شهری با توجه به مقدار تابش دریافتی ارائه شده است.
کلیدواژگان: تابش دریافتی، نیازهای گرمایشی و سرمایشی، نسبت تابش خورشید به بار گرمایشی، سکونتگاههای شهری.
فهرست مطالب
صفحه
عنوان مطالب
فصل اول: کلیات پژوهش
2
1- بیان مسأله پژوهش
3
1- 1- هدفهای پژوهش
3
2- 1- نوع پژوهش
3
3- 1- جامعهی آماری، حجم نمونه و روش نمونه گیری
4
4- 1- روش گردآوری داده ها و اطلاعات
4
5- 1- روش تجزیه و تحلیل داده ها 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 یافته های 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
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- محدوده طیف الکترومغناطیسی تابش خورشید
15
1- 2- تبدیل واحدهای اندازه گیری 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- مقایسه 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 ریشه دوم میانگین مربعات خطا
45
6- 3- سنجش طبیعی بودن توزیع داده ها 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
