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