ه کند و همزمان در برابر باد شدید، سرد، گرم یا همراه با گردوغبار محافظت شود.
چرا باید باد پیش از جانمایی ساختمان بررسی شود؟
محل قرارگیری ساختمان در زمین از نخستین تصمیمهای طراحی است. این تصمیم مشخص میکند کدام نما بیشتر در معرض باد قرار میگیرد و جریان هوا چگونه به ورودیها، پنجرهها، حیاط و تراس میرسد.
بررسی زودهنگام باد میتواند به تصمیمگیری درباره موارد زیر کمک کند:
- جهتگیری کلی ساختمان
- محل ورودی اصلی
- موقعیت پنجرهها
- امکان ایجاد تهویه طبیعی
- محل حیاط، تراس و فضای نشیمن بیرونی
- جانمایی فضاهای خدماتی
- طراحی دیوارها و بادشکنها
- موقعیت درختان و پوشش گیاهی
- فرم و ارتفاع ساختمان
- فاصله ساختمانها از یکدیگر
اصلاح این موارد در ابتدای طراحی معمولاً سادهتر و کمهزینهتر از تغییر آنها پس از تکمیل نقشه است.
باد غالب چیست؟
باد غالب، جهتی است که باد در یک دوره مشخص بیشتر از آن سمت میوزد. بااینحال، فقط دانستن یک جهت کلی کافی نیست.
جهت و شدت باد ممکن است با فصل، ساعت، شرایط جغرافیایی و ساختوسازهای اطراف تغییر کند. برای مثال، باد مطلوب تابستانی ممکن است به خنکشدن ساختمان کمک کند، درحالیکه باد سرد زمستانی از همان جهت باعث کاهش آسایش شود.
بنابراین باید میان موارد زیر تفاوت قائل شد:
- باد غالب سالانه
- بادهای مطلوب فصل گرم
- بادهای سرد فصل زمستان
- بادهای محلی روزانه
- بادهای شدید و ناگهانی
- جریانهای همراه با گردوغبار یا آلودگی
- نسیمهای ساحلی یا کوهستانی
تصمیم طراحی نباید فقط بر اساس یک فلش باد در نقشه اقلیمی گرفته شود.
باد چگونه بر جانمایی ساختمان اثر میگذارد؟
ساختمان میتواند مستقیماً روبهروی باد، با زاویه نسبت به آن یا در پناه یک مانع قرار بگیرد. هرکدام از این حالتها نتیجه متفاوتی ایجاد میکنند.
قرارگیری مستقیم نمای بزرگ در برابر باد ممکن است فشار زیادی روی نما و بازشوها ایجاد کند. قرارگیری با زاویه مناسب میتواند جریان هوا را به سمت پنجرهها هدایت کند یا شدت برخورد مستقیم باد را کاهش دهد.
در بعضی پروژهها بهتر است ساختمان بهگونهای جانمایی شود که فضاهای اصلی از نسیم مطلوب استفاده کنند. در پروژههای دیگر، محافظت در برابر باد شدید اولویت بیشتری دارد.
جانمایی مناسب باید همزمان با نور خورشید، دید، شیب زمین، دسترسی، حریم خصوصی و ضوابط شهری بررسی شود. جهت باد بهتنهایی تعیینکننده جهت نهایی ساختمان نیست.
تأثیر باد بر تهویه طبیعی
تهویه طبیعی زمانی مؤثر است که هوا بتواند از یک بازشو وارد شود، در فضای داخلی حرکت کند و از بازشوی دیگری خارج شود.
قرارگیری پنجرهها در دو سمت مناسب میتواند تهویه متقاطع ایجاد کند. در این حالت، اختلاف فشار میان دو طرف ساختمان باعث حرکت هوا میشود.
تهویه طبیعی به عوامل مختلفی وابسته است:
- جهت پنجرهها نسبت به باد
- اندازه و نوع بازشوها
- فاصله میان ورودی و خروجی هوا
- مسیر جریان هوا در پلان
- محل دیوارها و درها
- اختلاف ارتفاع بازشوها
- شکل و عمق فضا
- موانع بیرونی
- امکان کنترل پنجره توسط کاربران
وجود دو پنجره بهتنهایی تهویه متقاطع مؤثر را تضمین نمیکند. اگر دیوار، راهرو یا در بسته مسیر هوا را قطع کند، بخشهایی از ساختمان بدون جریان مناسب باقی میمانند.
آیا نمای ساختمان باید کاملاً رو به باد باشد؟
لزومی ندارد. قرارگیری کامل نما بهصورت عمود بر جهت باد ممکن است بیشترین فشار را ایجاد کند، اما همیشه بهترین کیفیت تهویه یا آسایش را به وجود نمیآورد.
در بعضی شرایط، چرخاندن ساختمان با زاویهای محدود میتواند:
- شدت برخورد مستقیم باد را کاهش دهد
- جریان هوا را به سمت بازشوها هدایت کند
- نقاط پرفشار را کنترل کند
- فضای باز آرامتری ایجاد کند
- تعادل بهتری میان باد، نور و دید برقرار کند
زاویه مناسب باید با توجه به شرایط واقعی زمین و فرم ساختمان تعیین شود و یک عدد ثابت برای تمام پروژهها وجود ندارد.
باد نامطلوب چه مشکلاتی ایجاد میکند؟
باد همیشه عامل مثبت نیست. جریان شدید یا نامناسب میتواند مشکلات زیر را ایجاد کند:
- دشوارشدن باز و بستهکردن درها
- ورود گردوغبار، شن یا باران
- ایجاد صدای مزاحم در پنجرهها و درزها
- کاهش آسایش حرارتی در زمستان
- غیرقابلاستفادهشدن تراس و حیاط
- آسیب به گیاهان
- افزایش فشار بر اجزای نما
- ایجاد جریان شدید در راهروها
- خاموششدن تجهیزات گرمایشی فضای باز
- افزایش نفوذ هوا از درزهای ساختمان
در مناطق سرد، کاهش نفوذ باد ممکن است مهمتر از افزایش تهویه باشد. در مناطق گرم، استفاده کنترلشده از نسیم میتواند نیاز به سرمایش مکانیکی را کاهش دهد.
تأثیر ساختمانهای اطراف بر جریان باد
باد در محیط ساختهشده مسیر مستقیم و ثابتی ندارد. ساختمانهای اطراف میتوانند آن را منحرف، تقویت یا متوقف کنند.
عبور هوا از فاصله باریک میان دو ساختمان ممکن است سرعت باد را افزایش دهد. برخورد باد با یک ساختمان مرتفع نیز میتواند جریان را به سطح زمین هدایت کند و اطراف ورودیها شرایط نامطلوبی بسازد.
در تحلیل سایت باید موارد زیر بررسی شوند:
- ارتفاع ساختمانهای مجاور
- فاصله میان ساختمانها
- جهت خیابانها و گذرها
- دیوارهای پیرامونی
- درختان و پوشش گیاهی
- اختلاف ارتفاع زمین
- ساختمانهای احتمالی آینده
- فضاهای باریک میان حجمها
- گوشههای ساختمان
- مسیرهای ورود به سایت
اطلاعات ایستگاه هواشناسی بهتنهایی رفتار باد میان ساختمانها را نشان نمیدهد.
اثر فرم ساختمان بر باد
فرم ساختمان مسیر حرکت هوا را تغییر میدهد. حجمهای کشیده، حیاطدار، پلکانی یا دارای شکستگی، هرکدام الگوی متفاوتی از فشار و مکش ایجاد میکنند.
گوشههای تیز ممکن است باعث افزایش سرعت و آشفتگی جریان شوند. فرورفتگیها نیز ممکن است فضایی آرام یا برعکس، محل تجمع جریانهای نامطلوب ایجاد کنند.
عناصر زیر بر رفتار باد اثر دارند:
- طول و عرض حجم
- ارتفاع ساختمان
- جهت ضلعهای اصلی
- شکستگیهای نما
- عقبنشستگی طبقات
- بالکنها
- حیاط مرکزی
- بازشوهای بزرگ
- فضای خالی زیر ساختمان
- سقفهای شیبدار یا پیشآمده
هرچه فرم پروژه پیچیدهتر و ساختمان مرتفعتر باشد، نیاز به تحلیل دقیقتر جریان باد افزایش پیدا میکند.
جانمایی ورودی ساختمان
ورودی اصلی یکی از حساسترین نقاط در برابر باد است. قرارگیری نامناسب آن ممکن است ورود به ساختمان را دشوار کند و هوای سرد، باران یا گردوغبار را مستقیماً به فضای داخلی برساند.
راهکارهای ممکن عبارتاند از:
- قرارگیری ورودی در نمای کمفشارتر
- ایجاد عقبنشستگی در محل ورودی
- استفاده از فضای واسط یا هشتی
- طراحی ورودی دودر
- ساخت دیوار جانبی محافظ
- استفاده از سایبان مناسب
- جانمایی پوشش گیاهی
- خودداری از قرارگیری ورودی در گوشههای پرباد
در ساختمانهای عمومی یا مرتفع، عملکرد ورودی در شرایط باد شدید باید با دقت بیشتری بررسی شود.
طراحی تراس، حیاط و فضاهای باز
وجود فضای باز در نقشه به معنای قابلاستفادهبودن آن نیست. تراسی که دائماً در معرض باد شدید قرار دارد، ممکن است در بیشتر روزهای سال بدون استفاده بماند.
برای ایجاد فضای باز آرامتر میتوان از راهکارهای زیر استفاده کرد:
- قرارگیری فضا در پشت ساختمان نسبت به باد نامطلوب
- استفاده از دیوار یا صفحه نیمهشفاف
- ایجاد حیاط نیمهباز
- طراحی شکستگی در حجم
- استفاده از گیاهان مقاوم
- ایجاد اختلاف سطح
- پیشبینی فضای باز برای فصلهای مختلف
- ترکیب بخشهای باز و پناهگرفته
دیوار کاملاً بسته همیشه بهترین بادشکن نیست. در بعضی شرایط، مانع نیمهمتخلخل جریان هوا را آرامتر میکند و آشفتگی شدید کمتری در پشت خود به وجود میآورد.
نقش درختان و پوشش گیاهی
پوشش گیاهی میتواند سرعت باد را کاهش دهد، گردوغبار را کنترل کند و شرایط فضای باز را بهبود دهد. تأثیر آن به نوع گیاه، ارتفاع، تراکم و فاصله از ساختمان وابسته است.
هنگام طراحی باید به موارد زیر توجه شود:
- استفاده از گونههای سازگار با اقلیم
- مقاومت گیاه در برابر باد
- ارتفاع نهایی درخت
- فاصله ایمن از ساختمان
- تأثیر ریشهها بر سازه و تأسیسات
- نیاز به آبیاری و نگهداری
- تغییر تراکم گیاه در فصلها
- جلوگیری از مسدودشدن کامل باد مطلوب
گیاهان نباید بدون مطالعه در برابر همه بازشوها قرار بگیرند؛ زیرا ممکن است تهویه مطلوب را نیز محدود کنند.
باد و آسایش حرارتی
احساس گرما یا سرما فقط به دمای هوا وابسته نیست. سرعت جریان هوا نیز بر آسایش کاربران اثر میگذارد.
نسیم ملایم در هوای گرم میتواند آسایش را افزایش دهد. همان جریان در فصل سرد ممکن است باعث احساس سرمای شدیدتر شود. به همین دلیل، راهبرد باد باید با زمان استفاده از فضا و شرایط فصلی هماهنگ باشد.
راهکار مناسب معمولاً شامل امکان کنترل است:
- پنجرههای قابلبازشدن
- بازشوهای چندحالته
- لوورهای قابلتنظیم
- فضاهای باز با درجات مختلف حفاظت
- درهای داخلی مناسب برای کنترل مسیر هوا
- سیستم مکانیکی مکمل برای دورههای نامساعد
تهویه طبیعی نباید تنها روش تأمین آسایش در تمام شرایط آبوهوایی فرض شود.
باد و مصرف انرژی
جانمایی مناسب میتواند در بعضی اقلیمها نیاز به سرمایش مکانیکی را کاهش دهد. در مقابل، نفوذ کنترلنشده هوای سرد ممکن است مصرف انرژی گرمایشی را افزایش دهد.
عملکرد انرژی به تعادل میان عوامل زیر وابسته است:
- استفاده از باد مطلوب در فصل گرم
- محافظت در برابر باد سرد
- هوابندی مناسب پوسته
- امکان کنترل بازشوها
- جرم حرارتی ساختمان
- سایهاندازی
- میزان رطوبت
- برنامه استفاده از فضا
- عملکرد سیستمهای مکانیکی
بازگذاشتن دائمی مسیر هوا همیشه راهکار کممصرفی نیست. تهویه باید زمانی و بهاندازه موردنیاز انجام شود.
آیا باد میتواند باران را وارد ساختمان کند؟
بله. باران همراه با باد ممکن است از جهتهای غیرمنتظره به نما برخورد کند و از جزئیات ضعیف وارد ساختمان شود.
در نماهای پرباد باید موارد زیر با دقت طراحی شوند:
- آببندی پنجرهها
- عمق و شکل قاب بازشو
- شیب سطوح افقی
- آبچکانها
- درزهای اجرایی
- محل خروج آب
- اتصال نما به سقف
- بالکنها و جانپناهها
- درهای خارجی
- نمای دوپوسته یا خشک
محافظت در برابر باران فقط به وجود سایبان بالای پنجره محدود نمیشود.
باد و آلودگی صوتی
جریان هوا میتواند در برخورد با لبهها، لوورها، جانپناهها و درزهای باریک صدا ایجاد کند. شدت این مشکل در ساختمانهای بلند یا نقاط پرباد بیشتر است.
صدای باد ممکن است از موارد زیر ناشی شود:
- درزهای نامناسب پنجره
- قطعات لق نما
- لوورهای با فاصله نامناسب
- جانپناههای شیشهای
- لبههای تیز
- حفرهها و بازشوهای کوچک
- تجهیزات نصبشده روی بام
جزئیات اجرایی و کیفیت نصب بهاندازه فرم اولیه ساختمان اهمیت دارند.
باد در مناطق شهری و زمینهای باز
رفتار باد در یک زمین باز با قطعهای محصور میان ساختمانها یکسان نیست.
در زمین باز، ساختمان مستقیماً در معرض جریان هوا قرار میگیرد. در بافت متراکم، ساختمانهای اطراف ممکن است باد را مسدود کنند یا در مسیرهای باریک سرعت آن را افزایش دهند.
توپوگرافی نیز اهمیت دارد. قلهها، دامنهها، درهها و سواحل میتوانند الگوهای محلی ویژهای ایجاد کنند. بنابراین اطلاعات عمومی شهر باید با شرایط خود زمین ترکیب شود.
چه زمانی تحلیل تخصصی باد ضروری است؟
بررسی تخصصی در پروژههای زیر اهمیت بیشتری دارد:
- ساختمانهای بلند
- مجتمعهای بزرگ
- سایتهای ساحلی
- زمینهای واقع در ارتفاع
- پروژههای دارای چند حجم
- فضاهای عمومی پرتردد
- ورودیهای حساس
- حیاطها و گذرهای باریک
- نماهای سبک یا پیچیده
- پروژههای متکی بر تهویه طبیعی
- ساختمانهای درمانی یا آموزشی
- پروژههای نزدیک به ساختمانهای مرتفع
در این شرایط ممکن است از شبیهسازی جریان هوا، مطالعات تونل باد یا تحلیلهای تخصصی استفاده شود.
اطلاعات باد از کجا تهیه میشود؟
بررسی اولیه میتواند بر اساس منابع زیر انجام شود:
- دادههای ایستگاههای هواشناسی
- نمودار باد منطقه
- اطلاعات اقلیمی شهر
- بازدید از زمین
- وضعیت درختان و پوشش گیاهی
- تجربه ساکنان محلی
- فرم ساختمانهای اطراف
- توپوگرافی
- شبیهسازی دیجیتال
- مطالعات تخصصی باد
بازدید از سایت در یک روز خاص برای شناخت کامل باد کافی نیست. دادهها باید دورههای مختلف سال را پوشش دهند.
اشتباهات رایج در بررسی باد
خطاهای متداول عبارتاند از:
- استفاده از یک جهت ثابت برای تمام سال
- جانمایی ساختمان فقط بر اساس نور خورشید
- قرارگیری ورودی در نقطه پرفشار
- طراحی تراس بدون بررسی آسایش باد
- فرض اینکه پنجره بیشتر همیشه تهویه بهتری ایجاد میکند
- نادیدهگرفتن ساختمانهای اطراف
- بیتوجهی به بادهای سرد زمستانی
- مسدودکردن باد مطلوب با دیوار یا درخت
- تکیه کامل بر تهویه طبیعی
- بیتوجهی به گردوغبار و آلودگی
- طراحی نمای پیچیده بدون بررسی صدای باد
- انجام شبیهسازی پس از تثبیت طرح
چکلیست بررسی باد پیش از طراحی
پیش از تثبیت جانمایی ساختمان بررسی کنید:
- جهت باد غالب در فصلهای مختلف مشخص شده است؟
- باد مطلوب و نامطلوب از یکدیگر تفکیک شدهاند؟
- سرعت و شدت باد بررسی شده است؟
- ساختمانهای اطراف در مدل تحلیل قرار دارند؟
- تأثیر شیب و ناهمواری زمین بررسی شده است؟
- ورودی اصلی در محل مناسبی قرار گرفته است؟
- مسیر ورود و خروج هوا در پلان مشخص است؟
- فضاهای اصلی امکان تهویه کنترلشده دارند؟
- تراس و حیاط در برابر باد شدید محافظت میشوند؟
- ورود گردوغبار و باران همراه با باد کنترل شده است؟
- پوشش گیاهی با هدف مشخص جانمایی شده است؟
- خطر ایجاد جریان شدید میان حجمها بررسی شده است؟
- جزئیات نما در برابر فشار و نفوذ هوا مناسباند؟
- امکان کنترل بازشوها توسط کاربران وجود دارد؟
- عملکرد طرح در تابستان و زمستان ارزیابی شده است؟
- در صورت پیچیدگی پروژه، تحلیل تخصصی انجام شده است؟
رویکرد ما
در طراحی ساختمان، باد بهصورت جدا از سایر عوامل بررسی نمیشود. جهت خورشید، دید، دسترسی، توپوگرافی، همسایگی، حریم خصوصی و نیازهای عملکردی باید همراه با شرایط باد تحلیل شوند.
هدف، دستیابی به جانماییای است که از جریانهای مطلوب برای تهویه و آسایش استفاده کند و همزمان ورودیها، فضاهای داخلی و محوطههای باز را در برابر باد نامطلوب محافظت کند.
جمعبندی
باد میتواند کیفیت یک ساختمان را بهتر یا استفاده از آن را دشوار کند. نتیجه به جهت و شدت باد، شکل ساختمان، محل بازشوها، ساختمانهای اطراف و نحوه طراحی فضاهای باز وابسته است.
بهترین جانمایی لزوماً جانماییای نیست که بیشترین باد را وارد ساختمان کند. طراحی مناسب باید میان تهویه طبیعی، آسایش حرارتی، کنترل گردوغبار، حفاظت در برابر باران و مصرف انرژی تعادل ایجاد کند.
بررسی باد باید پیش از تثبیت فرم و پلان انجام شود؛ زیرا تغییر جهت یا محل ساختمان در مراحل پایانی میتواند دشوار و پرهزینه باشد.
