سيستمي كه در اين مقاله معرفي و بررسي مي‌شود، از انرژي خورشيدي جهت روشنايي و از باد جهت تهويه ساختمان بهره مي‌گيرد. اساساً اين سيستم به ۳ روش به كار مي‌رود:
۱- استفاده جهت روشنايي در روز۱
۲- استفاده جهت تهويه طبيعي۲
۳- استفاده توأم (روشنايي و تهويه)
سيستم روشنايي و تهويه طبيعي
(NATURAL LIGHT AND VENTILATION IN A SINGLE INSTALATION)
علي محمد ميرشمس
شركت مهندسي آسياوات – گروه تحقيق و پژوهش
info@asiawatt.com
تلفن: ۸۸۷۷۸۰۱۴-۰۲۱
سيستمي كه در اين مقاله معرفي و بررسي مي‌شود، از انرژي خورشيدي جهت روشنايي و از باد جهت تهويه ساختمان بهره مي‌گيرد. اساساً اين سيستم به ۳ روش به كار مي‌رود:
۱- استفاده جهت روشنايي در روز۱
۲- استفاده جهت تهويه طبيعي۲
۳- استفاده توأم (روشنايي و تهويه)
براي روشنايي فضاهاي داخل و محروم از نور طبيعي، يا بايد با هدر دادن فضا و مساحت مفيد ساختمان نورگير احداث كرد يا با وسايل روشنايي ، نور لازم را تأمين كرد. نورگيرها علاوه‌بر اشغال مساحت زياد و مشكلاتي كه دارند، در بعضي فضاها كاربرد آنها با محدوديت روبرو است. از طرفي لامپها با مصرف انرژي ، كيفيت نوري را كه ايجاد مي‌كنند نسبت به نور طبيعي براي چشم كمتر و به خصوص براي فضاهاي آموزشي و ادارات خسته كننده و آزار دهنده است. سيستم روشنايي خورشيدي (Sun Pipe) همانند لوله است كه نور خورشيد را به داخل ساختمان هدايت مي‌كند. اين سيستم بطور كلي شامل سه قسمت كلكتور، هدايت كننده و ديفيوزر مي‌باشد كه كلكتور(شيشه محدب با قطر ۲۰-۱۰ سانتيمتر) بر روي بام ساختمان نصب مي‌شود و انرژي خورشيدي جمع‌آوري شده به وسيله آن، توسط هدايت كننده (لوله آلومينيومي با ضريب انعكاس بالا) به داخل ساختمان منتقل مي‌شود و پس از عبور از آن توسط ديفيوزر در داخل فضاي مورد نظر پخش مي‌شود. هر يك از اين قسمتها داراي خواص مطلوبي بوده و حداقل ميزان انتقال حرارت را دارا مي‌باشند. به همين دليل در زمستان و تابستان تبادل حرارت بين داخل و خارج وجود نداشته و از اين نظر عايق‌بندي لازم حاصل مي‌گردد. بر خلاف نورگيرها كه نور هدايت شده توسط آنها تابع زاويه تابش خورشيد است و فقط در يك ناحيه از فضاي مورد نظر هدايت مي‌شود،سيستم روشنايي خورشيدي Sun Pipe در تمام مدت تابش نور خورشيد و بدون توجه به زاويه تابش نور را در تمام فضا توسط ديفيوزر پخش مي‌كند. Sun Pipe براي سقفهاي شيب‌دار در ضلع جنوبي نصب مي‌شود و طلوع آفتاب تا غروب، روشنايي بدون هزينه و معادل لامپ ۱۲۰۰ وات ايجاد مي‌كند. اين سيستم براي فضاهاي آموزشي و ادارات كه ساعات فعاليت آنها بيشتر در طول روز است بسيار مناسب مي‌باشد.
تهويه طبيعي به مدت ۲۰۰۰ سال است كه به كار مي‌رود و اساس كار آن جابجايي هوا توسط اختلاف فشار و دماي داخل و خارج است و همانند بادگيرهايي است كه در ايران به كار مي‌رفته است. بدين ترتيب كه هوا در جهت وزش آن بدليل اينكه داراي فشار بيشتري از هواي فضاي داخل ساختمان است از بين پره‌ها(damper) كه زاويه آنها به طرف داخل است وارد ساختمان مي‌شود، از طرفي با ورود هوا، هواي داخل از سمت ديگر بدليل افزايش فشار نسبي در داخل و اينكه دماي آن نيز بيشتر است، توسط دمپرها كه زاويه آنها به سمت خارج است بيرون مي‌رود. اين سيستمها مي‌توانند بصورت قابل كنترل به كار روند. بدين ترتيب كه با توجه به دماي داخل و خارج زاويه دمپرها تغيير مي‌يابد و ميزان گردش هوا به طور مناسب تنظيم مي شود.
كاربرد ديگر سيستمهاي تهويه طبيعي در كنار دودكش تعبيه شده در ساختمان است كه از طريق بالانس حرارتي با ديواره دودكش از يك سمت دودكش هوا وارد و از سمت ديگر دودكش از ساختمان خارج مي‌شود. بطور كلي هزينه اين سيستمها از سيستمهاي تهويه اجباري كمتر است، در عين حال نيازي به مصرف انرژي و هزينه‌هاي تعمير و نگهداري نيز ندارند.
بصورت انتخابي در كنار سيستم روشنايي خورشيدي ياد شده مي‌توان سيستم تهويه طبيعي به كار برده شود.
برخي نكات قابل توجه و مزاياي اين سيستم روشنايي همراه با تهويه طبيعي عبارتست از:
۱٫ بهره‌گيري از انرژي خورشيدي جهت روشنايي بخشهايي از ساختمان كه از نور طبيعي(نورگير) برخودار نيستند.
۲٫ حذف نورگير در ساختمانها و استفاده بيشتر از فضا و مساحت موجود.
۳٫ امكان استفاده از سيستم تهويه طبيعي در كنار آن و جابجايي هوا در ساختمان بصورت طبيعي.
۴٫ نصب سريع و آسان بدون قطعات مكانيكي و الكتريكي
۵٫ بي‌نياز از سيستم تعمير و نگهداري و حذف هزينه‌هاي تعميراتي
۶٫ بهره‌گيري از نور طبيعي كه رنگ آن از نظر تطابق، طبيعت چشم انسان بسيار مطلوبتر از نور ايجاد شده توسط لامپهاي الكتريكي مي‌باشد. اين مطلب به خصوص در مورد مدارس، كتابخانه‌ها، سالنهاي مطالعه و اداره‌ها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.
۷٫ صرفه‌جويي در انرژي برق در بخش روشنايي
۸٫ امكان استفاده از آن در سرويسهاي بهداشتي
۹٫ بسيار مناسب جهت استفاده در مدارس، مساجد، بيمارستانها، هتلها و كلاً ساختمانهاي با زيربناي زياد
۱۰٫ كمك به حفظ محيط زيست با مصرف كمتر انرژي الكتريكي
۱۱٫ عمر طولاني در حدود ۳۰ سال
شكل۱: سيستم روشنايي خورشيدي و تهويه طبيعي در كنار هم
شكل ۲: نماي بيروني سيستم روشنايي و تهويه طبيعي
شكل ۳: سيتم تهويه طبيعي در كنار دودكش موجود در ساختمان
