خنک سازی محیط‌های شهری و تأثیر آن بر تغییرات اقلیمی در محلات سنتی و سکونتگاه‌های غیررسمی از طریق آسایش حرارتی بیرونی (نمونه موردی محلات عاملی ، قلعه ساختمان و شهرک حجت شهر مشهد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی معماری ، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه صنعتی شاهرود،شاهرود، ایران

2 کارشناسی ارشد طراحی شهری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

چکیده

اقلیم زمین نسبت به گذشته گرم‌تر شده است که توسط مشاهدات متعدد مورد تائید قرارگرفته است .در دهه‌های اخیر شهرها با دو چالش تأثیر تغییرات اقلیمی و کاهش آن و لزوم توجه به رشد شهرنشینی دست‌به‌گریبان شده است. روش این تحقیق شبیه‌سازی مجموعه نرم‌افزار Envi-Met ،Leonardo و همچنین Rayman است. یافته‌ها نشان می‌دهد که هرچقدر نسبت ارتفاع به عرض بیشتر شود، دسترسی نور خورشید به محیط کمتر می‌شود و دمای محیط کاهش می‌یابد. عنصر باد نیز کمک‌کننده به کاهش دمای محیط در دره‌های شهری است. علاوه بر آن کاهش سطوح نفوذناپذیر پوشش‌های شهری و وجود مصالح با آلبدوی بالا، باعث افزایش در تبخیر و تعرق می‌شود که شرایط خنک‌تر شدن محیط‌های شهری را مهیا می‌کند و سبب کاهش تأثیرات نامطلوب گرمای شهری برآسایش حرارتی بیرونی می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد که ایجاد سایه‌اندازی از طریق ایجاد تغییرات متنوع در ساختارهای ارتفاع به عرض (H/W) که هم سایه‌اندازی را افزایش دهد و هم در بخش‌هایی راه را برای انتشار گرمای محیط بازنماید، می‌تواند در کاهش دمای محیط و سطوح، تأثیرگذار باشد. ازاین‌رو استفاده از سطوح شهری نفوذپذیر و انتخاب مصالح جداره‌های ساختمان‌ها با بازتابش کم در جذب کمتر نور خورشید تأثیرگذار است و می‌تواند بر خنک‌سازی محیط‌های شهری تأثیرگذار باشد .

کلیدواژه‌ها


امیر فخریان، م. رهنما،.م.م، آقاجانی، ح،(1391). اولویت‌بندی نیاز به خدمات بهداشتی درمانی محلات حاشیه‌نشین شهر مشهد بر اساس سیستم پشتیبانی فضایی چند معیاره. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 2(6)،صص 36-17.
ثناگر دربانی،ا. رفیعیان.م. حنایی،ت. منصفی پراپری.د،(1396). اثرات زیست‌محیطی تغییرات هندسه بافت شهری بر دمای محیط و آسایش حرارتی بیرونی در اقلیم خشک شهر مشهد (نمونه موردی بافت قدیمی پاچنار و بافت جدید شاهد). محیط شناسی،43 (4)، صص 578-561.
حیدری، ش. و منعام، ع،(1392). ارزیابی شاخصه‌های آسایش حرارتی در فضای باز. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای،11(20)، صص 216-197.
ذوالفقاری، ح،(1386). تعیین تقویم زمانی مناسب برای گردش در تبریز با استفاده ازشاخص و متوسط نظرسنجی پیش بینی شده PMV و دمای معادل فیزیولوژی(PET). پژوهش‌های جغرافیایی،39 (62)، صص 141-129.
مهندسین مشاور فرنهاد، (1388). گزارش مطالعات پایه محیط انسان‌ساخت جلد مسکن و نحوه سکونت، جلد اول.
Abreu-Harbich ,L. V., Labaki, L. C., & Matzarakis, A.(2014). Thermal bioclimate in idealized urban street canyons in Campinas, Brazil. Theoretical and Applied Climatology, 115(2-1),115-223.
Akbari, H.(2005).Energy Saving Potentials and Air Quality Benefits of Urban HeatIslandMitigation, Lawrence Berkeley National Laboratory: Lawrence Berkeley National Laboratory.
Akbari, H., Bretz, S., Kurn, D. M. and Hanford, J.(1997). Peak power and cooling energy savings of high-albedo roofs. Energy and Buildings, 25(2),117-126.
Amirtham, L. R.(2010).Effect of urbanization on urban heat island and thermal comfort in chennai metropolitan area(PHD Thesis), Anna University.
Baruti, M. M., Johansson, E., & Åstrand, J.(2019). Review of studies on outdoor thermal comfort in warm humid climates: challenges of informal urban fabric. International Journal of Biometeorology, 63(10),1449-1462.
Bramley, G., & Kirk, K.(2005). Does Planning Make a Difference to Urban Form? Recent Evidence from Central Scotland. Environment and Planning, 37(2),355-378
Bruse, M.(1999). The Influences of Local Environmental Design on Microclimate Development of a Prognostic Numerical Model ENVI-Met for the Simulation of Wind, Temperature and Humidity Distribution in Urban Structures(PHD Thesis). University of Bochum.
Clifton, K., Ewing, R., Knaap, G. J., & Song, Y.(2008). Quantitative analysis of urban form: a multidisciplinary review. Journal of Urbanism: International Research on Placemaking and Urban Sustainability,1(1),17-45.
Cuthbert, A. L., & Anderson, W. P.(2002).An examination of urban form in Halifax-Dartmouth: Alternative approaches in data. Canadian Journal of Urban Research,11(2),213-237. 
Dai, Q.(2014).The Impact of Urban Form on Thermal Comfort across Street Zones(PHD Thesis), The Chinese University of Hong Kong.
Dempsey, N., Brown, C., Raman, S., Porta, S., Jenks, M., Jones, C., & Bramley, G.(2010) .Elements of Urban Form. Dordrecht, Springer Netherlands.
Erell, E., Pearlmutter, D. , &Williamson, T. J.(2011) .Urban Microclimate: Designing the Spaces Between Buildings. Taylor & Francis.
Fabbri, K.(2015).Indoor Thermal Comfort Perception :A Questionnaire Approach Focusing on Children. Switzerland, Springer International Publishing.
Fanger, P.(1970).Thermal comfort. Analysis and applications in environmental engineering. Danish Technical Press, Copenhagen, Denmark
Fröhlich, D. , &Matzarakis, A.(2013). Modeling of Changes in Human Thermal Bioclimate Resulting from Changes in Urban Design: Example Based on a Popular Place in Freiburg, Southwest Germany. Theoretical and Applied Climatolog,443-449.
Galal, O. M., Mahmoud, H., & Sailor, D.(2020).Impact of evolving building morphology on microclimate in a hot arid climate. Sustainable Cities and Society,54,102011 .
Gambo Hamza ,Y., Ameta, S., Tukur, A. , & Usman, A.(2020). Overview on Evidence and Reality of Climate Change. Journal of Environmental Science Toxicology and Food Technology, 14,17-26. 
Höppe, P.(1999). The physiological equivalent temperature–a universal index for the assessment of the thermal environment. International Journal of Biometeorol, 43,71-75.
Horrison, E. , &Amirtham, L.(2016). Role of Built Environment on Factors Affecting Outdoor Thermal Comfort - A Case of T. Nagar, Chennai, India. Indian Journal of Science and Technology, 9(5),1-4.
IPCC.(2007).Climate Change Synthesis Report – Summary for Policymakers. Cambridge University Press, Assessment of Working roups I, II, and III. the Third Assessment Report of the International Panel on Climate Change.
IPCC.(2018).Global Warming of 1.5°C. Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report. Geneva, Switzerland.
Irger, M.(2014).The Effect Of Urban Form On Urban Microclimate(PHD Thesis). The University of New South Wales
Jamei, E. , & Rajagopalan, P.(2018). Effect of street design on pedestrian thermal comfort. Architectural Science Review, 11(2),62-92.
Lee, H. , &Mayer, H.(2018). Thermal comfort of pedestrians in an urban street canyon is affected by increasing albedo of building walls. International Journal of Biometeorology, 62.
Lee, L. S. H. , & Jim, C. Y.(2019).Urban woodland on intensive green roof improved outdoor thermal comfort in subtropical summer. International Journal of Biometeorology, 63(7),895-909.
Matzarakis, A., & Mayer, H.(1996). Another kind of environmental stress: thermal stress. WHO Colloborating Centre for Air Quality Management and Air Pollution Control Newsletter,18,7-10.   
Matzarakis, A., Mayer, H., &Iziomon, M.(1999). Applications of a universal thermal index: physiological equivalent temperature. International Journal of Biometeorology,43(2),76-84. 
Matzarakis, A., Rutz, F, & Mayer, H.(2007). Modelling radiation fluxes in simple and complex environments: basics of the RayMan model. International Journal of Biometeorology, 54(2), 131-139
Mayer, H., &Höppe, P.(1987). Thermal comfort of man in different urban environments. Theor Appl Climatol,38, 43-49.
Muniz-Gäal, L. P., Pezzuto, C. C., Carvalho, M. F. H. d., &Mota, L. T. M.(2020). Urban geometry and the microclimate of street canyons in tropical climate. Building and Environment,169, 106547
Oke, T.R. (1987). Boundary Layer Climates. 2nd Edition, Methuen Co., London, New York,
Oke, T. R. (2006).Initial guidance to obtain representative meteorological observations at urban sites. WHO/TD.
Oliver, J. E.(2005).Encyclopedia Of World Climatology .Springer Netherlands.
Oliveira, V.(2016). Urban Morphology an Introduction to the Study of the Physical Form of Cities. Springer International Publishing
Peng ,Y., Feng, T., &Timmermans, H.(2019). A path analysis of outdoor comfort in urban public spaces.Building and Environment, 148,459-467.
Prasad, N., Ranghieri, F., Shah, F., &Trohanis, Z.(2009). Climate Resilient Cities : A Primer on Reducing Vulnerabilities to Disasters. Washington, DC, World Bank.
Roaf, S., Crichton, D., &Nicol, F.(2009).Adapting Buildings and Cities for Climate Change: A 21st Century Survival Guide. Oxford, United Kingdom, Taylor & Francis Ltd.
Santamouris, M., Adnot, J., Klitsikas, N., Orphelin, M., Lopes, C, & Sanchez, F.(2004).Cooling the cities: Energy Efficent Cooling systems and techniques for urban buildings. Greece, university of Paris.
Saud Alznafer, B. M.(2014).The impact of neighbourhood geometries on outdoor thermal comfort and energy consumption from urban dwellings a case study of the riyadh city, the kingdom of saudi arabia(PHD Thesis), Cardiff University.
Sen, S. and Roesler, J.(2020). Wind direction and cool surface strategies on microscale urban heat island.Urban Climate,  31,100548.
Shahmohamadi, P., Che-Ani, A. I., Etessam, I., Maulud, K. N. A., &Tawil, N. M.(2011). Healthy Environment: The Need to Mitigate Urban Heat Island Effects on Human Health. Procedia Engineering,  20(Supplement C),61-70.
Szokolay S. V.2008.Architectural Science The Basis Of Sustainable Design, Elsevier.
Xiong, Y., Zhang, J., Xu, X., Yan, Y., Sun, S., &Liu, S.(2020). Strategies for improving the microclimate and thermal comfort of a classical Chinese garden in the hot-summer and cold-winter zone. Energy and Buildings, 215.109914.
Yang W., Wong, N. H., & Lin, Y.(2015). Thermal Comfort in High-rise Urban Environments in Singapore. Procedia Engineering,  121(Supplement C) ,2125-2131
Yıldırım ,M.(2020). Shading in the outdoor environments of climate-friendly hot and dry historical streets: The passageways of Sanliurfa, Turkey. Environmental Impact Assessment Review80,1-11.
Yang, W., Wong, N. H., & Li, C.-Q.( 2016). Effect of Street Design on Outdoor Thermal Comfort in an Urban Street in Singapore. Journal of Urban Planning and Development,142(1),1-19.