نور طبیعی ساختمان و تاثیر آن در ساختمان سازی

محاسبه کردن جهتی که خانه به آن سمت قرار گرفته (وضعیت قرار گرفتن خانه نسبت به قطب شمال، جنوب، غرب، شرق) یکی از اولین گام­ هایی است که اگر می خواهیم خانه­ ی ما در مصرف انرژی کارآمد باشد، در نظر بگیریم. از نور طبیعی ساختمان، هنگام نقش کشی ساختمان می توان بهترین بهره را برد و دانستن جهتی که خانه در آن سمت و سو قرار دارد یکی از مولفه­ ها است و باید به آن توجه کنیم. زیرا جهت قرار گیری خانه، اتاق‌ها و روشنایی که از نور طبیعی ساختمان می توان بدست آورد، در ساعات مختلف شبانه روز، فصول و بسته به شرایط اقلیمی که خانه قرار دارد (گرم و خشک یا سرد ) استراتژی متفاوتی برای دریافت تابش نور طبیعی ساختمان باید در نظر گرفت. از طرف دیگر با توجه به شرایط محیطی و میزان دریافت نور طبیعی ساختمان می توان در نور پردازی ساختمان صرفه جویی کرد.

نور خورشید

نور طبیعی در معماری ساختمان بسیار اهمیت دارد خورشید منبع تامین نور طبیعی در ساختمان است و برای ایجاد نور طبیعی در معماری ساختمان مورد نیاز است. نور نه تنها نقش مهمی در ارزش گذاری بر عناصر معماری دارد بلکه یکی از عوامل مهم تعیین کننده فضا نیز محسوب می شود نور در دگرگونی ماهیت فضایی و کالبدی تاثیری بسیار دارد. نور طبیعی مناسب فضاهای شهری موجب کارایی بیشتر آنها در تمام اوقات شبانه روز شده و با حضور دائمی شهروندان در فضا به نوعی رونق اقتصادی مکان را نیز به همراه داشت.

برای شناخت و درک بهتر نور آن را به دو بخش نورهای طبیعی و مصنوعی تقسیم می کنند.زیبایی که به چشم می آید از پرتو نور و روشنایی است وگرنه در تاریکی ، زیبایی مفهمومی ندارد. بازتاب نوری که از جسم به چشم ما می رسد باعث می شود که ما بتوانیم آن را ببینیم.در طراحی دکوراسیون داخلی، نور در کنار عناصر و مفاهیم دیگر از قبیل ساختار ، نظم فضایی، مصالح ، رنگ و… مطرح می شود و در طراحی به عنوان یک عنصر مجزا باید نقش خود را ایفا کند.

یکی از مشخصه های نور طبیعی ساختمان دگرگونی آن در ساعات مختلف روز است. هر چند که خورشید برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است اما از آنجا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل می شود، باید میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع ساختمان و شرایط اقلیمی آن تامین شود چون اهمیت تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصول مختلف سال بستگی دارد. در شرایط سرد حداکثر انرژی خورشیدی مورد نیاز بوده و ساختمان باید در جهتی قرار گیرد که بیشترین تابش آفتاب را دریافت نماید.

برعکس وقتی هوا گرم است جهت ساختمان باید به نحوی باشد که شدت آفتاب در دیواره های آن به حداقل رسیده و نیز امکان نفوذ مستقیم اشعه خورشید به فضاهای داخل وجود نداشته باشد به همین دلیل نحوه نورپردازی بنا در اقلیم های مختلف مثل گرم و خشک و حاشیه کویر و اقلیم گرم و مرطوب و سردسیر با هم متفاوت است و هر کدام در این مناطق بر حسب اقلیم خاص خود، نحوه نورگیری و نورپردازی خاصی را می طلبد.

نور طبیعی در معماری به 5 نوع تقسیم می شود:

1. نور شمال
2. نور جنوب
3. نور شرق (صبحگاهی)
4. نور غرب (غروب)
5. نور عمودی (پنجره های سقفی)

چگونه بدون استفاده از نقشه جهت خانه خود را بدانیم؟

خوشبختانه امروزه ابزارهای لازم برای محاسبه سریع و موثر جهت یابی یک خانه را در اختیار داریم.

بیایید ببینیم آنها چه هستند:

هر خانه یک مرجع دارد اگر آن را بدانیم، می توانیم مستقیماً آنرا بررسی کنیم. در غیر این صورت، می توانیم از آدرس و نقشه برای دریافت جهت خانه استفاده کنیم.

برای دانستن جهت خانه یا آپارتمان، یک نقطه از خانه را به عنوان مرجع در نظر بگیریم که مثلاً قسمت بالایی خانه با شمال مطابقت دارد. گاهی حتی می توانیم از قطب نمای دیجیتال استفاده کنیم.

قطب نما       

البته ساده ترین راه برای پیدا کردن جهت خانه و مسیر راه، استفاده از قطب نما است. به عقربه­ ی قطب نما نگاه کنیم که همیشه به شمال مغناطیسی اشاره می کند، بدین ترتیب می توانیم نماهای ساختمان را جهت یابی کنیم.

ممکن است هیچ یک از نماها موازی با یک نقطه یا جهات اصلی نباشد. در این صورت جهت خانه ما در مسیر میانی ​​مانند شمال غربی، جنوب غربی و … تعیین می شود.

نقشه های گوگل

گزینه دیگر استفاده از اپلیکیشنی مانند نقشه ­ی گوگل است که به ما امکان می دهد نقشه را نسبت به شمال میزان کنیم و با نوشتن آدرس منزل خود به سرعت جهت آن را بررسی کنیم.

جهت قرار گرفتن خانه ها و بهره وری انرژی آنها، جنبه هایی که باید در نظر گرفته شوند                    

همانطور که در مقدمه­‌ی بحث دیدیم، نحوه محاسبه جهت یک خانه در رابطه با بهره وری انرژی بسیار مهم است، زیرا به ما کمک می کند تا بدانیم چند ساعت آفتاب خواهیم داشت، و این امر بستگی دارد به اینکه کدام اتاق از خانه مان را در نظر داریم و اینکه  انرژی مورد نیاز ما برای تهویه مطبوع آنجا چقدر خواهد بود.

این به چه معناست؟ به عبارتی یعنی این که سیستم های تهویه مطبوع یا گرمایشی، تا حد زیادی به میزان نور و گرمای تامین شده توسط خورشید در نمای خانه­ ی خارجی ما و زمان تابش این نور بستگی دارد.

اما، البته، جهت قرار گرفتن خانه تنها عاملی نیست که در بهره وری انرژی آن تعیین کننده خواهد بود. کیفیت پوشش ساختمان، جلوگیری از نشتی در پنجره ها و درب ها، ضد آب بودن کف ساختمان و … از دیگر عواملی است که باید در نظر گرفته شود که بتوانیم بر اساس آنها عمل کنیم.

محاسبه صحیح جهت خانه­ ی به ما این امکان را می دهد که ساعات آفتابی و گرم بودن هوا را در مورد مصرف انرژی مد نظر داشته باشیم و در نتیجه از خانه ای کارآمدتر لذت ببریم.

نور شمال ساختمان

نور طبیعی ساختمان هایی که جنوبی هستند (در نیم کره شمالی) نور مستقیم دریافت نمی کنند. این نور، نوری پراکنده و بدون انعکاس یا سایه است که برای فضای تماشای تلویزیون، اتاق کار یا استراحت مناسب است. در این تابش نور طبیعی ساختمان، باید از پنجره های بلند و عریض استفاده کرد.

برای به دست آورن حداکثر مقدار نور بدون اذیت شدن از نور مستقیم خورشید، می توان از پنجره های بزرگ در جهت شمال استفاده کردو باید به یاد داشت که تابش نور مستقیم در غذا خوری، نشیمن و … می تواند سلب آسایش کند.

اگر خانه ما ملکی شمالی باشد، بیشترین نور را از جنوب دریافت می کند و تحت شرایطی می تواند نوری از شمال دریافت کنند که نوری غیر مستقیم است. بدون دریافت نور مستقیم خورشید، در طول روز از نور طبیعی همگن برخوردار خواهد بود. این نوع جهت ­ها، مناسب آب و هوای گرم می باشد. اگر خانه ما در یک منطقه سردسیر قرار دارد، جهت رو به شمال بر هزینه های گرمایشی ما تأثیر می گذارد و هزینه ­ها را بالاتر خواهد برد.

نور جنوب ساختمان

حرکت دورانی ظاهری خورشید نسبت به زمین ایجاد می شود به همین دلیل اگرچه خورشید همیشه از شرق طلوع می کند و در غرب غروب می کند برای کشورهای نیمکره شمال خورشید یک خط سیر جنوبی دارد و برای آنها که در نیمکره جنوبی هستند خط سیر شمال دارد به همین دلیل نور خورشید در نیمکره شمال در قسمت جنوب با انحراف بیشتر و شدت گرم کنندگی کمتر در زمستان است و برعکس آن در تابستان می باشد.

معمولا فرض می شود که نمای جنوبی بهترین جهت یابی برای فضاهای خانگی است یعنی برای محل اتاق نشیمن و فضاهای داخلی خانه از طرف دیگر به دلیل انعکاس های این نور روی شیشه ها و سطوح سیقلی مکان مورد نظر همیشه هم نور مناسبی برای کار کردن نیست در طول ماه های سرد سال شدت گرمی نور برای این اتاق های جنوبی کمتر از اتاق های رو به شمال است اگر مناطق نورگیری اتاق بزرگتر شود آنگاه نیاز به وجود محافظت از نور مستقیم خورشید در تابستان به وجود می آید مثل یک سایبان و ….

نور جنوبی سایه و انعکاس ایجاد می کند و اجازه می دهد که با حجم ها بازی شود و منظره زیبایی ایجاد می کند به همین دلیل اشیا را مقابل آن طراحی می کنند یا حتی با قرار دادن یک استخر در مقابل ایوان یا پنجره های اتاق نشیمن با استفاده از انعکاس های روی سطح اب که دائما در حرکت اند روی دیوارها و سقف مناظر دلربایی ایجاد می کنند . جدا از نتایج فیزیکی نتایج روانی این نور دارد که استفاده مناسب باعث احساس سرزندگی می شود

در سردترین مناطق، جهت رو به جنوب توصیه می شود. زیرا نور به طور مستقیم بر روی نمای اصلی ساختمان در خلال بیشتر ماه­ های سال می تابد، و این باعث صرفه جویی در گرمایش شده و خانه ما را نورانی کرده و بدین ترتیب حس وسعت را به ما القا می کند.

از طرفی در صورت گرم بودن منطقه، هزینه تهویه مطبوع افزایش می یابد و بسته به شرایط ممکن است مجبور به نصب سایبان برای در امان ماندن از تابش مستقیم آفتاب شویم.

نور غرب ساختمان

این نور در کشور ما چندان مناسب نیست. در تابش نور غربی، فضاهای در معرض این نور باید از نور عمودی خورشید هنگام غروب آفتاب محافظت شوند. با به اتمام رسیدن روز از شدت نور کاسته می شود اما انعکاس آن هنوز وجود دارد.

فضاهایی که نور شرق یا غرب را دریافت می کنند، به طور معمول در صبح یا بعد از ظهر، دارای نور های به وضوح چشمگیر هستند. به دلیل زاویه کم خورشید و تابش مایل نور به اعماق فضا وارد می شود و به همین سبب چنین فضایی با نور غرب و یا شرق، نورهایی روشن تر از اتاق با جهت گیری جنوب می باشند ولی در دیگر زمان های روز بیشتر شبیه به یک فضای دارای نور شمال با نور منتشر عمل می کنند.

نور شرق ساختمان

(نور صبحگاهی) نور شرقی بهترین روش ممکن برای بیدار شدن است. بنابراین اتاق خواب ها باید به گونه ای طراحی شوند که از نور جهت شرق که ضعیفتر و خنکتر است، بیشترین بهره را ببرند. همچنین بهتر است فضاها به گونه ای چیده شوند که آشپزخانه، نشیمن و اتاق غداخوری نیز از این نور بهره ببرند. این نور در زمانی معین، سایه نیز تولید می کند که برای تزیین فضاها می توان از آن استفاده کرد.

سخن پایانی

همانطور که در این مطلب در رابطه با جهت خانه در برابر نور طبیعی ساختمان سخن گفتیم، در پس هر تصمیمی که ابتدا به نظر آسان می رسد، در واقع یک جنبه کلیدی از مسکن وجود دارد. باید تصمیم گرفت که باتوجه به نوری که به سمت خانه می‌تابد چه هدفی را میخواهیم.

به عنوان مثال، ممکن است بخواهیم اتاق نشیمن و آشپزخانه ما غالباً روشن باشد و اتاق خواب نور کمتری دریافت کند یا برعکس. در هر صورت، اکنون که می دانیم که جهات مختلف نور چه مزایایی دارند و کمترین و بیشترین حالت تابش نور طبیعی ساختمان در چه جهتی است، می توان نقشه را بصورت بهینه با مصرف انرژی و بهترین حالت روشنایی برای ساختمان در نظر گرفت.