بازشو
عبارت است از كليه بازشدگي‌هاي موجود در پوسته خارجي ساختمان كه جهت به وجود آوردن دسترسي، تأمين روشنايي، ديد به خارج، تهويه وتعويض هوا مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مانند انواع درها، نورگيرها، پنجره‌ها و ...
بايم‌وارونه
عبارت است از بام تخت. بعد از شيب‌بندي واجراي عايق حرارتي درآن‌ها انجام مي پذيرد.
بخاربندي
چنانچه از نفوذ بخار آب در پوسته بر اثر اختلاف فشار جزيي بخار آب در دو طرف پوسته جلوگيري گردد به اين عمل بخاربندي مي‌گويند.
معيان
معيان سطحي عبارت است از ايجاد قطرات آب بر روي عنصر ساختماني. ميعان عمقي عبارت است از تشكيل قطرات آب در داخل منافذ عنصر ساختماني به حدي كه به مرز جاري شدن برسد.
نشت هوا
عبارت است از ورود ويا خروج هوا در ساختمان از خلل و فرج‌هايي غير از محل‌هاي در نظر گرفته شده جهت تعويض هوا.
هوابندي
عبارت است از جلوگيري از نفوذ هوا از خارج ساختمان به داخل يا نشت هوا از داخل ساختمان به خارج از طريق پوسته ويا درزهاي عناصر سازنده آن.
در اقليم‌هاي گرم و خشك، گرم ومرطوب و سرد كوهستاني كه عدم انتقال حرارت از داخل به بيرون و يا بالعكس اهميت دارد مي‌توان با دو جداره كردن ديوارهاي خارجي كارآرايي ديوارها را دو چندان كرد و مقاوم حرارتي آنها را بالا برد. چون هوا عايق مناسبي مي‌باشد اساساً هرچه مواد و مصالح ساختماني متخلخل‌تر باشند در برابر گرما، صوت و الكتريسته عايق‌تر ميباشند و برعكس هرچه مواد و مصالح به كار رفته توپُرتر و چگال‌تر باشند راحت‌تر گرما و صوت و الكتريسيته را از خود عبور مي‌دهند.
اساساً تابش نور به پنجره با زاويه 45 درجه مطلوب باشد. اگر زاويه تابش از اين مقدار كمتر شود مقدار اشعه عبور يافته بيشتر مي‌شود و همچنين هرچه زاويه تابش از 45 درجه بيشتر شود مقدار اشعه عبور يافته از شيشه كاهش مي‌يابد. به عبارتي منعكس شده و به داخل وارد نيم‌شود. نفوذ تابش خورشيد به فضاهاي داخلي هميشه مضر نمي‌باشد. به خصوص در فصل زمستان از خاصيت گلخانه‌اي شيشه نهايت استفاده را مي‌كنند و از تابش خورشيد براي گرم كردن فضاهاي داخلي ساختمان استفاده مي‌شود. زيرا پنجره‌ها به عنوان يك تله حرارتي عمل مي‌كنند. امواج گرمازا را به داخل راه داده و از خروج آنها به بيرون جلوگيري به عمل مي‌آورند.
نكته : به اعتقاد متخصصان امر ضوابط زير موقع طراحي و نصب پنجره ها بايد مورد توجه واقع شود:
1- استفاده از سايه‌بان مفيد و مؤثر براي سايه‌اندازي روي پنجره‌ها در فصل تابستان و جلوگيري از ورود نور مزاحم به داخل ساختمان
2- عدم به كارگيري پنجره‌هاي وسيع در ضلع شمالي جهت جلوگيري از اتلاف حرارتي در داخل ساختمان در فصل زمستان
3- استفاده از شيشه‌هاي دو جداره در پنجره ها براي جلوگيري از تبادل حرارتي آنها با محيط خارج و عدم تلف شدن حرارت در ساختمان
4- درزبندي وهوابندي پنجره‌ها با استفاده از نوارهاي درزبند
5- عدم به كارگيري پنجره‌هايي با ابعاد بزرگ در جهت‌هاي شرقي- غربي براي جلوگيري از ايجاد گرماي بيش از حد در فصل تابستان
لازم به ذكر است كه در حالت كلي نور شرق و غرب نورهاي مناسبي نيستند و بسيار آزاردهنده ميباشند. به همين جهت در طراحي معماري در جهت شرقي و غربي معمولاً فضاهايي را قرار مي‌دهند كه نياز به نور مستقيم ندارند و يا نياز كمي دارند. مثل انبار، راه‌پله، سرويس بهداشتي و...
نوع بادشكن در جهت وشكل جريان هوا و مساحت منطقه حفاظت شده مؤثر است. در بادشكن‌هاي توپر و يكپارچه (مثل ديوار) به وجود آمدن پيچيدگي و چرخش هوا در ناحيه فوقاني بادشكن از كارآيي و راندمان آن مي‌كاهد.
عوامل فرعي
بجز عوامل اقليمي ذكر شده در مباحث گذشته (تابش آفتاب، دماي هوا، رطوبت، بارندگي و باد) عوامل ديگري نيز وجود دارند كه در شرايط آب و هوايي هر منطقه تأثير مي‌گذارند. به اين دسشته از عوامل، عوامل فرعي گفته مي‌شود كه عبارتند از :
1- ارتفاع از سطح دريا
2- عرض جغرافيايي
3- فاصله از دريا
4- عوامل خاص
5- ارتفاع از سطح دريا
نظر به اين كاهش فشار رابطه مستقيمي با ارتفاع از سطح دريا دارد و همچنين تغييرات ديگري چون افزايش و كاهش رطوبت، نوع و شدت بارندگي متأثر از ارتفاع از سطح دريا ميباشند، لذا اين مورد نيز مي‌تواند تغييرات محسوسي را در اقليم هر منطقه به وجود آورد.
عرض جغرافيايي
در نيم‌كره شمالي هرچه از عرض‌هاي بالا حركت كنيم اساساً هوا سردتر مي‌شود (به اين شرط كه عوامل ديگري مثل عوارض جغرافيايي، درياها، دشت ها، جنگل‌ها و.... وجود نداشته باشند) كه اگر در نقشه‌هاي جغرافيايي به كشورهايي كه در اين طيف قرار مي‌گيرند دقت شود درستي مطلب ذكر شده در بالا تأييد مي‌شود.
فاصله از دريا
نظر يه اين كه يكي از عوامل عمده تأمين رطوبت هر منطقه تبخير آب درياها و اقيانوس‌ها است، لذا بديهي است كه هر اندازه منطقه‌اي به دريا نزديك‌تر و يا دورتر باشد، در اقليم آن تفاوت‌هايي به وجود خواهد آمد.
نكته: دو منطقه با اقليم مشابه داراي آب و هويا و عرض جغرافيايي مشابهي هستند.
عوامل خاص
وجود يك م نبع توليد رطوبت ويا انرژي به صورت عظيم مي‌تواند بر شرايط آب و هوايي هر منطقه تأثير بگذارد. به طور مثال در شهرهاي بسيار بزرگ گرماي حاصل از رفت و آمد ماشين‌ها، و يا گرماي حاصل از نيروگاه‌هاي بزرگ صنعتي مي‌تواند بر شرايط اقليمي تأثير بگذارد.
اگر ضخامت دو جداره ديوارهاي دو جداره يكسان نبود آنگاه با توجه به عملكرد ساختمان بايد جاي جداره نازك‌تر و ضخيم‌تر را انتخاب كنيم. به طور مثال اگر ساختمان مورد نظر يك ساختمان اداري باشد كه فقط 8-7 ساعت در طول روز كاربردي دارد، بهتر است جداره داخلي نازك‌تر باشد چون سريع سرد وسريع گرم مي‌شود. ولي اگر ساختمان مد نظر ما يك ساختمان مسكوني باشد نبايد سريع سرد شود پس بايد جداره داخلي ضخيم‌تر باشد.
ضخامت قابل قبول لايه هوا به منظور عايق حرارتي در ديوار 10 سانتي‌متر است.
آفتاب‌شكن‌ها
آفتاب شكن‌ها انواع مختلف دارند كه هم مي‌توان آنها را در بريون از پنجره نصب كرد و هم در قسمت داخلي. اما در هر دو خالت وظيفه اصلي آفتاب‌شكن، تنظيم ميزان نور وگرماي ورودي به داخل ساختمان مي‌باشد. آفتاب‌شكن‌هايي كه در قسمت بيروني پنجره نصب مي‌شوند معمولاً با مصالح بنايي ساخته مي‌شوند (در گذشته نوع حصيري آن هم متداول بوده است) و آفتاب‌شكن‌هايي كه در قسمت داخلي نصب مي‌شوند معمولاً به صورت انواع مختلف پرده ميباشند. لازم به توضيح است كه آفتاب‌شكن هاي خارجي در حالت كلي بازدهي بيشتري دارند و استفاده از آنها توصه مي‌شود.
نورگيرهاي سقفي
عناصري كه به عنوان نورگير در سقف مطرح ميباشند استفاده از آنها در مواردي پيش مي‌آيد كه معولاً نتوانيم از اضلاع مختلف ساختما ن نورگيري كنيم. به طور كلي نورگيرهاي سقفي باعث تسريع انتقال حرارت، ورود هوا تازه به داخل ساختمان ورود نور و... مي‌شوند.
اكنون به توضيح راه حل‌هايي كه براي حل مشكلات اقليمي يزد به كار گرفته شده مي‌پردازيم. يكي از اين راه‌حل‌ها ساختن شهرها به صورت قلعه‌اي و متراكم مي‌باشد. اين كار دركم كردن سطوح در تماس با گرما، نقش به سزايي دارد و باعث مي‌شود كه بناها بر روي يكديگر سايه‌اندازي كنند و نتيجتاً موجب خنك شدن جداره‌هاي خارجي ساختمان ها مي‌شود. لازم به توضيح است كه جهت كوچه‌هاي اصلي به گونه‌اي انتخاب مي‌شده كه از شرايط آب و هوايي نامناسب اين اقليم در امان باشند (شرايطي مثل افتاب سوزان، بادهاي گرم به همراه گردو غبار و...)
در شهر يزد قسمت اصلي خانه‌ها را رو به سمت شمال شرق مي‌سازند. ويژگي مذكور دراكثر شهرهاي اين نواحي به چشم مي‌خورد. علت اين جهت‌گيري دراما ن ما ندن از تابش آفتاب‌سوزان مي باشد. لذا قسمت تابستان نشين خانه را در اين جهت قرار مي‌دهند (جهت شما شرقي). در قسمت مقابل تابستان‌نشين بخش زمستان‌نشين را قرار مي‌دهند كه در زمستان از نور آفتاب بهره ببرد. به طور كلي معماري اين نواحي (اقليم گرم و خشك) به صورتي است كه همه فضاها حول يك حياط مركزي شكل مي‌گيرند.
اين حياط‌هاي مركزي در دل ساختمان‌ها در تمام فصول سال محيط بهداشتي و مطبوعي را براي ساكنين فراهم مي‌كنند كه هم از تابش آفتاب در امان ميباشند و هم از بادهاي گرم بيابان و ساير عوامل ناراحت‌كننده.
در قسمت ديگر حياط معمولاً فضاهاي كم‌اهميت مثل انبار و .. لازم به ذكر است به جهت نامناسب بودن اين جبهه‌ها، فضاهايي كه در اين جبهه‌ها واقع مي‌شوند بيشتر از سقف عمل نورگيري را انجام مي‌دهند..
شهرهاي كاشان و يزد به شهر بادگيرها معروفند. گاهي اوقات در برخي از شهرهاي كويري از جهات مختلفي باد مي‌وزد اما اكثر آنها به صورت بادهاي شديد و همراه باگرد و غبار هستند. در اين مواقع بادگير را فقط رو به جهت شمال شرق مي‌سازند.
در مورد بادگيرها بايد به اين نكته دقت كرد كه وظيفه بادگير فقط اين نيست كه هواي خنك و تازه بيرون را به داخل ساختمان هدايت كند بلكه آنها معمولاً درساختمان كارمكش را نيز انجام مي‌دهند. بديت ترتيب كه در نواحي كويري معمولاً جهت وزش بادهاي مطلوب و خنك و بادهاي طوفاني مخالف هم هستند. لذا هنگامي كه باد مطلوب بوزد بادگير آن را به داخل هدايت مي‌كند اما هنگامي كه باد طوفاني بوزد اين باد به قسمت پشت بادگير دريچه بادگير برخورد مي‌كند. لذا طبق توضيحات داده شده در دريچه بادگيرمكش ايجاد مي‌شود و نتيجتاً هواي داخل ساختما ن به بيرون كشيده مي‌شود.
جهت‌گيري خانه‌ها در اين اقليم بايد به گونه‌اي باشد كه آفتاب گرم بعدازظهر تابستان را كاملاً رد كند. اگر قرار باشد كه بدنه ساختمان در يك جهت قرارگيرد جهت 25 درجه شرقي مناسب‌ترين جهت مي‌باشد و مي‌توان آن را تا 35 درجه جنوب شرقي هم تغيير داد.
استفاده از زيرزمين درجهت ايجاد شرايط مطلوب براي زندگي ومعماري. چون در اين صورت به عبارتي ساختمان را در زمين دفن مي‌كنيم كه در فصول گرم سال زيرزمين داراي آب وهواي خنك و مناسبي براي زندگي كردن مي‌باشد.
در اين اقليم غالباً ساختمان‌ها را با مصالحي مي‌سازند كه ظر فيت حرارتي كمي دارند اما در مواردي كه مجبور به استفاده از مصالح ساختماني سنگين بوديم، آنها را در ضخامت‌هاي كم در نظر مي‌گيريم. پس در اين اقليم استفاده از مصالح سبك توصيه مي‌شود. اگر از مصالح سنگين استفاده شود تا حدي زيادي از سودمندي تهويه وكوران هوا كاسته مي‌شود.
استفاده از حجم‌هايي براي ساختمان كه ميزان مساحت سطوح خارجي آن برابر حداقل باشد تا گرماي كمتري هدر رود.
در مورد مقايسه ابعاد پنجره‌ها در دو اقليم گرم و خشك و سرد و كوهستاني بايد به اين نكته اشاره كرد كه در حالت كلي ابعاد بازشوهايي كه رو به بيرون (خارج از ساختمان) هستند، در اقليم سرد و كوهستاني بزرگتر از اقليم گرم وخشك ميباشند.
استفاده ازمعابر سرپوشيده (ساباط) در سطح شهر
خيابان و معابر مناسب است كه در جهت شمالي وجنوبي ساخته شوند تا بديت ترتيب برف و يخ موجود در خيابان‌ها آب شوند. اگر عكس حالت بالا انجام شود يعني معابر شرقي- غربي باشند هميشه يك سمت خيابان در سايه خواهند بود و نتيجتاً برف و يخ در اين قسمت تا پايان زمستان باقي خواهند ماند.
عموماً شهرها وروستاها به صورت خطي در جهت شرقي- غربي گسترش پيدا مي‌كنند تا در معرض نسيم هاي دريايي قرار گيرند.
استفاده از بادگيرهاي يكطرفه رو به دريا براي بهره بردن از نسيم خنك دريايي. البته استفاده از بادگير در تقاط نزديك به دريا متداول است و هرچه از دريا دورتر شويم از تعداد بادگيرها كاسته مي‌شود و در برخي نواحي هم اين عنصر از ساختمان حذف گرديده است.
ايجاد كوران هوا در منطقه‌اي كه افراد حضور دارند از اهميت بيشتري برخوردار است.
عايق‌كاري حرارتي بام تخت از خارج
بام تخت با عايق حرارتي خارجي روي عايق رطوبتي (بام وارونه)
در اين روش، عايق حرارتي به عنوان نوعي محافظ بر روي عايق رطوبتي قرار مي‌گيرد. دراين سيستم عايق‌هاي مصرفي پلي‌استارين و پلي‌اورتان (با وزن حجمي زياد و ضريب جذب آْب كم) هستند. براي اين كه عايق حرارتي در مقابل تابش فرابنفش و اثر بارهاي متمركز محافظت گردد، توصيه مي‌شود كه بر روي لايه‌اي از شن بادامي، موزاييك بدون ملات با ضخامت معادل ضخامت عايق حرارتي قرار داده شود.
ميعان در پوسته ساختمان
عوامل ايجادكننده ميعان
پديده ميعان به دليل فشار نسبي بخار آب در دو طرف پوسته و بالا بودن رطوبت نسبي داخل و يا خارج پوسته به وقوع مي‌پيوندد. فشار نسبي بخار آب، خود به دما و رطوبت نسبي بستگي دارد و با آنها داراي رابطه مستقيم مي‌باشد.
اگر امكان خطر ميعان در يك لايه از پوسته وجود داشته باشد، با انجام روش‌هاي زير مي‌توان مانع از ايجاد آن شد:
1- استفاده از يك لايه بخاربند در سمت گرم يادشده
2- استفاده از يك لايه هوا در قسمتي كه از نظر خطر ميعان بحراني به نظر مي‌رسد، با هدايت آب احتمالي ناشي از ميعان به فضاي خارج
تست‌ها
1- استفاده از مصالح با ظرفيت حرارتي بالا در كدام اقليم قابل قبول نيست؟
1) استان كردستان(سنندج) 2)استان مركزي(اراك)
3) استان گيلان (رشت) 4) استان خراسان (مشهد)
2- پلان مقابل با شرايط محيطي كدام منطقه اقليمي سازگار است؟
1) گرم و خشك 2) گرم و مرطوب
3)سرد و خشك 4) سرد و كوهستاني
3- مهم‌ترين علت قرارگيري روستاه روي شيب تپه‌ها چيست؟
1) استفاده از بام هر واحد مسكوني به عنوان حياط واحد بالايي
2) آزاد گذاشتن زمين هاي هموار براي زراعت
3) بهره‌مند شدن از چشم‌اندازي وسيع به طبيعت
4) بهره‌گيري از سنگ به عنوان يك مصالح بوم‌آورد
4) جهت مناسب نورگيري براي آشپزخانه درمناطق مركزي ايران كدام است؟
1) شمال 2) جنوب 3) شرق 4) غرب
5- اگر مهم‌ترين شاخص يك اقليم رطوبت باشد، چه تناسبي بين حجم وسطح انتخاب مي‌نماييم؟
1) حداكثر نسبت سطح به حجم 2) حداقل نسبت به سطح
3) حداكثر نسبت حجم به سطح 4) حداقل نسبت به حجم
6- طول سايه يك بنا در شيب چگونه است؟
1) كوتاه‌تر است. 2) بلندتر است.
3) فرقي ندارد. 4) بستگي به جهت تابش دارد.
7- رد طراحي سايه‌بان ................... مهم‌ترين هدف است.
1) نور و هزينه 2) زيبايي و ديد
3) اقليم 4) تعادل ميان تابستان وزمستان
8- گدام گزينه حدود دما و رطوبتي را كه انسان‌ها معمولاً احساس آسايش مي‌كنند نشان مي‌دهد؟
1) 22% و Cْ22 2) 30% و Cْ30
3)50% و C ْ25 4) 71% و C ْ21
9- كدام مورد است كه در مسكن منطقه گرم و خشك از آن استفاده و در مسكن معتدل وباراني از آن پرهيز مي‌نمايند؟
1) اختلاف دماي روز و شب 2) تابش آفتاب
3) خاصيت گلخانه‌اي 4) رطوبت
10- در روستاي ابيانه بازشوهاي ساختمان به كدام سمت است؟
1) رو به آفتاب و مايل نسبت به دره و كوه
2) رو به آفتاب و دره و پشت به كوه
3) رو به آفتاب ودره و عمود بر كوه
4) رو به دره ومايل نسبت به آفتاب و كوه
11- در مقايسه با روز، دما دردره ها هنگام شب ......... است.
1) بالاتر 2) پايين‌تر
3) وابسته به پوشش گياهي 4) وابسته به توپوگرافي
12- كدام عناوين براي معرفي گسترده‌ترين پهنه اقليمي ايران مناسب‌تر است؟
1) گرم و خشك+ سرد وخشك 2) سرد و خشك+ معتدل
3) گرم و خشك+ گرم و مرطوب 4) گرم و خشك + معتدل
13- وقتي پنجره رو به جنوب يك فضا در زمستان مقابل خورشيد قرار كي‌گيرد، فضاي پشت پنجره گرم شود. علت اين امر چيست؟
1) تابش خورشيد در داخل فضا از شيشه پنجره به بيرون انتقال پيدا نمي كند و اين امر باعث گرم شدت فضاي پشت پنجره مي‌شود.
2) انرژي گرمايي داخل فضا از شيشه پنجره به خارج عبور نمي كند و اين امر باعث گرم شدن فضاي پشت پنجره مي‌شود.
3) انرژي گرمايي با طول موج بزرگتر از سه ميكرون از شيشه به داخل فضا عبور كرده و اين امر باعث گرم شدن فضاي پشت پنجره مي‌شود.
4)هيچكدام ازموارد فوق صحيح نيست.
14- پديده خاصيت شيشه كدام است؟
1) تشعشعات خورشيدي را عبور داده و از تشعشعات با طول موج كوتاه جلوگيري مي‌كند.
2) تشعشعات خورشيدي را عبور داده و از تشعشعات حرارتي جلوگيري مي‌كند.
3)تشعشعات طول موج كوتاه را عبور داده و از تشعشعات طول موج متوسط جلوگيري مي‌كند.
4) تشعشعات طول موج بلند را عبور داده و از تشعشعات با طول موج كوتاه جلوگيري مي‌كند.
15- كداميك از گزينه‌هاي زير از ويژگي‌هاي معماري اقليم سرد در ايران است؟
1) برونگرا، مصالح ساختماني سنگين، بام مسطح
2)برونگرا، سقف شيبدار، مصالح با رنگ تيره
3) درونگرا، بام‌هاي مسطح، مصالح مقاوم در برابر انتقال حرارت
4) درونگرا، سقف شيرواني، حياط مركزي
16- درمناطق گرم و خشك كدام جهت چرخش بنا مناسب‌تر است؟
1) صفر تا ْ5E 2) صفر تا ْ12 E 3) صفر تا ْ5/17 E 4) 25 تا 35 E
17- مهم‌ترين اصل در طراحي شهري مناطق سرد كدام است؟
1) حداقل سايه‌اندازي 2) جلوگيري از جريان هواي زمستاني
3) حداكثر سطوح تابش نور 4) تراكم بالا وحداقل تماس با سرما
18- مهم‌ترين عوامل آسايش انسان كدام است؟
1) دما و رطوبت 2) لباس و ذهنيت
3) تحرك و وضعيت كالبدي 4) تابش آفتاب وجريان هوا
19- تأثير ضخامت عايق در ديوارهاي بنا، به صرفه‌جويي در مصرف انرژي چگونه نسبتي است؟
1) نسبتي مساوي 2) تصاعدي نزولي 3) تصاعدي صعودي 4)نسبتي مستقيم
20- درمناطق گرم و خشك چه آپتيمم شكلي براي بنا مناسب‌تر است؟
1) 1 به 1/1 تا 3/1 2) 1 به 7/1 تا 3
3) 1 به 3/1 تا 7/1 4) 1 به 6/1 تا 4/2
21- انتقال صوت در مصالح فشرده و متخلخل چگونه است؟
1) هرچه ماده فشرده‌تر باشد صوت بيشتري منتقل مي‌كند.
2) ماده متخلخل صوت بيشتري منتقل مي‌كند.
3) مواد فشرده ومتخلخل تقريباً به طور يكسان صوت را منتقل مي‌كنند.
4) در هيچكدام از مواد انتقال صوت صورت نمي‌گيرد.
22- سقف وارونه عبارت است از : ..............
1) سقفي كه براي صاف بودن زير سقف جهت نازك‌كاري، تيرهاي آن رو به بالا طراحي شده، بعد عايق رطوبتي نصب مي‌شود.
2) سقفي كه عايق حرارتي روي عايق رطوبتي قرار گرفته و روي آن شن ريخته مي‌شود.
3) سقفي كه بعد از سقف، عايق حرارتي نصب شده بعد از آن بتن شيب و عايق رطوبتي و ديگر لايه‌ها اجرا مي‌شوند.
4) سقفي كه روي عايق رطوبتي آسفالت پخش مي شود و سپس روي آسفالت شن ريخته و موزاييك مي‌شود.
23-استفاده از بادگير در معماري سنتي كدام منطقه متداول است؟
1) بيباني ومرطوب 2) سرد، گرم ومرطوب
3) گرن، خشك و مرطوب 4) نيمه‌بياباني، خيلي‌گرم و بياباني
24- در نقطه‌اي مفروض چنانچه دماي كروي ودماي هوا همزمان اندازه‌گيري شوند، همواره دماي كروي:
1) كمتر ازدماي هوا است 2) برابر دماي هوا است
3) بيشتر از دماي هوااست 4) گاه كمتر و گاه بيشتر ا زدماي هوا است
25- دو جداره كردن شيشه پنجره هاي خارجي يكي از راه‌هاي بهبود جداره ساختمان در جهت صرفه‌جويي مصرف انرژي است. بهترين فاصله بين دو جداره بايد چقد رباشد؟
1) حداقل 5 وحداكثر 16 سانتي‌متر 2) حداقل 7 وحداكثر 16 سانتي‌متر
3) حداقل 7 وحداكثر 20 سانتي‌متر 4) حداقل 5 و حداكثر 20 سانتي‌متر
26- در مبحث روشنايي مصنوعي گاه منبع نور باعث عدم آسايش بصري مي‌شود. يكي از انواع عدم آسايش، خيرگي تطبيقي است. مفهوم اين نوع خيرگي چيست؟
1) چشم با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا كرده و اما با كم شدن روشنايي تطبيق خود را از دست مي‌دهد.
2) چشم هنوز با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا نكرده اما با كم شدن شدت روشنايي با آن سازگار مي‌شود.
3) چشم با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا كرده و اما با افزايش روشنايي تطبيق خود را از دست مي‌دهد.
4) چشم هنوز با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا نكرده اما با افزايش شدت روشنايي با آن سازگار مي‌شود.
27- گزينه صحيح را مشخص نماييد؟
1) دو عبارت دما وگرما اگرچه متفاوت هستند، ولي براي مفهومي واحد كه مقدار متوسط انرژي جنبشي در هركدام از ملكول‌هاي يك ماده است، به كار مي‌روند.
2) دو عبارت دما وگرما براي مفهومي واحد كه ميزان انرژي جنبشي ملكول‌ها درماده است، به كار مي‌روند.
3) دما انرژي جنبشي ملكول‌ها در يك ماده وگرما مقدار متوسط انرژي جنبشي در هر كدام از ملكول‌هاي يك ماده است.
4) دما انرژي جنبشي ملكول‌ها در يك ماده و دما مقدار متوسط انرژي جنبشي در هر كدام از ملكول‌هاي يك ماده است.
28- در ساختماني كه داراي نماي جنوبي است، طراح بايد مشكل : ................
1) جريان شديد هوا در زمستان را كه به سمت جبهه جنوبي مي‌وزد، حل كند.
2) جريان كم هوا در تابستان را كه به سمت جبهه جنوبي مي‌وزد، حل كند.
3) تابش خورشيدي بيش از اندازه زمستاني را حل كند.
4) تابش خورشيدي كم تابستاني را حل كند.
29- در طراحي يك ساختمان مسكوني، زماني كه امكان استفاده از پنجره فقط درنماي شرقي وجنوبي فراهم است، كداميك از فضاهاي عملكردي زير جايگيري مناسبي دارند؟
1) اتاق نشيمن در نماي شرقي و اتاق خواب در نماي جنوبي
2) اتاق نشيمن در نماي جنوبي و اتاق خواب در نماي شرقي
3) آشپزخانه در نماي جنوبي و اتاق نشيمن نماي شرقي
4) سرويس‌هاي بهداشتي در نماي جنوبي و آشپزخانه درنماي شرقي
30- استفاده از سقف‌هاي بلند در اقليم .............. و سقف كوتاه دراقليم ........ مناسب‌تر است؟
1)سرد- معتدل 2) سرد- گرم 3) گرم – سرد 4)معتدل- گرم
31- مهم‌ترين استفاده حرارتي گنبدف در معماري سنتي مناطق گرم ايران عبارت است از :
1) ايجاد كوران مطلوب در زير طاق گنبد
2) حداقل جذب حرارتي آن در طول روز
3) حداكثر جذب حرارتي آن در طول روز
4) حالت درخشنده آن در زير نور خورشيد و انعكاس آن به سطوح كناري
32- در اقليم گرم و خشك يك پنجره بزرگ براي جريان هوا مناسب است اما از نظر تابش آفتاب نامناسب مي‌باشد. راه حل جلوگيري از عامل منفي و اجازه استفاده از عامل مثبت درمعماري سنتي ايران كداميك از موارد زير است؟
1) ايجاد ايوان و استفاده از شيشه‌هاي رنگي
2) استفاده ازبادگير بدون تغيير ابعاد پنجره
3) ايجاد كوران هوا با ايجاد بازشو در جبهه مقابل
4) كوچك كردن ابعاد پنجره واستفاده ازبادگير
33- طرح شهرهاي سنتي ايران در مناطق كويري كداميك از ويژگي‌هاي زير را داراست؟
1) خيابان‌ها وكوچه‌هاي بارك وپرهيز هر حياط‌هاي روباز شهري
2) خيابان هاي عريض وكوچه‌هاي باريك و استفاده از حياط هاي باز شهري
3) خيابان‌ها وكوچه‌هاي باريك استفاده از حياط‌هاي روباز شهري
4) خيابان‌هاي عريض وكوچه‌هاي باريك وپرهيز از حياط‌هاي روباز شهري
34- در صورت ايجاد جريان هوا دروني معادل يك متر برثانيه در فضايي با دمايي معادل 24 درجه سانتي‌گراد در داخل و 25 درجه سانتي‌گراد در خارج ............... درجه سانتي گراد در داخل به وجود مي‌آيد.
1) كاهش دمايي برابر 1 2) افزايش دمايي برابر 1
3) كاهش دمايي برابر3 4) افزايش دمايي برابر 3
35- اتلاف حرارتي بدن به سمت محيط در شرايط طبيعي:
1) حدود 1% از طريق هدايت، 35% از طريق جابه‌جايي، 20% تبخير و 45% تابش است.
2) حدود 45% از طريق هدايت، 35% ازطريق جابه‌جايي، 20% تبخير و 1% تابش است.
3) حدود 35% از طريق هدايت، 1% از طريق جابه‌جايي، 20% تبخير و 20 تابش است.
4) حدود 1% از طريق هدايت، 35% از طريق جابه‌جايي، 45% تبخير و 20% تابش است
36- دماي پوست بدن اختلافي معادل .................... با دماي داخلي بدن دارد. اين اختلاف را بايد در محاسبات دماي خنثي افراد ................. .
1) 1درجه-لحاظ نمود 2) 1 درجه – لحاظ ننمود
3) 3 درجه- لحاظ نمود 4) 3 درجه- لحاظ ننمود
37- براي تبادل حرارتي بين دو ناحيه A , B وجود ماده در فاصله ميان آنها در انتقال حرارت به روش ................... ضروري نمي‌باشد.
1) تابش 2)هدايت 3) جابه‌جايي 4) هر سه مورد
38- انتقال حرارت به صورت ............... انجام مي‌شود.
1)هدايت 2) جابه‌جايي
3) تشعشع 4) مجموعه هدايت- جابه‌جايي- تشعشع
39- درمحاسبات خورشيدي كداميك ازماه‌هاي زير قرينه يكديگر هستند؟
1) اسفند، ارديبهشت 2) خرداد، شهريور
3) خرداد، دي 4) اسفند، آبان
40- درمحاسبات انتقال حرارت، معمولاً دماي زمين چقدر در نظر گرفته مي‌شود؟
1)6 درجه سانتي‌گراد 2) 14 درجه سانتي‌گراد
3) 20 درجه سانتي‌گراد 4) بنا به فصل متغير است
41- اگر از آب به عنوان ذخيره كننده انرژي استفاده شود، مساحت ذخيره كننده نسبت به واحد شيشه بايد چند برابر باشد؟
1) 5/0 2)1 3)3 4)6
42- تبادل حرارتي در بدن انسان دركدام مورد به حداقل مي‌رسد؟
1) تبخير 2)تشعشع 3) همرفت 4) هدايت
43- فرم ساختمان فشرده با پلان مربع و حجم نزديك به مكعب دركدام اقليم مناسب است؟
1)سرد 2) گرم و خشك 3) گرم و مرطوب 4)معتدل ومرطوب
44- درختان «برگ‌ريز» (deciduous) را بايد مقابل كدام جبهه ساختمان كاشت؟
1) شمالي 2) شرقي 3) جنوبي 4) غربي
پاسخ تست‌ها
1- گزينه (3) صحيح است.
ظرفيت حرارتي مصالح تابع وز مخصوص وگرماي ويژه آنها است. هرچه جسم داراي وزن مخصوص بيشتر باشد، ظرفيت حرارتي بيشتري نيز دارد. ظرفت حرارتي ديوار نيز ابع ضخامت فشردگي مصالح آنها مي‌باشد. به عنوان مثال مدت زماني كه حرارت حاصل ازتابش آفتاب وگرمي هوا از سطح خارجي به سطح داخلي منتقل مي‌گردد براي ك ورقه آهني ويك ديوار سنگي ضخيم به ترتيب حدود چند دقيقه وچندين ساعت است.
هرچه ديوار داراي ظرفيت حرارتي بيشتري باشد، حرارت با سرعت كمتري از خارج به سمت داخل منتقل مي‌گردد و از اينرو سطوح داخل با تأثير بيشتر به حداكثر دماي خود نسبت به سطوح خارجي مي‌رسند. اين زمان تأخير موجب مي‌گردد موقعي كه هوا درحداكثر درجه حرارت استف حرارت نفوذ نموده در ديوارهاي خارجي درهمان‌جا ذخيره گردد و در عصر و شب هنگامي كه هوا نسبتاً خنك است از آن خارج گردد.
ظرفيت حرارتي زياد درمناطقي كه داراي مشكل گرماي هواي داخلي معمولاً در شب‌ها نيز هستند (مانند مناطق مرطوب ساحلي) مناسب نمي‌باشد.
2- گزينه (2) صحيح است.
اقليم گرم و مرطوب
كوه‌هاي زاگرش وكره‌هاي جنوبي، فلات گرم ايران را از سواحل خليج فارس جدا مي‌كند، مسلماً اگر موانع مذكور در اين خطه نبود، درجه دما بالا و اقليم اين نواحي دچار دگرگوني مي‌شد.
درجه حرارت تابستان بين 35 تا 45 درجه و در مواردي فراتر از اين مقدار مي‌باشد. به علت مجاور بودن اقيانوس با سواحل جنوب، رطوبت زيادي كه حد نسبي آن تا 70 درصد مي‌رسد، اقليم اين خطه را به شكل مرطوب گرم ساخته است.
توصيه‌هاي طراحي در اقليم گرم و مرطوب
الف) فرم ساختماني
بايستي كالبد ساختمان به شكل كشيده و از نظر حجمي مكعب مستطيل و در امتداد محور شرقي- غربي گسترش يابد. درصورتي كه ساختمان در سايه كامل قرار گيرد پلان آن مي‌تواند به صورت آزاد طراحي شود و در هر حال بايستي به جهت وزش بادهاي مطلوب، توجه شده و سقف ساختمان بلند طراحي شود.
ب) تهويه
به منظور افزايش نهايي سرعت جريان هوا در اطراف ساختما ن، ايجاد فاصله بين ساختمان‌ها توصيه مي‌گردد. بايد از ايجاد پنجره در نماهاي شرقي وبه خصوص غربي پرهيز شود. در غير اين صورت پيش‌بيني سايه‌بان عمودي براي پنجره‌هاي شرقي و غربي ضروري است و استفاده از شيشه دو جداره براي پوشش پنجره‌ها توصيه مي‌شود.
3- گزينه (2) صحيح است.
سيماي كالبدي روستاها تابع شكل‌پستي و بلندي، جنس زمين، موقعيت زمين نسبت به عوامل طبيعي مانند رودخانه‌ها، كوه‌ها و ... است. در مناطق كوهستاني كه زمين هموار در آنها به صورت محدود است، براي بهره‌برداري بيشتر از زمين‌ها قابل كشت، روستاييان ساختمان‌ها را بر روي دامنه‌هايي مي‌سازند كه شيب تند دارند و امكان استفاده زراعي از آنها نيست و زمين‌هايي را كه داراي شيب ملايم‌تر هستند، تسطيح نموده و به صورت پلكاني بري زراعت مورد استفاده قرار مي‌دهند.
4- گزينه (1) صحيح است.
در مناطق مركزي ايران، مناسب‌ترين محل قرارگيري پنجره آشپزخانه جهت تهويه و نورگيري، جبهه شمالي مي‌باشد. به منظور تهويه ساختمان، استفاده از سيستم بادگير جهت خنك و مرطوب كردن هواي داخل ساختمان، كاهش سطح و تعدادي بازشوها و نصب آنها در قسمت فوقاني ديوارها، استفاده از رنگ‌هاي روشن وسطوح نه چندان خشن در سطح بام و ديوارهاي خارجي در معرض آفتاب تابستان، اجتناب از پنجره‌هاي شرقي- غربي و استفاده از سايه بان براي پنجره‌ها توصيه مي‌شود.
گسترش پلان در جهت شرقي- غربي مي‌تواند سطوح خارجي مشرف به حرارت را كاهش دهد و با محصور نمودن ساختمان با ديوارهاي يكپارچه ونسبتاً بلند يا پيش‌بيني فرم‌هايي با حياط مركزي، گشايش فضاهاي داخلي به اين حياط، احداث زيرزميني، استفاده از عناصر محوطه و آب‌نماهاي واقع در سايه و در مسير حركت هوا مي‌توان محيط را از طريق تبخير آب خنك كرد.
5- گزينه (1) صحيح است.
6- گزينه (1) صحيح است.
7- گزينه (4) صحيح است.
8- گزينه (3) صحيح است.
محدوده آسايش
شرايطي را گويند كه در آن 80% انسان‌ها احساس آسايش نمايند، كه طبق استاندارهاي پذيرفته شده بين‌المللي اين محدوده بين 5/25-22 درجه سانتي‌گراد دماي مؤثري، 14-5 ميليمتر جيوه فشار بخار آب و m/sec22= km/h79/0 سرعت جريان هواي محيط قرر دارند.
اكثر افراد دردماي 26-21 درجه سانتي‌گراد و رطوبت نسبي 60-30 درصد از نظر فيزيكي احساس آسايش مي‌كنند.
9- گزينه (4) صحيح است.
10- گزينه (2) صحيح است.
11- گزينه (2) صحيح است.
در طول روز، زني نسبت به دريا گرم‌تر است. از اين رو نسيم از سمت دريا مي‌وزد.
هنگام شب، دريا نسبت به زمين گرم تر است. در نتيجه نسيم از سمت خشكي به دريا مي‌زود. در طول روز، هوا از كف دره به بالاي كوهستان به حركت مي‌آيد. در طول شب، هواي سرد از كوهستان به كف دره به حركت درمي‌آيد.
12- **********
13- گزينه (2) صحيح است.
14- گزينه (2) صحيح است.
15- گزينه (3) صحيح است.
معماري بومي اقليم سرد
الف) در اين مناطق، ساختمان را دبه صورت متراكم دركنار يكديگر با ديوارهاي قطور و با مصالح مقاوم مي‌سازند. براي ايجاد عايق اصولي و صحيح بايد از ديوارهاي دوجداره و سقف‌هاي دو پوششه استفاده شود.
ب) ابعاد بازشوهاي ساختمان بايد به گونه‌اي باشد كه تا حد امكان از هدر رفتن دماي داخل ساختمان به خارج از آن جلوگيري شود. از اين بهتر است كه از پنجره دو جدار دو جداره استفاده گردد.
ج) ابعاد سطوح خارجي بناهاي اين مناطق (نماي ساختمان) بايد بسيار كم باشد و از مصالح تيره رنگ و به صورت زبر در نماي ساختمان استفاده گردد.
د) در فصول سرد سال، جهت تعادل دماي داخل ساختمان از بخاري ديواري استفاده مي‌شود، همچنين با حرارت پخت‌و پز در آشپزخانه، نگهداري از دام‌ها درجوار قسمت‌هايي از ساختمان در روستاها و باقي گذاشتن برف به حال خود بر روي پشت‌بام‌ها حرارت لازم به شكل طبيعي تأمين مي‌شود.
بهترين فرم پيشنهادي براي اقليم سرد، و گرم و خشك فرم مكعب است واغلب بهترين پلان، مربع است. براي كاهش تأثير هواي سرد بايد نسبت سطوح خارجي را در برابر حجم آن به حداقل ممكن برسانيم. به علت سرما بناهاي اين اقليم به هم چسبيده است حتي در بعضي از روستاهاي خيلي سرد كه تا يك متر برف روي زمين است ابتكاري كه به خرج داده‌اند اين است كه طويله‌ها را پشت اتاق نشيمن ساخته‌اند و اين باعث مي‌شود كه گرماي بدن حيوانات از طريق ديوار به اتاق نشيمن منتقل شود. بام ساختمان را تخت مي‌گيرند. اين بدين علت است كه در اكثر روزهاي زمستان سطح زمين و سطح بام پوشيده از برف است. از طرفي بيشترين جداره‌اي كه انرژي گرمايي تلف مي‌كند سقف است كه با تخت گرفتن، بام، برف موجود به عنوان عايق خوبي هم هست.
جنس مصالح ديوارها بايد چگالي كم داشته‌باشند و مي‌توان از ديوارهاي دوجداره استفاده كرد كه تا 45 درصد مصرف انرژي را كاهش مي‌دهد. استفاده از پنجره‌هاي دوجداره هم تا 30 درصد مصرف انرژي را كاهش مي‌دهد.
16- گزينه (3) صحيح است.
17- گزينه (4) صحيح است.
18- گزينه (4) صحيح است.
بافت شهري وروستايي دراين اقليم و فشرده است وسطوح خارجي بنا نسبت به حجم آن به حداقل ممكن كاهش داده مي‌شود تا تبادل حرارتي فضاهاي بيرون و درون به كمترين ميزان خود برسد.
19- گزينه (1) صحيح است.
دما و رطوبت به عنوان مهم‌ترين عوامل آسايش انسان به شمار مي‌روند.
20- گزينه (2) صحيح است.
21- گزينه (3) صحيح است.
درمناطق گرم و خشك آپتيمم شكلي 1 به 3/1 تا 7/1 براي بنا مناسب‌تر است.
22- گزينه (1) صحيح است.
23- گزينه (2) صحيح است.
24- گزينه (3) صحيح است.
همانگونه كه در اقليم‌هاي سرد ساختن بناهايي بدون حياط مياني رايج است، در اقليم‌هاي گرم، خشك و مرطوب استفاده از بادگير رايج است و به عنوان يك عنصر اجتناب‌ناپذير و ضروري در بناها در آمده است. در هر بادگير دهانه هايي عمودي وجود دارد كه در مقابل جريان هوا قرار مي‌گيرد. در شهرهاي يزد، كاشان وكرمان بادگير زياد ساخته شده است. حتي شهر يزد به شهر باديگرها معروف است. در بعضي از خانه‌هاي گذشته علاوه بر نقش فوق، باديگرها نقش زيبايي هم داشته‌اند. مثلاً خانه بروجردي‌ها در كاشان داراي بادگيرهاي بسيار زيبايي است كه يكي از بهترين نمونه‌ها در معماري ايران است.
دراقليم مزطوب مثل خليج فارس، بادگيرها را در جهتي انتخاب مي‌كنند كه در جهت رو به دريا باشند چون در روز وشب نسيم دريايي در حال وزيدن است. با اين نسيم را بهداخل بنا هدايت مي‌كنند.
25- گزينه (4) صحيح است.
26- گزينه (1) صحيح است.
27- گزينه (3) صحيح است.
28- گزينه (4) صحيح است.
29- گزينه (2) صحيح است.
30- گزينه (2) صحيح است.
31- گزينه (3) صحيح است.
فرم بنا دراقيلم معتدل و مرطوب
- برونگرايي ساختمان‌ها
- احداث بام‌هاي شيبدار
- عدم وجود زيرزمين
- ايجاد فاصله ميان كف ساختمان و سطح زمين
- استفاده ازتهويه وكوران دو طرفه
- ايجاد ايوان در اطراف
فرم بنا در اقليم سرد و برفي
- استفاده از ايوان وحياط كوچك دربنا
- ساختمان‌هاي درونگرا با حياط مركزي
- ساخت ديوارهاي نسبتاً قطور
- استفاده از بازشوهاي كوچك
- ساخت اتاق‌هاي كوچك با ارتفاع كم
- به كاربردن بازشوهاي كوچك
فرم بنا دراقليم گرم و خشك
- ساخت حياط مركزي، زيرزمين، ايوان و بادگير در ساختمان‌ها
- ساخت طاق‌هاي قوسي و گنبدي شكل واتاق‌هاي با ارتفاع نسبتاً زياد
- ساخت ديوارهاي نسبتاً قطور
- احداث ساختمان‌هاي كاملاً درونگرا ومحصور
- قرار دادن كف ابنيه پايين‌تر از سطح معابر
- استفاده از كمترين تعدا بازشو
فرم بنا در اقليم گرم و مرطوب
- استفاده از ايوان‌هاي وسيع ومرتفع
-استفاده از حياط مركزي در ساختمان‌ها
- استفاده از سقف‌هاي بلند و مرتفع
-استفاده از بادگير
- عدم وجود زيرزمين و طاق‌هاي مسطح
32- گزينه (2) صحيح است.
بام‌هاي گنبدي به دليل دارا بودن برجستگي، همواره در معرض وزش نسيم قرار دارند. ايم مورد در حداقل جذب حرارتي كه بام در اثر تابش شديد آفتاب مي‌گيرد، مؤثير است. در بام‌هاي گنبدي به دليل اين كه بر كل دريه بام ميزان شدت تابش آفتاب برابر نمي‌باشد هميشه قسمت 3 نسبت به قسمت 1 گرماي كمتري دريافت مي‌كند كه اين مورد دركاهش دماي زيرگنبد اثر گذار است. به ويژه اگر گنبد، ساقه‌دار باشد.
با اخرتاع گنبد دو پوسته مسأله بالا به طريق جالب‌تري حل شده است. بدين معني كهعمل عايق سازي فضاي بين دو پوسته موجب مي‌گردد تا پوسته داخلي سردتر از پوسته خارجي باشد، طرز عمل يادشده در معماري اماكن عمومي بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد (مكان‌هايي كهبا جمعيت زياد سروكار دارند). معماري ايراني همواره كوشيده اند تا با انجام راه‌حل‌هاي بهتر، در فصول تابستان و زمستان، زير گنبد به ترتيب خنك وگرم باشد. بر روي بدنه مدور ميزان شدت پرتوافكني آفتاب تند، كم مي‌گردد و قسمت پايين طاق‌گنبدي دماي كمرتي پيدا مي‌كند. همچنين به دليل آن كه بدنه گنبدي به خاطر برجستگي داشتن در معرض وزش نسيم قرار دارد، از اين رو نسبت به بام مسطح، گرماي تابشي درآن اثر كمتري دارد.
33- گزينه (4) صحيح است.
34- گزينه (3) صحيح است.
در مناطق كويري
بيشترين سطوح بازشوها و پنجره‌ها به سمت محدوده حفاظت شده حياط‌هاي روباز مركزي مي‌باشد زيرا از شرايط سخت و طاقت‌فرساي محيط بيرون ساختمان در امان‌تر مي‌باشد.
تا حد امكان سعي مي گردد تا براي جلوگيري از تابش خورشيد، گذرها در جهت شرقي- غربي احداث گردند.
گذرهاي سرپوشيده و كوچه‌هاي باريك با ديوارهاي بلند، راه‌هاي عبور هواي خنكي در تابستان ميباشند و در بيشتر ساعات روز به خصوص در بعدازظهرهاي گرم تابستان سايه مي‌گيرند. با استفاده از گذرهاي سرپوشيده مي‌توان بيشترين سايه ممكن را در معابر به وجود آورد و با استفاده از گذرهاي كم‌عرض به تراكم و فشردگي ابينه مجاور افزود.
بايد معابر به صورت پيچ‌در پيچ و باريك احداث گردند و ديوارهاي معابر مرتفع باشند.
35- گزينه (3) صحيح است.
36- گزينه (1) صحيح است.
37- گزينه (4) صحيح است.
38- گزينه (1) صحيح است.
39- گزينه (4) صحيح است.
انتقال حرارت به صورت مجموعه هدايت، جابجايي و تشعشع انجام مي‌شود.
40- گزينه (4) صحيح است.
41- گزينه (2) صحيح است.
در محاسبات انتقال حرارت، معمولاً دماي زمين بربر 14 درجه سانتي‌گراد در نظر گرفته مي‌شود.
42- گزينه (1) صحيح است.
43- گزينه (4) صحيح است.
حرارت توليدي ناشي از سوخت و ساز بدن، از طريق پوست و ريه‌ها به شكل جابه‌جايي و تشعشع (تابش) به صورت گرماي محسوس و از طريق تبخير به صورت گرماي نهان به محيط بيرون تلف مي‌شود.
گرماي نهان معرف تبخير آب درون ريه‌ها و پوست بدن است كه طي آن حرارت بدن جذب شده و با تقطير رطوبت بر روي سطوح سرد، گرماي نهان آزاد مي‌شود.
تبادل حرارتي در بدن انسان به روش تبخير برابر 30 درصد، به روش تشعشع بربر 40 درصد، به روش جابه جايي برابر 27 درصد و به روش هدايت برابر 3 درصد است.
44- گزينه (1) صحيح است.
45- گزينه (3) صحيح است.
جابه‌جايي يا وزش (convection)
اين حالت از انتقال حرار عبارت است از انتقال حرارت از مولكول‌هاي سيال (مايع يا گاز) كه در خال حركت است به مولكول‌هاي جسم جامد و به همين ترتيب در داخل سيال نيز حرارت از مولكولي به مولكول ديگر انتقال مي‌يابد كه به اين نوع از انتقال، انتقال حرارت وزشي مي‌گئيند كه خود اين نوع نيز به دو نوع قابل دسته‌بندي است :
جابه‌جايي يا وزش اجباري
در اين حالت با كم تلمبه هوايي يا آبي جريان سيال انجام مي‌پذيرد لذا به آن جابه‌جايي اجباري مي‌گويند.
جابجايي طبيعي
در اين حالت از هيچ وسيله خارجي مثل پمپ يا بادزن و.. استفاده نمي‌شود و جريان سيال فقط در اثر اختلاف وزن مخصوص سيال گرم و سرد انجام مي‌شود.
لازم به توضيح است كه انتقال حرارت به وزش يا جابجايي دو حالت دارد:
1) وزش آرام
2) مغشوش
از تعريف اين حالت از انتقال حرارت مشخص است كه محاسبات مربوط به اين حالت بسيلر پيچيده مي‌باشد زيرا عوامل متعددي چون صاف بودن سطح، قابليت هدايت گرماي سيال، گرماي ويژه، سرعت سيال و.... لذا نمي‌توان مانند انتقال حرارت به روش هدايت به رابطه‌اي ساده رسيد ولي به طور كلي معادله عمومي انتقال حرارت به روش وزش عبارت است از :
H=FA(Ts –Tm)
كه در اين رابطه H (ميزان گرناي جابجا شده توسط سيال به W است) و F(ضريب انتقال يا ضريب هديت سطحي به ) و A (مساحت سطح جسم داغ به m2) و Ts(دماي سطح جسم داغ به درجهCْ) و Tm(دماي متوسط سيال به درجه C ْ) است.
تابش يا تشعشع (Radiation)
اين حالت از انتقال حرارت معمولي‌ترين وناشناخته‌ترين حالت مي‌باشد. دراين حالت اجسامي كه بين آنها انرژي رد و بدل مي‌شود با يكديگر تماس ندارند.
محاسبات بر حرارتي ساختمان‌ها
محاسبه تلفات حرارتي ساختمان از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا اگر بتوانيم اين مقدار را به دست بياوريم مشخص مي‌شودكه به طور مثال در ساختمان به اندازه (Q) انرژي حرارتي از طريق جداره‌هاي مختلف تلف مي‌شود لذا واضح است كه براي اينكه داخل ساختمان به شرايط آسايش و راحتي برسد لازم است توسط دستگاه‌هاي مختلف مكانيكي به اندازه (Q) انرژي حرارتي توليد كنيم تا ميزان حرارت تلف شده جبران بشود.
به طور كلي حرارتي ساختمان‌ها از دو طريق انجام مي‌شود:
1- اتلاف حرارتي از طريق ديوارها وسقف وكف و پنجره ودرب‌ها
2- اتلاف حرارت در نتيجه نفوذ هواي سرد
شرايط طرح هواي خارج
بديهي است كه هر چه دماي هواي خارج كمتر باشد ميزان حرارت تلف شده در واحد زمان افزايش مي‌يابد چون بيرون سردتر از داخل است برعكس.
آبگرمكن‌هايي كه در بنا آبگرم را تأمين مي‌كنند از لحاظ تأمين حرارت به سه دسته تقسيم مي‌شوند:
1) آبگرمكن الكتريكي
2) آبگرمكني كه با آب داغ يا بخار آب كار مي‌كند (كويلي و دو جداره)
3) آبگرمكني كه با احتراق مستقيم سوختهاي نفتي وگازي كار مي‌كند.
سيستم‌هاي حرارتي مركزي
دليل استفاده از سيستم هاي حرارت مركزي اين است كه وقتي تعداد اتاق‌ها و فضاهاي يك ساختمان زياد مي‌شود، استفاده كردن از بخاري وديگر دستگاه‌هاي گرم‌كننده در تك‌تك فضاها مشكلات زيادي را ايجاد مي‌كند و عملاً ناممكن مي‌باشد لذا در اين موارد از سيستم‌هاي مختلف حرارت مركزي استفاده مي‌كنند.
انواع سيستم‌هاي حرارت مركزي را به 4 گروه تقسيم مي‌كنند:
1) حرارت مركزي با آب گرم 2) حرارت مركزي با آب داغ
3) حرارت مركزي با بخار 4) حرارت مركزي با هواي گرم
دستگاه‌هاي مولد حرارت يا گرم‌كننده
همانطور كه از اسم اين دستگاه‌ها مشخص است كار آنها توليد آبگرم مورد نياز سيستم مي‌باشد. اين دستگاه‌ها تشكيل شده‌اند از ديگ‌ها، مشعل‌ها و دودكش‌ها.
براي تبديل انرژي شيميايي موجود در سوخت، به انرژي حرارتي بايد مثلثي به نام مثلث احتراق تشكيل گردد. بر روي هر يك از اضلاع ان مثلث يكي از عوامل لازم براي احتراق وجود دارد. با حذف يكي از اين‌ها، دو عامل ديگر قادر به انجام عمل احترق نخواهند بود.
اين سه عامل عبارتنداز:
1- سوخت: يك ماده سوختني كه به صورت جامد، مايع و يا گاز وجود دارد.
2- اكسيژن: جهت انجام عمل اكسيداسيون (سوزاندن سوخت) از اكسيژن موجود در هوا استفاده مي‌شود.
3- حرارت: براي رساندن دماي سوخت به درجه حرارت اشتعال.
مشعل‌ها دستگاه‌هايي هستند كه مثلث احتراق را در داخل كوره ديگ ايجاد مي‌كنند. مشعل‌ها را برحسب نوع سوخت به ملزوتي، گازوئيلي، گازي و دوگانه‌سوز تقسيم بندي مي‌كنند.
ديگ‌هاي فولادي معمولاً از قسمت‌هاي زير تشكيل شده‌اند:
1) بدنه 2) لوله‌ها 3) صفحات نگهدارنده لوله‌ها
4) شير اطمينان 5)اتصال لوله انبساط 6) اتصال لوله رفت و برگشت
7)شير تخليه 8)محفظه‌هاي دود 9)درهاي جلو و عقب
10)دريچه‌ها 11)شاسي 12) پوشش يا كاور
13)عايق بدنه 14) اتصال مربوط به نشان دهنده ها
15) اتصال دودكش 16) كوره
لازم به توضيح است كه متداولترين نوع ديگ‌هاي فولادي، ديگ هاي «فايرتيوب» ميباشند. انواع ديگر ديگ‌هاي فولادي عبارتنداز : ديگ‌هاي قائم، ديگ‌هاي افقي، ديگ‌هاي كامل (كه همه قطعات آن در كارخانه بهم متصل و روي يك شاسي قرار داده مي‌شوند)، ديگ هاي بخار فولادي (كه براي توليد بخار با فشار بساير زياد بكار مي‌روند).
در مورد ديگ‌هاي فولادي هميشه بايد به دو نكته توجه داشت اول اينكه همانطور كه گفته شد دچار زنگ زدگي و خوردگي مي‌شوند وحمل ونقل‌شان مشكل است، لذا همين موارد باعث شده كه مردم دراكثر موارد استفاده از ديگ‌هاي چدني را بر ديگ‌هاي فولادي مقدم بدانند دوم اينكه از ديگ‌هاي فولادي بيشتر در سيستم هاي حرارت مركزي با آب داغ يا بخار فشار قوي استفاده مي‌شود و در موارد ديگر كمرت ازاين نوع ديگ‌ها استفاده مي‌شود.
منظور از سيستم يك لوله‌اي آن است كه آب گرم شده توسط ديگ توسط يك لوله به رادياتور شماره 1 مي‌رسد و پس از عبور كليه آب از رادياتور شماره 1 وارد رادياتور شماره 2 مي‌شود و به همين ترتيب هرچند رادياتور درمسير داشته باشيم همين اتفاق در آنها مي‌افتد ولذا بديهي است كه آب گرمي كه به رادياتور آخري رسيده افت حرارت زيادي دارد و حتي ممكن است رادياتور آخري اصلاً گرم نشود و برعكس رادياتورهايي كه به ديگ نزديك‌ترند انرژي گرمايي بيشتري دارند لذا مبدل‌هاي حرارتي دروتر را بايد بزرگتر انتخاب كنيم.
كنوكتورها را به پمج نوع مختلف تقسيم‌بندي مي‌كنند:
1) نوع مبلي يا آزاد : اين نوع از كنوكتورها را كنار ديوار نصب مي‌كنند.
2) نوع نيمه مبيل : طرز نصب اين نوع بدين صورت است كه نيمي ازكنوكتور درداخل اتاق قرار مي‌گيرد و نيمي ديگر در داخل ديوار.
3) كنوكتور آويز: همانطور كه از اسمش پيداست بحالت آويزان قرار مي‌گيرد.
4) نوع لوله پره‌دار: اين نوع از كنوكتور درمقايسه با ساير انواع استفاده بيشتري دارد، زيرا محاسن خوبي دارد از جمله اينكه حرارت را به صورت يكنواخت دراتاق پخش مي‌كند، فضاي كمتري را اشغال مي كند، نصب و لوله‌كشي آن آسان و ساده است، از لحاظ ظاهري زيبا مي‌باشد، حمل و نقل آن آسان است و... فقط بايد توجه داشت كه تنها ايرادي كه به اين نوع كنوكتورها وارد است اين است كه نظافت آنها بعلت پره‌ها مشكل مي‌باشد.
البته لازم به ذكر است كه به علت داشتن پوشش بر روي لوله‌ها امكان تماس بدن با لوله‌ها وجود ندارد و لذا بجاي آبگرم مي‌توان در داخل اين نوع از كنوكتور از آب داغ و يا بخار استفاده كرد. جنس لوله‌هاي مصرفي در داخل اين نوع از كنوكتور مي‌تواند متفاوت باشد (آهني، غيرآهني، مسي و... ) پس انتقال حرارت توسط كنوكتورهاي به روش جابجايي طبيعي انجام مي‌شود.
فن همان پروانه است و كار آن ايجاد جابجايي هوا مي‌باشد. كويل هم وسيله‌اي است كه در داخل آن لوله‌هاي پره داري قرار دارد.
فن كويل‌ها انواع مختلفي دارند و نمي‌توان هر كدام از آنها را در هر جايي كه خواستيم استفاده كنيم. مثلاً فن‌كويل سقفي توكار مناسب بري بيمارستان، هتل‌ها، بناهاي مرتفع ودانشگاه‌ها مي‌باشد ويا فن كويل‌هاي زيمني مناسب براي ادراه‌ها، منازل و آپارتمان‌ها ميباشند.
نكته: استفاده از فن‌كويل جهت سيستم گرمايش در محل‌هايي مناسب است كه تلفات حرارتي زياد داشته وبايد از چندين دستگاه رادياتور با تعداد پره‌ها زياد استفاده شود. دراين حالت است كه استفاده از فن كويل از لحاظ اقتصادي هم مقرون به صرفه است.
مخزن انبساط : آب هم مثل ساير مواد ديگر دراثر گرم شدن منبسط شده وافزايش حجم مي‌دهد. از آنجايي كه ديگ و رادياتورها وشبكه لوله‌كشي در سيستم حرارت مركزي به صورتي بسته ميباشند لذا مخزني لازم است كه در صورتي افزايش حجم آب، آب اضافي به اين مخزن منتقل شود در غير اين صورت سيستم لوله‌كشي يا ديگ‌ها و .... دچار تركيدگي خواهدشد.
بايد توجه داشت كه استفاده از مخزن انبساط بسته مزايايي هم دارد مثلاً صرفه‌جويي در هزينه سوخت چون مخزن در داخل موتورخانه نصب مي‌شود (برعكس مخزن انبساط باز كه مناسب‌ترين محل براي نصب آن بام ساختمان مي‌باشد) و با محيط خارج تبادل حرارتي ندارد. از ديگر مزاياي حالت بسته اين است كه مي‌توان فشار داخل سيستم را فشار جو بيشتر كرد بدين ترتيب كارآيي سيستم بالا مي‌رود.
نكته : عوامل مؤثر در انتخاب بادزن‌ها عبارت است از :
1)فشار استاتيك 2) جرم مخصوص هوا
3) دبي هوا 4) فضاي موجود براي نصب
5) سطح صدا با توجه به نوع كاربري ساختمان
روش‌هاي مختلف سرد كردن
روشي كه براي سرد كردن (خنك كردن) ساختمان‌ها متداول است استفاده ازماشين‌هاي مختلف سرمايش است. منابع مختلف طبيعي كه از آنها مي‌توان براي سرد كردن استفاده كرد عبارتنداز: رطوبت‌زني، آب هاي زيرزميني، هواي زيرزميني و يخ. استفاده از رطوبت براي كاستن درجه حرارت هوا در ساختمان‌ها سابقه زيادي دارد كه در مناطق گرم و خشك از اين سيستم استفاده مي‌شود. نمونه بارز اين شيوه استفاده از حوش آب در وسط حياط مركزي ساختمان مي‌باشد، كه در ايران هم نمونه‌هاي زيادي از اين حالت وجود دارد. از اين آب‌ها براي آبياري استفاده مي‌شود مي‌توان از اين آب‌ها براي خنك كردن هواي ساختمان نيز استفاده كرد بدين ترتيب كه اين آب ها را از كويل‌هاي سركننده عبور مي‌دهند. روش ديگر استفاده از هواي زيرزميني مي‌باشد در اين حالت مي‌توان با استفاده ازهواي كانال‌ها و دالان‌هاي زيرزميني كه هواي خنكي دارند از شدت گرماي داخل ساختمان كاست.
سرد كردن ساختمان با استفاده از ماشين‌هاي مختلف الكتريكي
به جاي منابع طبيعي ذكر شده در مطالب قبلي مي‌توان از ماشين‌ها هم براي سرمايش استفاده كرد البته بايد دقت كرد كه روند كار مثل روش‌هاي قبلي مي‌باشد.
كولرها (يا همان رطوبت‌زن‌ها)
اين دستگاه‌ها كه استفاده از آنها در كشور ما متداول است. شيوه كار همه كولرها به طور خلاصه بدين صورت است كه يك پمپ جريان آب را به ديوارهاي داخلي كولر مي‌پاشد و در نتيجه هواي داخل كولر شديداً مرطوب مي‌شود و در نهايت يك بادزن با چرخش خود رطوبت را از طريق كانال‌هاي كولر به فضاهاي مختلف ساختمان مي‌رساند رطوبت تمايل به تبخير شدن دارد و تبخير شدن هم احتياج به گرما، لذا رطوبت، گرماي داخل ساختمان را گرفته وتبخير مي‌شود و در نتيجه ساكنان داخل ساختما ن احساس خنكي مي كنند. كولرها را بايد درمحل مناسبي نصب كرد تا كارآيي بيشتري داشته باشند.
لازم به توضيح است كه اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده انشعاب از لوله خابان به كنتور به قرار زير است:
الف- شير انشعاب كه نقش آن انشعاب‌گيري از لوله اصلي مي‌باشد.
ب- شير پياده‌رو و يا شير قطع و وصل مخروطي، اين شير معمولاً در فاصله cm50 از ديوار خارجي و در قسمت خارجي ساختمان نصب مي‌شود كه مأمورين سازمان آب توسط يك ابزار مخصوص مي‌توانند اين شيرها را قطع و وصل كنند.
پ- شير يك طرفه، از برگشت آب ساختمان به شبكه لوله‌كشي اصلي جلوگيري مي‌كند.
ت- كنتور (نقش كنتور اندازه‌گيري ميزان آب مصرف شده در ساختمان مي‌باشد.
نكته : خطوط لوله‌كشي نبايد از داخل دودكش، چاه، آسانسور، كانال هوا، پنجره، درها، اتاق برق و... عبور كند همچنين لوله‌ها عمودي (رايزرها) را با علائم اختصاري مخصوصي نمايش مي‌دهند كه اين علائم عبارتنداز :
DHWR (علامت اختصاري لوله‌هاي برگشت آبگرم مصرفي)
DHWS (علامت اختصاري لوله‌هاي رفت آبگرم مصرفي)
CW (علامت اختصاري لوله‌هاي آب شهر مي‌باشد)
UP (علامت اختصاري به معناي اينكه لوله به طبقه بالا رفته است)
DN (علامت اختصاري به معناي اينكه لوله به طبقه پايين رفته است)
تست‌ها
1- براي استفاده از سيستم چيلر در ساحل درياي مازندران برج خنك‌كننده مي‌بايد: .....
1) از نوعكندانسور باشد.
2) بر روي بام ساختمان نصب شود.
3) از تراز آبهاي آزاد بالاتر باشد.
4) حداقل 4 متر بالاتر از دستگاه چيلر قرار داده شود.
2- برج خنك‌كن وسيله‌اي است كه : .................
1) آب اواپراتور چيلر را تأمين مي‌كند.
2) آب چرخه چيلر را تأمين مي‌كند.
3) آب چرخه سيستم لوله‌كشي را تأمين مي‌كند.
4) آب كندانسور چيلر را خنك مي‌كند.
3- وسايل وتجهيزات عمده‌اي كه در سيستم حرارت مركزي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، عبارتنداز: ديگ، مشعل، ....
1) برج خنك‌كن، دستگاه هواساز، منبع انبساط، منبع دو جداره، منبع سوخت
2) چيلر، منبع انبساط، منبع دو جداره، منبع سوخت
3) پمپ، منبع انبساط، منبع دو جداره، منبع سوخت
4) چيلر، منبع دو جداره، منبع سوخت، پمپ، دستگاه هواساز، برج خنك‌كن
4- نقش منبع انبساط در سيستم حرارت مركزي عبارت است از : .........
1) جبران انبساط وانقباض حجم آب در سيستم
2) جبران انبساط حجم آب در سيستم وجلوگيري از خسارت احتمالي
3) جبران انبساط وانقباض حجم آب در سيستم و تأمين كمبود آب سيستم
4) جبران انبساط وانقباض حجم آب و جلوگيري ازخسارت احتمالي
5- وظيفة برج خنك كن عبارت است از خنك نمودن آب ..... و جبران كبود آب.
1) اواپراتور چيلر 2) كندانسور چيلر
3) كندانسور و اواپراتور 4) فن كويل و دستگاه هواساز
6- سيكل تبريد تراكمي از كدام اجزاي اصلي تشكيل شده است؟
1) تبخير كننده، كمپرسور، تقطير كننده، شيرانبساط
2) تبخير كننده، پمپ، كمپرسور، تقطير كننده، شيرانبساط
3) تبخير كننده، كمپرسور، اواپراتور، شيرانبساط
4) تقطير كننده، پمپ، اواپراتور، شيرانبساط
7- عملكرد برج خنك‌كن بر مبناي كدام اصول مبتني است؟
1) افزايش سطح تبخير به همراه جريان هواي مناسب
2) افزايش حجم تبخير به همراه جريان هواي مناسب
3) افزايش سرعت تبخير به همراه جريان هواي مناسب
4) افزايش سطح تبخير به همراه كاهش دماي آب
8- در سيستم حرارت مركزي كدام سيال گرماي بيشتري را انتقال مي‌دهد؟
1) آب 2) بخار آب 3) روغن مخصوص 4) هواي گرم
9- مورد مصرف كندانسور در كدام دستگاه است؟
1) كمپرسور 2) كنوكتور
3) چيلر 4) سيستم حرارت مركزي
10- علت وجود منبع انبساط در سيستم‌هاي حرارت مركزي با آب، براي كدام منظور است؟
1) استهلاك افزايش فشار آب در اثر افزايش حجمي دما
2)استهلاك افزايش حجمي آب و جلوگيري از افزايش فشار آب در سيستم
3) پركردن سيستم از آب درموقع راه‌اندازي سيستم
4) خروج آب اضافي سيستم در اثر گرم شدن آب
11- بهتر است محل نصب فن كويل در كدام قسمت اتاق باشد؟
1) پرتلفات‌ترين قسمت 2) كم‌تلفات‌ترين قسمت
3) زير پنجره 4) كنار در
12- تعداد پره‌هاي يك رادياتور بستگي به ......................... محل مورد نظر دارد.
1) عرض جغرافيايي 2) ميزان تلفات حرارتي
3) طول، عرض و ارتفاع 4) درجه حرارت سرد زمستاني
پاسخ تست‌ها
1- گزينه (1) صحيح است.
2- گزينه (4) صحيح است.
اكثر سيستم‌هاي تهويه مطبوع و فرآيندهاي صنعتي توليد حرارت مي‌كنند و اين حرارت بايد دفع شود. براي دفع حرارت از كندانسورها و مبدل‌هاي حرارتي فرآيندهاي صنعتي معمولاً از آب به عنوان سيال واسطة انتقال حرارت (medium) استفاده مي‌گردد.
در زمان‌هاي گذشته، آب مورد نياز از يك منبع طبيعي آب يا شبكة آبرساني تأمين مي‌شد وپس از عبور دادن آن از درون دستگاه‌هايي كه بايد سرد شوند، مجدداً آن را به منبع اوليه و يا مستقياً به فاضلاب هدايت مي‌كردند. اكنون هزينه‌هاي آب مصرفي براي اين منظور بسيارگران شده است همچنين تأمين آب از منابع طبيعي نيز به دليل اثرات سوء افزايش درجه حرارت بر اكولوژي منابع آب، قابل قبول نمي‌باشد.
بنابراين براي دفع حرارت از دستگاه‌هاي تبريد خنك‌شونده با آب (water cooled)، تهويه مطبوع و سيستم‌هاي فرآيند صنعتي عموماً برج خنك كن به كار برده مي‌شوند. مقدار گذر مصرف آب براي سيستم‌هاي برج خنك‌كن فقط حدود 05/0 مصرف در سيستم‌هاي يك بار در گردش (once- through) است و از اين نظر، ارزانترين سيستم مي‌باشد.
3- گزينه (3) صحيح است.
پس از محاسبه بار حرارتي ساختمان و آبگرم مورد مصرف، بايد اجزاء سيستم حرارت مركزي مانند ديگ، مشعل، پمپ، منبع انبساط، منبع دو جداره، منبع سوخت، سيستم لوله‌كشي مبدل‌هاي حرارتي را برمبناي اين محاسبات به گونه‌اي انتخاب نمود كه تلفات حرارتي ساختمان را به بهرتين صورت ممكن جبران كنند.
4- گزينه (3) صحيح است.
انواع سيستم‌هاي حرارت مركزي از نظر سيال واسطه عبارتنداز :
-حرارت مركزي با آب گرم
- حرارت مركزي با آب داغ
- حرارت مركزي با بخار آب
- حرارت مركزي با هوا گرم
براي جبران نمودن انبساط و انقباض حجم آب در سيستم و تأمين كمبود آب سيستم از ظرفي به نام منبع انبساط استفاده مي‌شود. منبع انبساط ممكن است به صورت باز يا بسته باشد.
5- گزينه (3) صحيح است.
براي خنك نمودن آب خروجي از كندانسور از دستگاهي به نام برج خنك كن استفاده مي‌شود. برج خنك‌كن، آب خروجي از كندانسور را از طريق تبخير جزيي خنك نمونه و توسط پمپ سيركولاتور به كندانسور برگشت مي‌دهد. برج‌هاي خنك‌كن معمولاً در دو نوع با جريان مخالف وبا جريان منقاطع ساخته مي‌شوند.
6- گزينه (1) صحيح است.
تبريد تراكمي
اين سيستم اصولاً شامل كندانسور (كويل تقطير)، ريسيور، شير انبساط و اواپراتور (كويل تبخير) است. مايع مبردي كه داخل سيستم جريان دارد، به طور همزمان تحت تأثير دما و فشار قرار مي‌گيرد وگرما را از يك فضا به فضاي ديگر منتقل منتقل مي‌كند. به عبارت ديگر گرماي اتاق را مي‌گيرد تا آن را خنك كند و گرماي خود را به هواي آزاد ورودي مي‌دهد، تا آن را گرم كند.
7- گزينه (1) صحيح است.
8- گزينه (2) صحيح است.
9- گزينه (3) صحيح است.
كندانسور وسيله‌اي است كه گاز مبرد را به صورت مايع در مي‌آورد. چيلر يك مبدل حرارتي مي‌باشد كه آب سرد جرياني دركويل هواساز يا فن كويل را تهيه مي‌نمايد. چيلرها را با توجه به سيستم تبريد به دو دسته تراكمي تبخيري و جذبي تقسيم مي‌كنند.
1- چيلر تراكمي تبخيري : اين چيلرها از قسمت‌هاي اواپراتور، كمپرسور، كندانسور، شير انبساط و تعدادي وسايل كنترل تشكيل شده‌اند.
2- چيلر جذبي: اين چيلرها از قسمت‌هاي اواپراتور، جذب كننده، ژنراتور كندانسور، مبدل حرارتي و پمپ تشكيل شده‌اند.
10- گزينه (4) صحيح است.
براي خارج نمودن آب اضافي سيستم در اثر گرم شدن آب، در سيستم‌هاي حرارت مركزي با آب از منبع انبساط استفاده مي‌گردد.
11- گزينه (1) صحيح است.
12- گزينه (2) صحيح است.
تعريف نور و ماهيت آن
درگذشته ور را قابل ديدن فرض مي‌كرده‌اند اما امروزه ثابت شده كه نور هم مانند صوت داراي قسمت‌هاي غير قابل خس مي‌باشد لذا آن را اشعه نامرئي مي‌نامند كه عبارت است از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز.
در علم فيزيك نور را به صورت‌هاي گوناگوني تعريف مي‌كنند كه تعريف‌ها معمولاً روند تكاملي را طي كرده‌اند. در زير به برخي از اين تعريف‌ها اشاره مي‌كنيم:
اين تئوري توسط نيوتن پايه‌گذاري شد و بر سه اصل زير استوار است:
1) اجسام نوراني تشعشعي خود را به صورت ذره از خود ساطع مي‌كنند.
2) اين ذرات نور در اثر برخورد كردن با سلول‌هاي شبكيه چشم اعصاب بينايي را تحريك كرده و احساس نور پديد مي‌آيد.
3) ذرات نور به صورت اتصالي و به دنبال هم به صورت خطي مستقيم از منبع نور خارج مي‌شود.
تئوري موجي نور
پايه‌گذاري اين تئوري دانشمندان بنام هويگنس مي‌باشد كه اين تئوري بر سه اصل زير استوار است:
1)نور نتيجه ارتعاشات معكوس در اجسام نوراني مي‌باشد.
2) احساس نور در نتيجه برخورد اين ارتعاشات با شبكيه چشم حاصل مي‌شود.
3) نحوه انتشار اين ارتعاشات به صورت موجي در فضا مي‌باشد (مانند انتشار امواج در آب استخر كه در تمام جهات است).
تئوري الكترومغناطيسي نور
پايه‌گذار اين تئوري براي نخيتين بار ماكسول بود كه بر سه اصل زي استوار بود:
1) اجسام نوراني انرژي تشعشعي را از خود به صورت نور ساطع مي‌كنند
2) احساس نور در افراد بعد از برخورد اين مواج الكتروكغناطيسي با شبكيه چشم و تحريك عصب‌بينايي حاصل مي‌شود
3) ايم انرژي تشعشعي به صورت امواجالكترومغناطيسي در فضا پخش مي‌شود.
تئوري كوانتومي نور
بنيانگذار اين تئوري يك دانشمند آلماني بنام ماكس پلانك مي باشد كه بر اصول زير متكي است:
1) انرژي تشعشعي توسط ذراتي بنام فوتون ساطع مي‌شود
2) انرژي تشعشعي ماده هر مقدار نمي‌تواند باشد بدين ترتيب كه اين انرژي فقط مي‌تواند به صورت مضارب صحيحي از يك كوانتوم انرژي باشد (هر كوانتوم انرژي برابر است با (27-10×625/6) .
نظرات جديد در مورد روشنايي محل‌هاي كار
همانطور كه واضح است در مواقعي كه نور طبيعي خورشيد موجود نيست ناچار ازمنابع نور مصنوعي استفاده كنيم اما همانطور كه همه تجربه كرده‌ايم روشنايي الكتريكي چشم را بيشتر از روشنايي طبيعي خسته مي‌كند. در مواقعي كه با نور مصنوعي كار مي‌كنيم براي اينكه خوب ببنيم و احساس ناراحتي پيش نيايد بايد تهميدي انديشيده شود تا ميزان لوكسي كه بر روي سطح كار يم‌رسد كافي باشد و در عين حال چشم نيز دچار خيرگي نشود.
يكي از مقررات ودستورالعمل‌هايي كه در اين باره داده شده است عبارت است از استفاده از نور آفتاب به نحوي كه سطح ميزان روشنايي براي اطفالي كه ديد عادي دارند 30 لوكس و براي آنهائي كه ديدشان ضعيف است به 700 لوكس برسد. اين ساده‌ترين شرط براي ديدن اشياء مي‌باشد. طبق بررسي‌هاي كارشناسانه و علمي مشاهده شده كه عليرغم بالا بردن لوكس (سطح روشنايي) به طور ثابت، ميزان خستگي چشم و خيرگي بيشتر مي‌شود. علت اين است كهروشنايي كه از خورشيد به ما مي‌رسد بعد از عبور از اتمسفر لامپ‌هاي مختلف اغلب حاوي تشعشعات مضر هستند. راه‌حل اين مسئله اين است كه از منابع روشنايي جديد استفاده كنيم كه اين تشعشعات مضر را توليد نمي‌كند. به اين منابع نوري جديد لامپ‌هاي افتالمولوژيك اطاق مي‌شود كه از لحاظ ظاهري شبيه لامپ‌هاي معمولي ميباشند ولي به نوعي عمل فيلتر كردن را نيز در داخل خود انجام مي‌دهد. با استفاده از اين لامپ‌ها مي‌توان از ديد خوب و بدون خستگي چشم بهره برد.
نكاتي كه در نورپردازي خيابان بايد لحاظ شود:
1) ميزان نور لامپ‌ها بايد كنترل شود تا نور منعكس شده از خيابان ايجاد خيرگي نكند.
2) نورپردازي خيابان بايد به نحوي تأمين شود كه سطح خيابان‌ها و محيط آن چنان روشن شود كه وسايل نقليه بتوانند به راحتي حركت كنند.
3) چراغ‌ها را در خيابان به روش مختلفي نصب مي‌كنند. مقابل هم، هم مركزي يا دو مركزي. مناسب‌ترين حالت روش دو طرفه غير متقابل است. حالت نصب يكطرفه براي راه‌هاي فرعي از لحاظ اقتصادي مناسب‌ترين حالت است لذا در سرپيچ‌ها چراغ‌ها بايد در قسمت بيروني منحني چرخش جاده نصب شوند.
نكته : هر چه از زمان كاركرد لامپ‌هاي رشته‌اي بگذرد عمل تبخير سطحي تنگستن كه در گذشته توضيح داده شد بيشتر اتفاق مي افتد در نتيجه سطح داخلي لامپ كدر مي‌شود و همچنين از توان نوري لامپ نيز كاسته مي‌شود.
نكته : براي نورپردازي آينه در سرويس‌هاي بهداشتي بهتر است از لامپ‌هاي تنگستن استفاده شود.
رنگ نور لامپ بستگي به تركيبات شيميايي ماده فلورسانس دارد كه ب آن سطح داخلي حباب لامپ اندود شده است. مثلاً براي رنگ سبز از سيليكات روي و براي رنگ قرمز از برات كادميوم و براي رنگ صورتي از سيليكات كلسيم استفاده مي‌شود.
نبايد توان نوري لامپ‌ها را با توان الكتريكي آنها (P) اشتباه كرد زيرا P توان داده شده به لامپ است و واحد سنجش آن وات مي‌باشد.
شدت نور (كاندلا) : شدت نور بيانگر جهت انتشار نور مي‌باشد و نشان مي‌دهد كه به چه طريق شار روشنايي متشعشعه از يك منبع نور به فضاي اطراف پخش مي‌شود. واحد سنجش اين كميت كاندلا يا شمع مي‌باشد.
شدت روشنايي (لوكس) :كه به آن (Eclsirement) هم گفته مي‌شود. واحد سنجش شدت روشنايي لوكس مي‌باشد كه طبق تعريف برابر است با روشنايي حاصل از تابش فلوي نوراني يك لومن بر سطحي برابر يك مترمربع يعني . اگر فاصله، L برابر شود ميزان لوكس برابر مي‌شود مثلاً اگر در فاصله 1 متري 10 لوكس داشته باشيم در فاصله 2 متري 5/2 لوكس خواهيم داشت.
درخشندگي (لومينانس) (يا همان تراكم نرو): عبارت است از نور منعكس شده يا منتشر شده از جسم كه به آن درخشندگي گفته مي‌شود. واحد سنجش آن كاندلا بر مترمربع يا كاندلا بر فوت مربع مي باشد كه كاندلا بر فوت مربع را فوت لامبرت مي‌نامند.
لومينانس يا درخشندگي بريا هر سطحي صفت مهمي محسوب مي‌شود و بايد براي جلوگيري از پديده خيرگي چشم به آن توجه زيادي كرد.
بهره نوري: خارج قسمت توان قابل رويت يك لامپ به توان الكتريكي مصرفي آن را ضريب بهره نوري مي‌گويند و واحد سنجش آن لومن بر وات است.
نحوه محاسبه تعداد چراغ‌ها
براي محاسبه تعداد حباب لامپ‌ها از فرمول زير استفاده مي‌كنيم:
در اين فرمول به ترتيب W , L : طول وعرض اتاق ميباشند برحسب متر، Cu: ضريب بهره روشنايي، MF: ضريب نگهداري، : شار (جريان) نوري لامپ مورد استفاده در چراغ مي‌باشد كه با استفاده از جداول مربوطه تعيين مي‌شود، : عبارت است از تعداد لامپ درحباب، E: شدت روشنايي محل مورد نظر است كه برحسب لوكس سنجيده مي‌شود.
چيدمان لامپ‌ها در سقف بايد به نحوي باشد كه روشنايي يكنواختي را توليد كنند. طبق تجربه معلوم شده كه فاصله حباب‌ها يك تا دو برابر ارتفاع نقطه نرواني از سطح كار مي‌باشد. يعني داريم :
h(2-1) = a
در مواردي كه لامپ رشته‌اي استفاده شود h(5/1-1) = a
در مواردي كه از لامپ فلورسنت استفاده شود h(2/1-6/0) = a
تست‌ها
1- واحد سنجش شدت نور چيست؟
1) استراديان 2) لومن 3) لوكس 4) كندلا
2- شدت روشنايي با دو برابر شدن فاصله از منبع نور : .......
1) چهار برابر مي‌شود 2) دو برابر مي‌شود
3) به يك دوم تقليل مي‌يابد 4) به يك چهرام تقيلي مي‌يابد.
3- در نورپردازي تأكيدي، شدت نور نبايد بيش از .............
1) 3 الي 4 برابر باشد 2) 2 الي 3 برابر باشد
3) 4 الي 5 برابر باشد 4) 5 الي 6 برابر باشد
4- اگر شدت روشنايي يك لامپ در فاصلة 1 متري 10 لوكس باشد، شدت روشنايي در فاصلة 2 متري چند لوكس است؟
1) 5/2 2)5 3)20 4) 40
5- حداقل شدت روشنايي مورد نياز براي پاركينگ چقدر است؟
1) 50 لوكس 2) 50 لومن 3) 500 لوكس 4)500 لومن
6- براي نورپردازي آينه در سروريس‌هاي بهداشتي از كدام لامپ استفاده شود؟
1) فلورسنت 2) تنگستن 3) هالوژن 4) سديم
7- واحد كار الكتريكي كدام است؟
1) آمپر 2) ژول 3) ولت 4) وات
8- لامپ‌هاي جيوه‌اي پرفشار، جزء كدام دسته از لامپ‌ها ميباشند؟
1) لامپ‌هاي فلورسنت 2) لامپ‌هاي تخلية الكتريكي
3) لامپ‌هاي التهابي 4) لامپ‌هاي كم‌مصرف
9- ضريب انعكاس سطوح مرتبط با كدام مورد است؟
1) روشنايي 2) درخشندگي 3) شار نوري 4) شدت نور
10- بالا بودن رطوبت نسبي بر كدام لامپ‌ها اثر نامطلوب دارد؟
1) فلورسنت 2) بخار سديم 3)هالوژن 4) متال هاليد
11- مبحث روشنايي مصنوعي گاه منبع نور باعث عدم آسايش بصري مي‌شود. يكي از انواع عدم آسايش، خيريگي تطبيقي است. مفهوم اين نوع خيرگي چيست؟
1) چشم با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا كرده، اما با كم شدن شدت روشنايي تطبيق خود را از دست مي‌دهد.
2) چشم هنوز با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا نكرده، اما با كم شدن شدت روشنايي با آن سازگار مي‌شود.
3) چشم با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا كرده، اما با افزايش شدت روشنايي تطبيق خود را از دست مي‌دهد.
4) چشم هنوز با معدل روشنايي محيط سازگاري پيدا نكرده، اما با افزايش شدت روشنايي با آن سازگار مي‌شود.
12- واحد شدت روشنايي كدام است؟
1) شمع 2) كاندلا 3) لوكس 4) لومن
پاسخ تست‌ها
1- گزينه (4) صحيح است.
شدت روشني، نيروي روشنايي باتابش از منابع روشنايي را به دست مي‌دهد. شدت روشني منابع معمولي در زواياي مختلف متفاوت است.
در سال 1948 استاندارد بين‌المللي جديدي بر پاية پرتوكننده‌اي درجه حرارت انجماد پلاتين يعني 2045 درجه كلوين مورد استفاده قرار گرفت كه قابل اطمينان بود و هنوز هم استاندارد معمول است. واحد جديد كه كاندلا ناميده مي‌شود با شمع بين‌المللي اختلاف چنداني ندارد. امروزه شدت ورشني كه با I نشان داده مي‌شود با واحد كاندلا اندازه‌گيري مي‌شود.
يك كاندلا شصت برابر كوچكتر از شدت روشني بازتابش شده از يك سانتي‌مترمربع سطح جسم سياه در درجه حرارت 2045 كلوين در جهت عمود بر سطح است.
2- گزينه (4) صحيح است.
شدت روشنايي
3- گزينه (1) صحيح است.
4- گزينه (1) صحيح است.
اگر فاصله L برابر شود ميزان لوكس برابر مي‌شود مثلاً اگر در فاصله يك متري 10 لوكس داشته باشيم در فاصلة 2 متري 5/2 لوكس خواهيم داشت.
6- گزينه (1) صحيح است.
شدت روشنايي، نسبت مقدار جريان نوري است كه به صورت عمودي بر سطح مورد نظر مي‌تابد و واحد آن لوكس است.
شدت روشنايي دريك روز تابستان، حدود صد هزار لوكس و در يك شب مهتابي حدود 2/0 لوكس است. مقدار لوكس، بالكوس متر اندازه‌گيري مي‌شود. درفضاهايي مانند پاركينگ‌ها بايد حداقل شدت روشنايي برابر 50 لوكس باشد.
6- گزينه (2) صحيح است.
لامپ تنگستن دريك حباب شيشه‌اي قرار دارد. رشتة فلزي از نوع يا ولفرام با درجة ذوب 3400 درجة سانتي‌گراد است. درصورتي كه درون حباب خلأ باشد، هر چه درجه حرارت رشته لامپ بيشتر شود، جريان نوري زياد و از عمر لامپ كاسته مي‌شود. در حال حاضر تمام لامپ‌هاي تنگستن را از مخلوط گاز ازت و آرگون پر مي‌كنند. به دليل بودن مزاياي تنگستن كه در زير به آنها اشاره شده است، فيلامان لامپ‌ها را از آن مي‌سازند:
1) براي تبخير سطحي، به فشار خيلي كمي نياز دارد.
2) درجه ذوب بالا دارد.
3) فلز تنگستن داراي قدرت كشش زياد است.
4) در اثر افزايش درجه حرارت مقاومت آن افزايش مي‌يابد
لازم به ذكر است كه لامپ با رشتة تنگستن به عنوان مناسب‌ترين نوع لامپ براي نورپردازي آينه در سرويس‌هاي بهداشتي به شمار مي‌رود.
7- گزينه (2) صحيح است
8- گزينه (3) صحيح است.
9- گزينه (2) صحيح است.
10- گزينه (1) صحيح است.
لامپ فلورسنت
در حال حاضر، رد بين لامپ‌هاي تخليه در گاز بيشتر از همه، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين لامپ‌ها به دليل فشار كم بخار جيوه ا زنظر توليد نور مرئي، خيلي ضعيف‌اند و بيشتر تشعشعات آنها، در قسمت ماوراي بنفش با طول موج 7/253 نانوتر است. مادة فلورسانس كه تبديل كنندة اشعة ماوراي بنفش به نور مرئي است خواص زير را دارد:
1) رنگ نور لامپ فلورسنت تابع ماده فلورسانس است.
2) در برابر حرارت ثابت بوده و دير فرسوده مي‌شود.
3) بهرة تبديل اشعه ماورا بنفش به نور مرئي در آنها زياد است.
هر چه بر ميزان نسبي محل افزوده گردد اين مورد موجب مي‌شود تا اثر نامطلوب‌تري بر روي لامپ فلورسنت گذاشته شود. در لامپ‌هاي با الكترود گرم، عمر لامپ تابع سرعت تشعشعات الكترون از سطح كاتد، فركانس برق، سلف (چوك) و استارتر و ولتاژ است. تيرگي به وجود آمده در دو سر لامپ، به دليل تشعشعات اتم‌هاي كنده شده از سطح كاتدهاست كه توان نوري لامپ را كاهش مي‌دهد.
11- گزينه (3) صحيح است.
12- گزينه (3) صحيح است.
شدت روشنايي
نسبت مقدار جريان نوري است كه به صورت بر سطح مورد نظر مي‌تابد و واحد آن لوكس است.
شدت نور
به تراكم جريان نوري در فضا، شدت نور گفته مي‌شود و واحد آن، شعاع يا كاندلا است. جريان نور منبعي كه شدت آن، در تمام جهات معادل يك شمع باشد، برابر 57/12 لومن است.