انتخاب نورگیر در ساختمان، معماری پایدار

انتخاب نورگیر در معماری پایدار ساختمان

نورگیر یا هواکش فضای خارجی، درون ساختمان‌های بزرگی که ممکن است تاریک باشند یا امکان تهویه هوا در آن‌ها نباشد و به منظور تهویه هوا و روشن ساختن فضا مورد استفاده قرار می گیرند. در نورگیرها معمولاً بلوک‌های شیشه‌ای به کار می‌روند تا انعکاس نور در ساختمان افزایش یابد.

تاریخچه استفاده از نورگیر، به دوران تمدن باستان در مصر و در کاخ نوسوس مربوط به اقریطس، تمدن باستان عصر مفرغ در جزیره کرت، بر می‌گردد. همچنین نمونه‌هایی از نورگیر از زمان‌های قدیم به جا مانده که توسط رومی‌ها ساخته شده‌اند.

نورگیرها با توجه به ثبت اختراع uspatent ثبت شده در تاریخ ۱۹۳۴ به منظور کاهش استفاده از روشنایی الکتریکی به کار می‌روند و به ما اجازه می‌دهند تا در طول روز از نور طبیعی از طریق پشت بام، نور به داخل ساختمان هدایت شود .

به طور دقیق تر اسکای لایت یا نورگیر سقف یا پنجره سقفی انتقال دهنده نور می‌باشد. این نورگیرها همه یا بخشی از فضای سقف ساختمان را به منظور روشن سازی تشکیل می‌دهند. نورگیرهای سقفی باز شونده برای تهویه هوا و تامین نور طبیعی از سقف بسیار مناسب هستند. نمونه‌هایی که در بازار موجود هستند هم قابل کنترل از لحاظ باز و بسته شدن و هم دارای عایق کاری مناسبی می‌باشند. در این نوع نور گیرها، عایق بودن در مقابل باد و باران بسیار اهمیت دارد. همواره سعی کنید از شیشه‌های ۲ جداره در سقف استفاده کنید، زیرا عایق بودن آن از لحاظ گرمایشی بسیار مهم است. نمونه‌های بازشوی سقفی که با فنر باز و بسته می‌شوند توسط زنجیری قابل کنترل هستند، اما بازشوهایی که روی ریل دندانه دار باز و بسته می‌شوند، کاراتر می‌باشند. بازشوهایی که دو جداره هستند دارای قابلیت‌های زیادی می‌باشند، از جمله اینکه بی تفاوت به جهت باد هستند. در مناطقی که باد و باران شدیدی دارند بهتر است که بازشو را از ناملایمات جوی دور نگه داریم. بازشوهایی که در بالای حمام و آشپزخانه قرار می‌گیرند فضای مناسبی برای تخلیه هوای مرطوب این اماکن بوجود می‌آورند. مقدار هوای جریان یافته از سقف، بستگی به جهت، سرعت باد، تغییر فشار و تفاوت درجه حرارت داخل و خارج دارد. هوای خنک، گهگاه از همان مجرایی که نور وارد فضا می‌شود، جریان می‌یابد، اما غالباً هوای گرم است که از این فضا مجال بیرون رفتن پیدا می‌کند.

این نورگیرها در سبک معماری قدیم رومی استفاده می‌شده مانند پنجره گرد زیارتگاه. پنجره‌های سقفی بسته لعابی از انقلاب صنعتی که باعث پیشرفت‌هایی در ساخت تولید شیشه شد استفاده شده‌است. تولید توده‌ای واحدهای از پیش ساخته از نیمه قرن بیستم پنجره‌های سقفی را برای بسیاری از کاربردها و زمینه‌ها ایجاد کرده‌است. حفظ انرژی باعث انگیزه جدید، ابداع طراحی، گزینه‌های انتقال و سیستم‌های طبقه‌بندی، بازده بیشتر پنجره‌های هوارسانی سقف شده‌است. در ادامه انواع نورگیر با شرح مزایای هر کدام توضیح داده میشود.

اهمیت نورگیر ها در معماری پایدار:

پنجره‌های سقفی به طور گسترده در طراحی روشن سازی برای ساختمان‌های مسکونی، عمومی و تجاری بکار برده می‌شوند. روشنایی افزایش یافته می‌تواند منجر به مصرف کمتر نور پردازی الکتریکی و لعاب کاری پنجره به اندازه کوچکتر باعث (روشنایی غیر مستقیم) صرفه جویی در انرژی، پایین آوردن هزینه‌ها و کاهش دادن تاثیرات محیطی می‌شود. روشن سازی می‌تواند مصرف انرژی روشنایی را در بعضی از ساختمان‌های پایدار تا بیش از ۸۰٪ کاهش دهد.

روشنایی از بالا (پنجره‌های سقفی) برای به حد اکثر رساندن روشنایی، به خوبی با روشنایی غیرمستقیم (پنجره‌ها) کار می‌کنند. روشنایی بالا قادر به روشن کردن بخش‌های متمرکز ساختمان می‌باشد. روشن سازی در تمام روز هم از روشنایی محیط آسمان و هم قرارگیری مستقیم در معرض نور خورشید در دسترس می‌باشد. لعاب کاری مدرن شفاف و یا مات می‌تواند برای جلوگیری از تابش خیره کننده بکار برده شود و به تسخیر نور خورشید در گوشه‌های پایین وپراکنش نور به بخش‌های وسیع تر فضای کف کمک کند. حتی در روزهای ابری، روشنایی بالا از پنجره‌های سقفی سه تا ده برابر موثر تر از روشنایی غیر مستقیم می‌باشد.

در ادامه به انتخاب نورگیر ها با توجه به کارایی آن ها خواهیم پرداخت. در معماری پایدار ملاک انتخاب یک سیستم یا متریال با توجه به پیشبرد بهتر طراحی در جهت پایدار سازی بیشتر خواهد بود. در نتیجه در انتخاب نورگیر ها اهمیت نور طبیعی در کنار کاهش مصرف انرژی، تهویه ی هوا، کاهش انتقال حرارت و در نتیجه هدر رفت گرما از داخل به بیرون در فصل زمستان و کاهش ورود هوای گرم از بیرون به داخل در فصل تابستان اهمیت بسزایی خواهد داشت.

نورگیر حبابی

این نورگیر ها از دو جنس پلی کربنات و اکریلیک در رنگ های متنوع در بازار وجود دارند. جنس پلی کربنات این نورگیر ها در مقابل تغییرات دمایی و نور خورشید دوام بیشتری دارند. در مکان هایی که اهمیت میزان نور بیشتر باشد از حباب های شفاف استفاده میگردد. پر فروش ترین رنگ این حباب ها شفاف و شیری می باشد. در نوع شیری نور یکنواختی در محیط زیر این حباب های انتقال داده میشود.

در ساختمان هایی که علاوه بر اهمیت نور، تهویه هوا نیز اهمیت پیدا میکند از نورگیر های حبابی باز شو استفاده میگردد. همانطور که در تصویر قابل مشاهده می باشد این نوع از نورگیر ها دارای جکی می باشد که به صورت دستی یا اتوماتیک قابلیت باز و بسته شدن دارند.

نورگیر شیشه ای

در این نوع نورگیر ها شیشه های دو جداره و در ابعاد وسیع از شیشه های سه جداره لمینت استفاده میگردد. این نوع نورگیر ها برای ساختمان های با تعداد طبقات کم یا مکان هایی که انتقال حرارت علاوه بر نوردهی اهمیت دارد استفاده میگردد. با توجه به نوع شیشه  در این نوع نورگیر ها انتقال حرارت بسیار پایین می باشد.

همانند نورگیر های حبابی در ساختمان هایی که علاوه بر اهمیت نور، تهویه هوا نیز اهمیت پیدا میکند از نورگیر های شیشه ای باز شو استفاده میگردد. همانطور که در تصویر قابل مشاهده می باشد این نوع از نورگیر ها دارای جکی می باشد که به صورت دستی یا اتوماتیک قابلیت باز و بسته شدن دارند.

تفاوت میزان نور طبیعی نورگیر شیشه ای و نورگیر حبابی:

همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنید، با انتخاب نورگیر با ابعاد ۱ متر در ۱ متر در سالنی به ابعاد ۶ در ۱۲ متر با یک نورگیر حبابی به اندازه ی سه نورگیر شیشه ای نور طبیعی خواهیم داشت. تحلیل انجام شده نشان میدهد نورگیر های حبابی انتقال نور بهتری دارند. علت این امر شکست بهتر نور در نورگیر های حبابی می باشد. به دلیل فرم خاص این حباب ها نور پس از برخورد به ان ها با زاویه ی بیشتری به سمت داخل حیاط خلوت هدایت می شوند.

نورگیر گنبدی شیشه خم:

نورگیر های گنبدی شیشه خم یک نوع دیگر از اسکای لایت می باشند که در مکان هایی که زیبایی ملاک می باشد یا در پشت بام هایی که روف گاردن قرار دارد از این نوع نورگیر ها استفاده میگردد. در ساخت این نورگیر ها با توجه به خم بودن شیشه ها محدودیت ابعاد وجود دارد. در ادامه نوع دیگری از این نوع نورگیر ها دیده میشود که محدودیت ابعاد در آن ها وجود ندارد.

نورگیر گنبدی شیشه تخت:

نورگیر گنبدی شیشه تخت نیز بسیار زیبا طراحی شده اند. در این نورگیر ها همانطور که در بالا ذکر شد محدودیت ابعاد وجود ندارد. اما به دلیل وجود سازه های تو در تو مقداری از نور توسط این سازه ها به بیرون بازتاب میگردد. نور ورودی سالن نیز یکدست نخواهد بود. عموما از این نورگیر ها در ساختمان های تجاری استفاده میگردد. هزینه ی ساخت این نورگیر ها به مراتب پایین تر از نورگیر گنبدی با شیشه خم خواهد بود.

نورگیر لوله خورشیدی انتقال نور:

در مکان هایی که قابلیت ایجاد سقف های شیشه ای وجود ندارد از لوله های خورشیدی برای انتقال نور خورشید استفاده میگردد. این لوله ها با سطح داخلی آینه ای نور خورشید را به فضا های تاریک انتقال می دهند. اصولا از این نوع سیستم های انتقال در ویلا ها استفاده میگردد. تکنولوژی ساخت این لوله های خورشیدی هزینه زیادی داشته و جز روش های انتقال نور در مکان های خاص می باشد. نمونه های جدید این لوله های خورشیدی قابلیت تهویه هوا را نیز دارد. در این نوع از انتقال دهنده معمولا تا ارتفاع کمتر از ۶ متر نور انتقال داده میشود. البته در روش های جدید تا ۲۰۰ متر در اعماق زمین نور انتقال داده میشود که هزینه ی این انتقال بسیار بالا خواهد بود. علت این امر استفاده از لنز های بسیار گران قیمت می باشد.

انتقال نور طبیعی با سیستم ها پیچیده و گران قیمت:

نورگیرهای راه دور، سیستم های اپتیکی هستند که می توانند نور طبیعی را به قسمت های بی نور برسانند. نورگیرهای راه دور می توانند با استفاده از بازتابنده های شلجمی و فیبر نوری، نور طبیعی خورشید را به قسمت هایی که تاریک هستند یا دارای نور مصنوعی هستند برسانند. نورگیرهای راه دور معمولاً از یک دیش جمع کنندۀ نور خورشید، یک خورشید لوله و دیش توزیع کننده تشکیل شده اند. دیش های توزیع جمع کننده و توزیع کننده هر دو به صورت بازتابنده های شلجمی هستند. دیش جمع کننده، به سامانه ای متصل است که خورشید را در آسمان دنبال می کند تا مقدار نور تابیده شده به آن را به حداکثر مقدار ممکن برساند. خورشیدلوله، مجموعه ای از فیبرهای نوری است که نور خورشید جمع شده را از دیش جمع کننده به دیش توزیع کننده هدایت می کند. بر خلاف نورگیرهای عادی، در اینجا نیازی نیست که دو دیش در کنار یکدیگر باشند.

نورگیرهای راه دور توسط استودیو RAAD ابداع شدند تا نور طبیعی را به پارک زیرزمینی لولاین برسانند.

تحریریه خط معمار

منبع: شرکت تکینولایت