چکیده:

تامین و کنترل مناسب نور روز به عنوان یکی از نیازهای ضروری در معماری، علاوه بر ایجاد آسایش بصری، باعث کاهش مصرف انرژی الکتریکی در ساختمان، در راستای توسعهی ساختمانهای پایدار میگردد. آتریوم (Atrium)، فضای بزرگ و باز میان ساختمان است که یکی از بیشترین استفادهها را در خانههای رم باستان به منظور تعبیه نور و تهویه داخلی داشته است. در سده گذشته آتریوم با سقف شیشهای علیرغم اتلاف حرارت، با راه دادن نور طبیعی به فضای داخل و احساس گشادگی در فضا و ایجاد فضاهای سبز درونی، مورد استقبال گستردهای قرار گرفته است. این نورگیرها با ابعاد و فرم های مختلف ساخته شده اند و دارای پوشش سقفی از شیشه و دیوارهای جانبی با مساحت و مصالح مختلف هستند که در ساختمان ها کاربرد فراوان یافته اند.
این مقاله به بررسی و مقایسهی تاثیر آتریوم در میزان نورگیری فضا در طبقات مختلف یک ساختمان اداری در تهران پرداخته است. روش تحقیق در این مقاله، شبیه سازی رایانه ای به کمک نرم افزارهای Ecotect و Radiance است که در آنها میزان نورگیری فضا توسط آتریوم در طبقات مختلف ساختمان نمونه مقایسه شده است. نتایج حاصل، تاثیر ارتفاع ساختمان را در نورگیری فضا از طریق آتریوم نشان می دهد.

واژههای کلیدی: “آتریوم”، “ارتفاع”، “نورگیری”، “Ecotect” ، “Radiance”

مقدمه
فناوریهای تجدیدپذیر به طرز قابل ملاحظهای ایمنتر از فناوریهای جایگزین خود، که راهکارهای همراه با افزایش میزان تقاضا در مصرف انرژی برق و مخاطرات زیستمحیطی ناشی از مصرف سوختهای فسیلی و هستهای ارایه میدهند، هستند. مردم توجه قابل ملاحظهای به انرژی تجدیدپذیر خورشیدی دارند. انرژی خورشیدی آزادانه در دسترس است و براحتی میتوان با استفاده از آن خطرات ناشی از هیدروکربن آزاد شده ناشی را کاهش داد. نور روز یک استراتژی موثر و پایدار برای افزایش آسایش بصری، بهرهوری انرژی و توسعه ساختمانهای سبز است. مطالعات متعدد صورت گرفته در زمینهی نور، حاکی از میزان رضایتمندی از نور روز را نسبت به نورهای مصنوعی است؛ زیرا این منبع نور بیشترین هماهنگی با چشم و واکنش بصری انسان دارد. نور الکتریکی بزرگترین جز از میزان بار داخلی ساختمانهای اداری را تشکیل میدهد. استفادهی منطقی از نور روز، مانند کنترلهای روشنایی فتوالکتریک، میتواند تاثیر موثری در کاهش مصرف انرژی در ساختمان و انتشار آلودگیها و گازهای گلخانهای ناشی از آن داشته باشد.

پنجرههای عمودی قادر به تامین بخش زیادی از نور در نماهای نزدیک سطح پنجره هستند ولی سطح نور به سرعت با افزایش فاصله از پنجره کاسته میشود. در حال حاضر یکی از چالشهای اصلی در طراحی ساختمانهای پایدار استفاده از هسته های نوری که تا فاصله مشخصی از نما و پنجره قادر به تامین نور باشد، است.[۱] یکی از راهکارهای موثر استفاده از نور روز جهتگیری بهینه ساختمان و فرم است. فضای آتریوم با نورگیرهای افقی یکی از فرمهای موثر ساختار داخلی برای تامین نور روز در ساختمانهای بزرگ است. یک آتریوم اجازه میدهد که نور روز به هستهی ساختمان نفوذ کند.[۲] برای استفاده از آتریوم جهت دستیابی به نور روز، نیاز به آنالیزهای دقیقی از تاثیرات ان در فضای خود و در فضاهای اطرافش میباشد. دو جنبه در نورگیری فضای آتریوم درنظر گرفته میشود: نورگیری کافی و مناسب خود فضای آتریوم بطوریکه فعالیتهای صورت گرفته در آتریوم بخوبی صورت پذیرد، و یا نوردهی آتریوم به فضاهای جانبی اطراف آن.[۳]

این پژوهش به بررسی فرصتهای روشنایی طبیعی در ارتباط با فضاهای جانبی آتریوم خطی قرار گرفته در بین ساختمان پنجطبقه پرداخته است. اطلاعات حاصل با استفاده از مدلسازی فیزیکی آتریوم در نرمافزارEcotect و شبیهسازی توزیع نور طبیعی در نرمافزار Radiance استخراج شده است.

پیشینه تاریخی
یکی از بهترین و بدیع ترین نمونه های معماری پایدار را میتوان در بناهای سنتی ایران خصوصا در ناحیهی کویری مشاهده نمود. این بناها براساس مصالح موجود در محیط، تجربیات انسانی و ادراک مستقیم از شرایط اقلیمی و حداکثر انطباق با آن بدست امده است.[۴] حیاط های روباز یا اتاقهای روزنهدار درونی که از روم باستان تا خاور دور و بویژه ایران اشکال متنوع آن وجود داشته و و اکنون با نام آتریوم در ساختمانهای عمومی شناخته میشوند از نمونههای این معماری هستند .

در قرن نوزدهم، درپی تولید و توسعه تکنولوژی فولاد و شیشه، فرصتهای جدیدی برای این فضاها ایجاد شد. اگرچه دلایل متعددی برای احیای آتریوم در ساختمانها وجود دارد، هیچکدام از اهمیت بیشتری نسبت به خاصیت پایداری ذاتی بالقوه این فضا، برخوردار نیست.[۲]
در معماری مدرن، آتریوم به فضای وسیع و گشوده ای اتلاق میشود که اغلب چندین طبقه ارتفاع داشته و با سقف شیشهای یا پنجرههای بزرگ یا هر دو پوشانده میشوند. از آتریومهای بسته بیشتر در مواقعی استفاده میشوند که زیربنای ساختمان زیاد بوده و یا اینکه امکان استفاده از جبهههای جنوبی بنا وجود نداشته و یا محدود باشند، مانند اماکن تجاری، اداری، آموزشی و فضاهای مشابه.[۵]

انواع آتریوم:

آتریومها بطور کلی به پنج دسته مختلف مرکزی، یکپارچه، خطی، اتصالی و محیطی دستهبندی شده و معمولا آنرا در ذیل مبحث گلخانهها بیان میکنند(شکل.(۱ آتریومها را همچنین از نظر نقش میانجی حرارتی و امکان صرفهجویی انرژی، تاثیر بر شرایط آسایشی فضاهای مجاور، انواع شیشه گذاری، میزان ذخیره حرارتی و مقادیر سطوح کدر آن، اثرات کاهش یا پراکندگی صدا و روشنایی طبیعی و نحوه شکل گیری فضاهای عمومی درون و بیرون آتریوم مورد توجه قرار دادهاند.