در مطالب قبلی به بررسی نیروگاه هسته ای پرداختیم . حال به بررسی آنکه نیروگاه بادی چیست میپردازیم. نیروگاه بادی که یکی از مهمترین مدل‌های نیروگاهی در زمرهٔ تولید انرژی پاک می‌باشد. ک نیروگاه بادی یا مزرعهٔ بادی، مجموعه‌ای از چندین توربین بادی است که در یک مکان قرار گرفته‌اند. یک نیروگاه بادی بزرگ میتواند شامل چندصد توربین بادی باشد. چنین مجموعه‌ای میتواند بر روی دریا قرار گرفته باشد. همان گونه که از نام این نیروگاه برمی‌آید بر اساس وزش باد کار میکند به‌گونه‌ای که انرژی جنبشی باد را گرفته و تبدیل به نیروی الکتریکی میکند.
نحوه کارکرد نیروگاه بادی چیست
از باد برای تولید برق یا به راه انداختن تجهیزات استفاده می شود. نیروگاه های برق بادی در واقع همین کار را انجام می دهند. نیروگاه بادی که به آن مزرعه بادی (wind farm) نیز می گویند، مکانی است شامل چندین توربین بادی. در این نیروگاه ها با برخورد باد به پره های توربین بادی و ایجاد اختلاف فشار بین دو طرف پره، توربین به حرکت در می آید.
توربین به یک ژنراتور متصل است که این حرکت مکانیکی به ژنراتور منتقل شده وسپس ژنراتور نیروی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می کند. الکتریسیته تولید شده یا جهت ذخیره سازی وارد باتری ها شده و یا برای تبدیل به ولتاژ مورد نظر جهت ورود به شبکه توزیع برق وارد ترانسفورماتور ها خواهد شد.
روش ساخت نیروگاه بادی چیست؟
در مراحل ساخت و نصب نیروگاه بادی چالشی‌ترین مسئله نصب توربین و بال‌های آن می‌باشد چراکه در منطقه‌ای قرار گرفته که به شدت وزش باد داریم و از طرفی خود توربین در ارتفاع بالایی از سطح زمین قرار می‌گیرد. عمده نیروگاههای بادی از نوع افقی بوده و شما به‌ندرت مدل عمودی آن را مشاهده خواهید کرد. دلیل آن بالاتر بودن راندمان نیروگاههای افقی می‌باشد هرچند ممکن است در مناطق خاصی به دلیل محدود بودن فضا و یا مشکل بودن مراحل نصب از پایین بودن راندمان صرف‌نظر کرده و مبادرت به نصب مدل عمودی نمایند.
دو دانشمند آمریکای محاسباتی انجام داده‌اند که بر اساس آن از ارتفاع ۸۰ متری از سطح دریا می‌توان ۷۲ تریلیون وات به‌وسیله نیروی باد دریافت نمود. به‌صورت کلی در ارتفاع‌هایی بالاتر سرعت وزش باد بیشتر است ولی به نسبت همان نصب توربین نیز مشکل‌تر خواهد شد.
نیروگاه های بادی در مناطقی که از جریان باد مناسبی برخوردار باشند نصب می شوند، مانند دشت ها، دریا ها و هر جای دیگر که پتانسیل بادی خوبی داشته باشد.
با این که ایران در منطقه ای قرار گرفته که پتانسیل خوبی از نظر انرژی باد دارد، اما ظرفیت و تعداد نیروگاه های بادی آن نسبت به این پتانسیل، کم است.
توربین بادی
وربین های بادی از اندازه های کوچک تا بسیار بزرگ وجود دارند. انواع توربین می توانند در مصارف کوچک مثل شارژ کردن باتری ها یا در قایق های بادبانی تا مصارف بزرگ مانند نیروگاه های تولید برق یا آسیاب های گندم (آسیاب بادی) استفاده شوند. توربین بادی ماشینی است که توسط نیروی آیرودینامیک کار می کند.
در قسمت جلوی توربین بادی، یک قسمت دوار وجود دارد. این بخش دوار شامل پره هایی است که شکلی شبیه به بال های هواپیما دارند. همان طور که گفته شد هنگامی که جریان باد به یک طرف پره های توربین برخورد می کند، فشار هوا در آن قسمت بیشتر از طرف دیگر شده و این اختلاف فشار باعث ایجاد حرکت در پره های توربین می شود. در نتیجه پره ها انرژی حرکتی باد را دریافت کرده و به چرخش در می آیند. پره ها به یک شفت مرکزی متصل هستند که با چرخش آن ها، شفت نیز می چرخد.
اندازه های توربین بادی
توربین‌های کوچک
توربین‌های کوچک قادراند ۵۰ تا ۷۰ کیلووات انرژی تولید نمایند. در این توربین‌ها اندازه هر پره از ۰.۵ متر تا ۷.۵ متر می‌باشد.
این پره‌ها روی دایره‌ای به قطر ۱ تا ۱۵ متر می‌چرخند. توربین‌های بادی کوچک اصولاً در جاهای پرت و جاهایی که برق رسانی به آنها به صرفه نیست به کار می‌روند.
توربین‌های متوسط
قطر دایره چرخش ۱۵ تا ۶۰ متر بوده و توان تولیدی ۵۰ تا ۱۵۰۰ کیلووات می‌باشد. به صورت کلی انواع متداول آنها بین ۵۰۰ تا ۷۵۰ کیلووات برق تولید می‌کنند.
توربین‌های بزرگ
قطر دایره چرخش پره‌های توربین بزرگ ۶۰ تا ۱۰۰ متر بوده و توان تولیدی بین ۲ تا ۳ مگاوات است.
صرفه اقتصادی توربین‌های بزرگ و قابلیت اطمینان آنها در مقابل توربین‌های متوسط به مراتب کمتر است.
انواع توربین بادی در نیروگاه بادی
توربین بادی با محور افقی
در توربین‌های بادی با محور افقی که HAWT (Horizontal Axis Wind Turbines) هم نامیده می‌شوند روتور و ژنراتور الکتریکی در بالای یک برج و در راستای باد قرارگرفته‌اند. توربین‌های بادی کوچک برای تعیین جهت وزش باد از یک بادنمای ساده استفاده می‌کنند ولی توربین‌های بزرگ از سنسور باد که با سرووموتور در ارتباط است، استفاده می‌کنند.
این توربین‌ها نسبت به مدل محور عمودی رایج‌تر بوده و همچنین ازلحاظ تکنولوژی پیچیده‌تر و گران‌تر می‌باشند. توربین‌های عمودی نسبت به افقی‌ها ساختشان مشکل‌تر بوده ولی راندمان بسیار بالای دارند و در سرعت‌های پایین نیز توان تولید انرژی الکتریکی را دارند. این توربین‌ها توانای تنظیم جهت در مسیر وزش باد را نیز دارند. این توربین‌ها ۲ یا ۳ پره‌ای بوده که در مسیر وزش باد و بر روی یک برج بلند نصب می‌شوند.
ین نوع توربین ها معمولا سه پره دارند و در راستای باد قرار می گیرند. به همین دلیل به یک سنسور و سرووموتور برای قرار گرفتن در جهت باد نیاز دارند.
توربین بادی با محور عمودی
در توربین‌های بادی با محور عمودی که Vertical Axis Wind Turbines نامیده می‌شوند، روتور اصلی به‌صورت عمودی قرار می‌گیرد. مهمترین برتری این نوع از توربین‌های بادی آن است که نیازی به تنظیم جهت قرارگیری نسبت به جهت باد ندارند. این توربین‌ها از دو بخش اساسی تشکیل شده‌اند، یک میله‌ای اصلی که روبه روی باد قرار می‌گیرد و میله‌های عمودی دیگر که عمود بر جهت باد گذاشته می‌شوند ساخت این توربین‌ها بسیار ساده بوده و همچنین بازده پایینی دارند در این نوع، در یک طرف باد بیشتر جذب میشود که باعث میشود سیستم یک حالت لنگری پیدا کرده و به چرخش در بیاید. یکی از مزایای این سیستم وابسته نبودن آن به جهت وزش باد است.
توربین های بادی با محور عمودی یا VAWT فقط یک محور عمودی دارند و پره ها دور آن قرار گرفته اند. این توربین ها معمولا شکلی شبیه به همزن دارند و نیازی ندارند که حتما رو به جریان باد قرار بگیرند. در نتیجه برای جاهایی که جهت باد متغیر است مناسب هستند.
مزایا و معایب انواع توربین های نیروگاه بادی چیست
با محور عمودی :
مزایای محور عمودی :
عدم حساسیت به جهت باد و آشفتگی آن می‌باشد.
عملکرد مناسب هنگام وزش بادهای مغشوش و گردابی.
نصب در فاصله‌ای نزدیک‌تر نسبت به زمین نصب.
امنیت و ارزان بودن فرآیند نصب.
کم بودن صدای پره‌ها به دلیل نزدیکی به هم.
معایب محور عمودی:
نصب توربین‌های محور عمودی روی برج‌ها سخت است.
به دلیل کم بودن سرعت دورانی پره‌ها گشتاور زیاد است.
هزینهٔ بالای طراحی و تحلیل ایرفویل پره‌ها از دیگر مسائل است.
با محور افقی
مزایای محور افقی:
تیغه‌ها برای قرارگیری در بهترین زاویه قابلیت پیچ‌وتاب دارند.
با پیچ کردن تیغه‌ها به روتور، آسیب‌ها در طوفان به حداقل می‌رسد.
معایب محور افقی:
کارکرد سخت در نزدیک سطح زمین.
سختی در حمل‌ونقل.
مشکل در نصب و راه‌اندازی آن.
در مجاورت رادار تحت تاثیر قرار می‌گیرند.
تعمیر و نگهداری آن سخت است.
یکی از مشکلات انرژی‌های پاک مدت‌زمان در مدار و یا نسبت پاسخگویی می‌باشد؛ به طور مثال استفاده از نیروی خورشید تنها در طول روز و حتی در مواردی ساعاتی از روز امکان‌پذیر است که دلیل آن ابری بودن آسمان می‌باشد. در این میان باد دارای راندمان بالاتری بوده و نسبت به سایر موارد تقریباً در صدر جدول بازدهی قرار می‌گیرد و البته اگر در کنار این مورد هزینه‌های نگهداری و راه‌اندازی را در نظر بگیریم این بار با اختلاف بیشتری نسبت به رقبا در جایگاه نخست جدول جای می‌گیرد که در نهایت باعث شده جهان کنونی روی خوشی به آن نشان دهد.
در مطالب قبلی سایت به توضیح مهندسی برق و بازار کار و آینده آن پرداختیم . هم اکنون به بررسی نیروگاه هسته و تولید انرژی هسته در آن میپردازیم. شاید برای شما سوال پیش امده باشد که نیروگاه هسته ای چیست. امروزه حدود ۴۴۰ نیروگاه هسته ای در ۳۱ کشور جهان برق تولید می‌کنند. سهم فرانسه با تولید بیش از ۷۵% درصد انرژی الکتریکی خود از این طریق از سایرین بیشتر می‌باشد. انرژی هسته‌ای در نیمه قرن گذشته و از زمان آغاز به کار اولین نیروگاه هسته ای تجاری جهان در «کالدر هال» (Calder Hall) با نام کنونی سلافیلد (Sellafield) در «کامبریا»ی (Cumbria) انگلیس در سال ۱۹۵۶، تاریخچه‌ای پر از فراز و نشیب داشته است. در نیروگاه هسته ای، هستۀ اتم تغییر ماهیت داده و از خود انرژی تولید می کند. در راکتور آب به وسیلۀ انرژی حاصل از واکنش های هسته ای گرم شده و بخار می شود. این بخار، توربین را به حرکت در آورده و الکتریسیته تولید می کند.
نیروگاه هسته ای به تأسیساتی صنعتی و نیروگاهی می‌گویند که بر پایهٔ فناوری هسته‌ای و با کنترل فرایند شکافت هسته‌ای، از گرمای تولیدشدهٔ آن اقدام به تولید انرژی الکتریکی میکند. کنترل انرژی هسته‌ای با حفظ تعادل در فرآیند شکافت هسته‌ای همراه است که با استفاده از گرمای تولیدی برای تولید بخار آب (مانند بیشتر نیروگاههای گرمایی) اقدام به چرخاندن توربین‌های بخار و به دنبال آن ژنراتورها میکند.
انرژی هسته ای در دنیا
در سال ۲۰۰۴ انرژی هسته‌ای در تولید کل انرژی مصرفی جهان سهمی در حدود ۶.۵%، و در تولید انرژی الکتریکی سهمی در حدود ۱۵.۷% داشته است. نخستین‌بار به‌وسیله انریکو فرمی در سال ۱۹۳۴ (۱۳۱۳ ه.ش) در یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه شیکاگو تولید شد. این اتفاق زمانی رخ داد که تیم او مشغول بمباران کردن هسته اورانیوم با نوترون بودند. بنا بر پیش‌بینی اتحادیه جهانی هسته‌ای در سال ۲۰۱۵ به طور میانگین هر ۵ روز یک‌بار یک نیروگاه هسته‌ای در جهان آغاز به کار میکند. شکافت هسته‌ای صورت‌گرفته در یک رآکتور فقط بخشی از یک چرخه هسته‌ای است. این چرخه از معادن شروع میشود
انرژی هسته ای در ایران
در کشور ما هم مطالعاتی بر روی کشف و استخراج معادنی در استان های اصفهان، خراسان و هرمزگان صورت گرفته است .تحقیقات برای کشف معادن دیگر همچنان ادامه دارد. پس از استخراج سنگ اورانیوم، به کمک فعالیت های شیمیایی، پودر غلیظ اورانیوم زرد رنگ به شکل دی اکسید اورانیوم حاصل می شود. پس از تولید دی اکسید اورانیوم، هگزا فلوئورید اورانیوم (UF6) به دست می آید. که محصول اساسی برای غنی سازی اورانیوم می باشد. هگزا فلوئورید اورانیوم یک مادۀ جامد بدون رنگ است .که در حرارت کمتر از ۵۶ درجه سلسیوس به شکل گاز در می آید. به همین دلیل و برای جلوگیری از تبدیل شدن آن به گاز، این ماده را در ظروف تحت فشار زیاد قرار می دهند.
در نیروگاه هسته ای یا فیوژن، در عمل هستۀ یک عنصر سنگین برای نمونه ۲۳۵U توسط نوترون های شتاب داده شده بمباران می شود، در این صورت به ازای هر نوکلئون اورانیوم یک Mev انرژی اتصالی آزاد می شود. حال اگر این واکنش روی یک کیلو ۲۳۵U انجام شود انرژی به دست آمده معادل kwH 20×۱۰۶ خواهد بود، اگر بخواهیم این مقدار انرژی را از سوخت های فسیلی به دست آوریم مقدار ۱/۷ میلیون لیتر با ۵/۲ میلیون کیلو ذغال سنگ نیاز داریم.
در قسمت غنی سازی، اورانیوم را تا حدود ۴-۵ ٪ غنی سازی می کنند. زیرا این درصد برای تولید انرژی کافی خواهد بود. (انرژی صلح آمیز) چون از نظر خواص شیمیایی اورانیوم های ۲۳۸ و ۲۳۵ یکسانند. بنابراین از راه فرآیندهای شیمیایی نمی توانیم آن ها را از هم جدا کنیم. اما چون اورانیوم ۲۳۸ از اورانیوم ۲۳۵ قدری سنگین تر است. از این خاصیت برای جدا کردن این دو نوع اورانیوم از هم استفاده می کنیم. اورانیوم ۲۳۵ قابلیت شکستن دارد و ۲۳۸ این قابلیت را ندارد. اورانیوم ۲۳۵ خود به خود تجزیه می شود ولی دارای طول عمر زیادی است (یک میلیون سال). اگر در صد اورانیوم ۲۳۵ از حدی بیشتر شود امکان واکنش زنجیره ای وجود دارد. از هر سه نوترون آزاد شده یکی مصرف می شود.
سوخت هسته ای در نیروگاه هسته ای چیست:
چرخه سوخت هسته ای اورانیوم:
اورانیومی که از زمین استخراج میشود، بلافاصله قابل استفاده در نیروگاههای تولید انرژی نیست. برای آنکه بتوان بیشترین بازده را از اورانیوم به دست آورد، فرآیندهای مختلفی روی سنگ معدن اورانیوم صورت می‌گیرد تا غلظت ایزوتوپ u-235 که قابل شکافت است، افزایش یابد. چرخه سوخت اورانیوم نسبت به سوخت های رایج دیگر، از جمله ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، به مراتب پیچیده تر و متمایزتر است. چرخه سوخت اورانیوم را چرخه سوخت هسته ای نیز می‌گویند. چرخه سوخت هسته ای از دو بخش انتهای جلویی و انتهای عقبی ( front end , Back end ) تشکیل شده است. انتهای جلویی چرخه، مراحلی است که منجر به آماده سازی اورانیوم به عنوان سوخت رآکتور هسته ای میشود.این بخش شامل استخراج از معدن، آسیاب کردن، تبدیل، غنی سازی و تولید سوخت است.
*اکتشاف و استخراج در نیروگاه هسته ای:
ذخایر طبیعی اورانیوم، سنگ معدن اورانیوم است که براساس مقدار قابل استحصال از معدن محاسبه میشود. با تکنیک‌ها و روش های زمین شناسی، معدن اورانیوم شناسایی میشود و نمونه هایی از سنگ معدن به آزمایشگاه فرستاده میشود. در آنجا، محلولی از سنگ معدن تهیه می‌کنند. سپس اورانیوم ته نشین شده را مورد بررسی قرار می‌دهند تا بفهمند چه مقدار اورانیوم را می‌توان از آن معدن استخراج کرد.
*آسیاب کردن:
پس از استخراج سنگ معدن، تکه سنگ‌ها به آسیاب فرستاده میشود تا خوب خرد شده، خرده سنگ هایی که با ابعاد یکسان تولید شود. اورانیوم توسط اسید سولفوریک از دیگر اتم‌ها جدا میشود، محلول غنی شده از اورانیوم تصفیه میشود و خشک میشود. محصول به دست آمده، کنستانتره جامد اورانیوم است که کیک زرد نامیده میشود
*تبدیل:
کیک زرد جامد است، ولی مرحله بعد ( غنی سازی ) از تکنولوژی بخصوصی بهره می‌برد که نیازمند حالت گازی است. بنابراین کنستانتره اکسید اورانیوم جامد طی فرآیندی شیمیایی به هگزافلورایداورانیوم ( UF6 ) تبدیل میشود. UF6 در دمای اتاق جامد است، ولی در دمایی نه چندان بالا به گاز تبدیل میشود
*غنی سازی:
برای ادامه یک واکنش زنجیره هسته ای در قلب یک رآکتور آب سبک، غلظت طبیعی اورانیوم ۲۳۵ بسیار اندک است. برای آنکه UF6 به دست آمده در مرحله تبدیل، به عنوان سوخت هسته ای مورد استفاده قرار گیرد، باید ایزوتوپ قابل شکافت آن را غنی کرد. البته سطح غنی سازی بسته به کاربرد سوخت هسته ای متفاوت است.
برای یک رآکتور آب سبک، سوختی با ۵ درصد اورانیوم ۲۳۵ مورد نیاز است. در حالی که در یک بمب اتمی، سوخت هسته ای باید حداقل ۹۰ درصد غنی شده باشد.غنی سازی با استفاده از یک یا چند روش جداسازی ایزوتوپ های سنگین و سبک صورت می‌گیرد. در حال حاضر، دو روش رایج برای غنی سازی اورانیوم وجود دارد که عبارتند از انتشار گاز و سنتریفوژ گاز.
*ساخت میله های سوخت:
تولید میله سوخت، آخرین مرحله انتهای جلویی در چرخه سوخت هسته ای است. اورانیوم غنی شده که هنوز به شکل UF6 است، باید به پودر دی اکسید اورانیوم (UO2) تبدیل شود. تا به عنوان سوخت هسته ای قابل استفاده باشد، پودر UO2 سپس فشرده میشود و به شکل قرص در می‌آید. قرص های در معرض حرارت با دمای بالا قرار می‌گیرند تا به قرص های سرامیکی تبدیل شوند.
پس از طی چند فرآیند فیزیکی، قرص هایی سرامیکی با ابعاد یکسان حاصل میشود. حال متناسب با طراحی رآکتور و نوع سوخت مورد نیاز، این قرص های کوچک را در دسته دسته کرده. سپس در لوله ای بخصوص قرار می‌دهند. این لوله از آلیاژ بخصوصی ساخته شده است. که در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و در عین حال از رسانایی حرارتی بسیار بالایی برخوردار است. حال میله سوخت آماده شده است و برای استفاده در رآکتور به نیروگاه فرستاده میشود.
راه های مختلف تولید انرژی هسته ای در نیروگاه هسته ای چیست:
– شکافت هسته‌ای
– همجوشی هسته ای
شکافت هسته‌ای
فرض می شود نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ اوارنیوم۲۳۵ نفوذ کند در اثربرخورد به هسته اتم اورانیوم ۲۳۵ ، اورانیوم بدو قسمت شکسته می شود مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می گردد در حدود (200Mev) اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته اورانیوم ۲۳۵ آزادی دو نوترون است که می تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد.
این چهار نوترون نیز چهار هسته اورانیوم ۲۳۵ را می شکند چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می باشند سپس شکست هسته ای و آزاد شدن نوترون ها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می یابد.در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می شود در یک لحظه واکنش زنجیری خود بخودی شکست هسته ای شروع می گردد. در واکنش های کنترل شده تعدادشکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می شود.
همجوشی هسته ای
همجوشی هسته ای عبارت است از اتحاد عناصر سبک برای تشکیل عناصر سنگین تر که نوع واکنش را واکنش همجوشی گویند تا بحال در انفجار بمب هیدروژنی قوی و بسیار خوب تشخیص داده شده است. این واکنش برای انسان چندان مفید نیست و بنابر این دانشمندان بطور جدی کوشش می کنند تا واکنش همجوشی را کنترل کنند یعنی در کیف کاهش سرعت واکنش به درجه ای که بتواند برای مقاصد صلح جویانه مفید باشد.
در مرحله اول این واکنش ها بصورت کنترل شده برای تولید برق استفاده می شود. همچنین انرژی تولید شده در این واکنش ۸ برابر انرژی تولیدشده سر در شکافت هسته‌ای می باشد.منشا انرژی تابشی خورشید و دیگر ستاره ها یک سری از واکنش های هسته ای انرژی زا است اتم هایی که دراین واکنش ها در درون ستاره شرکت می کنند کاملا یونیزه اند.یعنی تمامی الکترون ها از آن کنده شده است.چنین مجموعه ای از ذرات باردار را پلاسما می نامند.
مزایا و معایب تولید انرژی هسته‌ای در نیروگاه انرژی هسته ای چیست
افراد زیادی هستند که از استفاده از انرژی هسته‌ای حمایت می‌کنند و حداقل همین تعداد هم مخالف آن هستند. حامیان می‌گویند این روش تولید برق محیط زیست را کمتر تخریب میکند، زیرا به طور کلی، انتشار گازهای گلخانه‌ای آن نسبت به نسبت به سوخت‌های دیگری مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی کمتر است. اما مخالفان نگران ضایعات خطرناک و طولانی‌مدت نیروگاههای هسته‌ای و همچنین، ارتباط آن با ساخت بمب‌های هسته‌ای و خطر حوادث هسته‌ای فاجعه‌بار هستند.
جوانب مثبت انرژی هسته‌ای :
یک نیروگاه هسته ای ۲ تا ۳ گیگاوات برق تولید خواهد کرد که برابر با برق تولیدی یک نیروگاه بزرگ زغال‌سنگ یا حدود ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ توربین بادی بزرگ با ظرفیت کاری کامل است. هیچ‌کس منکر این نیست که شکافتن اتم یک روش بسیار مؤثر برای تولید مقدار زیادی انرژی است.
نیروگاههای هسته‌ای نسبت به نیروگاههای سوخت فسیلی (زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی) میزان انتشار کربن بسیار کمتری دارند.
آزاد کردن انرژی با شکافتن اتم‌ها بسیار کارآمدتر از «سوزاندن آنها» (آزاد کردن انرژی از طریق واکنش شیمیایی که آن را احتراق می‌نامیم) است. به همین دلیل نیروگاههای هسته‌ای به مقدار کمی سوخت (در مقایسه با نیروگاههای سوخت فسیلی) نیاز دارند.
نیروگاههای هسته‌ای می‌توانند به کاهش وابستگی کشورها به نفت وارداتی کمک کنند. کشورهایی که منابع سوخت فسیلی زیادی ندارند، انرژی هسته‌ای را گزینه جذابی می‌دانند.
جوانب منفی انرژی هسته‌ای :
ضایعات نیروگاههای هسته‌ای سال‌ها به صورت رادیواکتیو باقی می‌مانند و دفع ایمن آنها دشوار است.
از محصولات جانبی هسته‌ای می‌توان برای ساخت بمب استفاده کرد.
نیروگاههای هسته‌ای شکل پایدار یا تجدیدپذیر انرژی نیستند، زیرا آنها به استخراج ذخایر محدود اورانیوم متکی هستند. آنها کربن صفر هم نیستند، زیرا برای استخراج این اورانیوم انرژی زیادی لازم است.
ساخت نیروگاههای هسته‌ای هزینه‌بر است و سال‌ها به طول می‌انجامد.
نیروگاههای هسته‌ای می‌توانند آلودگی هوا و آلودگی آب را در محدوده‌های جغرافیایی وسیعی ایجاد کنند.
از آنجا که نیروگاههای هسته‌ای به مقدار زیادی آب خنک کننده نیاز دارند، غالباً در نزدیکی ساحل ساخته می‌شوند. این خود امری خطرناک برای دریا است.
از رده خارج کردن ایمن نیروگاههای هسته‌ای بسیار هزینه‌بر است.
نیروگاه هسته‌ای همان گونه که مطالعه نمودید چالش‌های بسیاری به همراه دارد و همچنان بحث پسماندهای آن یکی از مشکلات اساسی این مدل از تولید برق می‌باشد.
مهمترین نکته در این حوزه پیدا کردن جواب برای سوال زیر است :
امروزه با توسعه صنایع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت های شغلی زیادی برای دانشجویان مهندسی برق فراهم شده است و اگر می بینیم كه با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیكار هستند.
به دلیل این است كه این افراد یا فقط در تهران دنبال كار می گردند .و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه كسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند. همچنین یك مهندس خوب باید، كارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد. بلكه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی كشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. كاری كه بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند.
همان طور که گفتیم این رشته در در بسیاری صنایع کاربرد دارد. یک رشته کاملا عملی به حساب می آید. به دلیل گسترده بودن این رشته در صنایع مختلف از تئوری های مدار گرفته تا مدیریت یک پروژه، ابزارهای کاری مختلفی وجود دارد.
یک دانشجوی مهندسی برق باید روحیه کار کردن با هر نوع تجهیزات از یک ولت متر تا تجهیزات آنالانیز کننده را برای طراحی های پیشرفته و نرم افزاری داشته باشد.
علاوه بر داشتن پایه قوی در ریاضیات و مفاهیم فیزیک مانند دیگر رشته های مهندسی و علاقه به کار با وسایل برقی، یک مهندس برق باید دارای روحیه تحلیل گری و ذهنی خلاق باشد تا از پس مسئولیت های کاری بر بیاید.
اگر یك فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشكل بیكاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت مشكل اصلی این است كه بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از كشور مهاجرت می كنند و ما اكنون با كمبود نیروهای كارآمد در این رشته روبرو هستیم
بازار کار رشته مهندسی برق
یكی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید: “طبق نظر كارشناسان و متخصصان انرژی در كشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان كنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الكتریكی در كشور، سالانه باید حدود ۱۵۰۰ مگاوات به ظرفیت تولید كشور افزوده شود. این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد. فرصت های شغلی یك مهندس كنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا كه یك مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل كارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و … وجود داشته باشد، حضور یك مهندسی كنترل ضروری است.
یك مهندس مخابرات یا الكترونیك می تواند جذب وزارتخانه های پست و تلگراف و تلفن، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود.”
اینن رشته مانند رشته مهندسی مکانیک در کشور بسیار کاربردی است. تمام صنایع به طریقی به این رشته وابسته هستند. با توجه به گسترش صنایع، انتظار متنوع بودن فرصت های شغلی برای این مهندسین را داریم، اما با این وجود مهندسان بیکار هم در این زمینه داریم.
زیرا این دانشجویان تنها برای دروس تئوری خود تسلط دارند و مهارت کافی برای بازار کار ندارند. مهندسان برقی که دارای ذهن خلاقی و ایده های ناب برای تولید برق بیشتر، می توانند در زمینه کارآفرینی در این حوزه کار کنند و موقعیت شغلی خوبی داشته باشند. در حال کلی این مهندسین نباید به فکر تنها استخدام در ارگانی عمر خود را هدر بدهند.
توانایی ها علمی مورد نیاز مهندس برق
الف) توانایی علمی: “مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیكی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درك كنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الكترونیك وابستگی شدیدی به فیزیك بخصوص فیزیك الكترونیك و فیزیك نیمه هادی ها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیك اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الكترومغناطیس و امواج می شود.” داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط كافی بر ریاضیات، فیزیك و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.
ب) علاقمندیها: دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به كار با وسایل برقی علاقه داشته باشد. چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم كه در ریاضی و فیزیك قوی هستند اما در كارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیك را انتخاب كنند.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: (كارشناسی ارشد و …)
فارغ التحصیل در مقطع كارشناسی برق كه مدرك خود را در یكی از چهار گرایش الكترونیك، مخابرات، قدرت و كنترل می گیرد، می تواند در یكی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای كه برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید.
این رشته به صورت: مهندسی برق- الكترونیك، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایكرونوری) برق- كنترل، مهندسی پزشكی (گرایش بیوالكتریك)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راكتور و مهندسی پرتو پزشكی، مهندسی كامپیوتر (معماری كامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیك) است.
برای تحصیل در مقطع دكترای تخصصی، می توان، در هر یك از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ كرد و رساله دكتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است.
امكان ادامه تحصیل در كلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای كارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دكتری، در داخل كشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل كاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امكان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می كند.
درسهای تخصصی مهندسی برق – الكترونیك
از درسهای پایه و اصلی در مهندسی الكترونیك می توان به درسهای مدارهای الكتریكی، الكترونیك ۲ و ۱، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره كرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از: الكترونیك ۳: مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فركانسی است كه به طور اجمال عوامل مربوط به كاهش بهره در فركانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فركانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت كننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت كننده های فیدبك مورد توجه قرار می گیرد.
تكنیك پالس: در درسهای مدار و الكترونیك، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، كمتر مدار الكترونیكی یافت می شود كه در آن فقط سیگنالهای سینوسی به كار رفته باشد. پالس در حالت كلی به سیگنالهایی گفته می شود كه تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها كه در درس تكنیك پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند
مهندسی برق چیست؟ مهندسی برق دانش تحلیل و بررسی ریاضی پدیده‌هایی فیزیکی است که به نحوی به بارهای الکتریکی و حرکت و آثار آنها (از قبیل جریان الکتریکی، پتانسیل الکتریکی، میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، موج الکترومغناطیسی، نیروی الکتریکی، نیروی مغناطیسی) مربوط می‌شوند.
یکی از بهترین تعریف‌هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت‌های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است.
البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی بخشی از اطلاعات باشد.برای مثال وقتی ما با تلفن صحبت می‌کنیم در مرحله اول به دستگاهی به نام میکروفون نیاز داریم. که صحبت‌های ما را تبدیل به سیگنالهای الکتریکی کند تا این سیگنال در خطوط تلفن منتقل گردد.
سپس در طرف دیگر به دستگاهی نیاز داریم که سیگنالهای رسیده را به سیگنالهای صوتی تبدیل کند. تا فرد مقابل بتواند صدای ما را بشنود و مکالمه تلفنی برقرار گردد.
این رشته در دانشگاه‌های ایران به پنج گرایش تقسیم میشود که عبارت‌اند از: • مهندسی مخابرات • مهندسی کنترل • مهندسی الکترونیک • مهندسی قدرت • مهندسی پزشکی، بیوالکتریک
در ایران مهندسی قدرت نسبت به بقیه بازار کار بهتری دارد. و بیشتر شرکت‌ها این مهندسی را بیشتر اعلام نیاز می‌نمایند. در برخی از دانشگاه‌های کشورهای اروپایی و آمریکا، دانشکدهٔ کامپیوتر هم جزیی از دانشکدهٔ برق می‌باشد.
گرایشهای مقطع کارشناسی مهندسی برق در ایران چیست
شته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای ۴ گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت است. البته گرایشهای فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند . هر گرایش با گرایش دیگر تنها در ۴۰ واحد یا کمتر متفاوت است. حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایشهای دیگر این رشته می‌شوند.
دروس پایه و مشترک از جملهٔ دروس مشترک میان تمامی گرایشهای مهندسی برق موارد زیر را می‌توان ذکر کرد: • فیزیک الکتریسیته • مدارهای الکتریکی ۱ و ۲ • الکترونیک ۱و ۲ • الکترومغناطیس • ماشین‌های الکتریکی ۱ • بررسی سیستمهای قدرت ۱ • اندازه‌گیری الکتریکی • مدارهای منطقی
گرایشات رشته ی مهندسی برق چیست
گرایش الکترونیک
الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می‌پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت میکند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می‌توان به دو شاخه اصلی «ساخت قطعات و کاربرد مداری قطعه» و «طراحی مدارهای الکتریکی» تقسیم کرد. تکنیک پالس، الکترونیک ۳، میکروپروسسور، معماری کامپیوتر، مدارهای مخابراتی، فیزیک مدرن و فیزیک الکترونیک از جمله دروس اصلی گرایش الکترونیک محسوب می‌شوند.
گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه‌ای به نقطه دیگر است. این اطلاعات میتواند صوت، تصویر یا داده‌های کامپیوتری باشد. مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات از روشهای موجی و مخابراتی فعالیت میکند. گرایش مخابرات با ارائه نظریه‌ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن میسازد.
مخابرات از دو مبحث عمده یعنی میدان و سیستم تشکیل میشود. در مبحث میدان، مهندسان با مفاهیم میدان‌های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و غیره آشنا می‌شوند. تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه‌ای به نقطه دیگر پیدا کنند. در مبحث سیستم، نیز مهندسان با طراحی فلیترهای مختلف که می‌توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند به فعالیت می‌پردازند. مخابرات ۲، میدان و امواج، الکترونیک ۳، مدارهای مخابراتی، آنتن‌ها و انتشار امواج، مایکروویو، اصول میکروکامپیوتر از جمله دروس اصلی گرایش مخابرات محسوب می‌شوند.
گرایش کنترل
یک تعریف کلی، میتوانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل متغیرهای اساسی سیستم (که متغیرهای خروجی میتواند تنها بخشی از این متغیرها باشد) بر مبنای برخی ملاکهای مطلوب می‌باشد. این ملاکها میتواند شامل سرعت، زمان، مصرف سوخت و… باشد.
به عنوان یک مثال ساده می‌توان کنترل زمان اوج گیری یک هواپیمای جنگنده را در نظر گرفت. زاویه پره‌ها، میزان سوخت تزریقی و سایر متغیرهای تاثیرگذار بایستی با روشهای ریاضی محاسبه شده تا بتوان به خوبی این زمان را کاهش داد.
کنترل، در پیشرفت علوم دیگر نقش ارزنده‌ای را ایفا میکند. به طور کلی می‌توان گفت مهندسی کنترل حلقه اتصال میان مهندسی برق و رشته‌های دیگر می‌باشد. علاوه بر نقش در فضاپیماها و هدایت موشک‌ها و هواپیماها، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرآیندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده‌است. به کمک این علم می‌توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزان‌تر شدن فرآورده‌های تولیدی، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته‌کننده دستی و نظایر آن دست یافت.
هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجی‌ها به روش معین به کمک ورودی‌ها از طریق اجزای سیستم کنترل که میتواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد. گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش‌های متنوعی مانند کنترل خطی، کنترل غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره‌است. کنترل دیجیتال و کنترل غیرخطی، کنترل مدرن، کنترل صنعتی، ابزار دقیق، اصول میکروکامپیوتر، ترمودینامیک، مبانی تحقیق در عملیات و سیستمهای کنترل خطی از دروس اصلی این گرایش مهندسی برق می‌باشند.
گرایش قدرت
هدف اصلی مهندسی برق قدرت چیست ؟ هدف اصلی، تولید برق در نیروگاه‌ها، انتقال نیرو از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه‌های شهری و روستایی و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستمهای توزیع آشنا باشد.
این گرایش خود به چندین زیرگرایش تقسیم میشود. در مبحث انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوی و حفظت از سیستمهای برقی و همچنین مدیریت شبکه و توزیع بهینه را مطالعه می‌کنند. در مبحث حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات الکتریکی را در برابر حوادث مختلف محافظت می‌کنند. یکی دیگر از شاخه‌های قدرت نیز ماشین‌های الکتریکی است. که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی میشود که این شاخه از زمینه‌های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است. و در آخر سیستمهای قدرت که به بررسی تجزیه و تحلیل سیستم‌ها می‌پردازد. دانشجویان در این گرایش با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و… آشنا می‌شوند. ماشین‌های الکتریکی ۲، بررسی سیستمهای قدرت ۲، حفاظت سیستم، رله و حفاظت، مهندسی فشار قوی، مهندسی ترانسفورماتور، طراحی و توسعه شبکه و مدیریت توزیع از اصلی‌ترین دروس این گرایش می‌باشند.
اِکوسیستم یا ایکوسیستم یا بوم سازگان به معنی یک اجتماع بوم شناسی عناصر اجزای زنده و اجزای غیرزنده و تعامل آن ها با یکدیگر در محیط های تعریف شده است. این اجزای زنده و غیرزنده از طریق چرخه های مواد مغذی و جریان انرژی با یکدیگر مرتبط می شوند. اصطالح اکوسیستم برای اولین بار در سال ۱۹۳۵ در نشریه ای توسط آرتور تانزلی، بوم شناس انگلیسی استفاده شد. وی بعداً این اصطالح را تصحیح کرد و آن را چنین توصیف کرد:(کل سیستم، … نه تنها از مجموعه موجودات زنده، بلکه مجموعه تمام عوامل فیزیکی تشکیل دهنده آنچه ما محیط می نامیم). تانزلی اکوسیستم ها را نه فقط به عنوان واحدهای طبیعی بلکه به عنوان (ایزوله های ذهنی)در نظر می گرفت. تانزلی بعداً با استفاده از اصطالح بومگاه دامنه مکانی اکوسیستم ها را تعریف کرد.
جی اِولین هاچینسون، آبگیرشناس معاصر تانزلی، نظرات چارلز التون در مورد بوم شناسی تغذیه ای و نظرات والدیمیر ورنادسکی، ژئوشیمیست روسی را ترکیب کرد. در نتیجه، وی پیشنهاد کرد که حضور مواد معدنی مغذی در یک دریاچه شکوفایی جلبک را محدود می کند. این امر، به نوبه خود، میزان فراوانی جانورانی را که از جلبک ها تغذیه می کنند، محدود می کند. ریموند لیندمن این ایده ها را بیشتر پیش برد و پیشنهاد کرد که جریان انرژی در یک دریاچه محرک اصلی اکوسیستم است.
در تعریف دیگر، یک اکوسیستم (Ecosystem )یا زیست بوم به عنوان یک محیط به همراه هر گونه موجود زنده و تمام عوامل غیرزنده که درون آن محیط وجود دارند، تعریف می شود. اکوسیستم همه جنبه های یک زیستگاه را مشخص می کند که شامل تمام برهمکنش های بین عناصر متفاوت آن است. جی اِولین هاچینسون، آبگیرشناس معاصر تانزلی، نظرات چارلز التون در مورد بوم شناسی تغذیه ای و نظرات والدیمیر ورنادسکی، ژئوشیمیست روسی را ترکیب کرد. در نتیجه، وی پیشنهاد کرد که حضور مواد معدنی مغذی در یک دریاچه شکوفایی جلبک را محدود می کند. این امر، به نوبه خود، میزان فراوانی جانورانی را که از جلبک ها تغذیه می کنند، محدود می کند. ریموند لیندمن این ایده ها را بیشتر پیش برد و پیشنهاد کرد که جریان انرژی در یک دریاچه محرک اصلی اکوسیستم است. زیست بوم می تواند گستره وسیعی از نور و بخش هایی از زندگی گیاهی و جانوری را در بر بگیرد. فرایندهایی که در یک زیست بوم انجام می شوند، از تولد و تولید مثل تا مرگ و تجزیه جسد موجودات زنده جانوری و گیاهی را در
در یک اکوسیستم، ارگانیسم ها به سه دسته کلی طبقه بندی می شوند که شامل تولید کنندگان یا اتوتروف ها خود پروردگان، مصرف کنندگان یا هتروتروف ها دگر پروردگان و تجزیه کنندگان هستند. تمام موجودات گیاهی تولید کنندگان را تشکیل می دهند، مصرف کنندگان شامل ارگانیسم هایی هستند که از گیاهان به عنوان غذا استفاه می کنند و یا سایر حیوانات را می خورند. آخرین گروه یعنی تجزیه کنندگان، شامل باکتری ها و گندخواران هستند که مواد و اجساد ارگانیسم های مرده را شکسسته و تجزیه می کنند.
انواع گروه های موجودات زنده در یک اکوسیستم شامل موارد زیر هستند:
تولید کنندگان:
تولیدکنندگان اولیه اکثر اکوسیستم ها، گیاهان فتوسنتز کننده هستند، در محیط های آبی فیتوپالنکتون ها به عنوان تولید
کنندگان اصلی اکوسیستم شناخته می شوند.
مصرف‌کنندگان:
جانوران و موجوداتی که از گیاهان و سایر تولید کنندگان تغذیه می کنند، به عنوان مصرف کنندگان شناخته می شوند.
تجزیه‌کنندگان:
میکروارگانیسم ها و موجوداتی مانند باکتری ها که از اجساد و ترکیبات به جا مانده از سایر موجودات زنده استفاده می کنند، به
عنوان تجزیه کنندگان شناخته می شوند.
این سه گروه از جانداران در یک اکوسیستم در کنار هم فاکتورهای زیستی آن اکوسیستم را تشکیل می دهند. فاکتورهای غیرزیستی یا عوامل و ترکیبات غیرزنده یک اکوسیستم می توانند شامل عوامل اقلیمی یا آب وهوایی، شرایط اجتماعی و عوامل ادافیک عواملی که تحت تاثیر زمین و خاک ایجاد می شود باشند.
اکوسیستم دائماً در حال تغییر است. تهدیدات بشر در برابر تنوع زیستی شامل جنگل زدایی، آلودگی، انتقال بیماری از مرز های طبیعی، معرفی گونه های غیربومی و کاهش زیستگاه های طبیعی از طریق ازدیاد جمعیت هستند. تهدید های طبیعی بیشتر شامل مواردی مانند مهاجرت یک گونه به یک منطقه خاص، تغییر در فصل یا وجود بیماری کشنده ای است که فقط یک گونه را درگیر می کند.
جریان گرمایی یا جریان انرژی Flow Energy درطول یک زنجیره غذایی اکوسیستم حرکت می کند، در درجه اول ورودی اکوسیستم را تامین می کند، به عنوان مثال، میزان نور خورشید در دسترس برای حیات گیاهی و سطح مواد مغذی خاک، نمونه هایی از جریان های انرژی به شمار می آیند. بدون عوامل غیرزنده، هیچ اکوسیستمی برای موجودات زنده ایجاد نمی شود.
نمونه‌های زیست بوم
نمونه های زیادی از اکوسیستم در سراسر کره زمین وجود دارند. اکوسیستم همیشه منطقه بزرگی را پوشش نمی دهد. آن ها در برکه های کوچک، داخل خانه های مسکونی و حتی در روده انسان وجود دارند. از طرف دیگر، اکوسیستم ها می توانند مناطق عظیم کره زمین را تحت پوشش خود قرار دهند. یکی از کوچکترین زیست بوم ها در منطقه، نه در جمعیت درون دستگاه گوارش انسان و بخش روده قرار دارد. این اکوسیستم از نور خورشید انرژی دریافت نمی کند، اما میلیون ها ارگانیسم زنده را پشتیبانی می کند. این میکروارگانیسم های زنده با یک منبع غذایی در یک محیط مرطوب، تاریک و گرم شرایط مناسب برای این میکروارگانیسم ها زندگی می کنند. بدن ما حاوی هزاران اکوسیستم است که همه آن ها کلونی هایی عظیم از ارگانیسم های سالم یا بیماری زا و تک سلولی را پشتیبانی می کنند.
یک برکه کوچک در یک منطقه معتدل نشان دهنده اکوسیستم آبی است. خاک های وارد شده به آب و گیاهانی که در این برکه زندگی می کنند، بر تنوع زیستی گیا هان تأثیر می گذارند، در واقع در این اکوسیستم فقط گونه های مناسب برای این محیط، رشد و تکثیر می یابند. در دسترس بودن تولید کنندگان بر رشد جانداران موجود در برکه و اطراف آن تأثیر می گذارد. مصرف کنندگان اولیه گیاهخواران باید انرژی کافی را برای مصرف کنندگان ثانویه و سایر جانداران فراهم کنند. در مقیاس بسیار بزرگتر، اما مصنوعی، می توان به زیست بوم عدن اشاره کرد که نمایشی کوچک از اکوسیستم جهانی در بردارنده چندین اکوسیستم برای اهداف تحقیقاتی است. اکوسیستم عدن جایی است که در سازه های گنبد ی شکل جداگانه اقلیم و سطح نوری متفاوتی ایجاد می شود و از موجودات گروه های مختلف تولیدکنندگان، مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها در آن زیست بوم زندگی می کنند. در یک بیوم یا اکوسیستم مصنوعی بسیاری از متغیر ها به شدت کنترل می شوند، به همین دلیل معموالًا گله ای از فیل ها در بیوم مصنوعی قرار نمی گیرد.
انواع اکوسیستم
اکوسیستم ها انواع فراوانی دارند. با این حال، در اساسی ترین طبقه بندی، آن ها شامل سه زیستگاه اصلی هستند:
اکوسیستم زمینی (Ecosystem Terrestrial)
اکوسیستم دریایی (Ecosystem Marine)
اکوسیستم آبی (Ecosystem Aquatic)
به طور طبیعی، این گروه ها می توانند به هزاران اکوسیستم کوچکتر تقسیم شوند که هر یک ترکیبی متفاوت از آب و هوا، زیستگاه و اشکال زندگی را ارائه می دهند.
زیست بوم‌های زمینی
وسعت اکوسیستم های زمینی در حدود ۱۴۸٫۳۲۵٫۷۷۰ کیلومتر مربع تخمین زده می شود و اکوسیستم زمینی تنها ۲۹ درصداز وسعت کره زمین را در بر می گیرد.
از آنجا که این زیستگاه ها متنوع هستند، اکوسیستم های زمینی به شش نوع مختلف تقسیم می شوند:
در مناطق معتدل یافت می شود و طبق چهار فصل نوسانات دما و بارش را تجربه می کند. اهداف حفاظت کنونی محیط زیست برای حفظ این اکوسیستم ها، شامل احیای مجدد شکارچیان راس هرم غذایی پس از مدت های
طولانی که آن ها را در این اکوسیستم ها سرکوب کردند و فراهم کردن محیطی پر از درختان بالغ در جهت جبران جنگل زدایی کنترل نشده است.
اکوسیستم های بیابانی( ecosystems Desert )
می توانند گرم و خشک، نیمه خشک، ساحلی یا سرد باشند. خصوصیتی که این ها را به همپیوند می دهد، فقدان آب و نبود الیه ای از خاک است که در آن پوشش گیاهی بزرگتری مانند درختچه ها و درختان بتوانند رشد کرده و تکثیر شوند. در
حالی که زندگی بومی در این اکوسیستم ها با فقدان آب سازگار شده است، یک کویر هنوز قادر به حمایت از جمعیت یک زیستگاه مرطوب نیست.
تعداد زیادی از گیاهخواران به اندازه کافی قادر به زنده ماندن در یک محیط بیابانی نیستند و این امر به نوبه خود تعداد موجودات بزرگ و گوشتخوارانبزرگتر را در اکوسیستم های بیابانی محدود می کند.
چمنزار ها(Grasslands )به عنوان مرغزار(Prairies« ،)پامپا(Pampas« ، )ساوانا یا گرم دشت(Savanna )یا استپ(Steppe )
نیز شناخته می شوند. این اکوسیستم ها می توانند گرمسیری یا معتدل باشند و در واقع چمنزارها زیستگاه هایی هستند که از پیوند بین کویر و جنگل شکل می گیرند. آن ها به ندرت باران کافی را برای حمایت از درختان دریافت می کنند، اما به اندازه کافی مواد مغذی خاک برای تغذیه گیاهان بزرگ و علفی را دارند. این مواد مغذی انرژی قابل توجهی را برای مصرف کنندگان اولیه فراهم می کنند. با وجود تعداد زیادی از تولیدکنندگان، یک اکوسیستم چمنزار به طور مشابه می تواند از مناطق بزرگی از علفزارها حمایت کند که به نوبه خود مصرف کنندگان را در طول زنجیره غذایی می توانند تغذیه کنند.
تایگا(Taiga )منطقه ای از جنگل های زیر ناحیه شمالگان،
جنوب دایره قطب شمال است. این اکوسیستم الیه های خاک منجمد (Permafrost) یا سنگ هایی در زیر خاک کم عمق دارد که باعث ایجاد خاک باتالقی یا مردابی در آن می شوند. اکوسیستم تایگا تعداد زیادی از گیاهان مخروطی مانند کاج ها را پشتیبانی می کند، مخروط ها درختانی با رشد آهسته و مقاوم به سرما هستند.
سایرگیاهان اغلب عمر کوتاهی دارند و شامل گل سنگ ها، گیا هان باتالقی و درختچه های کوچک هستند. نقشه زیر نحوه توزیع این اکوسیستم در سراسر جهان را نشان می دهد.
جنگل های بارانی گرمسیری(Forests Rain Tropical )
احتمالًامهم ترین زیست بوم در زمینه حفاظت از محیط زیست به شمار می آیند. این زیست بوم که در نزدیکی خط استوا واقع شده، با داشتن بارندگی و گرمای مداوم و نداشتن همه فصول، دارای اقلیمی پایدار است، اما وجود ابر و سایه درختان باعث می شود کف جنگل های بارانی به مکانی تاریک تبدیل شود. از طریق بارندگی مداوم، خاک از مواد مغذی شسته می شود. در اکوسیستم جنگل های بارانی عمر گیاهان طوالنی است و سازگاری زیادی با محیط دارند و همین امر اکوسیستم جنگل های بارانی گرمسیری را به اکوسیستم زمینی با بیشترین تنوع زیستی تبدیل می کند.
زیست بومتوندرا(Tundra ،)آخرین مورد از شش اکوسیستم زمینی،
محیطی بدون درخت در دایره قطب شمال است. تغییرات آب و هوایی درتوندرا به سرعت می تواند این اکوسیستم را تغییر دهد، به طوری که آب و هوای گرم، ممکن است شکارچیان غیربومی را به آنجا وارد کند، جایی که آن هابرای طعمه های محدود با یکدیگر رقابت می کنند. با گرم شدن آب و هوا در این اکوسیستم، بوته های خاصی در آن رشد می کنند که می توانند الیه خاک منجمد قطبی را ذوب کنند. این بوته ها با گلسنگ که منبع اصلی غذای گوزن شمالی است، رقابت می کنند.
زیست بوم‌های دریایی
اکوسیستم های دریایی و آبزی ۳۶۱٫۷۳۹٫۷۵۴ کیلومتر مربع از کره زمین را پوشش می دهند. ۹۷ ٪از این آب ها را آب های شور تشکیل می دهند و همین امر باعث شده است که اکوسیستم های دریایی به عنوان بزرگترین گروه اکوسیستم های جهان شناخته شوند.
مشاهده و کنترل اکوسیستم های دریایی بزرگ (Ecosystems Marine Large )دشوار است، زیرا زیستگاه های مختلف آب شور دارای ترکیبات شیمیایی پیچیده ای هستند که از ساحل به ساحل و از مناطق کم عمق تا عمیق با یکدیگر تفاوت دارند.
این ترکیبات پیچیده به دلیل جزر و مد و جریان های آبی برای همیشه در حال تغییر و جابجایی هستند.
آالینده ها و ارگانیسم ها در آب ها همراه با جریان آب حرکت می کنند که البته حرکات آن ها قابل پیش بینی هستند، اما به طور مداوم در حرکت هستند.
حجم بسیار زیادی از آب که اکوسیستم دریایی را پوشش می دهد، وسعت زیادی از کره زمین را در بر می گیرد.
نقشه زیر روند جمعیتی گونه های بومی و تهاجمی عروس دریایی و میزان جمعیت آن ها در مناطق مختلف کره زمین را نشان می دهد.
این مطالعه به بررسی روند رفتار عروس دریایی در اکوسیستم های دریایی بزرگ می پردازد.
پیش بینی این روند در مقیاس جهانی امکان پذیر است، اما متغیر های بالقوه و واقعی بی شماری بر آن موثر است.
زیست بوم های دریایی یا اقیانوس ها به سیستم های دریایی آزاد، بستر اقیانوس، صخره های مرجانی، رودخانه، آبشار و تاالب نمکی و سیستم های گیاهی مانگرو تقسیم می شوند.
این ها محیط های دریایی از سطوح و بستر های عمیق ترین بخش های اقیانوس ها تا مرداب های خاکی را پوشش داده اند.
زیست بوم‌های آبی
اکوسیستم های آب شیرین تقریباً ۳ ٪سطح کره زمین را در بر می گیرند. اکوسیستم های آبی همچنین شامل مصب رودها قبل از ورود آب شیرین به آب شور دریا(، تاالب، حوضچه ها )طبیعی یا مصنوعی، دریاچه ها و رودخانه ها هستند.
از آنجایی که آب شیرین برای زندگی اکثر موجودات ضروری به شمار می آید، زیست بوم های آبی نسبت به سایر اکوسیستم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند.
با این حال، آن ها در مقایسه با سایر زیستگاه ها بسیار اندک هستند و این اکوسیستم ها در طول قرن ها توسط بشر به عنوان محلی برای دفع زباله تبدیل شده اند.
زیست بوم از دیدگاه سیاسی
اکوسیستم ها بخصوص از منظر سیاسی اهمیت یافته اند، زیرا کنوانسیون تنوع زیستی سی بی دی توسط ۱۷۵ کشور به تصویب رسیده است، بر طبق تعریف این کنوانسیون حفاظت از اکوسیستم ها، مسکن های طبیعی و حفظ جمعیت ماندگار انواع موجودات زنده در محیط اطراف به عنوان یکی از تعهدات الزام آور کشورهای تصویب کننده می باشد.
این امر باعث ایجاد یک الزام سیاسی به منظور شناخت هویت اکوسیستم ها و روش های متمایزسازی آن ها به شمار می رود. بر طبق تعریف سی بی دی« اکوسیستم »یک اجتماع پویا از گیاهان، حیوانات و جامعه عوامل میکرو-ارگانیسم و تعامل آن ها با محیط غیر زنده به عنوان یک واحد فعال می باشد”. مفاهیم اولیه اکوسیستم عبارت بود از یک واحد فعال ساختارمند در موازنه جریان انرژی و ماده در میان عوامل تشکیل دهنده. از این دیدگاه یک سیستم اکولوژیک یک سازمان عملیاتی پویا یا »حالت یکنواخت است.
حالت یکنواخت به عنوان یک مرحله از پیدایش سیستم های اکولوژیک در نظر گرفته می شود که در آن ارگانیسم ها در حالت توازن با یکدیگر و با محیط اطراف خود هستند.
این توازن از طریق انواع مختلف تعامالت مانند شکار، انگل شناسی، همیاری، همزیستی، رقابت و یاد زدایش تنظیم می گردند. معرفی عوامل جدید چه از نوع غیر جاندار یا جاندار به مجموعه اکوسیستم باعث ایجاد اثری نفاق افکن خواهد داشت. در برخی موارد، این امر منجر به فروپاشی اکولوژیک و مرگ عوامل طبیعیآن می شود.
شاخه ای از علم اکولوژی که به این امر می پردازد را با نام سیستم اکولوژی می شناسیم. با چنین دیدگاه جبر گرایانه، چکیده اندیشه سالمت اکولوژیک سعی در اندازه گیری توانمندی و ترمیم ظرفیت یک اکوسیستم خواهد داشت.
بدان معنی که یک اکوسیستم چه مقدار از حالت یکنواخت فاصله دارد.
دیدگاه اکولوژیست‌های جمعیتی
اکولوژیست های جمعیتی و تصادف گرایان دیگر،(دن بائر و ردینگیوس، ۱۹۹۶ ،)اکوسیستم را به عنوان یک اظهار امور تصادفی و پاسخ های متقابلارگانیسم ها در نظر می گیرند.
از این رو، پیدایش اکوسیستم ها نتیجه دریافت پاسخ های الیتناهی ارگانیسم ها به محرک های صادره از سوی عوامل غیر جاندار و جاندار محیط اطراف می باشد. حضور یا غیبت جمعیت اکوسیستم صرفاً به موفقیت توانائی تولید مجدد و پراکندگی بستگی داشته و سطح جمعیت در مواجهه با رویدادهای تصادفی شانس نوسان خواهد داشت.
هرچه شمار انواع موجودات یک اکو سیستم بیشتر باشد، شمار محرک ها نیزبالاترخواهد بود. از منظر ریاضیات می توان این حالت را به این شکل نشان داد که شمار باالتر عوامل مختلف متعامل، تمایل به تعدیل نوسانات در هر عامل تک راافزایش می دهد.
از این دیدگاه، اکوسیستم ها تعدیل نگشته و توازنی در طبیعت وجود ندارد. تصادف گرایان این اصل را به رسمیت می شناسند که مکانیزم های مشخص ذاتی در طبیعت وجود دارند. از دیدگاه آنان این مکانیزم ها تعدیل کننده سطح جمعیت بوده و این عمل را عمدتاً از طریق رفتارهای داخلی به انجام می رسانند. اندروواتا و بیرچ (۱۹۵۴ )اعتقاد داشتند تمایل رفتارهای داخلی به نگه داشتن سطح جمعیت در حدی خواهد بود که مسئله تهیه غذا در آن، عاملی تحدیدکننده محسوب نگردد.
از این رو، تصادف گرایان به رفتارهای داخلی به عنوان یک مکانیزم تعدیل کننده سطح جمعیت انواع تشکیل دهنده و نه یک مکانیزم تعدیل کننده سطح اکوسیستم، می نگرند.
دیدگاه
در قسمت اعظم کره زمین، چشم اندازى که اکنون در معرض دید است عمدتا مصنوع تفکر و ساخته و پرداخته دست انسان است. برخورد و اثر انسان در محیط طبیعى به طور روزمره و آشکار فضاهاى جغرافیایى را دگرگون ساخته است.
اثر تجمعى جمعیت انسانىدر طول زمان و به ویژه با استفاده از تکنولوژى در دهه هاى پایانى قرن بیستم این تغییرات را بسیار سریع نموده است.
چگونگى رابطه انسان با محیط طبیعى در محتواى دانش جغرافیا مورد مباحثات طوالنى در سده گذشته قرار گرفته و مکاتب محیط گرائى متمایزى رشد و نمو یافته اند. در آغاز قرن بیست و یکم یکى از رسالت هاى جغرافیا برجسته و آشکار نمودن مشکالتى است که فرایند حاصل از این تغییرات مى باشد.
انسان همچون سایر جانداران، جزئى از محیط زیست است و به هوا، آب و خاک و دیگرموجودات نیاز دارد.
به دلیل وابستگى اجزاء کره زمین به همدیگر، هر تغییرى در هر از اجزاء کره زمین حاصل شود کل سیستم را در معرض خطر قرار خواهد داد.
در حال حاضر مشکالت زیست محیطى بسیار گسترش یافته است.
نحوه تحول جامعة زنده و به بیان دقیق تر، تحول و تکامل اکوسیستم را اصطالحاً (توالی اکولوژکی) یا بلوغ اکوسیستم می نامند. ماهیت تحول و بلوغ جایگزین شدن منظم و جهت دار جامعه های زنده کیی به دنبالدیگری است.
توالی با استقرار کم نیازترین جامعه ها آغاز می شود و هرجامعه ای شرایط محیط را برای استقرار جامعه ای دیگر و جامعه ای پرنیازتر از خود آماده می سازد. به تعبیری دیگر، علت توالی، نوسان توان رقابت جانداران به دنبال تحول در شرایط محیط است.
اثرات انسان بر اکوسیستم:
انسان به منظور کسب خواسته های مادی خویش در اکوسیستم های جهانی دخل وتصرف میکند و آن را تغییر می دهد.
به عنوان مثال انسان جنگل ها و مراتع را می تراشد و در آن کشت می نماید و یا به ساختمان سازی می پردازد و در این میان به اکوسیستمی ناقص و ساده به نام شهر یا انواع بزرگراه ها تبدیل میکند در حالی که توسعه پایدار، نگهداری اکوسیستم های طبیعی را در کنار توسعه انسانی تأکید می نماید.
مشکل اساسی این است که چنین تغییراتی موجب هجوم آفت ها، علف های هرز و امراض گیاهی ناشی از میکروارگانیسم های ناخواسته می گردد که باعث نابودی برخی گونه های گیاهی و تولیدات آنها می گردد و درنتیجه استفاده از آفتکش ها و علف کش های مصنوعی به تدریج مقاومت آنها افزایش مییابد و درجه اثرپذیری مواد شیمیایی نیز به تدریج از بین می رود.
دامداران با کشتار گونه های وحشی مانند گرگ ها،عقاب ها و دیگر جانوران حیات وحش، سعی در حفظ دام های خویش دارند که در این صورت موجب انقراض حیات وحش منطقه می گردند و نیز به منظور پروار نمودن دام های خویش، مراتع وچراگاه ها را بیش از حد ظرفیت مورد استفاده قرار داده و باعث نابودی مراتع و نیز فرسایش خاک می شوند.
استفاده از سوخت های فسیلی در صنایع وسایط نقلیه موتوری و مراکز خانگی و تجاری موجب بروز آلودگی های صنعتی و شهری و در نتیجه تولید باران های اسیدی می گردد.
در حقیقت، ازدیاد جمعیت انسانی در سطح جهان موجب نابودی اکوسیستم های کره زمین و کاهش تنوع زیستی می گردد. در جلسه ی بعد در رابطه با اکوسیستم و ارتباط آن با معماری بحث خواهد شد.
تقلید از طبیعت از دیر باز از ایده های بشر بوده است.
رابطه انسان با طبیعت در گذشته رابطه ای ناگسستنی بوده است به نحوی که عالوه بر تسخیر و
استفاده آن ، رابطه دیگری زا سبب می شد و آن تقدیس طبیعت بود . حس احترام به طبیعت و اهمیت
آن امروزه از مسائلی است که نادیده گرفته شدهکه بشر امروزی در تالش برای ایجاد این رابطه مجدد است.
از دیدگاههای اساسی با اصول سیستم طبیعی که اکو سیستم اطالق میشود این است که اکوسیستم ها ،قادر به مقابله با
تخریب ها و باز گرداندن مجدد هستند.
اساس پایه بر مبنای نگهداری و مدیریت سیستم زنده است . محافظت از یکپارچگی ودست نخوردگی شبکه موجودات زنده
،عملکرد این اکوسیستم، هدف اصلی است واز هم گسیختن شبکه های ارتباطی و اکوسیستم ها شرایط شکنندگی و اسیب
های جدی و غیر قابل جبران به بار می آورد .
با تغییرات آلودگی آب و هوا ،کاهش تنوع زیستی شکستن الیه ازن ، باال آمدن آب ها و سیل های ویرانگر، خشکسالی
و بی آبی ، تاثیرات فراوانی بر ناپایداری روزافزون بیونسفر مشاهده می شود .
از این رو بهترین راه حل در طراحی پیرامون ، طراحی با در نظر گرفتن اصول طبیعت دوستی است
تقلید از طبیعت از دیر باز از ایده های بشر بوده است. رابطه انسان با طبیعت در گذشته رابطه ای ناگسستنی بوده است به
نحوی که عالوه بر تسخیر واستفاده آن ، رابطه دیگری زا سبب می شد و آن تقدیس طبیعت بود .
حس احترام به طبیعت و اهمیت آن امروزه از مسائلی است که نادیده گرفته شده
که بشر امروزی در تالش برای ایجاد این رابطه مجدد است.
دیدگاها
از دیدگاههای اساسی با اصول سیستم طبیعی که اکو سیستم اطالق میشود این است که اکوسیستم ها ،قادر به مقابله با
تخریب ها و باز گرداندن مجددهستند.
اساس پایه بر مبنای نگهداری و مدیریت سیستم زنده است . محافظت از یکپارچگی ودست نخوردگی شبکه موجودات زنده
،عملکرد این اکوسیستم، هدف اصلی است واز هم گسیختن شبکه های ارتباطی و اکوسیستم ها شرایط شکنندگی و اسیب
های جدی و غیر قابل جبران به بار می آورد .
با تغییرات آلودگی آب و هوا ،کاهش تنوع زیستی شکستن الیه ازن ، باال آمدن آب ها و سیل های ویرانگر،
خشکسالی و بی آبی ، تاثیرات فراوانی برناپایداری روزافزون بیونسفر مشاهده می شود .
از این رو بهترین راه حل در طراحی پیرامون ، طراحی با در نظر گرفتن اصول طبیعت دوستی است.
برج مسکونی تورنینگ تورسو معروف به پیکره مارپیچ طرح مبهم از ستون فقرات انسان بوده
و هر طبقه به صورت قطعه ای مجزا طراحی شده است.
الهام گیری معنایی از طبیعت
استعاره و معنی می تواند ما را از دام سطحی نگری در امان نگه دارد. کارهای معمارانی که به طبیعت از دید جام استعاری
نگریسته اند و ساختمان های خودرا بر مبنای آن بنا کرده اند بهترین الگوی این راهبرد خالقیت می باشند .
فرودگاه TWAآمریکا با طراحی اروسارینن نمونه ای استعاره ای می باشد .
این فرودگاه از باال مانند یک پرنده است . در سقف فلزی سفید این بنا از بیان گرایی سازه ای استفاده شده است که
پوست و استخوان این هواپیمای مواج بدون موتور محسوب می شوند .
اما آنچه که در این طرح جدید است منحنی ارگانیک قسمت فوقانی سقف است.
الهام از قواعد طبیعت
بهترین و اصولی ترین الهام گیری از طبیعت، استفاده از قواعد و قوانین آن است و چون این قواعد، درطبیعت عمومیت دارند، نباید
برای بهره گیری از آنها، از یک نمونه خاص، الهام گرفت .
سازه های معماری با بهره گیری از این قواعد طبیعی، به طبیعت نزدیک تر می شوند .
حفظ ساختار موجود درمقابل بارها و نیروهای وارد بر آن در پدیده های طبیعت مهم ترین فلسفه وجودی سازه آنها است
که در سازه های طبیعی از روش های مختلفی برای مقابله با نیروهای خارجی تهدیدگر استفاده می شود .
طبیعت همواره سعی دارد که تا حد امکان از تنش های کششی و فشاری در سازه های خود استفاده کند و از تنش های
خمشی جز در مواردی که ساختار آن ماهیت الیه ای دارد استفاده نکند . اساسا همه ساختارهای طبیعی بافت الیه ای دارند
یعنی سطوح و احجام آن ها از کنار و روی هم قرارگرفتن الیه ها به وجود آمده است .
ماهیت الیه ای موجب می شود تا در فرم های طبیعی، فقط عکس العمل های کششی و یا فشاری بوجود آید .
چراکه خمش یعنی بیهودگی در مصرف مصالح و در طبیعت هیچ چیز بیهوده خلق نشده است.
ضوابط و مقررات در طراحی بر اساس معیار های اکوسیستم
شناخت مکان و فضا:
طراحی بر اساس معیار های اکوسیستم با شناختی از مکان مطرح میشود زیرا اگر ما به مسائل ظریف مکانی حساسیت داشته
باشیم میتوانیم بدون تخریب در آن ساکن شویم. شناخت مکان مانند جهت نور یک ساختمان به طراحی کمک کرده و باعث
محافظت محیطی میشود و حتی دسترسیها را نیزآسانتر خواهد کرد .
ارتباط با طبیعت:
در طراحی سایت که چه درون شهر و چه در محیط طبیعیتر باشد، طراحی هماهنگ با طبیعت بازگشت به زندگی محیطی را در
خوددارد و تاثیرات طراحی به ما کمک میکند که فضایی طبیعی داشته باشیم .
– شناخت فرایندهای طبیعی؛ در طبیعت اتالفی وجود ندارد.
تولید یک ارگانیسم غذا را برای دیگری فراهم میسازد و به عبارتی سیستمهای طبیعی چرخه بستهای دارند.
با کار با فرایندهای زنده ما به نیاز گونه ها احترام گذارده و با طراحی که بتواند خود را در چرخه طبیعت قرار دهد، طراحی را به
زندگی بازگشت میدهیم .
شناخت تاثیرات محیطی:
طراحی پایدار کوششی جهت داشتن شناختی از تاثیرات محیطی با ارزیابی سایت است . تاثیرات منفی محیطی میتواند با
کارایی انرژی تجدیدپذیر، تکنولوژی ساختارها و انتخاب مصالح پایدار تخفیف پیدا کند.
در معماری سازه باید تابع قوانین طبیعت و تأمین کننده الزامات آن باشد و به طبیعت احترام بگذارد .
هر نوع توسعه در مهندسی ساختمان فقط به کمک این قوانین امکان پذیر است .
به سبب سادگی ذاتی درطبیعت وجود دارد که اگر بتوان آنرا در طراحی سازه به کاربست ، می توان مطمئن بود که ساختمانی
موزون وزیبا بوجود خواهد آمد .
طبیعت به ما درس طراحی سازه می آموزد . طبیعت با قوانین جاری درون خود راههایی را نشان می دهد که می توان با
استفاده از آنها با کمترین اجزا ، ترکیبات متنوع و بی انتها از فرمهای سازه ای را بوجود آورد .
روشها و ایده های جدید درطراحی سازه را می توان از طبیعت آموخت . بلورهایبرف نمونه اعجاب آمیز از این توانائی طبیعت
هستند . بلور برف دارای فرمی شش وجهی ، متقارن و یکنواخت است و می تواند الگوهای نامحدودی ایجاد کند که
هیچکدام تکراری نیستند .
هردانه بلوربرف منحصر به فرد است و در عین حال الگوهای گوناگونی درون خود دارد . بلور برف نتیجه اعجاز طبیعت درصرف
کمترین مقدار انرژی و مواد برای شکل گیری آن درتعامل با شرایط محیطی ، دما ، رطوبت ، سرعت باد و فشارجو است .
طبیعت فرمها و سازه هایی را بر اساساصل استفاده از کمترین انرژی خلق می کند.
اقلیم در معماری ایرانی و خانه های قدیمی
معماری ایرانی که ابتدا در محدوده فالت ایران و سپس در حوزه نفوذ فرهنگ ایرانی شکل گرفت، همچون همه معماری هایی که
ریشه در فرهنگ بومی دارند، به اقلیم توجه داشته و تا پایان دوره ی قاجار آثار با ارزشی از خود به جا گذاشته است.
بررسی نمونه های به جا مانده نشان می دهد:
رنگهای به کار رفته در تزیینات ساختمانها متأثر از ویژگی های اقلیم گرم و خشک بوده اند.
مصالح ساختمانها، عالوه بر توانایی های سازه ای و توجه به مسائل اقتصادی و تأمین مصالح از نقاط نزدیک، بهترین شکل بهره برداری از انرژی محیط خشک را نشان می دهند.
سازه های طاقی در این بناها نشان دهنده رابطه اقلیم و معماری هستند.
حتی در نقوش تزیینی رد پای خورشید را به عنوان مهمترین عامل اقلیمی در نقوشی با نام شمسه و چرخ خورشید می توان دید.
در این جا به بررسی فضاهایی می پردازیم که به طور مشخص به دلیل ویژگی های اقلیمی شکل گرفته اند و اقلیم در آنها موضوع اصلی بوده است. نام اغلب این
فضاها از همین ویژگی اقلیمی آنها گرفته شده است، مانند اتاق کرسی، زمستان نشین، سردابه و …
حیاط های مرکزی در این بررسی نیامده اند، گرچه این حیاط ها خود پاسخی اقلیمی به فضای باز خانه اند و ایجاد فضایی با درخت و حوض آب و در امان از
بادهای گرم و تابش شدید آفتاب، بهترین دلیل شکل گیری حیاط در مرکز خانه بوده و در همه اقلیم های مشابه هم دیده می شود.
خانه های قدیمی
از جمله خصوصیات خانه های قدیمی مساحت زیاد آن است.
نقشه معماری آنها غالبا شامل دو قسمت اندرونی و بیرونی بوده و عموما از قسمت های ذیل تشکیل می شده اند:
سکو
سردر ورودی
در ورودی
هشتی
داالن
ایوان ها
حیاط و اتاقهای اطراف آن
حوض
آشپزخانه
سرویس ها
حیاط نارنجستان
در کتاب فرهنگ مهرازی ایران، نارنجستان چنین تعریف شده است:
میان سرایی که می توان آنرا سر پوشیده کرد و در باغچه آن درختان نارنج و غیره پرورش داد.
حیاط نارنجستان حیاطی کوچک در مجموعه اندرونی بوده که عالوه بر تأمین نور فضاهای اطراف، امکان نگهداری گیاهانی را که نسبت به یخبندان شبهای زمستان
مناطق کویری حساس هستند فراهم می کرده است.
ابعاد کوچک آن و مجاورت با طاق ها و توده های ساختمانی که در طول روز با انرژی خورشید گرم می شدند
موجب می شده که با تخلیه این انرژی در طول شب، دمای فضای محدود حیاط باالی صفر حفظ شود، و
حتی در برخی موارد این حیاط ها سقفی با یک سوراخ بزرگ در مرکز دارند که در زمستانهای خیلی سرد امکان پوشاندن آن با
پارچه و جود داشته است.
این حیاط ها به ندرت در محور های اصلی بنا و بیشتر در گوشه ها و فضاهایی که مشکل نور گیری داشتند ساخته می شدند.
الگوی معمولی آنها مربع ۹ قسمتی است که در هر وجه آن یک فضای سه دری قرار می گرفته یا هشت ضلعی بوده اند.
در برخی موارد با گوشه سازی، نوعی گنبد ناقص روی آنها ساخته می شده ،
تزیینات این فضا که تحت تأثیر تزیینات اتاق ها و فضاهای جانبی هم بوده، به شکل گلویی آجرکاری یا آجر لعاب دار بوده است.
گودال باغچه
گودال باغچه یا باغچال در وسط حیاط مرکزی ساخته می شده و یک طبقه در داخل زمین فرو می رفته است.
نمونه های این فضا در اقلیم های بسیار خشک کویری ازجمله در کاشان، نایین و یزد دیده می شود. گودال باغچه عالوه بر تأمین
خاک مورد نیاز خشت های استفاده شده در بنا، امکان دسترسی به آب قنات را هم فراهم میکرده.
این مساله، در شهر هایی مثل نایین که یک شبکه پیچیده ی قنات داخل شهر داشته اند بسیار مهم بوده است.
بنابر این معموالً در گودال باغچه آب روانی می بینیم که حوض میانی را پر می کرده و سر ریز آن به خانه های دیگر می رفته
است.
در حاشیه این حیاط اغلب رواق و گاه چند اتاق به شکلی نیمه باز ساخته می شده و کاشت درخت انار، پسته و انجیر در این
گودال باغچه ها مرسوم بوده است. با توجه به کوچکتر و پایین تر بودن این حیاط ها و استفاده از رطوبت و خنکی زمین،
عالوه بر رطوبت گیاهان و خنکی آب، در واقع فضایی به مراتب اقلیمی تر از حیاط شکل می گرفته است.
گودال باغچه خانه پیر نیا در نایین و مسجد مدرسه آقا بزرگ در کاشان نمونه های خوبی از این فضاها هستند.
معماری خانه طباطبایی ها به شیوه گودال باغچه متقارن و درون گرا است، در کویر خانه ها را گود می ساختند تا بنا عایق حرارت
و صدا بوده ودسترسی به آب قنات هم راحت تر و در مقابل زلزله مقاوت تر باشد.
بام
بام در معماری ایران به جرأت بخشی از فضای زندگی است و عالوه بر وجود حجم های پیچیده و زیبا، به عنوان حیاط هم مورد
استفاده قرار می گرفته است.
درشهرهایی چون نایین در برخی از بناها با دیوار های صندوقه چینی شده، اطراف بام را تا حدود یک متر و نیم باال آورده و نوع
حیاط در بام بوجود می آوردند که در شب های تابستان برای خواب استفاده می شده است.
همچنین این دیوارها با سایه اندازی بر بخشی از بام در ساعات مختلف روز نقش اقلیمی ثانویه ای نیز داشته اند.
چنین فضاهایی در مساجد نیز مورد استفاده بوده است.
در مسجد سپهساالر در باالی بام وضو خانه ای که چهل شیر نام دارد، این فضا به همینشکل وجود دارد.
نمونه دیگر خانه عباسیان کاشان با چنین حیاطی در بام است که در آن معماران با قاب بندی های ظریف از مشبک آجری،
امکان تهویه را نیز فراهم آورده اند.
سرابستان
باغ کوچکی بوده که کنار خانه ساخته می شده و تأثیر اقلیمی زیادی بر خانه داشته است.
نمونه بسیار خوب آن در کنار خانه ی پیر نیا در نایین در قسمت جنوبی حیاط وجود دارد، در واقع متمو لین با ساختن چنین فضایی
نوعی ییالق در کنار خانه خود بوجود می آورده اند.
زمستان نشین اگرچه زمستان نشین پیش از آنکه نام فضای معینی باشد، به همه فضاهایی که در وجه شمالی حیاط ساخته
می شوند تا از آفتاب زمستان که با زاویه ای مایل به درون اتاقها می تابد استفاده کنند، گفته می شود اما مجموعه ی معینی از
فضاها با رابطه ای خاص، مجموعه ی فضاهای زمستان نشین را تشکیل می دهند که
عبارتند از سه دری، پنج دری و شکم دریده، که روی محور اصلی قرار می گرفته اند و دو فضای ارتباطی که می توانند
راهرو یا تختگاه باشند و گوشواره هایی که از سه دری، اتاق ارسی یا تهرانی و اتاق دو دری تشکیل شده اند و گوشه های این
بخش را تشکیل می دهند.
فضای اصلی زمستان نشین روی محور اصلی قرار گرفته و برای ورود بیشتر نور خورشید اغلب پنجره های آنرا از ارسی های
بزرگ می ساخته اند. داخل فضاهای مرکزی با توجه به بسته بودن فضا، تزیینات پیچیده ای چون قطارهای مقرنس و آیینه کاری
های بسیار پیچیده دیده می شود.
تابستان نشین
تابستان نشین نیز موقعیتی مانند زمستان نشین دارد با این تفاوت که در وجه جنوبی حیاط قرار گرفته است تا در تابستان از
تابش مستقیم آفتاب در امان بماند وروی محور اصلی آن معموالً فضای نیمه باز با تاالر قرار می گیرد.
این تاالرها و ایوان ها جز در مواقع بسیار سرد سال مهمترین فضایی زندگی در خانه بوده اند، و اگرچه همیشه تزیینات
داشته اند، اما با توجه به باز بودن و نفوذ گرد وخاک، از تزیینات بسیار پیچیده در آنها پرهیز و به نقوش ساده ی گچی در ترکیب با
آجر یا سیم گل قناعت می شده است.
حسینیه خانه بروجردی ها که فضای بسیار پیچیده با تزیینات ترکیبی کم نظیری در تابستان نشین آن دیده می شود، از نمونه
های استثنایی این مجموعه فضا است.
در شهرهای سرد سیری چون تبریز، زنجان، اردبیل، عمالً وجه تابستان نشین از بنا حذف شده و فضای نیمه باز ایوان را هم
ندارند.
بهار خواب
این فضا همان مهتابی است و در مناطقی از خراسان تخ بوم
(تخت بوم) نیز نامیده می شود.
این فضای بدون یقف در مجاورت حیاط و در طبقات باالتر از اول ساخته می شود و شب های تابستان در آن می خوابند و بسته
به محل استقرار آن، در ساعاتی که دیوارهای اطراف بر آن سایه ی مناسب می اندازد از آن استفاده
می شود. در بهار و پاییز در تمام ساعات روز و در تابستان شب ها قابل استفاده بوده است.
این فضا در دوره ی قاجار به مسجد مدرسه ها نیز راه یافت و نمونه های زیبایی از آن را در مسجد سید اصفهان، مسجد
سلطانی سمنان و مسجد سپهساالر تهران می توان دید و در مناطق گرم و مرطوب چون دزفول و شوشتر جزء جدایی ناپذیر خانه
های مسکونی است.
تزیینات رایج این فضا از جنس تزیینات نمای رو به حیاط است.
اتاق کرسی
این اتاق در مجموعه ی زمستان نشین و اغلب در گوشه های این بخش که در و پنجره ی کمتری به حیاط دارند، ساخته
می شده تا در زمستان با بستن درو پنجره ها بتوان آنرا گرم کرد.
در وسط اتاق، چال کرسی قرار داشته و ابعاد اتاق تابع ابعاد کرسی بوده، چون دیواره های آن برای تکیه دادن مورد استفاده
قرار می گرفته اند.
این فضا در همه خانه های اقلیم سرد و کوهستانی وجود دارد. این اتاق در مناطق پر شیب در پشت اتاق ها و داخل کوه کنده
می شده وفاقد پنجره بوده است.
این بخش در خانه هایی که حیاط بیرونی داشتند، گاه روی محور اصلی که شکم دریده یا چلیپا بوده نیز قرار می گرفته است.
در خانهی حیدرزاده تبریز اتاق کرسی الگوی شکم دریده دارد. که با توجه به استفاده ی این اتاق در شب و در بخش های
خصوصی خانه تزیینات مفصلی ندارد.
درخانه ی پیرنیا در نایین این اتاق با استقرار در محور اصلی، تزییناتی بسیار ظریف با الیه کاری گچی دارد.
شوادان
این فضا که شبادان، شبابیک، خشیان و باد کش نیز نامیده می شود به طور مشخص در شهرهای دزفول و شوشتر
دیده می شود.
و زیر زمینی با عمق بسیار زیاد است.
با توجه به ویژگی خاک این دو شهر، در واقع در دل زمین حفر می شود و معموالً فاقد مصالح بنایی است و حداکثر در مواردی
بخش هایی از دیوارهی آنرا با گچ می پوشانند.
سقف آن گنبدی و فاقد سازه است. در باالترین قسمت سقف، سوراخی وجود دارد که معموالً به کف حیاط می رسد.
این فضا که گاه ۶ تا ۷ متر در زیر زمین پایین می رود به زیر حریم مالکیتی خانه ی مجاور نیز نفوذ می کند.
شوادان ها عالوه بر مکش سوراخ باال که موجب جریان هوا می شود، از پدیده ی نفوذ تأخیری فصول در زمین استفاده می کنند.
در چنان عمقی معمولا با دمای یک یا حتی دو فصل قبل روبرو هستیم.
اتاق بادگیر
در تابستان نشین خانه های حاشیه کویر یا حاشیه دریای جنوب، عالوه بر تاالر اصلی، در برخی موارد گوشواره ها نیز از جریان
هوای بادگیر استفاده می کردهاند.
اتاق بادگیر به هر فضایی در طبقه اول تابستان نشین که از هوای بادگیر استفاده کند گفته می شود.
تزیینات این فضا همچون تزیینات ایوان است.
جهت خانه ها
جهت خانه تابع زاویه ی نور خورشید و قبله است . هر وجه خانه برای فصل خاصی از سال مناسب بود و عناصری مانند تاالر ،
بادگیر، پنج در ی سه دری و ارسی در شمار راه حل ها بودند. در اکثر قریب به اتفاق خانه های سنتی، محور اصلی بنا، محور شمالی جنوبی بودند و بهترین موقعیت را برای گرفتن نور خورشید داشتند تا در روزهای گرم تابستان از سایه و در زمستان از گرمای خورشید برخوردار باشد ؛ فضاهای اصلی زندگی نیز در دو سمت شمالی و جنوب ساخته
می شدند و فضاهائی که اهمیت کمتری داشتند، به خصوص فضاهای خدماتی در دو سمت شرق و غرب ساخته می شدند.
خانه های سنتی در این نواحی مانند نواحی مرکزی ایران به صورت حیاط مرکزی احداث می شدند.
منتهی در اینجا اتاق های واقع در سمت شمال حیاط از سایر قسمت ها بزرگتر و وسیع تر هستند و تاالر یا اتاق اصلی نشیمن
خانه در همین سمت واقع می باشد. این مطلب به دلیل استفاده از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در
زمستان است و چون فصل تابستان عمدتاً کوتاه و دمای هوا نسبتاً معتدل است از سمت جنوب ساختمان کمتر
استفاده می شود. اتاق های جنوبی و همچنین اتاقهای شرقی و غربیدر صورت وجود جهت انبار و فضاها
خدماتی استفاده می شدند. این خانه ها اغلب دارای زیرزمینی با سقف کوتاه در زیر قسمت زمستان نشین هستند که در تابستان به دلیل
هوای نسبتاً خنک آن ها برای سکونت اهالی خانه مناسب هستند.
از آنجا که هوا در اغلب مواقع سال سرد یا بسیار سرد است لذا اکثر فعالیت های روزمره در داخل اتاق ها صورت می گیرد
به همین دلیل ابعاد حیاطها در این نواحی کوچک تر از مناطق فالت مرکزی ایران است و عمق ایوان ها نیز از مناطق جنوبی
کشور به مراتب کمتر است.
در اکثر شهرهای این مناطق کف حیاط ساختمان ها ۱ الی ۵/۱ متر پایین تر از پیاده رو است تا آب جاری در جوی ها و نهرها را
بتوان سوار باغچه در یاط یا آب انبار واقع در زیرزمین نمود از طرفی این اختالف سط باعث حفظ حرارت درون ساختمان نیز می شود.
احجامی نظیر مکعب و مکعب مستطیل که نسبت سطح بیرونی آن ها به حجم داخل بنا کم است
برای این مناطق مناسب هستند. در سال های اخیر بر خالف گذشته که از سقف های مسطح استفاده می شد، استفاده از بام
شیروانی رواج یافته ولی هنوز کماکان در روستاها بام ساختمان ها به صورت مسطح و با پوشش تیرچوبی و کاهگل می باشد که دلیل آن عمدتاً ضعف مالی روستاییان است. در روستاها جهت نگهداری از چهارپایان اگر خانه دو طبقه باشد معموالً چهارپایان در طبقه ی زیرین نگداری می شوند و طبقه ی دوم مسکونی می باشد.
بدین طریق سطح تماس فضای طویله و محیط مسکونی با سرمای خارج کم می شود و سقف بین هر دو طبقه از هر دو طرف گرم می گردد که برای هر دو طبقه مفید می باشد.
فرم ساختمان
به طور کلی بهترین فرم ساختمان فرمی است که کمترین مقدار حرارت کالری را در زمستان از دست بدهد و در تابستان نیز
کمترین مقدار حرارت را از آفتاب ومحیط اطراف دریافت کند.
بنابراین پالن مربع بهترین فرم محسوب می شود زیرا با وجود بیشترین حجم، کمترین سطح خارجی را دارد. البته این مسأله در
مورد ساختمان های قدیمی که معموالً پنجره های بزرگی ندارند و به همین دلیل می توان نفوذ بسیار کم آفتاب به داخل آن ها را نادیده انگاشت، صدق می کند.
ولی در مورد ساختمان های امروزی که دارای قسمت های شیشه خور بزرگی هستند صادق نیست.
به دلیل سرمای شدید این مناطق در زمستان، فرم های باز یا فرم هایی
که ضلع شمالی- جنوبی آن بلندتر از ضلع شرقی- غربی آنهاست مناسب نیست و بهتر است
فرم ساختمان فشرده و پالن مربع باشد.
ساختمان های دو طبقه ای که فرم آن ها شبیه به مکعب است بهترین نوع ساختمان از نظر کنترل گرمای هوای داخلی در زمستان است.
کاملا فرم های بسته با ساختمان های به هم چسبیده پشت به پشت در جهت محور شمالی- جنوبی ارجحیت دارند. در این مناطق بهتر است ساختمان ها مرتفع باشند.
روشهای کنترل دما در ساختمان‌های واقع در اقلیم سرد حرارت به سه روش تابش، همرفت و رسانش انتقال می یابد. برای کنترل دما در ساختمان با ید راه های انتقال حرارت از درون به بیرون و همرفت و رسانش را کنترل کنیم.
روش های رایج در جلوگیری از اتالف انرژی و پدیدآوردن شرایط آسایش به شرح زیر می باشد:
▪ استفاده از تابش نور خورشید یا مقابله با آن ▪ استفاده از ظرفیت حرارتی مصالح ساختمانی جهت جلوگیری از گرم و سرد شدن داخل بنا ▪ باد پناه بودن ساختمان ▪ استفاده از جریان های مطلوب باد ▪ به حداقل رساندن انتقال گرمای بنا.
عوامل مهم در استقرار بناهای واقع در اقلیم سرد
جهتگیری ساختمان
این عامل تعیین کننده مقدار جذب تابش آفتاب است. در این مناطق ساختمان در جهتی قرار می گیرد که بیشترین انرژی تابشی
را در فصل زمستان دریافت کند. قرارگیری ساختمانها در مجاور یکدیگر برای جلوگیری از اتالف حرارت در این مناطق، ساختمان ها را در مجاورت یکدیگر می سازند تا سطح کمتری از بنا در مجاورت هوای آزاد قرار گیرد و در عوض سطوح رو به آفتاب بیشترین مقدار را دارند.
مصالح و رنگ آنها در بنا
در این مناطق سطوح خارجی بنا را از مصالح با جذب حرارت زیاد و رنگ های تیره در نظر می گیرند. همچنین مصالح دارای ظرفیت
حرارتی زیادی می باشند.
استفاده از اثر گلخانه‌ای
در این مناطق برای بهره وری بیشتر از تابش خورشید در قسمت آفتاب گیر بنا، راهروهایی با پنجره های بزرگ در نظر می گیرند
تا بیشترین نور خورشید را وارد ساختمان نمایند. اشعه خورشید بعد از عبور از شیشه تغییر طول موج داده و نمی تواند از شیشه برگردد، در نتیجه دمای درون راهرو بالا رفته و دما به مصالح اطراف نفوذ می کند و باعث گرم شدن محیط اطراف می گردد.
جلوگیری از برخورد باد با بنا
برخورد باد با بدنه ساختمان باعث افزایش انتقال حرارت تولید شده در ساختمان می شود به همین دلیل تالش می گردد تا جهت گیری ساختمان به نحوی باشد که
حداقل سطح در مقابل باد قرار گیرد.
پایین بردن بنا از سطح معبر
استفاده از قسمت های بادپناه تپه یا کوه از راهکارهای رایج در این مناطق است.
نوع مصالح به کاررفته:
در مناطق سرد هدف اصلی حفظ حرارت در داخل ساختمان است و عمده ترین عامل در این مورد مقاومت حرارتی دیوارهای
جانبی ساختمان است.
بنابراین در این مناطق دیوارهای جانبی ساختمان باید مقاومت حرارتی مناسبی داشته باشد تا از اتالف حرارت داخلی ساختمان
جلوگیری کند.
از طرفی مصالح مورد استفاده ی ابنیه ی سنتی در مناطق کوهستانی مانند سایر مناطق اقلیمی آن چیزی است که در
دسترس است، بنابراین اغلب جهت دیوارها از سنگ و برای پوشش سقف طبقات و بام از چوب درختان و کاهگل استفاده می شود.
در نواحی حاشیه ی کوهپایه و مناطقی که خاک رس به حدکافی وجود داشته باشد، دیوارهای خشتی و آجری نیز ساخته
می شود.
مصالح (ساختمان)
در ساختمان های امروزی با استفاده از تکنولوژی مدرن و تأسیسات مکانیکی،
سعی در مقابله با این عوامل اقلیمی شده است، ولی در گذشته این تجهیزات وجود نداشته و ابنیه سازان سنتی می بایستی
باالجبار با استفاده از وسایلو مصالح محلی با عوامل نامناسب و فرسایشی طبیعت مقابله کنند و جهت فراهم نمودن شرایط
آسایش در محوطه های شهری و در داخل ساختمان ها استفاده ی بهینه از عوامل اقلیمی همیشه مسأله ی اساسی و مهم در طراحی و اجرا بوده است. به طور کلی می توان بیان
نمود که ساختمان های سنتی ما برعکس اغلب ساختمان های امروزی، در ستیز با شرایط طبیعی نبودند بلکه با استفاده ی مناسب از این شرایط در یک همزیستی و بهره وری منطقی در بطن طبیعت قرار داشته اند.
جهتگیری بنا:
به صورت یک اصل کلی می توان گفت جهت گیری بناها عموماً رو به جنوب بین ۱۵ درجه ی جنوب شرقی تا ۱۰ درجه ی جنوب
غربی می باشد به گونه ای که فضاهای اصلی قرار گرفته در جبهه ی شمالی مانند طنبی، کله ای و اتاق های نشیمن، رو به
جنوب قرار می گیرد. تنها در خانه ی حاج شیخ جبهه ی اصلی ساختمان در سمت غرب قرار گرفته است که دارای جهت گیری
مناسب می باشد.
همسایگی ها:
با توجه به قرارگیری خانه های مورد مطالعه در بافت قدیمی و فشرده ی شهر، اکثر آن ها از چندین جهت دارای همسایگی
می باشند.
در یک بررسی کلی مشاهده می شود که بیشتر خانه ها از سه جبهه دارای همسایگی بوده و تنها یک جبهه ی آن ها به معبر
محدود است.
در این موارد ورودی نیز بیشتر در جبهه ای که به معبر محدود می شود قرار گرفته است.
در چند مورد نیز خانه از هر طرف دارای یک همسایگی است.
سواحل خلیج فارس
ساختمان ها در حوزه شرق بندرعباس ازنظر حجم کوچک تر و در فضای محدودتری ایجادشده و برعکس
هر بنا دارای باغ و باغچه بزرگی است که نخل های بلند و پر باری در آن غرس شده و دلیل ایجاد باغ های مرکبات بزرگ و نخلستان های وسیع وجود آب رودخانه ها است که بی دریغ در این مناطق جریان دارد و از برکت جریان آن سر سبزی و نعمت فراوان به این ناحیه اعطاشده است. بادگیر در حوزه شرق بندرعباس نقش اصلی را در بنا ندارد و به همین دلیل بادگیرهای این مناطق کوتاه و دهانه آن ها با نی
می پوشانند و شاید یکی از علل بی توجهی به بادگیرها وجود آب فراوان در رودخانه های پر آب این نواحی است منتهی بر روی
تمام خانه های میناب جان پناهی ساخته شده که دیوار آن ها مشبک و با نقوش هندسی می آرایند.
خانه‌هایی خنک امارو به آفتاب
شیشه در درگاه ها کمتر به کار می رود و فقط از ۶ دریچه ای که معموالً در هر در وجود دارد دوتای آن شیشه و بقیه
با تخته کنده کاری یا نقاشی شده پوشیده شده است و استفاده از این شیوه در درگاه ها صرفاً برای جلوگیری از نفوذ شدید نور خورشید به داخل اتاق ها است. بناهای بلند و پرحجم و با مصالحی از سنگ و گچ و به ارتفاع ۶ متر تقریبی ساخته شده که با توجه به بلندی بنا و بادگیرها و زیبایی خارجی آن ابهتی خاص توأم با آرامش به کوچه ها می دهد، مغازه و دکان به صورت انفرادی در محالت قدیمی وجود ندارد و معمولًا بازار و بازارچه ها تمام مایحتاج عمومی را برای اهالی آماده و عرضه می کنند. استفاده از دریچه های مشبک با نقوشی هندسی و زیبا در تمام بناهای این منطقه یکی از اختصاصات تلفیقی هنر معماری
بنا ها
سنتی ساکنان این ناحیه است که به طور عموم در تمام بناها از این نوع دریچه های زیبا استفاده می شود. حمام عمومی به شیوه ای که در نواحی دیگر ایران رواج دارد در حوزه خلیج فارس معمول نیست.
کاروانسرا به صورت ساختمان های عریض که در فضای وسیعی ایجادشده با اتاق های متعدد و در جهت طولی خاصه در ساحل
خلیج و مشرف به اسکله ها به وجود آمده که متأسفانه تعداد عمده ای از این نوع بناهای بزرگ و قدیمی و کاروانسراها به ویژه در بندرلنگه، و بندر خمیر یا به وسیله شهرداری ها و یا توسط اشخاص ویران شده است.
معماری بومی هرمزگان
ویژگی این اقلیم تابستان های بسیار گرم و مرطوب و زمستان های معتدل است.
شهرهای بندرعباس، جاسک، بندرلنگه، میناب و بستک ازجمله شهرهای با این اقلیم هستند.
با توجه به شکل گیری و ترکیب معماری بومی این مناطق این واقعیت آشکار می شود که خصوصیت اقلیمی منطقه به طور
فراوانی در شکل گیری شهرها و ترکیب معماری این مناطق تأثیر داشته است. بندرعباس و سایر شهرهای ساحلی استان هرمزگان در سواحل جنوبی کشور، از شرایط ویژه آب و هوایی نظیر رطوبت شدید،
دمای زیاد هوا، وزش بادهای نسیم دریابه خشکی و بادهای محلی برخوردار هستند.
که هر یک به نوعی بر چهره معماری و شکل گیری محیط مسکونی تأثیر گذاشته است. عواملی که در شکل گیری اقلیم استان هرمزگان از اهمیت خاصی برخوردار است، می توان از عرض جغرافیایی، نزدیکی به دریا،
کمی ارتفاع، نقش دریا در افزایش رطوبت، برخورداری از بادهای مدیترانه ای و موسمی، وجود دو نوع رژیم بارش و غیره نام برد
که هر یک به نوعی بر چهره معماری و شکل گیری محیط مسکونی تأثیر می گذارد. در اقلیم گرم و مرطوب عموماً فضاهای زندگی باالتر از سطح زمین در نظر گرفته می شوند تا از نفوذ
بیشتر رطوبت جلوگیری شود. برای جلوگیری از رطوبت به زیربناهم ساختمان باالتر از سطح زمین قرارگرفته است.
اما برای اطالع از ویژگی های خانه های تاریخی هرمزگان کتاب راز و رمزهای زیبایی برخی از این بناها را ورق می زنیم؛ خانه
هایی که مبتنی بر اقلیم و شرایط آب وهوایی منطقه قد علم کردند تا بتوانند سال ها پایدار باقی بمانند. خانه فکری یا عمارت فکری، این خانه تاریخی در شهرستان بندرلنگه واقع شده است و از نقاط دیدنی استان هرمزگان در جنوب
ایران است.
قدمت
قدمت این بنا حدود ۷۵سال می رسد و توسط مرحوم عبدالواحد فکری، از تجار معروف بندرلنگه ساخته شد و مساحتی بالغ بر دو
هزار و ۶۰۰ مترمربع دارد. این بنا دارای دو حیاط اندرونی و بیرونی، پنج بادگیر، ۲۵ اتاق، ۱۰ سرویس بهداشتی و دو سرسرا است.
عمارت فکری که یکی از مهم ترین بناهای دوره قاجاریه در شهر بندرلنگه است، از ویژگی های معماری چشم گیری برخوردار
است و تزئینات برجسته آن مشتمل بر منبت کاری و گچ بری های زیبا است. خانه اعیانی یادآور خانه های چند خانوار قدیمی در داخل فالت ایران و در شهرهایی چون یزد، اصفهان و کاشان است و یکی از
نمونه های قدیمی مسکن جمعی درحاشیه خلیج فارس محسوب می شود.
خانه فکری با بادگیرهای بلند و زیبا، یکی از الگوهای اصیل معماری جنوب در ساحل بندرلنگه در هرمزگان است.
این اثر زیبا جزو آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
بادگیر
مالحظه بادگیرهای بلند که با غروری خاص در آسمان صاف و نیلگون شهرهای جنوب ایران قد برافراشته و
بناهای پرحجم با درگاه ها و پنجره های متعدد و توأم با نقوش هندسی متفاوت و زیبا که درنهایت تناسب بخش عمده ای از فضاهای خارجی ساختمان را پوشیده، کوچه های عریض و بلند و میدان های کوچک و بزرگی که با توجه به اوضاع واحوال اقلیمی و متناسب با آب وهوا و با در نظر گرفتن نیاز منطقی و عمومی ساکنان این نواحی به وجود آمده یکی از موارد مهم و قابل توجه در بررسی معماری و سنتی این نواحی است.
بادگیر چیست؟
(بادگیر)در حقیقت تکامل یافته ترین اختراع معماران سنتی نواحی جنوبی کشور است و به عنوان مطمئن ترین وسیله و به
منظور تفوق با هوای سوزان و ناسازگار این مناطق به وجود آمده است.
ساختمان های پرحجم با طبقات متعدد و اتاق های بزرگ و سقف بلند که با پنجره های بزرگ و کوچک پوشانده شده و در پس ایوانی عمیق و ستون دار پنهان است.
از خصوصیات عمده معماری سنتی حوزه خلیج فارس است که با تلفیق عوامل دیگر موجب ادامه حیات در این گونه ساختمان ها
شده و بیننده درمی یابد که چرا اشعه سوزان آفتاب در فصول گرما مستقیماً به داخل اتاق و محل سکونت این گونه
بناها نمی تابد.
اساس ایجاد ساختمان با ایوان های ستون دار و عمیق در حوزه خلیج فارس صرفاً برای جلوگیری
از نفوذ مستقیم اشعه آفتاب بوده است که در مناطق دیگر ایران استفاده از چنین شیوه ای متداول نیست.
دیوار ساختمان ها ضخیم و مصالح عمده آن را کلوخه سنگ های گچی تشکیل می دهد که در مالطی قطور از گچ زنده پوشانده
می شود و مهم ترین استفاده از دیوارهای ضخیم در این گونه مناطق جلوگیری از نفوذ گرمای شدید و استحکام آن در برابر
باران های سیل آسا است.
سقف اتاق ها بیش از ۵ متر بلندی دارد و بر باالی درگاه های ورودی پنجره های مشبکی از نوع پنجره های گچی قالبی که با نقوش هندسی زیبایی به وجود آمده تزیین شده و یکی از خواص ارزنده این گونه پنجره ها جریان هوای خنک به داخل ساختمان است.
تمام بناهای حوزه خلیج فارس دارای یک یا چند بادگیر است که بخش عمده ای از ساختمان را در گرمای طاقت فرسای تابستان
مصالح ساختمانی از موادی است که برای ساخت و ساز استفاده میشود .از بسیاری از موادی که به صورت طبیعی هستند
ایجاد می شوند مانند : (خاک رس، ماسه ، چوب، سنگ و حتی شاخه وبرگ ) که برای یک ساختمان کاربرد دارند .
به غیر از مواد و مصالح طبیعی، برخی از مواد ساخته شده توسط انسان نیز به صورت ترکیبی، در ساخت‌وساز استفاده
می‌شوند. در بسیاری از کشورها، تولید مصالح ساختمانی به صورت یک صنعت درآمده است.
ممصالح ساختمانی شامل :
گچ (GYPSUM)
اهک ( LIME )
سیمان
قیر
چوب
شیشه
فلز
خاک
سنگ
اجر
کاشی
ملات
اسفالت
بتن
بازدارنده (عایق)
انواع مصالح ساختمانی از لحاظ جنس:
مصالح ساختمانی از نظر جنس به دو گروه ساده و مرکب تقسیم می گردند.
مصالح ساده
به فرآورده های معدنی، طبیعی یا مصنوعی که از یک جنس و مواد داخلی مشابه تشکیل شده باشند، مصالح ساده گویند. شن، ماسه، سیمان ، کاشی، تیرآهن و… از این دست مصالح ساختمانی می باشند.
مصالح مرکب
فرآورده های معدنی، طبیعی یا مصنوعی که از چند نوع ماده داخلی تشکیل شده باشند، مصالح مرکب نامیده می شوند. بتن، تیرچه، ایرانیت، ایزوگام، ملات ها و… مصالح ساختمانی مرکب می باشند.
مصالح ساختمانی طبیعی :
مصالح ساختمانی طبیعی آن دسته از موادی هستند که بصورت طبیعی و از منابع طبیعی استخراج شده اند.شن، ماسه ، خاک ، سنگ و … از این دسته مصالح هستند که فعالیت انسانی تنها در نقش استخراج کننده آن است.به این معنی که در ماهیت این مواد تغییری به وسیله فعالیت انسانی صورت نمی گیرد.
مصالح ساختمانی مصنوعی:
همانطور که از نام این دسته از مصالح پیداست،این مواد می تواند به صورت طبیعی استخراج شده و سپس یا دستکاری در آن صورت گیرد و یا با موادی دیگری (در محیط صنعتی) ترکیب می شوند و مصالح جدیدی تولید می نمایند.بتن و قطعات پیش ساخته بتنی ، سیمان ، آجر ، میلگرد ، شیشه و پلاستیک و رنگ های نفتی نیز در این دسته از مصالح قرار می گیرند.
مصالح ساختمانی بر اساس متد تولید
مواد و مصالح پیش ساخته
مواد و مصالحی نظیر کاشی، سرامیک، سفال، آجر، بلوک، بتن، قیرگونی، ایزوگام و … که از طریق عملیات و در کارخانه مربوطه تولید می شوند، مصالح پیش ساخته می گویند.
مواد و مصالح درجا
مواد و مصالحی نظیر ملات ها، بتن درجا، بلوک سقفی، چهارچوب درجا، اسکلت و …که در محل ساخت و ساز تهیه می شوند، مصالح درجا می گویند.
از جمله مواد پیش ساخته و یا درجا که از ترکیب شن وماسه و ماده چسباننده به دست می آیند بتن ها می باشند، که انواع مختلفی مانند بتن سیمانی، بتن آسفالتی، بتن های خاکی دارند. از بتن ها در شالوده های زیر ستون ها، پایه های پل ها، ساخت سد خاکی و … استفاده می شوند.
گچ
گچ ماده ای است معدنی که به صورت سنگ‌گچ در طبیعت یافت می شود .سنگ٬گچ کلسیم سولفات آبدار طبیعی است و دارای چندین فرم بلوری است . سنگ‌گچ به صورت لایه های نسبتاً ضخیم در پوسته زمین یافت می شود . و از لحاظ فراوانی در طبیعت در رتبه پنجم قرار دارد . گچ‌یکی از مصالح پر کاربرد در صنایع مختلف می باشد که البته بیشترین مصرف آن ، با توجه به ویژگی هایی که دارد مربوط به صنعت ساختمان سازی است . قدمت استفاده از گچ به حدود ۵ هزار سال قبل می رسد . و جزء سنگ های رسوبی محسوب می شود .
اهک
آهک متریالی مهم در صنعت ساخت و ساز است که از آن برای ساختمان سازی، جاده سازی، تولید ملات، تولید و تقویت بتن، تولید سیمان، شفته کاری و … استفاده می شود. این ماده از اکسید کلسیم تشکیل شده و قابل ترکیب با سایر اکسیدها است. این متریال ترکیبی قلیایی و بسیار قوی دارد و به صورت سنتی، صنعتی و یا از ماسه بادی تولید می شود. آهک از جمله مصالحی است که استحکام و چسبندگی ملات را بالا می برد و از ترک خوردن سطح پس از آنکه خشک شد جلوگیری می کند. آهک پودری سفید رنگ با وزن بسیار سبک است، در نتیجه حمل و نقل و استفاده از آن آسان می باشد. این متریال یکی از مصالح سنتی است که در مقایسه با سایر مصالح قیمت ارزان تری دارد. این ماده در انواع مختلف تولید و مورد استفاده قرار می گیرد .
سیمان
سیمان پودری است که از سنگ آهک و خاک رس تولید می شود و از مخلوط آن با مصالح سنگی دیگر خصوصا ماسه، شن و سنگ برای ساخت انواع ملات و بتن استفاده می گردد. مواد اولیه سیمان و قسمت عمده سیمان مصرفی از نوع سیمان پرتلند می باشد، که به آن سیمان پرتلند معمولی یا OPC13 نیز وجود ندارند که اکثرا در کارهای اجرایی در لایه های زیر سطحی استفاده می شود و همین طور سیمان با آلومینای بالا HAC15.
قیر
قیر ماده‌ای است سیاه رنگ و خمیری شکل که در عایقکاری رطوبت و ساخت آسفالت کاربرد دارد. قیر انواع گوناگونی دارد که هر یک از انواع آن، دارای کاربرد خاصی است. قیر از مشتقات نفت است.و اغلب در پالایشگاه نفت تولید می‌شوند. قیر ماده‌ای هیدروکربنی است به رنگ سیاه تا قهوه‌ای تیره که در سولفید کربن و تتراکلرید کربن کاملاً حل میشود. قیر در دمای محیط، جامد است. اما با افزایش دما، به حالت خمیری درمی‌آید و پس از آن مایع میشود.
کاربرد مهم قیر به علت وجود دو خاصیت مهم این ماده است؛
نفوذناپذیری در برابر آب
چسبندگی قیر معمولاً از تقطیر نفت خام به دست می‌آید. چنین قیری قیر نفتی یا قیر تقطیری نامیده میشود. قیر نفتی محصول دو مرحله تقطیر نفت خام در برج تقطیر است. در مرحله نخست تقطیر، مواد سبک مانند بنزین و پروپان از نفت خام جدا می‌شوند. این فرایند در فشاری نزدیک به یک اتمسفر (واحد) انجام میشود. در مرحله دوم نیز ترکیبات سنگین مانند گازوئیل و نفت سفید خارج می‌شوند. این فرایند در فشاری نزدیک به خلاء صورت می‌پذیرد. در نهایت مخلوطی از ذرات جامد بسیار ریز به نام آسفالتن باقی می‌ماند که در ماده سیال گریس‌مانندی به نام مالتن غوطه‌ور است.
قیر طبیعی چیست؟
قیر طبیعی همانطور که از نامش پیداست نوعی از قیر است که به‌صورت طبیعی به وجود آمده است. این نوع قیرها بدون نیاز به تقطیر قابل‌استفاده می‌باشند. به‌عبارت‌دیگر، قیر طبیعی از نفت خام منشأ می‌گیرد ولی اجزای سبک نفت خام به‌صورت طبیعی و به‌مرورزمان تبخیر شده و فرآیند پلیمریزاسیون و اکسید شدن هم به‌مرورزمان انجام‌شده است. قیر طبیعی از نظر خواص و ترکیب بسیار متنوع است. بهتر است بدانید قیر طبیعی به‌تنهایی در طبیعت یافت نمی‌شود و به‌صورت مخلوط با مواد معدنی دیگر وجود دارد که به آن آسفالت گفته میشود. قیر طبیعی را می‌توان به‌وسیله استخراج از مخلوط آسفالت به دست آورد. خالص‌ترین آسفالت طبیعی گیل سونایت نام دارد که این آسفالت خود محتوی بیش از ۹۰ درصد قیر است. سه نوع آسفالت طبیعی داریم: آسفالت صخره‌ای، آسفالت دریاچه‌ای و مواد آسفالتید یا همان گیل سونایت.
چوب
موارد استفاده چوب در ساختمان
از جمله مهمترین کاربردهای چوب، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
استفاده از چوب برای اعضای باربر
استفاده از چوب برای نماسازی و تزئین
استفاده از چوب در ساخت مصنوعات چوبی
استفاده از چوب برای کارهای کمکی در ساخت و ساز، مانند قالب سازی، چوب بست و….
به‌طورکلی چوب‌هایی که در ساختمان‌سازی مورداستفاده قرار می‌گیرند معمولاً به دودسته تقسیم می‌شوند: چوب درخت‌های سوزنی‌برگ و چوب درخت‌های پهن‌برگ. انواع درختان سوزنی‌برگ شامل: درخت سرو، کاج، سرخدار و نراد است. درختان پهن‌برگ نیز شامل بلوط، اقاقيا، افرا، ممرز، توسکا، راش، چنار، صنوبر و بید می‌شوند.
شیشه
شیشه ساختمانی
شیشه های ساختمانی را می توان به عنوان پرکاربردترین نمونه از شیشه ها معرفی کرد. تنوع تولید شیشه موجب گردیده است تا بتوان شاهد بازار های نامحدودی در استفاده از آن بود. صنعت معماری ساختمان از مهم ترین مخاطبین انتخاب شیشه های ساختمانی است.
استفاده از شیشه در صنعت معماری و ساختمان سازی معمولا در قسمت هایی از جمله درب و پنجره شکل می گیرد و می توان در دیگر قسمت های ساختمان نیز از شیشه ها استفاده کرد.
فلز
انواع مختلف فلز وجود دارد که در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد. طراحان ، معماران و سازندگان به دلیل دوام ، مقاومت در برابر انواع اشکال آب و هوا و استحکام و مقاومت کامل در ساخت و سازها از فلز استفاده می کنند.
انواع فلز های ساختمان:
فلز مورد استفاده در ساخت و ساز – آلومینیوم
فلز مورد استفاده در ساخت و ساز – فولاد
فلز مورد استفاده در ساخت و ساز – فولاد ضد زنگ
آهن
برنج
مس
خاک
خاک مخلوطی تشکیل شده از مواد آلی و معدنی می باشد که حاصل تخریب سنگ ها به سبب هوازدگی و فرسایش است.
انواع خاک ها:
خاکهای نباتی
خاکهای ریزدانه سخت تا مقاوم
خاکهای دانه ای متراکم تا خیلی متراکم با چسبندگی کم
رسوبات یخچالی (مورن)
خاکهای خشک و بدون چسبندگی (خاکهای ریزشی)
سنگ
موارد کاربرد سنگ ها در طراحی ساختمان
کف ساختمان و پلکان
سنگی که برای پلکان و کف سازی مورد استفاده قرار می گیرد در معرض سایش و ضربه خواهد بود، بنابراین باید بسیار سخت باشد و از مقاومت سایشی و ضربه ای بالایی برخوردار باشد. سنگ کف ساختمان باید قابل برش در یک جهت باشد. سنگ های رسوبی و دگرگون این مزیت را دارا هستند. علاوه بر آن سنگ کف و پلکان به دلیل قرار گرفتن در معرض آلودگی باید تخلخل کمی داشته باشند تا در اثر شستشو با مواد شوینده و ریختن مواد اسیدی یا بازی روی آن نفوذناپذیر بوده و آسیب نبیند. از جمله سنگ هایی که برای کف و پلکان مناسب می باشند، می توان سنگ های مرمریت و گرانیت را نام برد.
پوشش دیوارهای داخل ساختمان
استفاده از سنگ برای دیوار داخلی ساختمان ظاهری بسیار باشکوه و خنک به آن می بخشد. اصولاً از سنگ برای پوشش دیوار حمام و سرویس بهداشتی، ساختمان های اداری، فروشگاه ها، سالن های غذاخوری و … استفاده می شود. سنگی که برای دیوار به کار می رود باید ظاهری زیبا و سطحی جلاخورده داشته باشد. علاوه بر آن تخلخل آن کم باشد تا در اثر شستشو با مواد شوینده آسیب نبیند و مقاومت آن کم نشود.
دیوار و شالوده
سنگ هایی که برای دیوارهای حائل و شالوده به کار می روند به صورت نامنظم و بدون شکل خاص چیده می شوند. برای صرفه جویی در هزینه ساخت و ساز از سنگ هایی که در منطقه دیده می شوند استفاده می گردد. برای پر کردن فاصله بین سنگ ها نیز می توان از تکه های ریزتر استفاده نمود.سنگ های متخلخل و سنگ هایی که دارای لایه بندی بوده و قابلیت انحلال آنها بالاست برای دیوار و شالوده مناسب نیستند. اما سنگ های سخت با مقاومت فشاری بالا و وزن مشخص مناسب این کار می باشند. اغلب ماسه سنگ و سنگ آهکی دولومیتی گزینه ای مناسب برای دیوار و شالوده به شمار می آیند.
اجر
آجر چیست؟
گِل پخته شده که به صورت های مختلف و اندازه های گوناگون وجود داشته و در ساختمان سازی به کار می رود. ابعاد استاندارد آجر در ایران ۵/۵۱۱۲۲ سانتی متر است.
انواع اجر
آجر چیست؟
گِل پخته شده که به صورت های مختلف و اندازه های گوناگون وجود داشته و در ساختمان سازی به کار می رود. ابعاد استاندارد آجر در ایران ۵/۵۱۱۲۲ سانتی متر است.
آجر لعابی
آجر ماشینی
آجر ماسه آهکی
آجر نما
آجر نسوز
آجر سفالی
آجر سفال ده سوراخ
آجر لفتون
آجر چارک
آجر قزاقی
آجر دکوراتیو
آجر جوش
نانو آجر
کاشی
کاشی محصولات سفالین و سرامیکی است که در مرحله نازک کاری ، ساخت بنا استفاده میشود و به آن در اصطلاح سنگ مصنوعی هم گفته میشود. این واژه از نام شهر کاشان اقتباس شده که از اوایل دوران اسلامی به عنوان مرکز صنعت سفال سازی مشهور بود. کلمه کاشی (Tile) از کلمه لاتین (Tegula) گرفته شده که مترادف فرانسوی TUILE می باشد به معنای گل پخته سقف و کلمه انگلیسی TILE نیز به معنای پوشش بر روی ساختمان است. کلمه سرامیک (Ceramic) نیز از ریشه یونانی آن یعنی کراموس KERAMOS گرفته شده به معنی سفالگری Potiery و چیزی که سوخته شود.
ملات
ملات چیست؟
ملات ها از جمله چسب های ساختمانی هستند که موجب اتصال مصالح به یکدیگرمی شوند. به عبارت دیگر ماده ای است خمیری که برای چسباندن قطعات مصالح به یکدیگر و تامین بستری برای توزیع بار و بالاخره اندود کاری سطوح داخلی و خارجی ساختمان و بند کشی نماها به مصرف می رسد. ملات ها از دو قسمت اصلی تشکیل می شوند یکی از این دو قسمت چسب ملات است که دارای حجم کم بوده و دیگری پرکننده ملات که ۸۰ درصد از حجم ملات را تشکیل می دهد. به عنوان مثال ملات ماسه و سیمان را می توان نام برد. سیمان به عنوان چسب ملات و ماسه به عنوان جسم پرکننده ملات هستند.
اسفالت
اسفالت ماده‌ای ترکیبی است که از مخلوط کردن شن و ماسه و قیر ساخته میشود و در ساخت جاده، باند فرودگاه و پشت بام ساختمانها به کار گرفته میشود.
انواع اسفالت
آسفالت با توجه به نحوه کاربرد و اختلاط، به سه دسته آسفالت گرم، آسفالت حفاظتی و آسفالت سرد تقسیم‌بندی میشود.
بتن
بتن چیست؟
بتن از سه جز اساسی آب، سنگدانه (ماسه و شن) و سیمان پرتلند تشکیل شده است. سیمان و بتن با یکدیگر تفاوت دارند. در واقع سیمان یکی از مواد تشکیل دهنده ی بتن محصوب می شود. سیمان اغلب به صورت پودری بوده و در هنگام اختلاط به آب و سنگدانه اضافه می شود. ماده حاصل از این اختلاط پس از گذشت زمان سخت شده و به صورت منسجم در می آید که به آن بتن می گویند.
بازدارنده (عایق)
در میان فرآوردههاي ساختمانی، بازدارندههاي نم، الکتریسیته، صدا و دما جایگاهی ویژه دارند
سازمان ملل متحد محيط زيست را مأواي كامل انسان تعريف كرده است. اما در تعريف بومشناختی، محيط زيست عبارت است از
محيط زندگی جانداران اعم از انسانها، حيوانات و گياهان و … . اين محيط نه تنها محيط فيزيكی ما را تشكيل ميدهد، بلكه محيط
اخالقی، فرهنگی و نيز محيط ارتباطی ما را با انسانهاي ديگر، جانداران و نيز عوامل طبيعی تشكيل ميدهد. در تعريفی عموميتر
همه محيطهايی كه در آنها زندگی بنوعی جريان دارد محيط زيست ناميده ميشود در محيط زيستی عوامل غيرزنده مانند خاك،
آب، گازها و غيره به همراه جانداران وجود دارند. موجودات زنده با هم و با محيط غيرزنده خود ارتباطی متقابل برقرار ميسازند. اين
ارتباطها براي بقاي محيط زيست بسيار الزمند و در عين حال چرخه طبيعی محيط زيست را كامل ميكنند و عبارتند از:
ارتباط غذايي: كه جانداران براي بقا از يكديگر بهره غذايی ميگيرند.
رقابت: كه تالش براي زنده ماندن و برتري داشتن را شامل ميشود. همزيستي: كه الزمه حفظ و بقاي موجودات در برابر موجودات مهاجم و عوامل غيرزنده ميباشد و مهمترين نوع ارتباط بين جانداران را تشكيل ميدهد.
اكوسيستم موجودات زنده و عوامل غيرزنده هر منطقه زيستی را شامل ميشود.
عوامل زنده اكوسيستم عبارتند از:
موجودات توليدكننده
گياهان سبز
موجودات مصرفكننده جانوران
موجودات تجزيه كننده ) باكتريها و قارچها
و عوامل غيرزنده اكوسيستم عبارتند از:
گرما
دما
نور
گازها
آب
مواد شيميايی
دو مسئله عمده عصر حاضر و جامعه نوين، اكولوژي بومشناسی و موضوع جمعيت ميباشد.
تخريب محيط زيست، انفجارجمعيت، تغيير ارزشهاي اجتماعی و آلودگی محيط زيست از جمله مسائلی هستند كه امروزه توجه
بسياري كشورها، دولتها،سازمانها و مردم را بخود مشغول كرده است.
با پيشرفت تمدن بشري و توسعه فنآوري و ازدياد روزافزون جمعيت، در حال حاضر دنيا با مشكلی به نام آلودگی در هوا و زمين
روبرو شده است كه زندگی ساكنان كره زمين را تهديد ميكند. بطوري كه در هر كشور حفاظت محيط زيست موردتوجه جدي
دولتمردان است.
امروزه وضعيت زيستمحيطی بهگونهاي شده است كه مردم يك شهر يا حتی يك كشور از آثار آلودگی در شهر يا
كشور ديگر در امان نيستند.
عوامل اصلی تخريب محيط زيست بر اثر آلودگيهاي مختلف عبارتند از:
آلودگيهاي زيستی
آلودگيهاي زيست محيطی
آلودگيهاي زيستی شامل انواع بيماري ها، ناهنجاريهاي زيستی و تغييرات در زيست ميباشند
كه دربرگيرنده نحوه زيست جانداران مانند انسان و حيوانات و گياهان ميباشد.
در اين نوع آلودگيها، بيشتر نوع زيست و تغييرات زيست و ناهنجاريهايی كه در زندگی
جانداران اتفاق ميافتد، بررسی می شوند. علوم پزشكی و زيست شناسی و ساير علوم
مرتبط با زيست جانداران در پی كشف اين نوع آلودگيها و ناهنجاري ها می باشند.
محيط زيست مطلوب عبارت است از مجموعه زيستگاههاي طبيعی و انسانی به نحوي كه وضعيت طبيعی سيماي مناظر،
زيست بومها، زيستمندان و ذخاير ژنتيكی، منابع و عناصر حياتی هوا، آب و خاك آن حفظ شده و جسم و روان انسانها و
جوامع انسانی از سالمت و صحت مطلوب برخوردار باشند.
زيستگاه انسانی مطلوب به زيستگاهی اطالق ميشود كه داراي هوا، آب، خاك و كالبد زيستی مطلوب اعم از سكونتگاه ها،
گذرگاهها، و تفرجگاهها بوده و انسانها در پناه چنين زيستگاهی از بهداشت و سالمت جسمی و روانی، آرامش و امنيت
اجتماعی برخوردار باشند. اين ديدگاه در تعريف زيستگاه انسانی مطلوب، بسياري از پديدههاي پيرامون انسانها را اعم از عدم
ايجاد آلودگيها و بهرهبرداري مناسب از محيط زيست پيرامون شامل ميشود كه از آن بنام توسعه پايدار ياد ميشود. در اين
تعريف حفظ و ارتقاء محيط زيست چه طبيعی و چه مصنوعی از وظايف انسانی- اجتماعی ميباشد.
بررسي ارتباط سه جانبه انسان – محصول – محيط زيست
دوست داشتن طبيعت امري ذاتی و طبيعی است اما ميزان اين عالقه در افراد و فرهنگهاي مختلف متفاوت است.
در زمانهاي گذشته دو مقوله بسيار مورد توجه بودهاند: دينداري و علم.
گاهی اوقات اين دو با يكديگر برخوردها و تنشهاي مختلفی داشته
اند كه اين تنشها در مورد طبيعت و محيط زيست نيز به چشم ميخورد.
در زمانهاي قديم اين طرفداران دينداري و كليساها بودند كه به طبيعت بعنوان عنصري بكر نگاه ميكردند و از نابودي آن و
بهرهبرداري وسيع از منابع طبيعی هشدار می دادند.
اما امروزه با پيشرفت علم و بكارگيري تئوريهاي علمی، جاي بسياري از اين موارد از طريق روشها و ريشه هاي علمی براي مردم
بيان شده و در اصل معنی پيدا كرده اند.
پیوند انسان و طبیعت
حركت تاريخ بشر از هنگامی آغاز ميشود كه انسان دست به ساختن ابزار وتوليد ميزند و بدينسان بطور كيفی از جانوران
متمايز ميگردد و جامعه انسانی به معناي ويژه آن به وجود ميآيد. گامهاي نخستين جامعه سخت وابسته و تابع طبيعت است كه
نيروهاي آن قاهر و امكانات بشر براي مقابله و به خدمت گرفتن آن بسيار محدود و جزئی است. امكاناتی كه طبيعت در هر نقطه
معين در اختيار انسان قرار ميدهد و انبوهی يا كمی جمعيت بويژه در مراحل بدوي تكامل جامعه بشري و بطور كلی شرايط
طبيعی، اقليمی و جغرافيائی در امر توليد تأثير بسزائی داشته و در هر نقطه، محيط زيست ويژهاي را به انسان ساكن آنجا
تحميل نموده است.
بنابراين روند تكامل جامعه بشري در همه جا به يك شكل و به يك صورت واحد و شبيه به هم نبوده است. اما عليرغم
همه گوناگونيها جهت عمومی تاريخ بشر يكسان است. مطالعه تاريخ و دستآوردهاي علوم مختلف نشان ميدهد كه حركت جامعه
بشري از مبداء يك زندگی اشتراكی بدوي بر پايه مالكيت مشترك بر وسايل و فرآوردههاي توليد آغاز شده است. در جريان مبارزه
انسان با طبيعت و كوشش براي توليد و مصرف و ادامه بقاء، ابزار كار بطور مرتب تكامل مييابد، تجربه و مهارت بشر زيادتر ميشود و
همزمان با آن استفاده از محصوالت آماده طبيعی جاي خود را به كشاورزي و شكار حيوانات جاي خود را به اهلی كردن و پرورش
دامها ميدهد.
تغيير اساسی در نحوه ارتباط انسان با طبيعت را در اينجا ميتوان مالحظه كرد. انسان اوليه كه خود را در برابر
نيروهاي قاهر طبيعت تسليم محض ميديد، با استفاده از منابع طبيعی و پيشرفت علوم و ابزار و وسايل بكارگيري فكر و انديشه
خود، اكنون طبيعت را تسليم خواستههاي خود ميكند.
در طول قرون متمادي، اين نوع ارتباط همواره تغيير ميكند و ثابت نيست. انسان با تغيير در فكر و
انديشه خود، فناوري را نيز تغيير ميدهد و تغيير در فنآوري، ابزار و مواد الزم براي اجرا شدن ميخواهد.
بنابراين ارتباط انسان با محيط زيست خود همواره تغيير ميكند. آنچه كه در اين ميان ثابت است، وجود ارتباط بين انسان و طبيعت
و محيط زيست بعنوان عامل ثابت در تمامی اين ارتباطهاست. در حقيقت تماس با طبيعت و درك ويژگيها و مختصات عناصر آن و
همچنين شناخت قوانينی كه بر روابط آنها حاكم است، به عنوان شناخت عالم هستی و راه و روش زيست ايفاي
نقش می نمايند.
ارتباط و فنآوري جامعه انساني
انسانها بر طريق فطرت خود نياز به ارتباط با يكديگر دارند، با هم بينديشند و در كنار هم عمل كنند، در حالى كه به تعبير آرنولد
وتشتاين انسان مدرن در انتخاب وسايل خود نيز همانقدر بى اختيار است كه در انتخاب اهدافش، سلطه فنآوري امرى
سراسرىاست، نتيجه آن می شود كه وضعيت آدمى در جوامع مدرن، بر نسبت او با فنآوري مبتنى است نه بر نسبت او با ديگر آدميان
اين عدم ارتباط و تناسب است كه مشكل می آفريند. دنياى امروز به معناى عام با محوريت نظام سرمايه دارى و كشورهاى
پيشرفته صنعتى به معناي خاص به عنوان كانون توليد علم و فنآوري، توسعه فنآوري را به گونهاى رقم زدهاند كه هيچ نظارت و
كنترلى را برنميتابد و انسان را به دنبال خود مىكشد و اين انسان تابع، ناچار است خود را با انواع فن آوريهاي ارائه شده هماهنگ
و همسو كند.
آنچه مردم امروز آن را تهديدي براي بشريت به شمار ميآورند، بوسيله دو اصطالح بيوسفر و تكنوسفر بيان ميشود. بيوسفر
عبارت است از محيط نگهدارنده زندگی در كره زمين و بعبارت ديگر متشكل از پوسته زمين، سطح آن و جو زمين ميباشد. تكنوسفر عبارت است از روبنائی كه انسان بوسيله نيروي ابتكار خود آفريده و به علت پيشرفت فنآوري به چيزي مانند رشدي انگل وار بر
روي بيوسفر تبديل شده است. بعبارت ديگر تكنوسفر بدن پدر و مادر خود بيوسفر را مصرف ميكند.
از آنجا كه جامعههاي صنعتی ميكوشند روح علوم عقلی را در روابط اجتماعی و اقتصادي وارد كنند و به آنها كميتی خاص قائل
شوند، به نوعی ابزارگرايی با مركزيت عوامل اقتصادي دچار ميشوند. اين ابزارگرايی با توجه به مطالب صفحات پيشين، به ايجاد
ارتباطی نامناسب بين انسان – شیء منتج ميشود.
عدم ايجاد ارتباط مناسب يك فرد با يك محصول و محيط زيست باعث بوجود آمدن مشكالت مختلف زيست محيطی ميشود:
آلودگی يا اتمام منابع اوليه
توليد گازهاي گلخانهاي
فرآيندهاي ارتباطی انسانها با محيط زيست و مصنوعات پيرامون خود در طول تاريخ همواره تغيير كرده است و بتدريج با تغيير
فرآيندها و الگوهاي ارتباطی، انسانها روزبروز از محيط زيست و طبيعت پيرامون خويش بيگانه گشته اند. بررسی ارتباط سه جانبه
انسان – محصول – محيط زيست كه منتج به تخريب اليه اُزن ميشوند.
توليد كلروفلوئوروكربنها
توليد بارانهاي اسيدي
تخريب اقليم و ايجاد محدوديتهاي فضايی
مواد يا شيوههاي توليدي كه به گياهان، جانداران و انسانها آسيب ميرسانند
آلودگی هوا، آب و خاك
آلودگی صوتی كه بر روان انسان تأثير تخريبی دارد
آلودگی بصري
بنابراين در يك نتيجهگيري كوتاه از ارتباط انسان با محيط زيست پيرامون خود و ارتباط او با محصوالت و اشياء پيرامونش ميتوان
عنوان كرد هرگونه عدم تناسب ارتباطی بين انسان – محيط زيست – مصنوع و يا ايجاد ارتباط نامناسب و ناقص بين اضالع اين سه
گونه، مشكالت زيست محيطی براي انسان و محيط زيست بروز ميكند.
ارتباط انسان ومحیط زیست
انسانها به طريق فطرت نيازمند ارتباط هستند و بايستی خود را از يكسو با محيط زيست و طبيعت و از سوي ديگر با محصوالت و
فنآوريهاي مختلف جامعه انسانی هماهنگ كنند.
انسان بر اساس نيازها و هدفهاي ارزشی خود محيط را دگرگون كرده و بطور متقابل تحت تأثير محيط دگرگون شده، قرار ميگيرد.
بويژه پيشرفت فنآوري اين امر را تسريع ميكند. تأثيرات تخريبی اين دگرگونیاخالل در نظام بومشناختی از نكات مهم انتقادي
دنياي امروز به شمار ميرود. در مقابل، برخی تأثير فنآوري را مثبت ارزيابی كرده و آن را باعث باال رفتن سطح زندگی انسانها به
شمار می آورند.
يكی از ويژگيهاي واالي انسان، درك و خلق زيبايی است و در اين راه هزينههاي زيادي را متقبل ميشود.
اگر چه اتاقكهايی ساده وبدون تزئينات پيشساخته صنعتی براي سكونت و محافظت از انسان در برابر عوامل جوي كافی است،
اما نيازهاي روانی او را کامل نميكند.
حتی در سادهترين ساخت و سازها و با بودجههاي اندك، بخش عمده هزينه صرف عوامل تزئينی و زيبا كردن محيط
ميشود. دگرگونی سريع محيط يكی از ويژگيهاي اساسی زمانه ماست. هر روز شهرهاي جديد، تجهيزات و وسايل جديد و نيز
شرايط جديد، رفتارهاي جديدي را به گروههاي مختلف جامعه تحميل ميكند، برخی را تقويت و برخی را تضييع مينمايد و بطور
كلی جهت گيريهاي جديدي را به گروههاي استفاده گران و محيط خود القاء مينمايد.
امروزه علوم مختلفی همچون روانشناسی زيستمحيطی سعی دارند محيط زيست انسانی اعم از طبيعت و محلهاي زندگی
انسانی را مطابق با خواستهها، نيازها و آمال و آرزوهاي انسانها تغيير دهند. با مطرح شدن اين علم، علوم ديگري مانند
اِرگونومی، انسانشناسی و جامعه شناسي نيز در اين حيطه وارد ميشوند. در بررسی برخوردهاي افراد مختلف با محيط زيست و
محصوالت موجود در محيط زيست، رفتارهاي عملكردي و احساسی مورد بررسی قرار ميگيرند تا با سازماندهی الگوي
ارتباطی هر فرد با اين موضوعات، الگوي صحيح ارتباطی بين انسان – محيط زيست – مصنوع تهيه گردد كه اين الگوي
ارتباطی ميتواند در طراحی محيطهاي مختلف براي زندگی انسانها كاربردداشته باشد )به اين موضوع در فصلهاي بعد
پرداخته خواهد شد(. بنابراين در پرداختن به ارتباط بين انسان و محيط زيست و محصوالت موجود در محيط زيست
انسانی، رفتارها و عكس العمل ها، حواس پنجگانه انسانی و ميزان درك و آگاهی افراد نيز دخيل هستند. شايد اگر تمامی
اين موارد در كنار يكديگر در يك فرد بصورت كامل دريافت شوند، ارتباطی كامل بين او و محيط زيست پيرامون صورت
خواهد گرفت.
تاثیر متقابل انسان و محیط
درست است كه محيط زيست طبيعی انسان با وجود پيشرفت علم براي او اهميت خاصی پيدا كرده است، اما نشانه هاي
موجود بيانگر تناقضی در اين مورد است. با وجود پيشرفت علم و بكارگيري اصولی منابع طبيعی، باز مواردي بوجود ميآيد كه
سرمنشاء آلودگی آن علم و جايگاه آن است. آنچه كه دوستداران محيط زيست در اين زمينه پاسخگوي اين تناقض ها هستند،
اين است كه نه دينداري و نه علم هيچكدام در مورد محيط زيست طبيعی پيرامون انسان نقش محوري را ايفاء نميكنند
؛ اگرچه تأثير بسزايی در اين امر دارند. آنها معتقدند كه رابطه انسان با محيط زيست اطراف خود به فرهنگ فرد و جامعه و نيز
احساس فرد از طبيعت باز ميگردد.
تا زمانيكه انسان محيط زيست اطراف خود را از آن خود نداند و با آن ارتباط معقولی برقرار نكند، هم در استفاده از آن و هم
در بهبودبخشی به آن دچار مشكل خواهد شد. اين ارتباط ناشی از احساسات و تفكرات و ساختمان تعقلی فرد و در سطحی
باالتر مربوط به فرهنگ جامعه آن فرد ميباشد. توسعه شهر كه به افزايش حمل و نقل منجر ميشود، نهايتاً آلودگی شهري را به
دنبال ميآورد.
علاوه بر آن مشكالت متعددي در جوامع مختلف از جمله اقتصاد وجود دارند كه باعث بوجود آمدن نوعی احساس عدم اطمينان به
محيط زيست شهري و فرار انسانها از آن ميشود. ۵ عامل اساسی باعث می شوند مردم به طبيعت و حيات وحش پناه ببرند:
اقليم
جنايت هاي حومه شهرها
تراكم جمعيت
آلودگی
هزينه هاي سرسام آور زندگی
با اين اوصاف ميتوان وابستگی و ارتباط متقابل بين انسان و محيط زيست او را درك كرد. اين ارتباط متقابل بين انسان و محيط
زيست را ميتوان با تأثيراتی كه هر دو بر روي يكديگر خواهند گذاشت، بصورت كامل شناخت.
ارتباط انسانها با محيط زيست هم از طريق » احساسات شخصی فرد « درباره طبيعت و هم از طريق » تعقل و آگاهی فرد «
در مورد مسائل زيست محيطی صورت ميپذيرد.
اين دو در اصل فرهنگ و بوم زيست جامعه انسانی را تشكيل ميدهند.
عالوه بر آن مشكالت متعددي در جوامع مختلف از جمله اقتصاد وجود دارند كه باعث بوجود آمدن نوعی احساس عدم اطمينان به
محيط زيست شهري و فرار انسانها از آن ميشود. ۵ عامل اساسی باعث می شوند مردم به طبيعت و حيات وحش پناه ببرند:
اقليم
جنايت هاي حومه شهرها
تراكم جمعيت
آلودگی
هزينه هاي سرسام آور زندگی
با اين اوصاف ميتوان وابستگی و ارتباط متقابل بين انسان و محيط زيست او را درك كرد. اين ارتباط متقابل بين انسان و محيط
زيست را ميتوان با تأثيراتی كه هر دو بر روي يكديگر خواهند گذاشت، بصورت كامل شناخت.
ارتباط انسانها با محيط زيست هم از طريق » احساسات شخصی فرد « درباره طبيعت و هم از طريق » تعقل و آگاهی فرد «
در مورد مسائل زيست محيطی صورت ميپذيرد. اين دو در اصل فرهنگ و بوم زيست جامعه انسانی را تشكيل ميدهند
دوستداران محيط زيست، از محيط زيست بعنوان عامل الهام افراد نام ميبرند. به عقيده آنها،
محيط زيست منشاء زندگی و الهام انسان در استفاده از منابع طبيعی و حتی ساخت محصوالت مختلف است.
انسان از طبيعت الهام ميگيرد و در امور علمی گوناگون از آنها بهره ميبرد. اگرچه اين بهره گيري از طبيعت چندان براي خود فرد
زياد شناخته شده نيست، اما آنچه كه مهم است در وجود تمامی
انسانها اين احساس از طبيعت و الهام از آن وجود دارد.
با نگاهی به زندگی موجودات زنده و محيط زيست طبيعی امروزه بسياري از
مشكالت انسانها مرتفع ميگردند. حال الهام از طبيعت هر چه بهتر انجام گيرد، به همان اندازه مفيدتر و سودمندتر خواهد بود.
انسان موجودي اندرونی، بيرونی است. آنچه انسان از دنياي درون و بيرون خود درك ميكند،
سرانجام بصورت شكلی از بيان و با معناي خاص به عرصه ظهور ميرسد.
اينكه معانی، زندگی را شكل ميدهند يا زندگی، مفاهيم را بوجود می آورد، شايد پرداختن به يك دور
باطل باشد؛ اما مالكهاي ارزش- گذاري در ذهن انسان، معيارهاي معناگرا و مفهومساز هستند.
گاهی دامنه معنايی مفاهيم از حوزهادراكی ما باالتر است؛ گاهی واژگانی خلق ميشوند كه يك جامعه با آن سخن ميگوید.
حقايق و وقايع بيشماري كه در ماوراء درك بشر قرار دارند او را واداشته اند تا براي ابراز انديشه ها و مفاهيمی كه بيان، فهم و
توصيف كالمی آنها مشكل بوده است، نظامهاي گوناگون با عنوان نماد ابداع كند. انسان تمامی غايات مطلوب خويش را در
قالب نماد بيان ميكند و ميكوشد تا با آيينهاي تمثيلی و نمادين به كمال دست يابد. نماد يكی از ابزار معرفت و كهن ترين و
بنيادي ترين روش بيان انديشهها محسوب ميشود. انديشه ها و آرمانهاي انسان، در اسطورهها و نماد متجسد ميشود بنابراين
انسان الهام گرفته از طبيعت و محيط زيست و برخوردار شده از لذت زيبايی طبيعت، دست به خلق معانی و مفاهيم ميزند و
آنها را تبديل به نماد ميكند. اين نمادها در فعاليتهاي هنري انسانها بسيار كاربرد دارند و بسياري از هنرمندان براي بيان منظور
خود از آنها استفاده ميكنند كه از آن دسته ميتوان معماران، طراحان صنعتی و صنايع دستی و ساير رشتههاي هنري را نام
برد.
در وراي الهام انسانها از محيط زيست، خود محيط زيست بازخوردي هوشمندانه نسبت به فعاليتهاي انسانی دارد. گاهی اوقات
با برخورد ناآگاهانه انسانها با محيط زيست، اين محيط زيست آنچنان با هوشمندي مسائل مختلف را به انسان آگاهی ميدهد
كه بسياري از انديشمندان مانند نيچه را متحير می- سازد. عواملی همچون خشكسالی و فرآيند آب شدن يخچالهاي طبيعی بر
اثر گازهاي گلخانهاي از آن دسته مواردي هستند كه طبيعت با بازخورد خود، انسان را به تفكر و آگاهی فرا ميخواند.
حقايق و وقايع بيشماري كه در ماوراء درك بشر قرار دارند او را واداشته اند تا براي ابراز انديشه ها و مفاهيمی كه بيان، فهم و
توصيف كالمی آنها مشكل بوده است، نظامهاي گوناگون با عنوان نماد ابداع كند. انسان تمامی غايات مطلوب خويش را در
قالب نماد بيان ميكند و ميكوشد تا با آيينهاي تمثيلی و نمادين به كمال دست يابد. نماد يكی از ابزار معرفت و كهن ترين و
بنيادي ترين روش بيان انديشهها محسوب ميشود. انديشه ها و آرمانهاي انسان، در اسطورهها و نماد متجسد ميشود بنابراين
انسان الهام گرفته از طبيعت و محيط زيست و برخوردار شده از لذت زيبايی طبيعت، دست به خلق معانی و مفاهيم ميزند و
آنها را تبديل به نماد ميكند. اين نمادها در فعاليتهاي هنري انسانها بسيار كاربرد دارند و بسياري از هنرمندان براي بيان منظور
خود از آنها استفاده ميكنند كه از آن دسته ميتوان معماران، طراحان صنعتی و صنايع دستی و ساير رشتههاي هنري را نام
برد.
در وراي الهام انسانها از محيط زيست، خود محيط زيست بازخوردي هوشمندانه نسبت به فعاليتهاي انسانی دارد. گاهی اوقات
با برخورد ناآگاهانه انسانها با محيط زيست، اين محيط زيست آنچنان با هوشمندي مسائل مختلف را به انسان آگاهی ميدهد
كه بسياري از انديشمندان مانند نيچه را متحير می- سازد. عواملی همچون خشكسالی و فرآيند آب شدن يخچالهاي طبيعی بر
اثر گازهاي گلخانهاي از آن دسته مواردي هستند كه طبيعت با بازخورد خود، انسان را به تفكر و آگاهی فرا ميخواند.
با اين اوصاف ارتباط بهرهبرداري انسانها از محيط زيست را بايد در دو بخش آگاهانه و ناآگاهانه تقسيم بندي كرد. در ارتباط
آگاهانه، انسانها بصورت اخالقی و فقط جهت ارضاي نياز خود به بهرهبرداري اصولی از محيط زيست دست مييازند. اما در
بهرهبرداري ناآگاهانه از محيط زيست سواي ارضاي بی رويه نياز، بعلت عدم يا كمی آگاهی از خطرات زيست محيطی پيرو اين
نوع بهرهبرداري، مشكالتی را براي خود و نيز براي محيط زيست بوجود ميآورند.
براي مثال امروزه در جوامع غربی بسياري از مردم نياز خود براي سالم زيستن را در زندگی در دل طبيعت ميدانند. در اينصورت دو
علت اساسی باعث دوباره سازي خانه ها و محيط طبيعی-گياهی پيرامون ميشود:
ساخت خانه ها بدون تفكر در دل طبيعت و عدم تفكر در مورد خود طبيعت و از بين رفتن آن
تمايل صاحبان خانهها به احياي دوباره طبيعت در اطراف خود غافل از اينكه هزينه هاي گياهكاري و ايجاد فضاي سبز
بسيار بيشتر از حفاظت آن است؛ بنابراين ميتوان نتيجه گرفت كه ميزان آگاهی در حفظ يا تخريب محيط زيست بسيار
تأثيرگذار است.
خانه آبشار طراحی فرانك لويد رايت معمار معروف آمريكايی
اين خانه در دل طبيعت و باالي يك آبشار ساخته شده است تا انسان را در
پيوند هميشگی با طبيعت قرار دهد.
خانه ابشار
ارتباط با ما : تلفن : ۰۲۱۶۶۱۷۶۱۹۶ ۰۲۱۶۶۴۹۳۵۲۷ ۰۹۰۵۹۶۲۶۹۰۰ نشانی : بلوارکشاورز خیابان ۱۶ آذر انتشارات دانشگاه تهران پلاک ۵۴ طبقه۵ واحد ۹ ثبت نام از طریق سایت زیر www.portal.kishtech.ir
شیشه یکی از مصالح ساختمانی است که در کنار سایر مصالح در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. این متریال از
شفافیت بسیار بالایی برخوردار است و می تواند نور را از خود عبور دهد. ساختار مولکولی شیشه در حالت معمولی نامنظم
است و وقتی آن را در دمای بالا حرارت می دهند به صورت مایع در آمده و قابل شکل گیری خواهد بود.
شیشه ماده ای شکننده است اما مقاومت بالایی در برابر زنگ زدگی و مواد شیمیایی نظیر اسیدها و بازها دارد. در دنیای مدرن
امروز طراحان و معماران شیشه را در کنار سایر متریال ها مورد استفاده قرار می دهند و جلوه ای بی نظیر و متفاوت در ساختمان
خلق می کنند. شیشه برای مصارف گوناگون مانند ساخت درب، پنجره و اشیاء تزئینی به کار می رود و در انواع مختلف با ویژگی
های متمایز در بازار به فروش می رسد.
شیشه
شیشه از مواد اولیه نظیر سنگ آهک، سیلیس و کربنات دو سود تولید می شود. برای افزایش مقاومت آن در برابر تغییرات مختلف آب و هوایی از تثبیت کننده هایی نظیر اکسیدهای دو ظرفیتی باریم، منیزیم، کلسیم، سرب و روی استفاده می گردد. اصولاً هنگام تولید شیشه یکسری حباب هایی ایجاد می شوند که با افزودن تصفیه کننده ها می توان آن ها را از بین برد. این تصفیه کننده ها به صورت فیزیکی و شیمیایی می باشند که تصفیه کننده های فیزیکی حباب های کوچک را با تولید حباب های بزرگ و تصفیه کننده های شیمیایی با ایجاد یکسری ترکیبات، حباب های کوچک را از بین می برند.
در پروسه تولید شیشه برای تغییر خواص آن از مواد افزودنی استفاده می شود که به شرح زیر می باشند:
اکسید نقره برای تولید کریستال
فلدسپار به منظور افزایش مقاومت شیشه در برابر مواد شیمیایی
نیترات سدیم برای حذف رنگ سبز از شیشه
اکسید فلزات به منظور تولید شیشه رنگی
اکسید سزیم جهت جذب اشعه مادون قرمز
اکسید منگنز برای شفاف کردن شیشه و افزایش مقاومت آن در برابر شرایط مختلف جوی
خرده شیشه جهت تسریع عملیات ذوب مواد
اکسید سرب برای ساخت بلور و کریستال
انواع شیشه:
شیشه فلوت
شیشه پیرکس (ضد حریق)
شیشه سکوریت یا میرال
انواع شیشه رنگی
شیشه دوجداره
شیشه رفلکس
شیشه ضد گلوله
شیشه مسطح
انواع شیشه لمینیت (چند لایه)
شیشه های خمیده یا منحنی
شیشه رنگی
برای تولید شیشه رنگی به مواد اولیه یکسری مواد شیمیایی اضافه می کنند. برای مثال برای ایجاد رنگ قرمز از اکسید مس و برای ایجاد رنگ آبی از اکسید کبالت و برای رنگ زرد از اکسید اورانیوم و کادمیوم استفاده می شود. شیشه های رنگی در امور مختلف برای تزئین کاربرد دارند.
شیشه دوجداره
شیشه دوجداره همانطور که از نامش پیداست از دو جداره شیشه که به موازات هم قرار گرفته اند و فاصله بین آن ها با هوا یا مواد خشک کننده پر شده، تشکیل شده است. این شیشه ها عایق بسیار خوبی در برابر انتقال صوت و هوا می باشند و با استفاده از آن ها می توان دمای اتاق را در حد تعادل نگه داشت. شیشه دوجداره در مکان های مختلف کاربرد دارد و به دلیل عدم انتقال گرما و سرما هوای محیط را در حد مطلوب حفظ می کند.
شیشه نشکن
شیشه نشکن از دو الی سه لایه شیشه که تحت فشار و حرارت با استفاده از نایلون شفاف بهم چسبیده اند ساخته شده است. این شیشه ها برخلاف شیشه های معمولی که پس از خرد شدن به اطراف پراکنده می شوند نمی باشند، بلکه لایه نایلونی که بین لایه های آن قرار گرفته مانع از پخش شدن تکه های شیشه می گردد. اصولاً برای شیشه خودروها و ویترین مغازه ها از این نوع شیشه استفاده می شود. این شیشه ها به دلیل چند لایه بودن از انتقال سر و صدا و انرژی فرابنفش جلوگیری می نمایند. شیشه نشکن به شیشه ضد گلوله نیز معروف است. در مکان هایی که بحث امنیت بسیار حائز اهمیت است استفاده از شیشه های نشکن بهترین گزینه در نظر گرفته می شود. برای مثال شیشه خودروهای پلیس و ویترین مغازه های فروش اشیاء عتیقه از این نوع شیشه ساخته می شوند.
شیشه ضد آتش یا پیرکس
برای ضد آتش نمودن شیشه به مواد اولیه آن اکسید بوریک اضافه می شود. البته مقدار سیلیس به کار رفته در تولید آن نیز در مقایسه با شیشه های معمولی بیشتر است. از این شیشه ها در مکان هایی که شیشه در معرض حرارت است، استفاده می شود؛ از قبیل بخاری ها و شومینه ها.
شیشه رفلکس
در شیشه رفلکس یک پوشش بازتاب کننده نور بر روی یک سطح شیشه قرار می گیرد. این شیشه ها نور را انعکاس می دهند و نقش مهمی در کاهش حرارت ایفا می کنند. شیشه های رفلکس بیشتر برای نماکاری ساختمان استفاده می شوند.
وقتی از بیرون به این شیشه ها نگاه می کنیم تصویری از محیط اطراف را بر روی آن ها می بینیم و داخل ساختمان قابل رویت نیست اما وقتی از داخل ساختمان به بیرون نگاه می کنیم به راحتی می توان بر محیط بیرون مسلط بود. شیشه های رفلکس در شب برعکس عمل کرده و به راحتی می توان داخل ساختمان را از پشت آن ها مشاهده نمود. با استفاده از شیشه رفلکس میزان حرارت ناشی از خورشید در ساختمان به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می کند و نیازی به صرف هزینه های گزاف برای رفع آن نمی باشد.
شیشه کریستال
برای ایجاد ظاهری شفاف و بسیار درخشنده به شیشه و کریستالی نمودن آن از اکسید سرب استفاده می شود. شیشه کریستالی جزء شیشه های سیلیکاتی است که از سختی بسیار کمی برخوردار است. این شیشه ها را می توان تراش داد و برای ساخت ظروف استفاده نمود.
شیشه سکوریت یا شیشه میرال
از آن جایی که اولین کارخانه در ایران با نام میرال به تولید این شیشه مشغول بود، شیشه سکوریت نیز تا مدت ها با این نام شناخته می شد. شیشه سکوریت در اثر حرارت دادن و سرد شدن ناگهانی ایجاد می شود. این شیشه ها اگر بشکنند به قطعات ریزی تبدیل می شوند که لبه آن ها تیز نبوده و آسیبی به اطراف وارد نمی کنند. شیشه سکوریت اصولاً برای شیشه درب های اتومبیل و ویترین مغازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع شیشه سکوریت
شیشه های سکوریت، بر حسب ضخامت، ابعاد، مات یا غیر مات بودن و میزان مقاومت در برابر حرارت به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند. برای خرید شیشه سکوریت، توجه به تمامی این موارد از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. شیشه سکوریت شیمیایی، نمونه ای از شیشه های سکوریت می باشد که در طی مراحل تولید آن، شیشه به جای فرآیند حرارتی با استفاده از فرآیندهای شیمیایی سکوریت می شود. استفاده از این روش برای شیشه هایی با ضخامت یک، دو و سه میلی متری صورت می گیرد.
شیشه خم
شیشه خم همانطور که از نامش پیداست به صورت قوسی شکل بوده و برای انواع پروژه های معماری مورد استفاده قرار می گیرد. این شیشه ها با ایجاد هارمونی و هماهنگی در دید جذابیت و زیبایی را به ارمغان می آورند.
شیشه تاشو
شیشه تاشو یا شیشه آکاردئونی نمونه ای دیگر از انواع شیشه ها می باشد که امکان جمع کردن آن ها در یک طرف وجود دارد. از این رو استفاده از آن ها برای فضایی مانند بالکن، آلاچیق و بهار خواب مناسب است.
شیشه لمینت
شیشه لمینت ترکیبی از چند لایه متریالی است که در ساخت شیشه نرمال مورد استفاده قرار می گیرد. به همین خاطر وزن این شیشه ها نسبت به نوع معمولی بیش تر می باشد. ضخامت شیشه های لمینت نسبت به شیشه های معمولی بیش تر بوده و هم چنین میزان انتقال گرمای پایین تری دارند. از این مدل شیشه برای ساخت آکواریوم، پل های شیشه ای و غیره استفاده می شود.
شیشه خود تمیز شونده
از ویژگی شیشه های خود تمیز شونده می توان به فتوکالیستی و هیدروفیلی بودن آن ها اشاره کرد. همین امر باعث می شود که این شیشه ها غبار به خود نگرفته و همیشه ظاهری تمیز داشته باشند. همچنین نگهداری و استفاده از این شیشه ها بسیار راحت می باشد.
ویژگی های شیشه
شفافیت
از ویژگی های مهم که در هنگام انتخاب شیشه باید مورد توجه قرار دهید، شفافیت آن می باشد. شفافیت شیشه در میزان نمایان بودن نمای بیرونی تاثیرگذار می باشد. شفافیت شیشه می تواند تنها از یک طرف یا از دو طرف باشد. اگر میزان شفافیت تنها از یک سوی آن باشد، شیشه خاصیت آینه ای پیدا خواهد کرد.
مقاومت و سختی
میزان مقاومت و سختی شیشه به ضریب مقاومت آن در برابر شکستگی بستگی دارد. به طور کلی می توان گفت، شیشه متریالی شکننده می باشد اما با افزودن موادی مانند لمینت ها می توان میزان مقاومت آن در برابر شکستگی را افزایش داد.
خاصیت انتقال گرمایی پایین
منظور از خاصیت انتقال گرمایی شیشه، میزان گرمایی است که از طریق آن انتقال داده می شود. اگر شیشه به خوبی عایق بندی شده باشد میزان انتقال گرما پایین می باشد.
قابلیت بازیافت شیشه
شیشه، نمونه ای از متریالی است که صد در صد قابلیت بازیافت دارد. هم چنین می توان از آن به عنوان مواد خام در صنعت ساخت و ساز نیز استفاده کرد.
کاربردهای شیشه در دکوراسیون داخلی ساختمان
میزها، صندلی ها، آینه ها، اشیاء دکوراتیو و هزاران مورد دیگر از جمله کاربردهای شیشه در خانه می باشند. ما هر روزه این وسایل را در خانه خود مورد استفاده قرار می دهیم و از زیبایی و شفافیت آن ها لذت می بریم. مهم تر از همه، این اشیاء نور را منعکس می کنند و نقش مهمی در تامین روشنایی اتاق دارند.
صفحه شیشه ای میز نهارخوری و یا میزهای قهوه خوری استایل بی نظیری به دکوراسیون خانه شما خواهند بخشید. شما می توانید شیشه را در کنار متریال های دیگر نظیر چوب، چرم و فلز به کار ببرید تا زیبایی واقعی را به تصویر بکشید. علاوه بر آن می توانید از خطوط مزین شده و یا سنتی برای گردهم آوردن متریال های مختلف استفاده نمائید.
کاربردهای شیشه در طراحی فضای خارجی ساختمان
امروزه استفاده از شیشه در نمای ساختمان خصوصاً ساختمان های تجاری بلند بسیار رایج شده است. اگر می خواهید خانه شما با فضای بیرون مرتبط باشد می توانید از شیشه های عریض گران قیمت و وسایل شیشه ای در خانه خود استفاده کنید.
نکات مهم در استفاده از شیشه
محدودیت های بسیار کمی در خصوص استفاده از شیشه وجود دارد. برای مثال هنگامی که اقدام به انتخاب شیشه برای طراحی داخلی منزل خود می کنید باید تغییرات دمایی و سرد شدن و یا گرم شدن ناگهانی هوا را مد نظر قرار دهید. همیشه برای هر مشکلی راه حل وجود دارد. اگر خانه شما در منطقه ای سردسیر قرار گرفته می توانید از شیشه هایی که ضخامت بالایی دارند استفاده نمائید. شیشه در خانه هایی که به سبک مینیمالیسم طراحی شده اند برای ورود نور و تهویه مناسب استفاده می شوند. هنگام انتخاب این متریال به این نکته دقت کنید که برای ورود نور بیشتر کجا باید این متریال را به کار ببرید.
امروزه از انواع شیشه برای ساخت لوازم تزئینی، ظروف، درب، پنجره، نمای ساختمان و بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود. هر نوع از شیشه، با توجه به ویژگی های مخصوصی که دارد، در موارد مختلفی به کار برده می شود. به طور مثال از شیشه سکوریت یا میرال، بیشتر در مواردی استفاده می شود که نیاز به ایمنی و مقاومت بالا می باشد.
