نورپردازی طبیعی در خانه های سنتی کاشان نمونۀ موردی: خانۀ عامری ها

نورپردازی طبیعی در خانه های سنتی کاشان نمونۀ موردی: خانۀ عامری ها منصوره طاهباز* شهربانو جلیلیان** فاطمه موسوی*** مرضیه کاظمزاده**** تاریخ دریافت: 92/04/29 تاریخ پذیرش: 92/12/01 87 چکیده بهره برداری از نور روز در معماری عالوه بر تأمین نیازهای روانی و جسمی انسان مصرف انرژی های فسیلی را نیز کاهش می دهد. از این دیدگاه معماری غنی کشور ما دستاوردها و تجربیات ارزشمندی دارد که نیازمند بازشناسی و معرفی به جامعۀ معماری ایران و جهان است. تحقیق حاضر با استفاده از اندازه گیری های میدانی و شبیه سازی کامپیوتری تالش می کند تا نحوۀ توزیع نور و میزان آن در انواع فضاها و نورگیرهای قدیمی نشان دهد و گامی در جهت بهره گیری مجدد از این ایده ها در معماری امروز بردارد. برای شناسایی عملکرد نورگیرها در معماری ایرانی یکی از خانه های قدیمی کاشان به نام خانۀ عامری ها انتخاب شد. این خانه دارای هفت حیاط و 85 فضا با ابعاد متفاوت و نورگیرهای متنوع و مستقر در جبهه های مختلف است. در روزهای بهار تابستان و زمستان 1390 برداشت های میدانی از چهارده فضای این مجموعه انجام شد. ابعاد دقیق فضاها و نورگیرهای آن موقعیت فضا در مجموعه جهت جغرافیایی موقعیت آن در حیاط موقعیت نورگیر در دیوار نسبت سطح نورگیر به سطح فضا بازتاب نور و ویژگی های رنگ روکار دیوارها و میزان روشنایی دریافتی در فضا به دست آورده شد. سپس با استفاده از معیارها و روش های محاسباتی معرفی شده در کتاب های راهنمای نورپردازی اعم از طبیعی و مصنوعی اطالعات گردآوری شده در چهار مرحله تحلیل گردید. مرحلۀ اول ویژگی های فضا مرحلۀ دوم هندسه و همسایگی های فضا مرحلۀ سوم وضعیت نورگیری فضاها در زمان برداشت و مرحلۀ چهارم وضعیت نورگیری فضاها در یک سال که با استفاده از برنامۀ شبیه سازی ریدینس انجام شد. نتایج تحقیق رابطۀ شکل و محل قرارگیری نورگیر را با کیفیت نور داخلی از نظر فیزیک نور روشن کرده و توانسته الهام بخش طراحان معاصر برای ارتقای عملکرد نوری فضا و طراحی نورگیر در فضاهایی با عملکرد امروزی باشد. کلیدواژه ها نورپردازی طبیعی یکنواختی و تنوع روشنایی بی خط آسمان ضریب اتاق خیرگی. * دانشیار دانشکده معماری دانشگاه شهید بهشتی نویسنده مسئول m58tahbaz@yahoo.com ** کارشناس ارشد معماری *** کارشناس ارشد معماری **** دانشجوی دکتری معماری دانشگاه آزاد واحد تهران مرکز

پرسش های پژوهش 1. نحوۀ نورپردازی طبیعی در فضاهای دارای نورگیر از نظر میزان روشنایی یکنواختی توزیع نور و کنترل خیرگی چگونه است 2. در خانۀ عامری های کاشان چه رابطه ای میان میزان روشنایی و نحوۀ توزیع نور طبیعی با مشخصات نورگیر هندسۀ فضا و همسایگی های آن وجود دارد مقدمه کشور ایران با بیش از هفت هزار سال سابقۀ شهرنشینی و وضعیت توپوگرافی و جغرافیایی بسیار متنوع یکی از گنجینه های تاریخ معماری جهان محسوب می شود. تنوع اقلیمی از یک سو و سابقۀ طوالنی سکونت از سوی دیگر موجب شده تا این سرزمین در زمینۀ معماری و شهرسازی دستاوردهای درخور توجه و ارزشمندی داشته باشد از جمله این دستاوردها می توان به شیوه های نورپردازی طبیعی در ساختمان و فضاهای شهری اشاره کرد. مطالعه ای که چند سال قبل بر روی بناهای تاریخی ایران انجام شد نشان داد که شش سیستم نورپردازی دیواری و سقفی همراه با 26 نوع نورگیر در معماری ایران وجود داشته است )2009 )Tahbaz & Mousavi که هرکدام با توجه به محل استقرار و نوع کاربری فضا دارای قواعد و معیارهای طراحی و جزئیات اجرایی خاص خود بوده است. تحقیق حاضر با اندازه گیری میدانی و شبیه سازی کامپیوتری تالش می کند تا با نحوۀ توزیع نور و میزان آن از طریق نورگیرهای قدیمی در فضاهای مختلف آشنا شده و در صورت مناسب بودن گامی در جهت بهره گیری مجدد از این ایده ها در معماری امروز بردارد. برای انتخاب نمونۀ موردی یکی از خانه های قدیمی کاشان به نام خانۀ عامری ها که از نظر دسترسی و سالمت بنا وضعیت مناسبی دارد و دارای انواع اتاق ها با تعداد و اشکال مختلف نورگیر است در نظر گرفته شد. نتایج تحقیق رابطۀ شکل و محل قرارگیری نورگیر و فضاهای متعلق به آن ها را با کیفیت نور داخلی از نظر فیزیک نور مشخص کرده و توانسته الهام بخش بهبود عملکرد نوری فضا و شیوه های مختلف طراحی نورگیر در فضاهایی با عملکرد امروزی باشد. 88 1. ضرورت تحقیق معماری جدید ایران به خصوص در بخش های مسکونی آموزشی و اداری که نیاز مبرمی به تأمین روشنایی دارند کامال به روشنایی مصنوعی وابسته است و عمال استفاده از نور طبیعی را که منطقی ترین باصرفه ترین و سالم ترین نوع روشنایی در ساعات روز است به فراموشی سپرده. با توجه به مشکالت موجود در زمینۀ تأمین انرژی فسیلی همچنین مشکالت زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویۀ این نوع از انرژی لزوم بازنگری در شیوه های متداول ساخت وساز و استفاده از سیستمهای پیشرفتۀ نورپردازی طبیعی ضروری است. بررسی شیوه های مختلف نورپردازی طبیعی در معماری گذشتۀ ایران حکایت از سبکی دارد که در آن نورپردازی با روش های غیرفعال انجام شده و هر فضا با توجه به نوع عملکرد دارای نورگیر خاص با اندازه و مشخصات ویژه بوده است. این امر نشان دهندۀ استفاده از استانداردهای تعریف شده برای تأمین نیازهای روشنایی فضاها می باشد. با توجه به وضعیت فعلی کشور از نظر محدودیت های دسترسی به سیستم های پیشرفتۀ مورد استفاده در کشورهای صنعتی از یک سو و پیشینۀ غنی معماری ایران از سوی دیگر طبیعی است که حل مشکالت نورپردازی در بناهای امروزی قبل از آنکه متکی به سیستم ها و تکنولوژی های پیشرفته باشد می تواند با شناخت صحیح راهکارها و تجربیات بومی به کاررفته در معماری گذشتۀ ایران تأمین گردد لذا انجام هر تحقیق در جهت کشف قوانین و ضوابط به کاررفته در این معماری می تواند راهگشای مناسبی برای حل این مشکالت باشد.

2. پیشینۀ تحقیق در طول تاریخ نور روز و طراحی ساختمان با توجه به بهره گیری بهینه از این نعمت طبیعی همواره مورد توجه معماران بوده است. بعد از کشف برق و اختراع المپ که امکان روشن کردن فضاهای داخلی به صورت مصنوعی را به وجود آورد استفاده از نور طبیعی روز مورد غفلت قرار گرفت. تجربۀ صدسالۀ اخیر نشان داد که نیاز فیزیکی و روانی انسان به نور روز بسیار عمیق تر و اساسی تر از تأمین روشنایی با استفاده از نیروی برق است لذا سالیان درازی است که مطالعات مربوط به نور روز و بهره گیری بهینه از آن در کشورهای پیشرفتۀ دنیا مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در این رابطه انجمن های بین المللی نظیر CIE انجمن روشنایی اروپا IESNA انجمن روشنایی امریکا CIES انجمن روشنایی چین ILSE انجمن روشنایی هندوستان و سایر انجمن های علمی و تحقیقاتی در استرالیا و کانادا انجام تحقیقات و تولید استانداردهای نورپردازی اعم از نور طبیعی و مصنوعی را به عهده گرفته اند. در چند سال اخیر با توجه به گسترش سطح دانش علمی در کشور و عالقه مندی برخی از دانشجویان به انجام پروژه های تحقیقاتی در زمینۀ نورپردازی طبیعی در رشتۀ معماری تحقیقاتی به صورت تئوریک در زمینۀ محاسبات نور روز یا به روش پیمایش میدانی در رابطه با شرایط نورپردازی طبیعی در فضاهای آموشی یا اداری انجام شده است. از جمله این تحقیقات می توان به طاهباز 1383 صنعتی 1385 فیضمند 1390 کاظم زاده 1390 و... اشاره کرد. 1 تأسیس انجمن مهندسی روشنایی و نورپردازی ایرانیان اقدام مثبت دیگری در این زمینه است. ضرورت استفاده از نور روز در معماری از یک سو و توسعۀ نرم افزاری از سوی دیگر امکانات مناسبی برای رمزگشایی علل موفقیت و یا ناموفقیت فضاهای مختلف در امر نورپردازی حاصل کرده است. با ورود این دانش به ایران مسیر جدیدی در نحوۀ مطالعۀ نور روز در فضاهای تاریخی به وجود آمده است. تحقیق حاضر با توجه به این رویکرد در نظر دارد تا با استفاده از مطالعات میدانی به کمک ابزارهای اندازه گیری نور روز و با بهره گیری از قابلیت تعمیم بخشی نرم افزارهای شبیه سازی نور نظیر ریدینس که امکان توسعۀ برداشت های میدانی به کل سال را فراهم می کند همچنین استفاده از کتاب های راهنمای مرتبط با نورپردازی و معیارهای ارزیابی معرفی شده در این عرصه به ارزیابی شرایط نورپردازی در فضاهای تاریخی بپردازد. شهر تاریخی کاشان با وجود خانه های تاریخی وضعیت قابل قبولی را برای انجام تحقیقات میدانی فراهم کرده است لذا ساختمان های تاریخی این شهر به عنوان جامعۀ آماری مطالعاتی انتخاب شد. 89 3. روش و مراحل انجام تحقیق برای اجرای این پژوهش و اندازه گیری میزان روشنایی در فضاهای متنوع در خانۀ عامری های کاشان از روش چهار مرحله ای زیر استفاده شد: 1. اتاق های سه دری پنج دری هفت دری )ترکیب ارسی و در/ پنجره( و فضاهای دارای نورگیرهای سقفی شناسایی و انتخاب شد و یک شبکۀ 60 سانتی متر در 60 سانتی متر در ارتفاع 70 سانتی متری از کف هر فضا )ارتفاع متداول میزهای کار و مطالعه( برای سنجش روشنایی به کمک دستگاه های سیار روشنایی سنج تعریف شد. 2. پس از ترسیم خطوط هم نور به کمک برنامۀ اکسل نحوۀ توزیع نور در فضاهای انتخابی مشخص شد سپس به کمک رابطۀ ضریب یکنواختی مقدار یکنواختی یا تنوع روشنایی در این فضاها تعیین گردید. 3. به کمک شبیه سازی کامپیوتری و با استفاده از نرم افزارهای اکوتکت و ریدینس میزان نور دریافتی فضاها در طول سال و عملکرد سالیانۀ آن از نظر تأمین نور الزم )با توجه به نحوۀ استفاده از فضا( روشن و تجزیه و تحلیل شد. 4. عملکرد انواع نورگیر در نمونه های انتخابی با توجه به ویژگی های فضای مربوط به آن تعیین گردید. در این بررسی میزان روشنایی دریافتی در قسمت های مختلف فضا تضاد موجود در فضا از نظر خیرگی یا کم نوری یکنواختی توزیع نور در مقرهای رفتاری فضا میزان روشنایی دریافتی روی سطوح افقی )سطح مرجع( و دیوارهای مختلف فضا از نظر کم نورترین و روشن ترین قسمت ها مشخص شد.

1-3. محل و زمان انجام تحقیق کاشان با طول جغرافیایي 51 درجه و 27 دقیقۀ شرقی و عرض جغرافیایي 33 درجه و 59 دقیقۀ شمالی در ارتفاع 982/3 متري از سطح دریاهاي آزاد قرار گرفته است. این شهر از شمال به کویر مرکزي ایران و شهرستان قم از جنوب به شهرستان هاي نطنز ب رخوار و میمه از مشرق به دشت کویر و از مغرب به شهرستان محالت محدود مي شود. قرارگیری در مجاورت کویر موجب شده که آب و هوای این شهر از خیلی گرم و خشک کویری در تابستان تا سرد در زمستان متغیر باشد. 2-1-3. خانۀ عامری ها خانۀ عامری ها در بافت تاریخی کاشان قرار گرفته است. این خانه هفت حیاط بزرگ و کوچک دارد. در این حیاط ها اتاق های متعددی وجود دارد که در جبهه های مختلف قرار گرفته و دارای ابعاد و تناسبات متفاوتی هستند. عالوه بر اتاق فضای دیگری به نام حوضخانه نیز در بعضی از حیاط ها احداث شده که فاقد دیوارنما و در نتیجه فاقد پنجره است و ارتباط بینایی نوری و حرارتی مستقیمی با فضای باز حیاط دارد. اتاق ها به کمک نورگیرهای متعدد و متنوع روشنایی دید و منظر تهویه و تبادل حرارتی الزم را تأمین می کنند. نورگیرهای این مجموعه از دو گروه سقفی و دیواری تشکیل شده که نوع سقفی آن غالبا به صورت گشودگی هایی در اطراف کاله فرنگی دیده می شود. نوع دیواری به صورت در/ پنجره یا ارسی دارای اشکال ابعاد و خصوصیات متنوعی از نظر میزان بازشو نسبت سطح شیشه خور به سطح چوب رنگ شیشه جهت قرارگیری و غیره است. انتخاب نوع نورگیر و تعداد در/ پنجره براساس موقعیت ابعاد و عملکرد فضا صورت گرفته است. در این تحقیق برای مشخص شدن تأثیر هندسه جهت ابعاد و اندازۀ فضا و ویژگی های نورگیر بر نحوۀ پخش روشنایی تعداد هشت اتاق سه دری و پنج دری دو تاالر زمستان نشین و آینه دو فضای میانی با نورگیرهای سقفی و یک حوضخانه با یک جبهۀ باز و نورگیر سقفی مطالعه شد. تصویر 1 محل قرارگیری و نام انتخابی اتاق های مورد مطالعه در تحقیق حاضر را نشان می دهد. 90 تصویر 1:1 - مجموعه مجموعه عامری عامری های های کاشان و کاشان و موقعیت موقعیت فضاهای فضاهای برداشتشده شده

2-3. ابزار گردآوری اطالعات برای برداشت دقیق اطالعات روشنایی از دستگاه های دیجیتالی روشنایی سنج دیتاالگر روشنایی سنج حافظه دار روشنایی سنج ساده و دستگاه آنالیز رنگ استفاده شد )جدول 1(. اطالعات الزم در سه زمان متفاوت از سال 1390 شامل 5 و 6 اردیبهشت 20 و 21 تیر و 20 تا 22 دی ماه برداشت شد. علت انتخاب این زمان ها پوشش نسبتا مناسب به گرم ترین روزهای تابستان سردترین روزهای زمستان و روزهای معتدل بهار بود. در این باره یک دستگاه روشنایی سنج دیتا الگر برای برداشت اطالعات محلی روی بام خانه نصب شد. این دستگاه در تاریخ های مذکور به صورت شبانه روزی اطالعات را ثبت می کرد )تصویر 2(. Leica DISTO TM D a RGB- ST- ST- A R TES 1 - RGB 2 - Hue, Saturation, Luminance )HSL( 91 تصویر 2- برداشت اطالعات روشنایی روی پشت بام حیاط و داخل فضاها 3-3. روش گردآوری اطالعات برداشت اطالعات در فضاهای انتخابی روی یک شبکۀ 60 سانتیمتر در 60 سانتیمتر و در ارتفاع 70 سانتیمتری از سطح زمین و در ساعات مختلف روز بهکمک دستگاه روشناییسنج انجام شد. همچنین دستگاه آنالیز رنگ برای تعیین درصد بازتاب نور )براساس رنگ سطح( از سطوح مختلف فضا نظیر سقف کف و دیوارها استفاده شد. بهکمک این دستگاه آر جی بی رنگ دیوار و سقف اندازهگیری شد و در برنامۀ شبیهسازی برای تعیین میزان انعکاس سطوح از آن استفاده گردید. اندازۀ دقیق فضاها شامل طول و عرض و ارتفاع طاق اعم از ارتفاع پاتاق تاج قوس و اندازۀ دقیق پنجرهها شامل تعداد و ابعاد دهنه ارتفاع پنجره در بخش شیشهخور و قاب ارتفاع تاج باالی پنجره و خورشیدی آن با استفاده از متر دیجیتالی برداشت شد. این اندازهگیریها در ترسیم پرسپکتیو فضاها برای نمایش ویژگیهای فضا و در شبیهسازی کامپیوتری استفاده شد. ابعاد حیاطها بهمنظور تعیین فاصله نمای مقابل از پنجره فضاهای انتخابی اندازهگیری شد. برداشت اطالعات در روزهای انتخابی از حدود ساعت 9 صبح تا 5 عصر انجام شده است.

در تاریخ جمع آوری اطالعات به دلیل حاکمیت شرایط ناپایدار و احتمال تغییرات لحظه ای وضعیت آسمان از تمام ابری به نیمه ابری یا صاف همچنین امکان مقایسۀ وضعیت روشنایی فضای داخلی با میزان روشنایی محیط خارجی در زمان اندازه گیری یک دستگاه روشنایی سنج روی سطح بام نصب و داده های برداشت شده در نمودارهای تصویر 3 ترسیم گردید. همان طور که در این نمودارها مالحظه می شود حداکثر روشنایی آسمان کاشان در زمان برداشت از 60000 لوکی در زمستان تا 120 هزار لوکس در بهار و تابستان متغیر بوده است. روشنایی روی سطح خانه عامری ها 26 می 2011 میزان روشنایی روی سطح بام خانه عامری ها 12 جوالی 2012 92 روشنایی روی بام خانه عامری ها 12 ژانویه 2012 )لوکس( تصویر 3: روشنایی روی بام خانه عامری های کاشان در روزهای انتخابی )از چپ به راست( بهار تابستان و زمستان 1390

4-3. روش تحلیل اطالعات بعد از اندازه گیری مقدار روشنایی در شبکه و ارتفاع مورد نظر در هر اتاق داده ها توسط برنامۀ اکسل روی نمودار سه بعدی ترسیم شد و خطوط هم روشنایی هر فصا در پالن و مقطع ترسیم گردید. این خطوط نحوۀ توزیع روشنایی در فضاهای مورد مطالعه در زمان برداشت میدانی را نشان می دهد. طیف رنگی به کاررفته در این نمودارها براساس نیاز فعالیت های بینایی و فعالیت های عمومی 5 طبقه بندی گردید که در آن روشنایی کمتر از 100 لوکس )آبی پررنگ( به عنوان روشنایی کم روشنایی 100 تا 300 لوکس )آبی کم رنگ( به عنوان روشنایی مکمل روشنایی 300 تا 2000 لوکس )زرد تا بنفش( به عنوان روشنایی مکفی و روشنایی بیش از 2000 لوکس )قرمز( به عنوان روشنایی بیش از اندازه و گاه همراه با خیرگی در نظر گرفته شد )تصویر 4(. این تقسیم بندی را Mardaljevic and Nabil براساس دامنه های قابل قبول و غیرقابل قبول روشنایی روی سطح کار به نام روشنایی مفید نور 6 روز تعریف کرده اند. 2005( )Nabil and Mardaljevic تصویر 4 - نمودارهای هم روشنایی روی پالن)تصویر چپ( و برش قائم )تصویر راست( اتاق A ا ز خانه عامری ها در روز 5 اردیبهشت 0931 93 در ادامه بهمنظور تکمیل اطالعات و فراهمکردن امکان مقایسۀ وضعیت فضاهای مختلف نسبت به یکدیگر موارد زیر بررسی شد: 1-4-3. خصوصیات فضا این خصوصیات شامل موقعیت فضا در خانه و جهت قرارگیری آن در پالن سایت همچنین ابعاد و تناسبات و شکل نورگیر فضا همراه با عکسهای آن است )تصویر 1(. 2-4-3. هندسۀ فضا 7 مشخصات هندسی و وسعت فضا نسبت به محل قرارگیری آن همچنین شکل و تناسبات نورگیر در نحوۀ توزیع نور در فضا نقش تعیینکنندهای دارد. نحوۀ توزیع نور در فضا در کیفیت ادراکی فضا مؤثر است. در فضاهایی که فعالیتهای بینایی انجام میشود مثل دفاتر کار و کالسهای درس هر چه نحوۀ توزیع نور در فضا یکنواختتر باشد فضا از کیفیت روشنایی بهتری برخوردار خواهد بود. در چنین فضاهایی روشنایی کمنورترین نقطۀ فضا نباید از 30 تا 40 درصد نورانیترین نقطۀ فضا کمتر باشد. در غیر این صورت تضاد نوری ایجادشده در فضا مناسب نبوده و راحتی دید مختل خواهد شد. 8 1-2-4-3. عمق و تناسبات فضا الف. ضریب اتاق 9 عمق مناسب فضا معموال تابعی از محل قرارگیری نورگیر از یک طرف و میزان روشنایی الزم از طرف دیگر است. عمق و تناسبات فضا با توجه به محل و ابعاد نورگیر همچنین میزان انعکاس از سطوح داخلی فضا تعیینپذیر است. در فضاهایی که با نورگیر دیواری روشن میشوند و امکان دیدن پهنۀ آسمان در آن وجود دارد نسبت عمق پهنا و میزان انعکاس فضا باید از رابطۀ )1( تبعیت کند تا فضا بهخوبی روشن شود. این رابطه ضریب اتاق نامیده میشود. )Lighting Guide 10. 1999, p. 16-17(

در رابطۀ )1( L عمق فضا از پنجره تا دیوار مقابل آن W عرض فضا به موازات سطح پنجره و H ارتفاع تاج پنجره از کف فضا بر حسب متر است )تصویر 5(. Rb متوسط ضریب انعکاس از همۀ سطوح داخلی فضا شامل سقف دیوارها و کف برحسب درصد است) 26.p.)Lighting Guide.05,2011 جدول 2 عمق های مختلف فضا براساس رابطۀ باال و تصویر 5 نمونۀ اتاق را نشان می دهد. جدول 1- رابطه عمق فضا و عمق نفوذ روشنایی )Ref: Lighting Guide 25, 2111, p 22( تصویر 5- مشخصات هندسی یک فضا با نورگیر دیواری یک طرفه ) Ref: Lighting Guide 55, 1522, p. 12( 2-2-4-3. همسایگی ها 1-2-2-4-3. بی خط آسمان 10 در نورگیرهای دیواری یک طرفه در وضعیتی که مانعی در مقابل نورگیر قرار نداشته و آسمان از داخل فضا قابل دیدن باشد عمق مفید اتاق تقریبا دو برابر ارتفاع تاج نورگیر است ولی در شرایطی که در بیرون ساختمان موانعی در مقابل نورگیر قرار گرفته باشد مثل اکثر فضاهای واقع در بافت های شهری خط آسمان نمای مقابل نورگیر تعیین کنندۀ عمق مفید فضاست. بی خط آسمان بخش بهره مند از روشنایی آسمان 11 در یک فضا را از محدوده های محروم از روشنایی آسمان تفکیک می کند )تصویر 6(. در محدودۀ بی خط آسمان اتاق که امکان استفادۀ مستقیم از روشنایی آسمان را ندارد مقدار نور کافی نبوده و نیاز به استفاده از روشنایی کمکی وجود دارد. 12 94 تصویر 6- محدوده آسمان بدون خط 2-2-2-4-3. زاویۀ دید آسمان 13 نور روز دسترسپذیر در یک فضا بستگی به میزان روشنایی رسیده به پنجره دارد. این مقدار روشنایی نیز بستگی به این دارد که پنجره تا چه حد توسط موانع خارجی مستور شده باشد. محاسبۀ این مقدار معموال در آسمان تمامابری یعنی هنگامی که کمترین میزان نور روز فراهم است انجام میشود )25.p.)Lighting Guide.10,1999 برای پنجرهای که نمای مقابل آن طوالنی است مقدار روشنایی حاصل از نور مستقیم آسمان بستگی به زاویۀ دید آسمان دارد. زاویۀ دید آسمان که با Ɵ نشان داده میشود محدودهای است که از وسط ارتفاع پنجره نسبت به خط آسماننمای مقابل و خط باالی نورگیر ترسیم میشود )25.p.)Lighting Guide.10,1999 زمانی که پنجره افق آسمان را میبیند و در باالی آن نیز سایبانی وجود ندارد زاویۀ دید آسمان برابر 90 درجه خواهد بود. اگر

به اندازۀ 25 درجه سایبان در باالی پنجره قرار گیرد این زاویه 65 درجه خواهد شد(. برای کنترل یکنواختی نور در داخل فضا از روشهای ترسیمی محدودۀ بیخط آسمان و ضریب اتاق در کنار روشهای محاسباتی یا شبیهسازی ضریب نور روز میتوان استفاده کرد )25.p.)Lighting Guide.05,2011 1-2-2-2-4-3. زاویۀ دید آسمان در مقطع 14 در کتابهای راهنمای روشنایی زاویۀ دید آسمان که در مقطع ترسیم میشود برای پنجرهای واقع در یک کوچه با خط آسمان افقی و نامحدود تعریف شده است )تصویر 7(. با توجه به اینکه در خانههای سنتی پنجرهها از داخل حیاطهای مرکزی به آسمان دید دارند زاویۀ دید آسمان در مقطع )تصویر 8( بهطور کامل محدودۀ آسمان قابل مشاهده از پنجره را نشان نمیدهد. به همین دلیل در تحقیق حاضر مفهوم جدیدی به نام زاویۀ دید آسمان در نما برای تعیین زاویۀ دید آسمان پنجرۀ واقع در یک حیاط مرکزی تعریف شد. 2-2-2-2-4-3. زاویۀ دید آسمان در نما 15 مفهوم زاویۀ دید آسمان در نما عبارت است از زاویهای که از نقطۀ وسط پنجره به دو خط آسمان لبههای حیاط عمود بر دیوار پنجره رسم میشود )تصویر 9(. این زاویه در نمای پنجره ترسیمشدنی است و معلوم میکند که از 180 درجه برش افقی چند درجه از آسمان از داخل پنجره دیدنی است. مجموعه زوایای دید آسمان در مقطع و نما نقاب آسمان 16 را تشکیل میدهد که به روش نقاب سایه 17 الگی روی نقاله سایهیاب 18 ترسیم میشود و با انطباق بر نقشۀ مسیر خورشید 19 کاشان محدودۀ آسمان قابل مشاهده از مرکز نورگیر را نشان میدهد )تصویر 10(. نقاب آسمان مفهوم بهکاررفته در این تحقیق است که مشخص میکند در خانههای حیاط مرکزی اتاقها از مجموع نیمکرۀ آسمان به چند درصد آن دید دارند و چه سهمی از روشنایی آسمان را دریافت میکنند. رابطۀ )2( نسبت آسمان قابل مشاهده SV 20 به کل نیمکرۀ آسمان S را بر حسب درصد نشان میدهد. S V /S= visible sky ratio )%( ) 2( 95 تصویر 8- زاویه دید آسمان در مقطع تصویر 7- روش تعیین زاویه دید آسمان از نورگیر ) Ref: Lighting Guide 01, 0111, p. 52( تصوویر 01 - نقاب آسمان تصویر 1 - زاویه دید آسمان در نما 3-2-2-4-3. ضریب نور روز 21 با توجه به تغییرات مداوم میزان روشنایی روز در وضعیتهای مختلف آسمان )صاف نیمهابری تا تمامابری( مقدار روشنایي نور روز ثابت نیست و متناسب با زمان )ساعت روز و فصل( تغییر ميکند لذا محاسبات نور روز پیچیدگيهایي دارد و باید براساس تغییرات لحظه به لحظه زاویۀ تابش خورشید نسبت به سطح دریافتکننده

وضعیت آسمان و شرایط جوي متغیر محاسبه شود. به منظور دستیابي به مفهومي جامع و فارغ از این تغییرات از ضریبی به نام ضریب نور روز )50-54.p )Hopkinson,1963 استفاده مي شود. ضریب نور روز به جاي تعیین مقدار روشنایي در داخل اتاق نسبت روشنایي روي سطح کار داخل اتاق را به روشنایي دریافتي از نور آسمان در سطح افقي واقع در فضاي باز خارج اتاق در شرایطی که هیچ مانعی در مقابل آسمان قرار نگرفته باشد نشان مي دهد. ضریب نور روز با درصد نمایش داده می شود. این ضریب می تواند برای یک نقطه از اتاق یا به صورت متوسط در یک فضا محاسبه شود. این محاسبات توسط کامپیوتر نیز انجام می شود و خطوط هم ضریب روی پالن و مقطع یا پرسپکتیو فضا ترسیم می گردد. شایان ذکر است درحالی که ضریب نور روز میزان حداقل دریافت روشنایی طبیعی در یک فضا را تعیین می کند قادر نیست کیفیت نور از نظر مشکالت بینایی را مشخص کند lighting( The SLL.p 132.)Handbook,2009 متوسط ضریب نور روز برای تعیین مقدار روشنایی عمومی ناشی از نور آسمان در فضا به کار می رود. برای اطمینان از اینکه فضا روشنایی قابل قبولی دارد متوسط ضریب نور روز نباید کمتر از 2 درصد باشد. در صورتی که متوسط ضریب نور روز 5 درصد باشد فضا به قدر کافی روشن بوده و در طی روز نیازی به استفاده از روشنایی کمکی ندارد و یکنواختی توزیع نور نیز مناسب است. درصورتی که متوسط ضریب نور روز در یک فضا بین 2 تا 5 درصد باشد معموال در طی روز نیاز به استفاده از روشنایی کمکی وجود خواهد داشت. در شرایطی که اتاق مورد مطالعه در داخل یک کوچه با دو خط آسمان افقی موازی واقع شود و آسمان از فاصلۀ بین آن ها دیده شود متوسط ضریب نور روز روی سطح کار از طریق رابطۀ )3( محاسبه می شود. 96 در رابطۀ )3( DFAve متوسط ضریب نور روز بر حسب درصد T ضریب شفافیت شیشه به اضافۀ اثر کثیفی )2008 Awر )BS :8206-2 مساحت سطح شیشهخور پنجره برحسب مترمربع θ زاویۀ دید آسمان روی سطح عمود بر شیشۀ پنجره بر حسب درجه A مجموع مساحت سطوح داخلی شامل سقف دیوارها و کف بهعالوۀ سطح پنجره برحسب مترمربع R متوسط ضریب انعکاس سطوح داخلی است. برای فضایی با سقف سفید و دیوارهایی با انعکاس متوسط این ضریب برابر 0.5 است )25.p.)Lighting Guide.05,2011 همانطور که در رابطۀ )3( میشود زاویۀ دید آسمان ارتباط مستقیم با متوسط ضریب نور روز در داخل فضا دارد )تصویر 11(. بهعبارت دیگر هرچه زاویۀ دید آسمان بازتر و بزرگتر باشد متوسط ضریب نور روز در داخل اتاق بیشتر خواهد بود. 4-2-2-4-3. ضریب جهت 22 نورگیر مقدار روشنایی رسیده از نورگیر واقع در جهات مختلف را ضریب جهت نورگیر مینامند. ضریب جهت نورگیر ضریبی است که در ضریب نور روز ضرب میشود و میزان روشنایی دریافتی از نورگیر با توجه به جهت قرارگیری آن را محاسبه میکند )65-69.p.)Lighting Guide.10,1999 ضریب جهت نورگیر دارای عددی کمتر از یک برای جهت شمال )کمترین نور دریافتی از آسمان( عدد یک برای جهات شرق و غرب و عدد بیش از یک برای جهت جنوب )بیشترین نور دریافتی از آسمان( است )جدول 3(. جدول - 3 ضریب جهت نورگیر )Lighting Guide 15, 1111, p. 50-51( تصویر 11- زاویه دید آسمان )Lighting Guide 50, 1511, p. 10(

3-4-3. ضریب یکنواختی روشنایی 23 این ضریب شرایط یکنواختی یا تنوع روشنایی در محل کار یا محیط پیرامون آن را نشان می دهد SLL( The.p 298 )Code for Lighting,2012 و معلوم می کند که آیا این فضا برای انجام فعالیت های بینایی مناسبتر است یا برای فعالیت های عمومی. درصورتیکه ضریب یکنواختی بیش از 0/6 و ضریب یکنواختی در محیط پیرامونی نزدیک 0/4 باشد فضا برای انجام فعالیت های بینایی در سطح کار )70 سانتی متر( مناسب است. درصورتیکه ضریب یکنواختی کمتر از 0/4 باشد فضا برای فعالیت های عمومی که جذابیت بینایی بیش از روشنایی بینایی اهمیت دارد 24 مناسب خواهد بود )18-35.p )Ibid. در محاسبات مربوط به نور روز»نسبت یکنواختی روشنایی«شرایط یکنواختی توزیع روشنایی 25 را تعیین می کند و از رابطۀ )4( محاسبه می شود )110.p )Ibid, 97 در این رابطه d نسبت یکنواختی روشنایی EAve معدل روشنایی نقاط مختلف فضا روی سطح مرجع )ارتفاع اندازه گیری روشنایی( و Emin کمترین مقدار روشنایی اندازه گیری شده روی همان سطح است. 4-4-3. روشنایی نور روز و بهره مندی فضا از نور روز برای به دست آوردن تصویری سه بعدی از فضای مورد بحث در یک لحظۀ خاص از نرم افزار اکوتکت برای ترسیم خروجی استفاده شد. این پرسپکتیوها شامل دو تصویر حقیقی 26 و مجازی 27 است. در تصاویر سه بعدی فضاها که به وسیلۀ برنامۀ ریدنیس محاسبه شده است براساس معیار روشنایی مفید نور روز 28 روشنایی روز در حداقل سه بازه تقسیم بندی می شود که در تصاویر شبیه سازی شده توسط رنگ نشان داده شده است. رنگ آبی پررنگ برای روشنایی کمتر از 100 لوکس است که نور روز کافی نیست و باید از روشنایی کمکی استفاده شود. رنگ سبز برای روشنایی قابل قبول یعنی 100 تا 2000 لوکس و رنگ قرمز برای روشنایی بیش از 2000 لوکس استفاده می شود که احتمال خیرگی در آن زیاد است )تصویر 12(. سپس نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار اکسل به صورت نمودار بهره مندی فضا از نور روز برای کل سال ترسیم شده است )تصویر 13(. در این تصویر نمودار میله ای نشان دهندۀ شرایط روشنایی فضا در ماه های مختلف سال و نمودار دایره ای نشان دهندۀ شرایط روشنایی کلی فضا در طول سال است. این نمودارها نشان می دهند که در چه درصدی از مساحت فضا در سطح کار مورد نظر روشنایی کافی نبوده و برای فعالیت های بینایی نیاز به روشنایی تکمیلی وجود دارد )رنگ های آبی پررنگ و آبی کم رنگ( و چند درصد از مساحت فضا در طول سال دارای روشنایی کافی بوده )رنگ زرد و صورتی( یا احتماال در ایامی از سال خیرگی در آن اتفاق می افتد )رنگ قرمز(. تصویر 12- تصویر سه بعدی فضا: حقیقی )راست( و مجازی )چپ( تصویر 13- نمودار درصد بهره مندی فضا از نور روز در طی سال 4. نتایج تحقیق با توجه به ویژگی فضاهای مختلف خانۀ عامریهای کاشان شرایط نورپردازی آنها از نظر کمیت روشنایی و نحوۀ توزیع نور طبیعی بررسی شد. برای تأمین این هدف به هندسه و نحوۀ ساخت فضا از یک سو و شرایط نورگیری آن از سوی دیگر توجه شد. در این راستا هشت فضای دارای در/ پنجره دو فضای دارای ارسی دو فضای دارای نورگیر

سقفی و یک حوضخانه با نورگیر سقفی و جانبی از مجموعه عامری ها که در جهات جغرافیایی و حیاط های مختلف واقع شده اند نورسنجی شد. داده های حاصل به نرم افزار اکسل منتقل و نمودارهای هم روشنایی هر فضا روی پالن و مقطع آن ترسیم گردید. تحلیل خطوط هم روشنایی نحوۀ توزیع روشنایی در قسمت های مختلف فضا در زمان انجام اندازه گیری را نشان می دهد. در مرحلۀ اول با توجه به این خطوط و بررسی هندسه فضا و ویژگیهای نورگیر تحلیل مقدماتی دربارۀ کمیت نورپردازی فضاها انجام شد. 1-4. نحوه توزیع نور با توجه به هندسۀ فضا و نورگیر در جدول 4 هندسۀ فضا و نورگیر و نمودارهای هم روشنایی در مقطع و افق )سطح کار در ارتفاع 70 سانتی متری( با توجه به ویژگی فضاهای مورد مطالعه ارائه شده است. از مقایسۀ این ویژگی ها نتایج زیر به دست می آید: نام فضا و ویژگی های آن جدول 4: ویژگی فضاهای مختلف و نحوۀ توزیع نور در آن ها )برداشت شده به کمک دستگاه های نورسنج( نمودارهای هم روشنایی بر حسب لوکس هندسه فضا و نورگیر )متر( عرض : 8/71 عمق : 17 5 / ارتفاع: 5 / 80 ارتفاع ارسی : 55 2 / ارتفاع گلجام : 80 0 / ضریب جهت نورگیر: 7 / 75 عرض: 5/58 عمق: 8 / 82 ارتفاع : 08 5 / ارتفاع در: 7 / 05 ارتفاع خورشیدی: 2 / 85 فضای سه دری نور روی بام: کیلولوکس 08 جهت: رو به شرق ضریب یکنواختی: 8 / 80 فضای پنج دری نور روی بام: 11 کیلولوکس جهت: رو به غرب ضریب یکنواختی: 8 / 82 عرض : 5/05 عمق : 78 0 / ارتفاع : 15 5 / ارتفاع ارسی: 2 / 55 ارتفاع پاتاق : 88 0 / عرض انتها : 5/18 عرض جلو : 1 عمق : 0 ارتفاع : 08 0 / ارتفاع ارسی : 10 2 / ارتفاع پاتاق : 00 0 / 98 فضای E پنج دری دو طرفه نور روی بام: 58 کیلولوکس جهت: روبه شمال و جنوب ضریب یکنواختی: 8 / 52 فضای G ارسی سه درکی و دو در نور روی بام: 15 تا 05 کیلولوکس جهت: رو به شمال ضریب یکنواختی: 8 / 07 فضای پنج دری نور روی بام: 778 کیلولوکس جهت: رو به شرق ضریب یکنواختی: 8 / 80 عرض: 5/15 عمق: 2 / 75 ارتفاع : 15 8 / ارتفاع در: 7 / 18 ارتفاع خورشیدی: 2 / 81

عرض : 5/66 عمق : 41 7 / ارتفاع : 9 نورگیرها: 1 روشنندان 1 هورننو در سننق دننند در/ پنجننرو و نام فضا و ویژگی های آن فضای N نورگیر سقفی نور روی بام: 57 کیلولوکس جهت: الیه دوم ضریب یکنواختی: 0/14 نمودارهای هم روشنایی بر حسب لوکس ارسی هندسه فضا و نورگیر )متر( عرض انتها : 1/57 عرض جلو : 79 7 / عمق 40: 5 / ارتفاع : 70 7 / ارتفاع ارسی : 40 6 / ارتفاع پاتاق : 75 1 / فضای P ارسی پنج درکنی و دو دو دری نور روی بام: 66 کیلولوکس جهت: رو به جنوب ضریب یکنواختی: 0 / 66 عرض: 1/76 عمق : 46/66 ارتفاع : 79 7 / ارتفاع طاق ورودی: 5 / 77 نورگیر: یک جبهه باز و روشندان هشت ضلعی فضای Q تاالر حوضخانه نننور روی بننام: 67 تننا 67 کیلولوکس جهت: رو به شمال ضریب یکنواختی: ---- 99 - در شرایطی که نور روی بام نسبتا یکسان است بخشی از انتهای فضاهای عمیق نور کافی ندارند اما در فضاهای کمعمق )با ارتفاع ثابت( معموال تا انتهای فضا نور کافی وجود دارد. فضاهایی با دو سمت پنجره میتوانند با عمق بیشتر دارای نور کافی باشند. - وسعت سطح شفاف در فضاهای مختلف یکپنجم تا یکسوم سطح کف فضاست. توزیع سطح شفاف در عرض فضا از طریق تعداد زیاد در/ پنجره )سه پنج و هفت دری( و بزرگی تاج باالی نورگیر که سطحی تقریبا برابر سطح شفاف قسمت اصلی نورگیر را تشکیل میدهد تأمین میشود. ابعاد نورگیر تأثیر درخور توجهی بر میزان نور دریافتی توسط فضا دارد بهطوریکه میزان روشنایی در فضای کمعمق بهدلیل سطح نورگیر کمتر مشابه فضای عمیق با سطح نورگیر بیشتر است و سطح نورگیر وسیعتر موجب توزیع یکنواختتر نور شده است. - تنوع در تعداد و ویژگیهای نورگیرها موجب تفاوت در ضریب یکنواختی فضاهای گوناگون شده است. در پارهای از فضاهای مورد مطالعه )K.A(.B.G ضریب یکنواختی 0/3 تا 0/5 است که آنها را برای انجام فعالیتهای عمومی مناسب کرده است. در دو فضای Eو P با ضریب یکنواختی 0/6 تا 0/7 امکان استفاده از همۀ سطوح این فضاها برای انجام فعالیتهای بینایی فراهم است. در فضای Q ضریب یکنواختی کمتر از 0/3 است که نایکنواختی روشنایی را نشان میدهد. فضای N که در الیۀ میانی قرار دارد و از سقف نورگیری میکند کمنورترین فضای مورد مطالعه بوده که در بیشتر ایام سال روشنایی کمتر از 100 لوکس دارد. این فضا برای فعالیتهایی مثل استراحت یا عبور و مرور مناسب است. 2-4. نحوۀ توزیع نور با توجه به همسایگیها در مرحلۀ دوم برای دستیابی به نتایج دقیقتر و کاملتر همسایگی فضاهای مختلف نظیر موقعیت قرارگیری فضا در مجموعه و حیاط مربوط به آن فاصلۀ آن از نمای روبهرو و ارتفاع خط آسمان نمای روبهرو )زاویۀ دید آسمان در مقطع و در نما( محدودۀ بیخط آسمان از داخل فضا نقاب آسمان و ضریب جهت نورگیر همچنین جنس و رنگ روکار نماهای پیرامونی و کف حیاط که میزان انعکاس سطوح خارجی را تعیین میکند بررسی شد )جدول 5 و 6(.

از مقایسۀ این جداول نتایج زیر به دست می آید: ویژگی ها جدول 5: زاویۀ دید آسمان و نقاب آسمان در فضاهای مختلف زاویه دید آسمان در مقطع و نما نقاب آسمان فضای فاصله از نمای مقابل: 12/74 متر ارتفاع نمای مقابل: 6. 5 متر عمق: 3/24 متر عمق نفوذ روشنایی: 5 متر زاویه دید آسمان در مقطع : 56 زاویه دید آسمان در نما : 86 سطح قابل دید از نورگیر: %25 نیمکره آسمان ضریب جهت نورگیر: 2 / 2 6 زاویه دید آسمان در مقطع : 42 زاویه دید آسمان در نما : 226 سطح قابل دید از نورگیر: %17 نیمکره آسمان فضای فاصله از نمای مقابل: 12/74 متر ارتفاع نمای مقابل: 6 / 5 متر ع م ق : 4 3 / متر عمق نفوذ روشنایی: 4 / 3 متر ضریب جهت نورگیر: 2 / 1 2 زاویه دید آسمان در مقطع : 62 و 55 زاویه دید آسمان در نما : سطح قابل دید از نورگیر : %76 نیمکره آسمان 231 و 218 فضای دو طرفه فاصله از نمای مقابل: 1 7 / 8 متر و 21/74 متر ارتفاع نمای مقابل: 6 متر عمق: 7/25 متر عمق نفوذ روشنایی: 21 متر 100 ضریب جهت نورگیر: 1/84 و 2/66

ویژگی ها زاویه دید آسمان در مقطع و نما نقاب آسمان زاویه دید آسمان در مقطع : 50 زاویه دید آسمان در نما : 090 سطح قابل دید از نورگیر : %05 نیمکره آسمان فضای G با ایوان مسقف به عمق 5 متر فاصله از نمای مقابل: 9 2 متر و 01/74 متر ارتفاع نمای مقابل: 8 / 7 متر ع م ق : 2 7 / متر و 8 متر عمق نفوذ روشنایی: 4 متر و 0 0 متر ضریب جهت نورگیر: 1 / 2 4 فضای فاصله از نمای مقابل: 01/00 متر ارتفاع نمای مقابل: 5 / 8 4 متر ع م ق : 8 9 متر / عمق نفوذ روشنایی: 6 متر زاویه دید آسمان در مقطع : 47 زاویه دید آسمان در نما : 014 سطح قابل دید از نورگیر : %97 نیمکره آسمان ضریب جهت نورگیر: 0 / 0 5 فضای N فاصله از نمای مقابل: 01/00 متر ارتفاع نمای مقابل: 5 / 8 4 متر ع م ق : 8 9 / متر عمق نفوذ روشنایی: 6 متر زاویه دید آسمان در مقطع : 1 زاویه دید آسمان در نما : 1 سطح قابل دید از نورگیر : 1 % نیمکره آسمان 101 فضای P با ایوان مسقف به عمق 5 فاصله از نمای مقابل: 98/75 متر ارتفاع نمای مقابل: 2 متر عمق: 7/47 متر و 4 / 6 متر عمق نفوذ روشنایی: 8 متر و 2 متر / 6 زاویه دید آسمان در مقطع : 76 سطح قابل دید از نورگیر : %06 نیمکره آسمان ضریب جهت نورگیر: 0 / 5 5 زاویه دید آسمان در نما : 097

فضای Q حوضخانه با نمای باز فاصله از نمای مقابل: 82/53 م ت ر ارتفاع نمای مقابل: /28 6 م ت ر عمق: 28/66 م ت ر عمق نفوذ روشنایی: 22 م ت ر زاویه دید آسمان در مقطع : 07 سطح قابل دید از نورگیر : %86 نیمکره آسمان ضریب جهت نورگیر: 0 / 79 زاویه دید آسمان در نما : 229 جدول 6: محدوده بی خط آسمان در فضاهای مختلف فضای فضای فضای N فضای فضای P فضای 102 فضای Q فضای G - در همۀ فضاها امکان دیدن آسمان حتی در عمق فضا وجود دارد )حداقل تا ارتفاع 180 سانتی متر( یعنی در همۀ قسمت های فضا شخص ایستاده می تواند آسمان را ببیند و نماهای مقابل به نسبت فاصله از دیوار نورگیر ارتفاع مناسبی دارند )از یک به پنج برای فضاهای عمیق تا یک به دو برای فضاهای کم عمق(. به عبارت دیگر خط آسمان

نمای مقابل همواره با توجه به عرض حیاط و عمق فضا تنظیم شده است. - زاویۀ دید آسمان در هیچ یک از فضاها کمتر از 40 درجه در مقطع )از 90 درجه( و کمتر از 75 درجه در نما )از 180 درجه( نیست و به طور متوسط حدود 15 تا 25 درصد سطح نیمکرۀ آسمان از مرکز نورگیر قابل مشاهده است. 3-4. نحوۀ توزیع نور در طول سال در مرحلۀ سوم به کمک نرم افزار ریدینس وضعیت فضا برای غالب اوقات سال شبیه سازی شده است. جدول 7 نشان دهندۀ نکات زیر است: جدول 7: میزان روشنایی در ساعات مختلف روز در فصول گرم و سرد براساس مدل های ریدنس E G 103 K N P

- در فضاهای رو به شمال ظهرها به خصوص در فصل گرم نور بیشتر از سایر مواقع است. قرارگیری فضاها رو به شرق و غرب از یک سو موجب کم نورتر شدن آن ها در فصل سرد نسبت به فصل گرم است و از سوی دیگر فضاهای رو به شرق صبح روشن تر از عصر و فضاهای رو به غرب عصر روشن تر از صبح هستند. فضاهای رو به جنوب ظهرها به خصوص در فصل سرد روشن تر از سایر اوقات است. - وجود شیشه های بی رنگ یا نمای باز موجب بروز خیرگی روی سطح نورگیر یا دهانۀ باز فضا شده است. همچنین لکۀ آفتاب واردشده به فضا می تواند باعث خیرگی شود. 4-4. نحوۀ توزیع نور در داخل و احتمال بروز خیرگی در مرحلۀ چهارم به کمک نرم افزار اکسل میزان روشنایی و نحوۀ توزیع آن در داخل فضا و احتمال بروز خیرگی مطالعه شد. نتایج جدول 8 به شرح زیر است: جدول 8: روشنایی کمکی روشنایی مکفی و خیرگی در فضاهای مختلف 104 E G

N P 105 - در فضاهای دارای نورگیر دیواری نور در فصل گرم بیشتر از فصل سرد است درحالی که در فضاهای با نورگیر سقفی پرنورترین موقعیت متعلق به ظهر فصل سرد است. - فضاهای عمیق و فضاهای کم عمقی که سایبان عریض دارند از یک چهارم تا یک دوم سطحشان دارای روشنایی کم بوده و یک چهارم تا نزدیک سه چهارم سطحشان روشنایی مکمل نیاز دارند. - فضاهای واقع در الیۀ دوم سه چهارم سطحشان دارای روشنایی کم و بقیه نیاز به روشنایی مکمل است. - گسترش سطح نورگیر به اندازۀ سطح نما و عدم وجود سایبان )حتی در فضای رو به شمال( موجب بروز خیرگی در یک سوم سطح فضا شده است. - فضاهای کم عمق و فضاهای با سایبان کم عرض و فضاهایی که از دو سمت نورگیر دارند تقریبا همیشه روشنایی مکفی دارند.

106 جمع بندی نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که طراحی نورپردازی طبیعی در بنای تاریخی عامری ها از قواعد دقیقی تبعیت کرده و شامل چهار مرحلۀ زیر است: مرحلۀ اول کنترل شرایط همسایگی های فضاست. در این مرحله با توجه به اهمیت دسترسی به نور روز و سهم نور آسمان و انعکاس نماهای خارجی در روشنایی فضای داخلی سعی شده حجم بنا و فضاهای مجاور آن طوری انتخاب شود که زاویه های دید آسمان در مقطع و نما و نقاب آسمان فضای داخلی در شرایط خوبی قرار گیرد. در این بنا موقعیت همسایگی ها طوری در نظر گرفته شده که همۀ فضاهای اصلی دارای بیش از 40 درجه زاویۀ دید آسمان باشند. مرحلۀ دوم کنترل عمق و هندسه فضاست. عمق همۀ فضاها کمتر از عمق نفوذ روشنایی )با توجه به شکل نورگیرهای دیواری و هندسۀ فضا و نمای مقابل آن( در نظر گرفته شده است. از جمله دالیل این تصمیم گیری می توان به لزوم کنترل خیرگی در این فضاها اشاره کرد. انتخاب عمق کمتر از عمق نفوذ روشنایی دست طراح را در انتخاب نوع قاب و شیشه پنجره ها باز می گذارد بنابراین با افزودن عوامل کنترل کنندۀ روشنایی مثل شیشۀ رنگی یا قاب مشبک روشنایی انتهای فضا کمتر از حد مجاز نشده است. با توجه به آفتابگیری برخی از فضاها )رو به جنوب شرق و غرب( و شدت زیاد روشنایی در روزهای صاف استفاده از قاب های مشب ک و شیشه های رنگی خصوصا در تاج پنجره ها امکان کنترل توزیع روشنایی را فراهم و از ایجاد تضاد روشنایی و خیرگی در فضای داخلی جلوگیری کرده است. فضاهای سه دری و پنج دری دارای نورگیرهای دیواری در تمام نمای خود بوده و ارتفاع باالی نورگیر آن ها با استفاده از انواع تاج بیش از ارتفاع یک در معمولی انتخاب شده است. سقف همۀ فضاها نیز تاق و تویزه یا تاق گنبدی است که مجموعه این شرایط به توزیع یکنواخت تر روشنایی در فضای داخلی کمک کرده است. همان طور که در نمونه های مورد مطالعه دیده شد حتی در فضاهای آفتابگیر درصد مواقع و سطوح دارای خیرگی بسیار کم بوده و ضریب یکنواختی در حد 0/3 تا 0/5 کنترل شده و از ایجاد تضاد روشنایی و اختالل در آسایش بینایی به خصوص برای فعالیت های عمومی جلوگیری شده است. مرحلۀ سوم طراحی فضاهای خاص است. فضاهای واقع در محور های اصلی و طوالنی حیاط بهترین بهره گیری را از منظرۀ حیاط و موقعیت مکانی برده و دارای هندسه و طرحی متفاوت است. این فضاها دارای سطحی بزرگ تر ارتفاعی بیشتر )دو طبقه( و نورگیر وسیع تر است که به افزایش عمق فضا و توزیع یکنواخت روشنایی در آن کمک کرده است. در شرایطی که عمق فضا به دالیل طراحی خیلی زیاد شده است مثل فضای حوضخانه عالوه بر نورگیر دیواری )جانبی( از نورگیر سقفی در عمق فضا استفاده شده است. نورگیرهای سقفی عالوه بر تأمین روشنایی امکان تهویه و حرکت جریان هوا را نیز فراهم کرده اند. مرحلۀ چهارم طراحی در الیه های میانی است که دسترسی مستقیم به نور روز ندارد. در این الیه ها فضاهایی قرار گرفته اند که با استفاده از نورگیرهای سقفی و نورهای غیرمستقیم فضاهای مجاور آن ها روشن شده اند. اگرچه میزان روشنایی در این فضاها بسیار کمتر از حد روشنایی مفید نور روز یعنی کمتر از 100 لوکس در بیشتر ایام سال است حفاظت آن ها از نوسانات دمای خارجی و توزیع نسبتا یکنواخت روشنایی در داخل امکان استفاده از آن ها برای فعالیت های کم تحرک مثل استراحت یا فعالیت های غیر دائم مثل عبور را میسر کرده است. نکتۀ جالب دربارۀ این فضاها دسترسی از طریق فضاهای جانبی است. به عبارت دیگر هیچ وقت از فضای بسیار روشن حیاط مستقیما به این فضاهای تاریک وارد نمی شوند و عبور از فضاهای جانبی برای رسیدن به فضاهای میانی به چشم امکان می دهد تا با محیط نسبتا تاریک آن ها تطابق پیدا کند. همۀ این موارد آموزه هایی است که از بررسی نورپردازی در یک بنای سنتی حاصل شده و می تواند راهنمایی مفید و کاربردی برای نورپردازی طبیعی در بناهای امروزی باشد. به عبارت دیگر این مطالعه نشان می دهد که نورپردازی طبیعی برخالف نورپردازی مصنوعی از ابتدای شروع طراحی و ایده های اولیۀ آن باید مورد توجه قرار گیرد و در مراحل مختلف طراحی از ایده پردازی های کلی تا طراحی جزئیات اجزایی مد نظر معمار قرار داشته باشد. امید است

معماران امروز نیز همچون معماران گذشته نسبت به مسائل محیطی طرح حساس باشند و از دانش و فناوری های روز برای ارتقای کیفیت طرح خود بهره برداری کنند. پی نوشت 107 1. طاهباز منصوره 1383. قاب ه رم/ شیدي پنجره ارزیابی همزمان نور و گرمای خورشید در طراحی پنجره در یک دورۀ یکساله. پایاننامۀ دکتري معماري تهران: دانشکده معماري و شهرسازي دانشگاه شهید بهشتي. صنعتی لیال 1385. پنجره و خورشید اصول طراحی پنجره براساس تنظیم نور و سایه. پایاننامۀ کارشناسیارشد معماری تهران: دانشکده معماری دانشگاه شهید بهشتی. فیضمند ندا. 1390. مالحظات طراحی معماری برای بهرهوری از نور روز در ساختمانهای آموزشی اقلیم گرم و خشک ایران. پایاننامۀ کارشناسیارشد معماری گرایش فنی. تهران: دانشکده هنر دانشگاه تربیت مدرس. کاظمزاده مرضیه. 1390. اصالح طرح میان فضاها )آتریوم( برای بهبود کارایی حرارتی و بهرهوری از نور روز در اقلیم گرم و خشک بهویژه ساختمانهای عمومی شهر کرمان. پایاننامۀ کارشناسیارشد معماری. تهران: دانشکده معماری دانشگاه شهید بهشتی. 2. برای اطالعات بیشتر در این زمینه به وب سایت www.iesi.ir مراجعه کنید. 3. RGB 4. Hue, Saturation, Luminance )HSL( 5. در کتابهای راهنمای روشنایی فعالیتهای انسان به دو گروه کلی تقسیم میشود: فعالیتهای عمومی شامل اموری مثل خرید تفریح قدمزدن صحبتکردن و امثال آن که دیدن فعالیت اصلی محسوب نشده و نقش کمکی دارد. فعالیتهای بینایی شامل اموری مثل مطالعه نقاشی و کارهای دقیق چشمی است که دیدن نقش اصلی را ایفا میکند. Guide( Lighting )05. 2011, p. 55 6. Useful Daylight Illuminance )UDI( 7. Geometry of space 8. تنوع یا یکنواختی روشنایی در فضاهای مختلف متفاوت است. در فضاهایی که با فعالیتهای عمومی یکنواختی روشنایی 0/4 و در فضاهایی با فعالیتهای چشمی یکنواختی روشنایی 0/7 بین سطح کار و محدودۀ نزدیک آن باید وجود داشته باشد.)Lighting Guide 05. 2011, p. 3( 9. room index 10. no sky line area 11. sky light 12. ارتفاع سطح کار در تعیین محدودۀ بیخط آسمان نقش دارد. برای نورگیری مناسب حداقل %80 سطح کار باید نور آسمان را داشته باشد 2009,( Handbook, Lighting Guide 05. 2011, p. 26; The SLL lighting.p(. 134 اگر بخش درخور توجهی از سطح کار در محدودۀ بیخط آسمان قرار گیرد نمیتواند از نور آسمان بهرهمند گردد. 13. Visible Sky Angle 14. visible sky angle in section 15. visible sky angle in façade 16. sky mask رازجویان 1388 فصل سوم, mask 17. shading 18. mask protractor 19. sun path chart

20 visible sky ratio 21. daylight factor 22. orientation factor 23. Uniformity )illuminance( )Uo( 24. در فضاهایی که انجام فعالیت های بینایی در درجۀ اول اهمیت قرار دارد مثل فضاهای صنعتی آموزشی یا اداری روشنی بینایی اهمیت بیشتری دارد و باید به خوبی تأمین شود. در فضاهایی که فعالیت های عمومی در درجۀ اول است مثل فضاهای تفریحی مراکز خرید یا مسکونی جذبۀ بینایی اهمیت بیشتری دارد و روشنی بینایی می تواند با اهمیت کمتری مطرح شود.)The SLL lighting Handbook, 2009, p. 119( 25. Uniformity Ratio of Illuminance 26. true picture 27. false picture 28. UDI منابع رازجویان محمود. 1388. آسایش به وسیله معماری همساز با اقلیم. تهران: دانشگاه شهید بهشتی. طاهباز منصوره شهربانو جلیلیان فاطمه موسوی. 1391. بررسی عملکرد در/پنجره از نظر نور روز در نمونه هایی از خانه های قدیمی کاشان. تهران: معاونت پژوهشی و فناوری دانشگاه شهید بهشتی. Lon- BS 8206-2. )2008(. Lighting for buildings. Code of practice for daylighting. don: British Standards Institution )BSI(. Hopkinson, R. G. )1963(. Architectural Physics, lighting. London. Her Majesty s Stationary Office. Lighting Guide 10. )1999(. Daylighting and Window Design. London: The Society of Light and Lighting. CIBSE. Lighting Guide 05. )2011(. Lighting for Education. London: The Society of Light and Lighting. CIBSE. Nabil, A. and J. Mardaljevic. )2005(. Useful daylight illuminate: A new paradigm for assessing, daylight in buildings. Lighting Research and Technology, Vol. 37, No. 1. Tahbaz, Mansoureh and Fatemeh Moosavi. )2009(. Daylighting Methods in Iranian Traditional Architecture )Green Lighting(. CISBAT 2009 Proceedings, Lausanne, 2-3 SEP, pp. 273-278. Lighting. The SLL lighting Handbook. )2009(. London: The Society of Light and CIBSE. Lighting. The SLL Code for lighting. )2012(. London: The Society of Light and CIBSE. 108