اهمیت بکارگیری پنجره های آلومینیومی در طراحی مجموعه های ریورساید

پنجره های آلومینیومی در حاشیه رودخانه ها

امروزه توسعه ناموزون شهرها بدون بهره گیری از پتانسیل های طبیعی، تعادل بین شهرو طبیعت را مختل نموده است. رودخانه ها به عنوان یکی از عناصر ساختار اکولوژیکی شهرها میتوانند نقش مؤثری در جهت ایجاد تعادل بین فضای انسان، ساخت شهر و طبیعت و ارتباط انسان با طبیعت ایفاء نمایند. طراحی مناسب حاشیه رودخانه ها می توانند نقش مهمی را در زمینه تأمین منابع آب شیرین، کریدورهای طبیعی جریان آب و هوا و محیطهای زیست مناسب، فضاهای سبز و گردشگری و ایجاد تعاملات اجتماعی ایفا نمایند.

مجموعه های ریورساید

با این مقدمه؛ حال به استفاده ممکن از مصالح بوم آورد، استفاده از کارگران و تکنیکهای محلی، استفاده از المان ها و نمادهای بومی متأثر از فرهنگ منطقه و … باید اشاره نمود که می توانند جوابگوی ویژگی های مجموعه پیاده شده در حاشیه رودخانه متناسب با نیازهای منطقه باشند. در کشورهای پیشرفته اروپایی و آمریکایی، پنجره به عنوان یکی از المان های قابل توجه و مهم در طراحی و پیاده سازی مجموعه های مرتبط با ریور ساید مورد توجه مسئولین و طراحان شهری بوده ست. 

عناصر طبیعی و اقلیم و آب و هوا تحت معماری هر عصر و هر منطقه ای، دانستن چگونگی مطابقت بناهای ساخته شده متناسب با پنجره ها در آن منطقه از مباحث مهم در معماری می باشند که شامل تابش آفتاب، دما، رطوبت، باد و بارندگی و المان های سبز مانند درختان و گیاهان و پتانسیل های طبیعی موجود در یک منطقه مانند رودخانه ها، دامنه های کوه و … بوده و شناخت هریک و کنترل آن در طراحی، اولین قدم محسوب میگردد. 

در این میان، استفاده از پنجره های آلومینیومی در طراحی مجموعه های حاشیه رودخانه تحت راهبردهای طراحی برای مکان های دارای پتانسیل و موقعیتهای مطلوب و یا دارای ملزومات مناسب در یک منطقه به منظور حمایت، ارتقا و ایجاد یک منطقه توریستی با کیفیت و با اهداف دیگر و جهت تشویق توسعه های متناسب و ارتقای مضامین موجود یا طراحی شده مربوط به آنها همواره قبل از طراحی بررسی و مورد تأیید واقع شده اند. 

استفاده از این نوع پنجره ها با توجه به مزایای آنها در تناسب با مجموعه های ریورسایدی ازجمله تنوعات رنگی مختلف، مقاومت در برابر رطوبت، ایمنی و راحتی فریم های پنجره، مقاومت در برابر شرایط سخت اقلیمی، قدرت استحکامی بیشتر، نصب و نگهداری راحت، تعویض و تعمیرات آسان سبب گردیده است تا این راهبردهای پیاده سازی شده در طراحی، همچنین کمک کند تا مردم به اهداف طرح رسمی یعنی راحتی، امنیت، سلامتی اقتصادی و فرهنگی، ایجاد شبکه جذاب و گسترده در امتداد یا کنار شهر و با کیفیت بالا در مجموعه های مربوطه دست یابند. طراحی حاشیه رودخانه با توجه به مناظر طبیعی یا چشم اندازهای منطقه در مکان منظره ای با کیفیت بالا و با طراحی مناسب انجام میشود که ایجاد مناظر طبیعی نرم که جذاب و کاربردی است را میتوان به کمک پنجره های آلومینیومی به حد نصاب رساند و با محیط طراحی شده موجود به خوبی تطابق و تناسب داد تا ظاهرمکان را از رودخانه یا کنار آن ارتقاء بخشید.

 برای مثال ایجاد مناظر طبیعی درون مکانی، بایستی با ارتقا مناظر ریورسایدی هماهنگ باشند که این روند به کمک پنجره های آلومینیومی به راحتی برای مخاطبین امکان پذیر شده است. بنابراین روند طراحی یک حاشیه رودخانه در کشورهای پیشرفته همواره متناسب با ملزومات موردنیاز یک منطقه بخوبی بررسی و اجرا شده اند که نوعی همکاری متفکرانه معماری با مهندسی سازه و درب و پنجره های آلومینیومی با یراق آلات مربوطه است. 

پنجره های آلومینیومی در حاشیه رودخانه ها

علاوه بر فاکتورهای متداول طراحی مانند زیبایی، تناسب و بافت و سایه و نور و امکاناتی که باید مدنظر قرار گیرند، گروه طراحی باید به عوامل طولانی مدت محیطی، اقتصادی و انسانی توجه نموده و اصول اولیه آن را که به قرار زیر است، مدنظر قرار دهد که این روند نیز در بکارگیری پنجره های آلومینیومی مشهود بوده است:

  • گوناگونی و تنوع
  • اقلیم و آب و هوا
  • پوشش ساختمان ها
  • احیا هویت فرهنگی و منطقه ای
  • هماهنگی با بستر
  • توجه همزمان به همه اصول
  • حجم ساختمان ها و جا نمایی فضاهای داخلی ساختمان و مصالح ساختمانی را برآورد نیازهای انسان مثل بسترهای متناسب با شغل افراد در یک منطقه
مجموعه های ریورساید

توجه به نقش پنجره های آلومینیومی در طراحی اقلیمی روشی برای کاهش همه جانبه هزینه انرژی یک ساختمان و عوامل اقلیمی مؤثر بر یک بنا شامل تابش آفتاب، دما، رطوبت، باد و بارندگی را فراهم نموده که شناخت هریک و کنترل آن در طراحی، اولین قدم محسوب می گردد.

اقلیمهای سرد جریان باد سرد را بیرون هدایت کند و در اقلیم های گرم باد خنک را به داخل خانه هدایت نماید که این پنجره ها می توانند به راحتی چنین مزیتی را برای طرح های ریورسایدی در مناطق مختلف جهان تحت پوشش خود قرار دهند. 

 

استفاده از پوشش های دوجداره در این نوع پنجره ها می تواند باعث شود که بیشترین حرارت خورشید در روز بدست آمده و در شب مصرف شود. رنگ سطوح خارجی بر حرارت اکتسابی از خورشید مؤثر است. رنگ های روشن برای اقلیم های گرم و رنگ های تیره و مواد جذب کننده برای اقلیمهای سرد ترجیح داده میشوند. بدین ترتیب؛ نوع، جنس و ابعاد و مکانی بابی پنجره تأثیر بسزایی در حرارت اکتسابی خورشید دارند. همچنین نوع شیشه و پروفیل انتخابی که امروزه دارای تکنولوژی پیشرفته ای است هرچند نیازمند سرمایه اولیه بیشتری است اما در بلندمدت باعث کاهش هزینه های انرژی مصرفی ساختمان میگردد. طرح بندی فضای داخلی برای بهره گیری از فواید سرمایش طبیعی شامل تطبيق ساختمان با شرایطی است که بتواند بیشترین نسیم ملایم تابستانی را بدست آورد. در این میان جانمایی مناسب پنجره های آلومینیومی این بادها را به گردش در می آورد. 

مشروط بر اینکه محورهای هدایت کننده هوا به عمودی یعنی سقف ها و گنبدها و … در هدایت هوای مصرف شده و تهویه آن به صورت مؤثر عمل کرده و طراحی شوند. نماهای شرقی با پنجره های آلومینیومی بزرگ باعث بالا رفتن حرارت اکتسابی ساختمان در طول ساعات صبح میگردد و سایه اندازی و پنجره ها و بازشوهای آلومینیومی کم در جبهه های غربی مانع میشود که حرارت مازاد در ساعات بعدازظهر بدست آید. معمولا استفاده از یک نور طبیعی به جای استفاده از نورهای الکتریکی مدنظر است که موجب کاهش انرژی مصرفی ساختمان میگردد. پنجره های آلومینیومی سقفی و کفی و روزنه ها و پنجره های دیواری یا کرتین وال ساخته شده از فریم ها و یراق آلات آلومینیومی می توانند ابزاری در جهت هدایت نور طبیعی به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به داخل ساختمان باشند که بستگی به کیفیت مطلوب نور و همچنین عملکرد فضای موردنظر نسبت به رودخانه و آب آن دارد. 

برای مثال نور شمال وجنوب دارای بهترین کیفیت ها بوده و نورگیری از سمت غرب خسته کننده می باشد. البته یراق آلات بکاررفته در سیستمهای آلومینیومی در ساختمان از عوامل اساسی در پایداری بالاخص در ساختارهای حاشیه رودخانه ها به شمار می روند. البته نحوه انتخاب این یراق آلات نیاز به سبک و سنگین کردن پارامترهای زیادی از سوی طراح دارد. به عنوان مثال انتخاب یک سری از یراق آلات برای پوشش ها و درزهای یک سطح آلومینیومی با هزینه مناسب و همچنین با کمترین آلودگی های محیطی ممکن است مدنظر یک طراح ریور سایدی باشد درحالی که به استحکام بیشتر در یک موقعیتی شاید توجه نگردد و تنها زیبایی و ابعاد زیست محیطی در پروژه های اجرایی مدنظر طراحان بوده باشد. توجه به فاکتور ظرفیت حرارتی در سیستم های آلومینیومی که مدت زمان دربر داشتن انرژی آن را به عنوان یک ماده ساختمانی بیان میدارد، مهم است که متعاقبا ضرایبی برای این فاکتور ارائه گردیده است. به هرحال، شرکتهای سازنده پنجره های آلومینیومی نیز نقش بسزایی در کاهش آسیب ها به محیط زیست و ارائه طرحهای زیبا و مدرن امروزی ایفا می کنند. تولیدات آلومینیومی مناسبی که تا حد امکان با مصرف انرژی بتوانند آلودگی های کمتری را نیز داشته باشند بسیار حائز اهمیت است. در طرحهای ریور ساید، پنجره های آلومینیومی توانایی هماهنگی با بستر را با توجه به موقعیت رودخانه شهری و حاشیه آن و دسترسیها و با درنظرگرفتن خطوط تراز سایت در طراحی بنا و تأثیر بنا بر بافت اطراف مثل سایه اندازی، ممانعت از جریان باد، اشراف و استفاده بهینه از آب رودخانه و … دارد.

مزایای استفاده از پنجره های آلومینیومی و دوجداره

مزایای استفاده از پنجره های آلومینیومی و دوجداره در طراحی براساس ملزومات، اقلیم و عوامل طبیعی منطقه، در روند طراحی پروژه ریورساید عبارت است از:

  • جلوگیری از اتلاف انرژی در اکثر مواقع سال
  • جلوگیری از نفوذ بادهای سرد در فصول سرد به داخل ساختمان
  • محافظت از ساختمان جهت جلوگیری از نفوذ تابش آفتاب به داخل ساختمان در مواقع گرم سال
  • استفاده از حداکثر انرژی در مواقع سرد سال
  • کاهش هزینه انرژی ساختمان با استفاده از انرژی های طبیعی و استفاده حداکثر از عناصر اقلیمی و کمک به سالم سازی محیط زیست
  • دید مناسب و حس زیبایی از رودخانه و ساختار آبی آن برای مخاطبین

در طرح های ریور سایدی، ساختمان ها دارای بافت فشرده و متراکم بوده تا براساس این بافت سطوح خارجی کاهش یافته و ظرفیت حرارتی و زمان تأخیر درنتیجه اتلاف انرژی به حداقل رسد. از طرف دیگر ایجاد جریان دائمی هوا در فضاهای داخلی ساختمان ضرورتی ندارد و بافت مجموعه مسکونی حاشیه رودخانه می تواند کاملا فشرده و حداقل فاصله بین ساختمان ها پشت سرهم باید به صورتی طراحی شده باشد که در مواقع سرد سال امکان نفوذ آفتاب به فضاهای داخلی را داشته باشد که پنجره های آلومینیومی در تحقق بخشیدن به این موارد نقش بسزایی را ایفا می نمایند. 

پنجره های آلومینیومی توانایی ایجاد تناسب با جهت استقرار ساختمان را تحت اهمیت تابش در طراحی متناسب با اقلیم و فصل های مختلف سال دارند به طوری که در هوای سرد پنجره ها باید در جهتی استقرار یابد که بیشترین انرژی را دریافت نماید. اما در اقلیم گرم نیز که تابش آفتاب به دیوارها به حداقل میرسد و در اقلیم مرطوب، سعی بر آن است که از بادهای محلی در خنک نگه داشتن ساختمان استفاده شود این پنجره ها می توانند این نیازها را به خوبی مرتفع سازند. همچنین پنجره های آلومینیومی می توانند متناسب با جهت استقرار در ساختمان در رابطه با وزش باد در تأثیرگذاری باد بر ساختارها و مجموعه ها نقش مهمی ایفا نمایند طوری که در سرمای شدید با استفاده از یراق آلات مناسب می توانند از ورود بادهای سرد به داخل بنا جلوگیری نمایند. 

درکل، برای مقابله با تأثیر باد در فصول سرد سال و حفظ پایداری در ساختارهای معماری حاشیه رودخانه ها می توان به کمک یراق آلات درزبندی در پنجره های آلومینیومی و به کمک بازشوهای مختلف آلومینیومی نیازها و مشکلات مرتبط با آن را مرتفع نمود. درصورتی که موقعیت، جهت استقرار و اندازه این نوع پنجره ها با توجه به اصول طراحی اقلیمی و نیز حاشیه رودخانه هر منطقه تعیین گردد، آسایش ساکنان و زیبائی و آرامش در فضاهای داخلی فراهم میگردد و برعکس اگر آن اصول به درستی انجام نگیرد باعث سلب آسایش و آرامش و بالابردن هزینه ها و مصرف سوخت می گردد. یک پنجره مناسب از نظر انرژی باید طوری طراحی شود که در فصول مختلف سال بتواند بخشی از نیازهای ساکنانش را تأمین کند به طوریکه در فصول گرم سال مانع از نفوذ پرتوهای آفتاب به داخل ساختمان و در فصول سرد هم عاملی مناسب در جهت تأمین بخشی از انرژی لازم جهت گرم نگه داشتن فضای داخلی باشد که پنجره های آلومینیومی این قابلیت را دارد. کسب حرارت از پنجره های الومینیومی به دو صورت تشعشعی (نفوذ سیستم تابش آفتاب به داخل و انتقالی انتقال از محیط گرم به سردتر صورت میگیرد که آن هم به خاصیت و فعالیت پنجره های آلومینیومی و میزان جذب و شدت تابش و زاویه تابش خورشید بستگی دارد.

اصول بکارگیری پنجره های آلومینیومی در طرح های حاشیه رودخانه ها

در بکارگیری پنجره های آلومینیومی در طرح های حاشیه رودخانه ها باید به اصول زیر توجه نمود:

  • در اقلیم های سرد، پنجره ها و بازشوهای آلومینیومی کوچک به اندازه ۲۵-۱۵ درصد از مساحت نمای مربوطه، جوابگوی نیازهای حرارتی و تأمین روشنایی میباشد.
  • بسته به محل نصب پنجره ها، پنجره های جنوب شرقی بیشتر انرژی را دریافت نموده و پنجره های شمالی کمترین مقدار انرژی را دریافت میکنند و در ابعاد حس زیبایی نسبت به کاربری رودخانه در طراحی تأثیرگذار است.
  • جهت استقرار پنجره های آلومینیومی باید متناسب با جهت استقرار ساختمان در حاشیه رودخانه باشد.
  • پنجره هایی با کشیدگی در راستای قائم تعبيه شود تا امکان نفوذ آفتاب به عمق بنا و ایجاد چشم انداز مناسب از رودخانه در بطن کالبدی طرح را فراهم سازد.
  • پنجره هایی با جهت شرقی و غربی در تابستان بیشترین انرژی را دریافت می کند که جهت آسایش باید از احداث پنجره در جهات گفته شده خودداری شود و بهتر است پنجره ها در نمای جنوبی ساختمان تعبیه شوند تا از حداکثر انرژی خورشیدی در فصول سرد بهره مند شود که در انواع پنجره های آلومینیومی این روندها امکان پذیر و شدنی هستند.
  • جهت دریافت بیشتر انرژی در مواقع سرد سال، از سطوح منعکس کننده ثابت و متحرک در خارج از بنا می توان استفاده کرد که از این طریق می توان انرژی خورشیدی را به داخل ساختمان هدایت نمود.
  • با ایجاد تمهیدات خاصی می توان پنجره های آلومینیومی سقفی را نیز در ساختمان ایجاد کرد تا از انرژی بیشتر خورشید بهره جست که البته این کار باعث انتقال گرما از طریق پنجره یادشده به داخل ساختمان می شود که با استفاده از سایه بان هایی مانند کرکره ای و یا صفحات لولا دار و کشویی که سطح پنجره را می پوشاند، استفاده کرد.
  • استفاده از پنجره های دوجداره جهت جلوگیری از تبادل حرارت بین محیط و ساختمان در مواقع گرم و سرد مؤثر می باشند.
  • جهت جلوگیری از ورود هوای سرد در فصول سرد به داخل ساختمان از طریق درز و شکاف های پنجره ها، عایق های حرارتی و یراق الات مناسب برای پنجره های آلومینیومی استفاده شود.

سایر کاربرد پنجره های آلومینیومی در طرح های حاشیه رودخانه ها

البته کاربرد پنجره های آلومینیومی به انواع آن خلاصه نمی شود بلکه در انتخاب سایه بان ها در حاشیه رودخانه بر اساس اهداف عمده طراحی پایدار و اقلیمی، استفاده حداکثر از انرژی خورشید در مواقع سرد سال و جلوگیری از نفوذ مستقیم آفتاب به داخل بنادر مواقع گرم سال نیز مدنظر می باشند. سایه بان های متحرک و قابل کنترل بنا به ضرورت می توانند ورود نور و گرمای خورشیدی را به طور دلخواه کنترل کنند و ازطرفی کارایی این سایه بان ها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آنها نسبت به پنجره های آلومینیومی و تهویه طبیعی در ساختمان بستگی دارد به طوریکه با استفاده از سایه بان های با پنجره های کرکره ای و یا آکاردئونی می توان از نفوذ بیش از ۹۰٪ انرژی حرارتی خورشیدی ناشی از تابش آفتاب بر پنجره داخل جلوگیری کرد. یا اینکه سایه بان های متحرک داخلی تیره رنگ (کرتین وال) ۷۰ – ۸۰ درصد انرژی خورشیدی تابیده به پنجره را به داخل منتقل می کند. 

معمولا فضای واقع در غرب تا جنوب جهان برای ایجاد پنجره مناسب نمی باشند و پنجره های آلومینیومی در این جهات، سایه بان هایی با عمق زیاد را لازم دارند که احداث سایه بان ها هم به لحاظ اقتصادی و هم به لحاظ زیبایی در مجموعه های حاشیه رودخانه امکان پذیر نمی باشد. باتوجه به اجرای طرح در حاشیه رودخانه، پنجره ها و تمامی بازشوهای آلومینیومی باید به طور مناسب درزگیری شوند تا مانع نفوذ هوای سرد و حتی بادهای سرد به داخل محيط شوند که یراق آلات مرتبط با این پنجره ها این امکان را فراهم نموده اند. رنگ این پنجره ها نیز در ساختمان ها باید از رنگ تیره باشند تا حداکثر انرژی خورشیدی را بتواند در خود ذخیره کرده و زمان تأخیر را بالا برند که این نوع پنجره ها همچنین توانایی تولیدشدن در رنگ های تیره را برای این منظور و حتی در اشکال مختلف هندسی دارند.

اما در مورد اندازه بازشوهای آلومینیومی نیز هرگونه شرایط دیگر از پنجره های متوسط ۴۰-۲۰ درصد و بازشوهای کوچک ۱۵ – ۲۰ درصد برای طرح ها و پروژه های ریورسایدی پیشنهاد شده اند. جهت استقرار پنجره های آلومینیومی نیز متناسب با جهت استقرار ساختمان می باشند ولی بهتر است در نمای جنوبی ساختمان استقرار یابند تا از حداکثر انرژی در مواقع سرد سال بهره مندشوند. جهت جلوگیری از نفوذ مستقیم آفتاب در مواقع گرم به داخل ساختمان عمق سایه بان ها بهترین جهت و زاویه باید انتخاب شود. همچنین پنجره های آلومینیومی مشرف به محوطه در همکف به گونه ای از دید بیرون محفوظ می شوند که اسایش و تهویه و زیبایی فضاها محدود و مختل نگردند. 

بنابراین می توان نتیجه گرفت که در طرح های ریور ساید در مناطق سرد، برای جلوگیری از تبادل حرارتی بین داخل وخارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده میکنند. درصورت بزرگ بودن پنجره ها، استفاده از سایبان با پنجره های دوجداره آلومینیومی الزامی است. نوع پنجره آلومینیومی بکاررفته در ساختمان ها باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ کنند. با استفاده از پنجره های آلومینیومی دوجداره مناسب با اقلیم محل در حاشیه رودخانه ها، می توان کاستی های معماری نوین را با توجه به نوع کاربری طراحی شده کاهش داد و از مصرف زیاد انرژی و صرف هزینه های گزاف جلوگیری کرده و به آسایش مطلوبی در محیطهای طراحی شده دست یافت. نمونه الترناتیوهای طراحی موفق ریور ساید تحت کاربرد پنجره های آلومینیومی را میتوان در مجموعه های مختلف در سطح اروپا و امریکا مشاهده نمود که تحت دستیابی به اهدافی همچون مصرف انرژی صفر و انرژی بهینه، عایق بندی حرارتی بالایی به کمک سیستم های ترمال بریک، تجدیدپذیری و قابل بازیافت بومی و زیبایی و تنوع در کاربری های رفاهی و تفریحی مدنظر بوده اند.