کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل

کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل نوشته‌ی محمدرضا سلطاندوست است که با ویراستاری فرزانه پایدار داریان توسط نشر یزدا منتشر شده است. این کتاب به موضوع طراحی شرایط مناسب حرارتی و کیفیت هوای فضاهای داخلی می‌پردازد و از زاویه‌ی دید معماران و طراحان تأسیسات مکانیکی به مسئله‌ی آسایش انسان در محیط‌های ساخته‌شده نگاه می‌کند. نویسنده با تکیه‌بر مفاهیم تعادل گرمایی بدن، نقش دما، رطوبت، سرعت هوا، تابش، نوع پوشش و سطح فعالیت را در ایجاد یا از بین‌رفتن احساس آسایش بررسی کرده است و سپس به بحث تهویه، پالایش هوا و کنترل آلاینده‌ها می‌رسد. ساختار کتاب بر پایه‌ی گفتارهایی درباره‌ی تعادل گرمایی، شرایط دمایی و رطوبی، و در نهایت کیفیت هوای داخل شکل گرفته و در خلال آن، نمودارها، روابط محاسباتی و مثال‌های عددی متعددی برای درک بهتر مفاهیم ارائه شده است. نویسنده در عین استفاده از نرم‌افزارها و ابزارهای محاسباتی، بر فهم مبانی فیزیکی و فیزیولوژیک آسایش تأکید کرده است تا خواننده تنها به نتایج نرم‌افزارها متکی نباشد. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل

کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل با تمرکز بر رابطه‌ی بدن انسان و محیط ساخته‌شده، مفهوم آسایش را از سطح یک حس مبهم به مجموعه‌ای از پارامترهای قابل تعریف و تحلیل تبدیل کرده است. محمدرضا سلطاندوست در آغاز کتاب، آسایش را نتیجه‌ی برهم‌کنش عوامل محیطی، شخصی و مکمل می‌داند و نشان می‌دهد که چرا نمی‌توان تنها با یک شاخص ساده، وضعیت آسایش را توصیف کرد. او هشت عامل اصلی شامل دمای هوا، سرعت و چگونگی وزش هوا، رطوبت، تابش، نرخ متابولیک ناشی از نوع فعالیت، نوع پوشش، وضعیت سلامتی و عادت به اقلیم را معرفی می‌کند و در کنار آن‌ها از پنج عامل مکمل مانند نوع غذا و نوشیدنی، ابعاد و شکل بدن، جنسیت، سن و ویژگی‌های پوستی نام می‌برد. در عین حال تأکید می‌کند که در عمل، مسئولیت معماران و طراحان تأسیسات بیش از همه متوجه عوامل محیطی است؛ یعنی همان پارامترهایی که می‌توان در طراحی معماری و سیستم‌های تهویه‌مطبوع کنترل کرد. کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل در سه گفتار اصلی تنظیم شده است: گفتار اول با عنوان تعادل گرمایی و آسایش به مبانی فیزیولوژیک و فیزیکی آسایش می‌پردازد؛ از نقش هیپوتالاموس در تنظیم دمای بدن و سازوکار تعریق و لرز گرفته تا روابط تعادل گرمایی و نحوه‌ی تقسیم گرمای متابولیک بین تابش، همرفت و تبخیر. در این بخش، مفاهیمی مانند نرخ متابولیک، واحد مت، نقش سطح بدن، تأثیر نوع فعالیت و نوع پوشش (با واحد کلو) و نسبت گرمای محسوس و نهان تشریح شده است. گفتارهای بعدی به شرایط دمایی و رطوبی و سپس به کیفیت هوای داخل اختصاص یافته‌اند؛ جایی که نویسنده از شرایط دمایی آرمانی، دامنه‌های قابل قبول دما و رطوبت، دمای متوسط تابش، دمای میانگین کاربردی، و نیز نرخ تهویه، کنترل و دفع آلاینده‌ها و غلظت دی‌اکسیدکربن سخن گفته است. در متن کتاب، علاوه‌بر روابط تحلیلی، نمودارهای متعدد، مثال‌های عددی و معرفی نرم‌افزارهای آنلاین و تخصصی برای تحلیل شرایط آسایش و ترسیم مناطق آسایش روی نمودار سایکرومتریک آمده است تا خواننده بتواند تغییرات پارامترها را به‌صورت بصری دنبال کند.

خلاصه کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل

در کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل، نویسنده ابتدا از این نقطه آغاز می‌کند که آسایش حرارتی تنها به دمای هوا وابسته نیست و باید آن را نتیجه‌ی تعادل گرمایی بدن با محیط دانست. برای توضیح این تعادل، بدن انسان به‌عنوان سیستمی در نظر گرفته شده که گرمای متابولیک تولید می‌کند و این گرما از راه‌های مختلفی مانند تابش، همرفت، رسانش و تبخیر به محیط منتقل می‌شود. روابط تعادل گرمایی نشان می‌دهند که مجموع گرمای تولیدشده و کار مکانیکی باید با مجموع گرمای دفع‌شده از پوست و از راه تنفس برابر شود تا گرمای ذخیره‌شده در بدن صفر و وضعیت حرارتی خنثی برقرار شود. در این چارچوب، مفاهیمی مانند گرمای متابولیک اصلی و ماهیچه‌ای، بازده مکانیکی فعالیت، نقش سطح بدن و واحد مت برای توصیف شدت فعالیت معرفی شده است. نویسنده سپس به‌صورت جزئی‌تر به شش عامل اصلی مؤثر بر آسایش می‌پردازد: سطح و نوع فعالیت، نوع پوشش یا لباس، دمای هوا، دمای متوسط تابش، سرعت هوا و مقدار رطوبت. برای هر عامل، دامنه‌های معمول، مثال‌های عددی و نمودارهایی ارائه شده است؛ مثلاً نشان داده می‌شود که چگونه افزایش سطح فعالیت از حالت نشسته تا کار سنگین، نرخ متابولیک را چند برابر می‌کند و سهم تبخیر را در دفع گرما بالا می‌برد، یا این‌که چگونه تغییر نوع پوشش از لباس سبک تابستانی تا پوشش ضخیم زمستانی، محدوده‌ی دمایی قابل‌قبول برای آسایش را جابه‌جا می‌کند. جداولی برای مقاومت حرارتی انواع لباس و ترکیب آن‌ها، و نیز نسبت گرمای محسوس و نهان در دماهای مختلف آمده است. در ادامه، کتاب به نقش دمای هوا و دمای متوسط تابش می‌پردازد و توضیح می‌دهد که چرا تنها خواندن دماسنج کافی نیست و باید اثر سطوح گرم و سرد اطراف، تابش نامتقارن و یکنواختی تابش را هم در نظر گرفت. ابزارهایی مانند دماسنج کروی برای اندازه‌گیری دمای متوسط تابش معرفی شده و روابطی برای محاسبه‌ی این دما بر اساس دمای هوا، سرعت هوا و دمای کره ارائه شده است. مفهوم دمای میانگین کاربردی به‌عنوان شاخصی که هم‌زمان دمای هوا و تابش را در خود جمع می‌کند، مطرح شده و نشان داده می‌شود که چگونه می‌توان با آن شرایط آسایش را ارزیابی کرد. بخش دیگری از کتاب به رطوبت نسبی، سرعت هوا و کیفیت هوای داخل اختصاص دارد. نویسنده دامنه‌ی رطوبت نسبی 45 تا 60 درصد، سرعت هوا در حدود 0.15 متر بر ثانیه و غلظت دی‌اکسیدکربن کمتر از 0.1 درصد را به‌عنوان بخشی از شرایط معمول آسایش ذکر می‌کند، اما هم‌زمان با استفاده از نمودار سایکرومتریک و نرم‌افزارهای آنلاین نشان می‌دهد که چگونه با تغییر هم‌زمان چند پارامتر، می‌توان هنوز در محدوده‌ی آسایش باقی ماند. در گفتار سوم، موضوع از آسایش حرارتی به کیفیت هوای داخل گسترش پیدا می‌کند؛ جایی که بحث تهویه، نرخ تعویض هوا، کنترل و دفع آلاینده‌ها و نقش پاکیزگی هوا در احساس آسایش مطرح شده است. نویسنده در سراسر کتاب بر این نکته تأکید کرده است که هرچند نرم‌افزارها محاسبات را ساده کرده‌اند، اما فهم روابط و پارامترهای مؤثر برای طراحی آگاهانه و ارزیابی نتایج ضروری است.

چرا باید کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل را بخوانیم؟

خواندن کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل به‌دلیل تمرکز آن بر پیوند میان فیزیولوژی انسان و طراحی محیط داخلی اهمیت دارد. این کتاب نشان می‌دهد که آسایش حرارتی صرفاً یک عدد دما روی ترموستات نیست، بلکه نتیجه‌ی برهم‌کنش چندین پارامتر است که بخشی از آن‌ها در اختیار طراحان معماری و تأسیسات قرار دارد. خواننده با مفاهیمی مانند تعادل گرمایی بدن، نرخ متابولیک، نقش نوع پوشش، دمای متوسط تابش، رطوبت نسبی و سرعت هوا آشنا می‌شود و می‌بیند که چگونه تغییر هرکدام از این عوامل می‌تواند محدوده‌ی آسایش را جابه‌جا کند. این کتاب علاوه‌بر توضیح مفاهیم، ابزارهای تحلیلی مشخصی در اختیار می‌گذارد: روابط تعادل گرمایی، جداول مقاومت حرارتی لباس، نسبت گرمای محسوس و نهان، و معرفی نرم‌افزارها و نمودارهای آنلاین برای بررسی شرایط آسایش روی نمودار سایکرومتریک. به این ترتیب، امکان مقایسه‌ی سناریوهای مختلف طراحی و بهره‌برداری فراهم می‌شود؛ از تغییر نوع فعالیت و پوشش کاربران تا تنظیم دما، رطوبت و سرعت هوا. بخش مربوط به کیفیت هوای داخل نیز افق بحث را از دما و رطوبت فراتر می‌برد و موضوعاتی مانند نرخ تهویه، غلظت دی‌اکسیدکربن و پاکیزگی هوا را وارد تصویر می‌کند. برای کسانی که به‌دنبال درک منسجم از آسایش در فضاهای داخلی هستند، این کتاب مجموعه‌ای از مفاهیم، روابط و مثال‌های کاربردی را در یک متن یکپارچه گرد آورده است.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعه‌ی کتاب آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل به دانشجویان و فعالان رشته‌های معماری، مهندسی مکانیک (گرایش حرارت و سیالات و تأسیسات)، مهندسی معماری داخلی و طراحی محیط‌های ساخته‌شده پیشنهاد می‌شود. همچنین به طراحان و بهره‌برداران سیستم‌های تهویه‌مطبوع، مدیران ساختمان‌ها و افرادی که در حوزه‌ی بهینه‌سازی مصرف انرژی و ارتقای کیفیت محیط داخلی کار می‌کنند توصیه می‌شود. کسانی که به‌دنبال درک دقیق‌تری از رابطه‌ی بین شرایط فیزیکی فضا، احساس آسایش و عملکرد بدن انسان هستند نیز می‌توانند از محتوای این کتاب استفاده کنند.