تحميل - كلية التخطيط العمراني

Download Report

Transcript تحميل - كلية التخطيط العمراني

Slide 1

‫المناخ وتخطيط المدينة‬
(Climate & Environmental )

‫مفهوم المناخ وعناصره‬
(Climate & It’s Elements)
Lecturer: MSc. Zuhair A Nassar
Level: 3rd year
2013/2014


Slide 2

‫عناصر المحاضرة‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬

‫تعريف المناخ ‪Climate‬‬
‫األقاليم المناخية ‪Climatic Zones‬‬
‫العناصر المناخية‪Climate Elements‬‬
‫االوساط المناخية في األماكن الجافة والشبه الجافة‬


Slide 3

‫مقدمة ‪Introduction‬‬
‫يعتبر المناخ مفتاح التصميم المستدام حيث يؤثر التغير في المناخ على المسكن والنشاطات‬
‫االجتماعية وعلى الراحة الحرارية والصحة واستخدام المصادر الفيزيائية واستخدامات‬
‫الطاقة داخل المسكن‪.‬‬

‫‪ ‬الغرض من دراسة المناخ ‪:‬‬

‫هو من أجل اتخاذ القرارات التصميمية البيئية المناسبة‪ ،‬التي تشمل توفير‬
‫الجوانب االتية‪:‬‬
‫◦ الراحة الحرارية في الفراغات الداخلية‬
‫◦ عامل اقتصادي‪ ،‬بتقليل حجم أجهزة التكييف والتدفئة المستخدمة‪.‬‬
‫◦ عامل جمالي‪ ،‬بزيادة ارتباط المبنى مع البيئة التي حوله‪.‬‬


Slide 4

‫‪ -1‬تعريف المناخ ‪Climate‬‬
‫‪ ‬المناخ‬

‫‪: Climate‬‬

‫• هو مجموعة العمليات أو الظواهر الطبيعية للطقس على مدار السنة التي تالحظ في مكان معين على‬
‫مدى عدة سنوات على السطح التحتي (طبقة األرض السطحية‪ ،‬الماء‪ ،‬النباتات وغيرها)‬
‫• تعريف ماكس سور ‪ ..." : MAX Sorre 1943‬هو المحيط الجوي المشكل في مجموعة حاالت‬
‫الجو على مكان تعاقبه االعتيادي" ‪.‬‬
‫• هو تكامل عناصر وظروف الطقس على مدار السنين‪ ،‬أو درجات حرارة ورطوبة وسرعة رياح‬
‫وجفاف في مناطق محددة‪.‬‬

‫‪ ‬الطقس ‪ : Weather‬ماهو فرقه عن الطقس ؟؟؟؟‬


Slide 5

‫العناصر المناخية ‪Climate Elements‬‬
‫تتكون العوامل المناخية المؤثرة على الراحة الحرارية ألي مشروع عمراني أو‬
‫‪‬‬
‫معماري من عدة عناصر في منطقة ما بعناصر المناخ ‪ Climate elements‬وهي‪:‬‬
‫‪ .1‬اإلشعاع الشمسي ‪Solar Radiation‬‬
‫‪ .2‬درجة الحرارة ‪Temperature‬‬
‫‪ .3‬الرياح ‪Wind‬‬
‫‪ .4‬الرطوبة ‪Humidity‬‬
‫‪‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫ويمكن اضافة بعض المحددات االخرى‬
‫خط العرض الجغرافي ‪Latitude‬‬
‫االرتفاع فوق سطح البحر ‪Altitude‬‬
‫الضغط الجوي ‪Atmospheric pressure‬‬
‫الضباب ‪Fog‬‬


Slide 6

‫البيومناخ‪:‬‬

‫‪Bio-Climate‬‬

‫• هو دراسة أثر العوامل المناخية على الكائنات الحية‪.‬‬
‫• ‪-‬الهندسة المعمارية البيومناخية‪:‬‬
‫• تعتني بدراسة عالقة التصميم والبناء المعماري بالعوامل المناخية ‪.‬‬
‫• العمران البيومناخي‪:‬‬
‫• يعتني بمدي عالقة العوامل المناخية بتلوث المدن وخلق المناخ المحلي‪.‬‬


Slide 7

‫‪ -2‬األقاليم المناخية ‪:Climatic Zones‬‬
‫‪ ‬اإلقليم المناخي ‪ :Climatic Zone‬هو منطقة من األرض تتميز بنمط مناخي معين‬
‫يفرض احتياجات بيئية خاصة تتطلب أسلوب معالجة تخطيطية ومعمارية الستيفائها‪.‬‬

‫‪ ‬بصورة عامة تنقسم مناطق الكرة األرضية إلى‪:‬‬
‫‪ ‬يختلف نمط المناخ من منطقة إلى أخرى نظراً الختالف درجات الحرارة‬
‫والرطوبة ويمكن تقسيمها إلى مناطق مناخية أساسية وأخرى تابعة لها‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫المنطقة المناخية شديدة الحارة‪.‬‬
‫المنطقة المناخية الحارة الجاف‪.‬‬
‫المنطقة المناخية الحارة الرطب‪.‬‬
‫المنطقة المناخية الدافئة المعتدلة‪.‬‬
‫المناطق المناخية المعتدلة الباردة‪.‬‬
‫المناطق المناخية الباردة وشديدة البرودة‪.‬‬


Slide 8

‫‪ -2‬األقاليم المناخية ‪:Climatic Zones‬‬
‫أنواع المناخات وفقا لمساحة المنطقة التي تغطيها‪:‬‬
‫‪ ‬المناخ العالمي ‪ Macro Climate:‬يمتد مجال تأثيره لحوالي ‪2000‬كم‪.‬‬
‫‪ ‬المناخ اإلقليمي‪ :Regional Climate :‬يمتد تأثيره لحوالي ‪500‬كم‪.‬‬
‫‪ ‬المناخ المحلي‪ :Local Climate :‬يمتد مجال تأثيره لحوالي من ‪1‬كم‪10-‬كم‪.‬‬
‫ويتأثر المناخ بمحددات البيئة من خصائص طبوغرافية وطبيعية من صنع‬
‫اإلنسان‪.‬‬
‫‪ ‬المناخ الجزئي‪ :Micro Climate:‬يشمل الخصائص المناخية في حدود‬
‫‪100‬م‪1-‬كم ويتأثر بالبيئة المشيدة والتصميم العمراني‪.‬‬
‫‪ ‬المناخ الداخلي‪ : Indoor Climate:‬يشمل الخصائص المناخية داخل الفراغ‬
‫الداخلي للمباني ويتأثر بالبيئة الخارجية وبخصائص ومواصفات الفراغ‬
‫المعماري‪.‬‬


Slide 9

‫‪ -3‬العناصر المناخية ‪Climate Elements‬‬
‫• ومن أهم عناصر المناخ التي يحتاج المعماري والعمراني لدراستها ‪:‬‬
‫‪ .1‬الحرارة ‪Temperature‬‬
‫‪ .2‬اإلشعاع الشمسي ‪Solar Radiation‬‬
‫‪ .3‬الرياح ‪Wind‬‬
‫‪ .4‬الرطوبة ‪Humidity‬‬
‫• هذه العناصر المناخية يتم رصدها من خالل محطات األرصاد الجوية المنتشرة في المدن‬
‫واألقاليم في صورة مجموعة من البيانات والمعلومات المناخية‪ ،‬حيث يتم تحويل القياسات‬
‫المستمرة كل ساعة على مدار اليوم إلى متوسطات شهرية‪ ،‬ثم في صورة معدالت لفترات‬
‫زمنية طويلة نسبيا لتسمح من خاللها بتحليل وتشخيص حالة المناخ لكل موقع وسوف‬
‫نتناول هذه العناصر بالدراسات كمايلي‬


Slide 10

‫‪ 1-3‬الحرارة ‪Temperature.‬‬
‫• يعتبر عنصر الحرارة من أهم عناصر المناخ‪ ،‬وتختلف درجات الحرارة‬
‫في أنحاء العالم اختالفا كبيرا‪ ،‬وللحرارة آثار واضحة على اإلنسان‬
‫والحيوان والنبات‪ ،‬كما أن للحرارة تأثيرا كبيرا أيضا على عناصر المناخ‬
‫األخرى مثل الضغط الجوي‪.‬‬


Slide 11

‫‪ 2-3‬اإلشعاع الشمسي ‪Solar Radiation‬‬
‫• تتميز حركة األرض حول‬
‫الشمس ب‪:‬‬
‫•‬
‫•‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫• تدور األرض حول الشمس مرة واحدة‬
‫في ‪ ٣٦٥.٢٥‬يوم‪.‬‬
‫• تدور األرض حول نفسها مرة كل ‪٢٤‬‬
‫ساعة‪.‬‬
‫• تكون األرض أقرب ما تكون إلى‬
‫الشمس يوم ‪ ٢٢‬حزيران‪.‬‬
‫• تكون األرض أبعد ما تكون عن‬
‫الشمس يوم ‪ ٢١‬كانون األول‪.‬‬
‫• سبب تكون فصول السنة المختلفة هو‬
‫انحراف محور دوران األرض حول‬
‫نفسها بزاوية ‪ ٢٣.٥‬درجة‪.‬‬


Slide 12

Solar Radiation ‫ اإلشعاع الشمسي‬2-3


Slide 13

‫أشعة الشمس ‪Solar Radiation:‬‬‫• أشعة الشمس تقع عمودية‬
‫على خط االستواء أثناء‬
‫اإلعتدالين وهما الربيعي‬
‫والخريفي‬
‫• أما في النصف‬
‫الشمالي(من ‪ 22‬حزيران‬
‫إلى ‪ 22‬ايلول) فإن أشعة‬
‫الشمس تكون عمودية‬
‫على مدار السرطان‬
‫• والعكس في النصف‬
‫الجنوبي (من ‪22‬‬
‫كانون‪ 1‬إلى ‪ 21‬اذار)‬


Slide 14

‫أشعة الشمس ‪Solar Radiation:‬‬‫•‬

‫•‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫وتتأثر أشعة الشمس مخترق للهواء‬
‫في طريقها إلى سطح األرض‬
‫بالمحيط الهوائي الذي تمر فيه ‪،‬‬
‫‪ %35‬تضيع بواسطة التبدد‬
‫واالنعكاس‬
‫و‪ %14‬تمتص بواسطة الهواء‬
‫وال يصل إلى األرض سوى ‪%51‬‬
‫ويعتبر اإلشعاع الشمسي أحد أهم‬
‫عناصر المناخ المؤثرة في اإلنسان‬
‫والبيئة المحيطة به‪.‬‬


Slide 15

‫أشعة الشمس ‪Solar Radiation:‬‬‫•‬
‫•‬

‫•‬
‫•‬

‫زاوية االرتفاع ‪:Altitude‬‬
‫وهي الزاوية الراسية بين خط األفق‪،‬‬
‫عند خط العرض‪ ،‬وموقع الشمس في‬
‫السماء وتقاس بالدرجات ‪.‬‬
‫•الزاوية األفقية ‪: Azimuth‬‬
‫وهي الزاوية األفقية للشمس وتقاس‬
‫بالدرجات من اتجاه الشمال الجغرافي‬
‫وفي اتجاه عقارب الساعة‪ .‬هاتان‬
‫الزاويتان أهم العوامل المؤثرة على‬
‫شدة اإلشعاع الشمسي ‪.‬‬


Slide 16

‫‪ 3-3‬سرعة الرياح ‪Wind Speed:‬‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫يتغير شكل سرعة الرياح بالنسبة لالرتفاع على سطح األرض يتغير طبيعة‬
‫الموقع‪ ،‬حيث تصل سرعة الرياح إلى أقصى مداها عند‬
‫ارتفاع ‪274‬م في المواقع المفتوحة‪،‬‬
‫بينما تزيد هذه المسافة إلى ‪366‬م فوق سطح األرض للمواقع ذات‬
‫األشجار الكثيفة والمباني المنخفضة واالرتفاع‬
‫ارتفاع ‪518‬م في مواقع المراكز الحضرية للمدن حيث‪ ،‬المباني المرتفعة‬
‫والكثافة البنائية العالية التي تعوق حركة الرياح‪.‬‬


Slide 17

‫‪ 3-3‬سرعة الرياح ‪Wind Speed:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫وبصفة عامة توجد شكل معادلة يستخدم لحساب سرعة الهواء عند إي‬
‫ارتفاع بأي من المواقع الثالثة المختلفة سابقا وهي‪:‬‬
‫‪V=Vm(h/hm)rp m/s‬‬
‫حيث‪:‬‬
‫‪V:‬متوسط سرعة الهواء عند أي ارتفاع‬
‫‪Vm:‬متوسط سرعة الهواء المعلوم عند االرتفاع ‪Hm‬‬
‫‪Hm:‬االرتفاع المعلوم‪.‬‬
‫‪Rp:‬معامل خشونة السطح والذي يساوي (‪ 0.15‬في المناطق المفتوحة)‪,‬‬
‫( ‪0.29‬في ضواحي المدن الصغيرة)و ( ‪0.45‬في منطقة وسط المدينة) ‪.‬‬


Slide 18

‫‪ 4-3‬الرطوبة النسبية ‪Relative Humidity:‬‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫رطوبة الهواء هي كمية بخار الماء الموجودة في حجم‬
‫سعة الهواء التي تحوي بخار الماء تزداد مع درجة حرارتها‬
‫مع ارتفاع الحرارة تزداد سرعة تبخر الماء ‪ ،‬حتى درجة تشبع الهواء‪.‬‬
‫عندما يحتوى الهواء على بخار الماء القادر على حفظه‪ ،‬يصبح متشبع‪،‬‬
‫ورطوبته النسبية تكون ‪. %100‬‬
‫في حالة مناخ حار‪ ،‬المحيطات والبحار تنتج كمية كبيرة من بخار الماء‬
‫الذي يؤدي الى تشبع الهواء‪.‬‬


Slide 19

‫‪ -4‬االوساط المناخية في األماكن الجافة والشبه الجافة ‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫األوساط الجافة والشبه الجافة هي مناطق يسيطر فيها المناخ الصحراوي‬
‫والشبه الصحراوي‬
‫وتقع عموما بين دوائر العرض ‪35-15‬د على شمال جنوب خط االستواء‪.‬‬
‫اإلشعاع الشمسي ‪Solar Radiation:‬‬
‫حرارة الهواء ‪Temperature:‬‬

‫• الرطوبة النسبية ‪Relative Humidity:‬‬


Slide 20

‫‪ -4‬االوساط المناخية في األماكن الجافة والشبه الجافة ‪:‬‬

‫• ‪-‬خصائص المناخ الجاف وشبه الجاف ‪.‬‬
‫• اإلشعاع الشمسي ‪Solar Radiation:‬‬
‫• في هذه المناطق يمثل اإلشعاع الشمسي أهم ميزة وذلك نظرا لـ‪ :‬طول مدة‬
‫التعرض لإلشعاع الشمسي‪ ،‬خاصة في فصل الصيف وبين الساعة ‪. 4-9‬‬


Slide 21

‫‪ -4‬االوساط المناخية في األماكن الجافة والشبه الجافة ‪:‬‬

‫• ‪-‬خصائص المناخ الجاف وشبه الجاف ‪.‬‬
‫• حرارة الهواء ‪Temperature:‬‬
‫• المدى الحراري يتسع بين درجات الحرارة النهارية والليلية بسبب ضعف‬
‫التساقط‪ ،‬غياب السحب وضعف نسبة الرطوبة‪.‬‬
‫• صيفا تصل حرارة التربة لتصل إلى ‪70‬م‪ °‬خالل منتصف النهار ‪،‬‬
‫لتنخفض الحرارة وبشكل سريع إلى ‪ 15‬م‪ °‬او اقل من ذلك‪.‬‬


Slide 22

‫‪ -4‬االوساط المناخية في األماكن الجافة والشبه الجافة ‪:‬‬

‫• ‪-‬خصائص المناخ الجاف وشبه الجاف ‪.‬‬
‫• ‪-‬الرطوبة النسبية ‪Relative Humidity:‬‬
‫• تحدث للرطوبة النسبية تغيرات بين النهار والليل وبين الفصول ‪ ،‬في حالة‬
‫المناخ الذي يكون فيه الفرق في درجات الحرارة النهارية والسنوية كبير‪.‬‬
‫وتتغير في المناطق الجافة بين ‪ %20‬الى ‪ ، %50‬وبمعدل ‪. %45 -30‬‬
‫يحدث الجفاف عند ارتفاع درجة الحرارة وندرة االمطار‪.‬‬


Slide 23

• Climate Modeling Animation


Slide 24

Important Vocabularies
• Climate

is the weather of a location over time or the
environment or mood, the prevailing or average weather
conditions of a place, as determined by the temperature
and meteorological changes over a period of years.
• Also,
• Climate
is
the
pattern
of
variation
in temperature, humidity, atmospheric pressure, wind
, precipitation , atmospheric particle count and
other meteorological variables in a given region over long
periods.
• Climate can be contrasted to weather, which is the present
condition of these variables over shorter periods.


Slide 25

Important Vocabularies
• Weather

is the state of the atmosphere, to the degree
that it is hot or cold, wet or dry, calm or stormy, clear or
cloudy.
Most
weather
phenomena
occur
in
the troposphere, just below the stratosphere. Weather
generally
refers
to
day-to-day
temperature
and precipitation activity, whereas climate is the term for
the average atmospheric conditions over longer periods of
time.


Slide 26

Important Vocabularies







Climatic Zones:
Macro Climate:
Regional Climate:
Local Climate:
Micro Climate:
Indoor Climate :

Up to 2000 km.
Up to 500 km.
from 1 km to 10 km.
from 100 m to 1 km.
Inside the Buildings


Slide 27

Important Vocabularies
• Climate Elements
• Temperature

is a numerical measure of hot or cold. Its
measurement is by detection of heat radiation or particle
velocity or kinetic energy, or by the bulk behavior of
a thermometric material


Slide 28

Important Vocabularies
• Climate Elements
• Solar radiation

is the energy given off by the sun in
all directions. When this energy reaches the earth's surface,
it is called insolation.
• Solar radiation gives out light and heat to the earth in the
form of electromagnetic waves.


Slide 29

Important Vocabularies
• Climate Elements
• Wind speed, or wind velocity,

it is a moving air, especially
a natural and perceptible movement of air parallel to or
along the ground.


Slide 30

Important Vocabularies
• Climate Elements
• Relative humidity

is the ratio of the partial pressure of
water vapor in an air-water mixture to the saturated vapor
pressure of water at a prescribed temperature. The relative
humidity of air depends on temperature and the pressure
of the system of interest.


Slide 31


Slide 32


Slide 33

‫المحاضرة القادمة‪/‬‬

‫• المحاضرة الثانية‪/‬‬
‫• استخدام المعلومات المناخية في التخطيط الحضري‬
‫‪(The Use Of Climate Knowledge In Urban‬‬
‫)‪Planning‬‬


Slide 34


Slide 35


Slide 36