منبع:
از: David Arnold
ماخذ: مهندس مزدک صدری افشار
مقدمه
همانطورکه میدانیم، اســتفاده از سیستمهای تهویه مطبوع و فراهم آوردن شــرایط گرمایی مطلوب در محیط توسط روشهای مکانیکی، برای اولین بار در حدود صد ســال پیش در ساختمانها مورد اســتفاده قرار گرفت. توانایی کنترل دما، رطوبت و درجه خلوص هوا موجب شد تا روند توسعه شهری در مکانهایی با آب و هوای نامساعد امکانپذیر شود. پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه تهویه مطبوع، همراه با رشد و توسعه صنعت برق موجب شد تا محدودیتهای موجود در زمینه معماری خاص ساختمانهای به منظور تامین تهویه موردنیاز نیز ازبین برود وبدین ترتیب شــیوه ســنتی معماران در قراردادن دریچههایی با آرایش خاص و شــکل محدود پالن ساختمان نیز منسوخ شد. اما پرسشی که پیش روی ماست این است که معماران و مهندسان از این فرصت
چگونه بهره گرفتند؟
این روند چه تاثیری بر ســاختمانها گذاشت؟
و از همه مهم تر اینکه آیا با وضع جدید ساکنان ساختمانها از آسایش بیشتری برخوردارد هستند یا خیر؟
پاســخ این سوالات در مقالهای که به بررسی و بازبینی سیر تکاملی طراحی ســاختمانهای اداری امروزی و تاثیر تهویه مطبوع بر روی آن خواهد پرداخت، ارائه خواهد شــد. تمرکز موضوع مورد بحث در این مقاله از اواســط قــرن نوزدهم، یعنی هنگامی که ســاختمانهای اداری برای اولین بار به عنوان گروه مجزایی از ساختمانها مطرح شدند تا زمان ظهور سیستمهای تهویه مطبوع در دهه 30 میلادی خواهد بود. بنابراین، ابتدا نمونههای اولیه از سیستمهای تهویه مطبوع و روشهایی که معماران پیش از ظهور این سیستمها برای تامین سرمایش موردنیاز به کار میگرفتند، مورد بازبینی قرار خواهد گرفت. در ادامه این مقاله تاثیر روشهای تهویه مطبوع نوین بر شکل و ساختار طراحی ساختمانهای جدید مطرح خواهد شد.
توسعه ساختمانهای اداری
اصطلاح (ساختمان با تهویه مطبوع کامل) اغلب مترادف با ساختمان های بزرگ و باشکوه، به ویژه، علی الخصوص دفاتر تجاری است. لازم به ذکر است که پیش از اواسط قرن نوزدهم تعداد این ساختمان ها انگشت شمار بوده است. پوزنر در کتاب خود بــا نام تاریخچه انواع ســاختمان ها، عنوان اولین ســاختمان اداری را به یوفیزی (به معنــی اداره در زبان ایتالیایی) داده اســت. این ســاختمان در مرکز شــهر قدیمی فلورانس بین ســال های 1560 تا 1581 میلادی ساخته شده بود و برای دوک مدیچی، کازیموی اول طراحی شده و با هدف فراهم ســازی و گردآوری ادارات دولتی برای ایالت جدید توسکانی در نظر گرفته شــده بود. اینگونه به نظر میرسد که واساری، معمــار این ســاختمان، برای احــداث این بنا با مشکلاتی روبرو بوده است که معماران امروزی نیز با آن دست و پنجه نرم میکنند.
در حدود دو قرن پیش بود که ادارات دولتی در مقیاسی مشابه با آنچه امروز وجود دارد، ساخته شــدند. این روند در واقع توسعه مجموعه ای از ساختمان هایی در منطقه وایت هال در شهر لندن به شمار میرفت که با هدف گسترش امپراتوری انگلستان دنبال میشد. کمی بعد، ساختمان های اداری بود که برای اولین بار ســاخته شــدند. در خــال نیمــه دوم قرن نوزدهم، رشــد عمومی بازرگانی، به ویژه توسعه شرکت های بیمه موجب شــد تا نیاز به احداث ساختمان های بزرگ برای اسکان دادن شمار رو به رشد کارمندان و پرسنل این شرکت ها به شــدت احساس شود. در پایان قرن نوزدهم، ساختمان های اداری با هدف انجام امور دفتــری و اداری به عنوان دســته جدیدی از بناهای موردنیاز بشــر پای بــه عرصه وجود گذاشتند.
محیط داخلی مورد استفاده توسط کارمندان ســاختمان های اداری توســط مشــخصه های ســاختمان از قبیل آرایش پنجره ها و دریچه ها، شــکل کلی پالن ســاختمان و ارتفاع هر طبقه مشــخص میشد. علاوه بر آن، حفاظت در برابر آب و هوای ســرد و گــرم تنها به روش هایی از قبیل بــاز کردن پنجره ها و پایین کشــیدن سایبان ها در فصل گرما و اســتفاده از شومینه، بخاری و رادیاتور در فصل ســرما محدود میشد. علاوه بر آن فاکتورهای دیگری از قبیل مسائل اقتصادی، موقعیت ساختمان، فناوری روز آن زمان و روش های معماری مورد استفاده نیز در این امر دخیل بود.
اگرچه برق از سال 1890 میلادی بطور عمومی در دسترس عموم بود، ولی هزینه های هنگفت و بازده کم لامپ های موجود در آن زمان مســتلزم آن بود تا عمده کارهای ادارات با استفاده از روشنایی روز انجام شود. از این رو، قابلیت روشــن کردن کل ســاختمان یکی از مهمترین اهداف به شمار میرفــت. اگرچه، این روش حداکثر به عرض دیوار دفتر بین دیوار خروجی و راهروی داخلی محدود میشــد، علاالوه بر آن به معنای این بود که تهویه طبیعی تنها از طریق باز کردن پنجره ها امکان پذیر بود. فراهم ساختن شرایط مناســب برای استفاده از روشنایی روز در تمام فضای داخلی ساختمان های اداری و به دنبال آن اســتفاده از دیوارهای شیشه ای و ایجاد محدودیت در عمق ساختمان ها برای اســتفاده از روشنی روز، از جمله مشکلاتی بود که معماران جهت ایجاد فضای بهینه در هر طبقه ساختمان با آن روبرو بودند.
تامین سرمایش موردنیاز ساختمان مشکل عمدهای به شمار نمیرفت، بلکه از بین بردن رطوبت بیش از حد هوا در شهرهای گرم و مرطوب مانع مهمی بر سر راه بود با نگاهی به گذشته ملاحظه میشود که استفاده از دستگاه های تهویه مطبوع در کنار وسایل جدید روشنایی ساختمان ها، فرصت مناسبی را برای تحول و تکامل ســاختمان ها ایجاد نمود. بدیــن ترتیب که امکان طراحی ســاختمان ها بدون محدویت در چگونگی قرارگیــری پنجره ها و دریچه ها بــرای تامین هوای مطبوع در فضای داخلی ســاختمان و همچنین امکان ســاخت اتاق ها بدون محدود شدن در عمقی مشخص فراهم شد. از سوی دیگر، اســتفاده از سیستم های تهویه مطبوع مستلزم به کارگیری کانال ها، دســتگاه ها و تجهیزاتی بود که خود بخشــی از فضای ساختمان را اشغال میکرد. علاوه بر آن به کارگیری سیســتم های تهویه مطبوع، هزینه هایی از قبیل هزینه اولیه، کارکرد و همچنین انرژی مصرفی را به همراه داشــت.
علاوه بر آن، صرف اســتفاده از سیســتم تهویه مطبوع نمیتواند در تمام شــرایط مفید واقع شــود، بلکه این سیســتم ها نیازمند کنترل و نگهداری هستند. از این رو، رسالت معماران و مهندسان ایجاد توازن میان نقاط ضعف و قوت فناوری های نوین و دانش جدید با روش های سنتی میباشد.
وضعیت ســاختمانهای اداری پیش از پیدایش سیستمهای تهویه مطبوع
اکثر ســاختمان هایی که تا اواخر قرن گذشته ساخته شده اند نمودی از معماری سنتی هستند. این ساختمان ها بر مبنای طرح ها و روش هایی استوار شــده اند که به دوران باستان باز میگردد و شــباهت هایی نیز با کاخ های ســاخته شده در ایتالیا در دوره رنسانس و خانه های رومیان دارند که در 10 کتاب دربارهی معماری از ویتروویوس به آن اشاره شده است.
استفاده از روش های سنتی و محدودیت های مرتبط با آن تنها به قاره اروپا محدود نبود. بلکه بســیاری از معمــاران آمریکایی در این دوره که در اروپا تحصیل کرده بودند نیز روش های ســنتی را برای ساخت بناها مورد
استفاده قرار دادند. استفاده از محوطه های روباز در بین ساختمان ها با هدف تامین روشــنایی مورد نیاز ساختمان بســیار متداول بوده است. این روش به ویژه در شیکاگو پس از رشد بی سابقه احداث ساختمان های اداری پس از آتش سوزی سال 1871 بسیار دیده میشد. علاوه بر آن محدودیت های نیز برای حداکثر ارتفاع ســاختمان ها اعمال شده بود. این مطلب در شکل(1) نشان داده شده است.
نمایی که در این تصویر مشاهده میشود از مجموعه تصاویر بخش مرکزی شیکاگو است که در سال 1898 میلادی توسط راند مک نالی منتشر شد. این تصویر محوطه روباز میان ساختمان های راکری و راند مک نالی را نمایش میدهد.
این نوع ســاختمان ها از قدیم تا به امروز بــه نام (بلوک های خیابانی2) معروف بوده است زیرا این ساختمان ها عرض بلوک های میان شــیکاگو خیابان ها را پر میکرده اند. این چهارچوب خیلی زود در بسیاری از شهرهای
ایالات متحده مورد اســتفاده قرار گرفت. یکی از این نمونه ها که به عنوان ســمبل یک ساختمان اداری در زمان خود مشهور بود، ساختمان وین رایت لوئیز در شــهر سنت لوئیز بود. سالیوان از روشــی مشابه با روش یوفیزی
استفاده کرد و از یک پالن U شکل برای تامین نور و تهویه مورد نیاز برای هر یک از دفترها بهره گرفت. پالن U شــکل این بنا و تصاویر مربوط به آن در شــکل(2) نمایش داده شده اســت. نکته قابل توجه در این تصویر، استفاده از سایبان در بخش خارجی ساختمان است.
نیاز اولیه جهت اســتفاده از روشنایی روز در ساختمان های اداری یکی از موانع موجود به شــمار میرفت و در تمام شــهرهای آمریکای شــمالی خودنمایی میکرد. به عنوان مثال در سال 1900 میلادی در شهر نیویورک، ساختمان آسمان خراش مشــهور این شهر به ارتفاع 120 متر (معادل 400 فوت) رســید، با این وجود شکل کلی و اندازه پالن طبقات آن جهت تامین روشنایی مورد نیاز برای طبقات و کارهای اداری محدود بود.
تهویه مکانیکی
نیاز به تهویه و تامین منابع کافی برای هوای تازه یکی از مشغولیت های ذهنی مهندســان گرمایش و تهویه در دهه پایانی قرن نوزدهم به شــمار میرفت. در نتیجه، تهویه مکانیکی به عنوان روشــی جهت تامین این نیاز در بســیاری از ســاختمان های بلند و بزرگ مورد اســتفاده قرار گرفت. در گردهمایی انجمن مهندســان گرمایش و تهویه آمریکا (ASHVE)در سال 1899 میــادی، مقاله ای تحت عنوان (نکاتی دربــاره تهویه و گرمایش ساختمان های بلند) ارائه شده که نویســنده مقاله اظهار میکرد که بسیار از ســاختمان های تازهســاز را از نزدیک دیده اســت. نکته ای که وی به آن اشــاره داشــت این بود (که هنگامی که یک فرد از هــوای خارج وارد ساختمان میشــد، بوی بسیار بدی به مشــام میخورد … .) وی با اشاره به این مطلــب تاکید کرده بود که این امر دلیلی محکم بر لزوم اســتفاده از سیســتم تهویه در ساختمان ها به شــمار میرود. روشی که در این مقاله
برای تهویه ســاختمان ها پیشنهاد شــده بود، تهویه مکانیکی بود. نویسنده این مقاله همچنین انواع روش های مختلف تهویه مکانیکی و سیستم های تهویه مکانیکی مورد اســتفاده در ســاختمان های بلند ایالات متحده را نیز معرفی نموده و به مشــکالت هر یک اشاره کرده بود. برخی سیستم ها تنها به کانال های خروجی وابســته هستند و بادزن هایی با ورودی هوای طبیعی را مورد اســتفاده قرار میدهند. برخی دیگر از سیستم ها مجهز به بادزن و دمنده های هوا هســتند و خروجی طبیعی دارند. یک دستگاه تهویه مطبوع جدید که در ساختمان بوفالو در نیویورک سیتی به کار گرفته شده بود، مجهز به سیستمی بود که کل فضای ساختمان را بدون استفاده از رادیاتور تهویه میکرد. علاوه موارد یاد شــده، نویســنده این مقاله با آینده نگری کم نظیر خود، پیشــنهاد داده بود که یک راه حل برای رفع این مشکل استفاده از دو کانال در کنار هم است، بطوریکه یکی مختص هوای گرم و دیگر مختص هوای سرد باشد.
شکل1: نمایی از منطقه تجاری شیکاگو در سال 1898 میلادی
آلفرد ولف از پیشگامان طراحی سیستم های مکانیکی در ایالات متحده در قرن جدید بود. وی مسئول سیستم تهویه هوای مورد استفاده در ساختمان بوفالو بود. ولف در فاصله سال های 1889 و 1909 میلادی، در حدود 100 سیستم مختلف را طراحی کرد. لازم به ذکر است که ساختمان های بلند در آن زمان تماما به صوت مکانیکی تهویه نمیشدند. به عنوان مثال ساختمان 21 طبقه نیویورک که در ســال 1896 تکمیل شــد، مجهز به یک سیستم مکانیکی جهت تامین هوای گرم و سیســتم تهویه هوا بود که تنها 7 طبقه اول ســاختمان را تحت پوشــش قرار میداد. دلیل اینکه این سیستم تنها 7 طبقه اول را تحت پوشــش میداد این بود که طبقات پایینی تحت تاثیر ســروصدا و آلودگی خیابان قرار داشتند و ساکنان این طبقات نمیتوانستند با استفاده از بازکردن پنجره ها هوای اتاق را تهویه کنند. این روش تا اواخر دهه 20 و 30 میلادی نیز ادامه یافت نکته ای که باید به آن اشــاره نمود این اســت که در این مقاله مساله گرم شدن بیش از حد ساختمان مورد توجه قرار نگرفته بود. گرچه مقاله ای تحت عنوان (ســرمایش اتاق های بسته) در گردهمایی انجمن مهندسان تهویه و گرمایش آمریکا (ASHVE) در ســال قبل ارایه شده بود و تعدادی سیستم های سرمایش مکانیکی نیز تا آن زمان نصب شده بودند.
شــکل2: در بخش چپ این تصویر پالن طبقه دوم ساختمان وین
رایت نمایش داده شده است و در سمت راست نمای خارجی ساختمان
در سال 1891 میلادی نشان داده شده است.
ساختمان اداری الرکین
اولین ســاختمان اداری که چهارچوب رایج ساختمان های آن زمان را متحول ساخت، ســاختمان اداری الرکین بود که توسط فرانک لوید رایت طراحی شــد و ساخت آن در سال 1906 میلادی به اتمام رسید. درخواست مشــتری این ساختمان، بنایی عایقکاری شــده با تهویه مکانیکی بود، در تصمیم به ســرمایش نبود ولی رایت از یک دستگاه تبرید استفاده نمود که آب ســرد را در دمای 10 درجه ســانتیگراد (معادل 50 درجه فارنهایت) به کویل های سرمایی در دستگاه هواساز منتقل میکرد.
نمود ظاهری، شکل و مصالح ساختمان بسیار با شیوه معماری متداول مورد اســتفاده در آن زمان متفاوت بــود. در آن زمان، اکثر معماران ایالات متحده هنوز هم ســاختمان های اداری را با استفاده از (هنرهای تزیینی) و شیوه متداول با نمای تزیین شده طراحی میکردند. ولی ساختمان الرکین بزرگ و بدون تجملات بود. رایت در سال 1943 در زندگینامه خود، از این ساختمان با نام (یک ساختمان سنگی ساده با عایقکاری مناسب) یاد کرد.
واژه تهویه مطبوع در ســال 1906 میلادی عمال واژه غریبی بود و تا سال 1920 نیز مورد استفاده قرار نگرفت.
اگرچه به نظر می رســید ســاختمان رایت به کلی با سایر ساختمان ها تفاوت دارد، ولی از نظر کلی شباهت هایی با (بلوک های خیابانی شیکاگو) داشــت که رایت هنگام کار در دفتر معماری سالیوان در سال 1890 در کار ســاخت آن مشارکت داشت. این ساختمان متشکل از یک زیر زمین و پنج طبقه در بالای سطح زمین بود، فضاهای اداری یک آتریوم بزرگ که سقفی شیشه ای داشت را احاطه کرده بود که به نام جزیره نور میگفتند. (شکل 3) بدین ترتیب با وجود آنکه ســاختمان مجهز به سیستم روشنایی برقی نیز بود، روشنایی روز به کلیه فضاهای داخل ساختمان میرسید. پنجره های بزرگ این ساختمان موجب شده بود تا این تیغه یا قرنیز غیرمعمول بزرگی به اندازه 1.5 متر (معادل با 5 فوت) در بالای کف هر طبقه ایجاد شــود و هیچ ســایبانی در مقابل نور خورشــید هم نداشــت، که در مقایسه با سایر ساختمان های آن زمان منحصر به فرد بود.
سیستم تهویه مکانیکی که تامین کننده گرمایش و سرمایش هوای تازه مورد نیاز بود، در زیرزمین ســاختمان تعبیه شده بود 4 تا 5 بار تعویض هوا انجام میشــد. هوا در فصل زمستان از دفاتر از تراز کف در فصل تابستان از طریق ســقف خارج میشــد و بدین ترتیب تاثیر گرمایش و ســرمایش ســاختمان بهینه میشد. با وجود آنکه توان سرمایشــی مورد استفاده در این ساختمان چندان نسبت به سیســتم های موجود زیاد نبود، اما میتوان حدس زد که مشــخصه های داخلی این ســاختمان به گونه ای بوده است که در فصل تابســتان نیز به اندازه کافی خنک بوده است. ویژگی هایی که نقشی تاثیرگذاری را در سرمایش این ساختمان ایفا میکردند عبارت بودند
از: ارتفاع کف تا سقف زیاد 4 متر (معادل 13 فوت)، ظرفیت حرارتی بالای دیوارها و ســقف ها و وجود شکاف در دیوارها. تنها مکانی که در آن هوای ساختمان مناســب نبود بخش غربی ساختمان به شمار میرفت که در آن کارکنان در بعد از ظهرهای فصل تابســتان در معرض تابش مســتقیم نور خورشید بودند. تصاویری که بعدا از این ساختمان گرفته شد نشان دهنده آن بود که بعدها سایبان هایی به منظور جلوگیری از گرم شدن بیش از حد این بخش از ساختمان به کار گرفته شده بود.
ساختمان الرکین احتمالا اولین ساختمانی بوده است که اسباب و لوازم موردنیاز تهویه مطبوع امروزی را به کار گرفته اســت. کانال های سرویس که از زیرزمین ســاختمان تا سقف امتداد داشتند، مجاور با پلکان ساختمان
بوده و در بخش بیرونی ســاختمان خارج شده بودند. این کانال ها هوا را به ســمت داخل میکشیدند و آن را در پشت بام ســاختمان تخلیه میکردند.
ستون های این ساختمان با مقاطعی ساخته شده بودند به گونه ای که قابلیت آن را داشــته باشــند تا کانال های رفت فوالدی را در خود جای دهند. در بخش زیرزمین ســاختمان، فضاهای بزرگی برای ذخیره آب و دستگاه های هوارسان تخصیص داده شده بود که هوا را به بالای ساختمان میکشیدند.
با آنکه اگرچه رایت یک ماشــین برودتی را به کار گرفته بود، ولی فضایی در پالن زیرزمین ســاختمان به آن اختصاص نداده بود. بنابراین میتوان او را احتمالا اولین معمار دانســت که فضایی را برای تاسیسات تهویه مطبوع
در نظر نگرفت.
از نقطه نظر تاریخ تهویه مطبوع، این ســاختمان یکی از طراحی های منحصر به فرد رایت به شمار میرود که بسیاری از مسایل دهه های پیشین معماران آن عصر را پاسخ گفت.
آسمانخراشهای با تهویه طبیعی
با وجــود آنکه ســاختمان الرکین و موفقیت سیســتم تهویه مطبوع مورد اســتفاده در آن بازتاب گسترده ای را همراه داشت، پیشرفت و تکامل سیســتم های تهویه مطبوع تا 20 ســال به تعویق افتاد. تا اواسط دهه 20
میلادی، سیســتم های تهویه مطبوع در تئاترها، هتل ها و فروشگاه ها مورد استفاده قرار میگرفت، ولی این سیستم ها به ندرت در ساختمان های اداری به کار گرفته میشــد. در واقــع، تا جایی که مطلع هســتیم، در این دوره آسمان خراش ها بدون استفاده از سیستم های تهویه مطبوع توسعه مییافت.
ارتفاع ســاختمان های ســنتی از قبیل وولورس و کرایسلر به منظور تامین روشــنایی و تهویه موردنیاز با تکیه بر روش های طبیعی بطور بی سابقه ای افزایش یافت. شکل کلی ســاختمان های اداری هنوز هم بر مبنای تامین روشنایی و تهویه طبیعی استوار بود.
شکل3: تصویر سمت چپ نمای داخلی و تصویر سمت راست نمای
خارجی ساختمان اداری الرکین را نشان میدهد.
شــکل4: تصویر ســمت چپ پــان طبقه چهاردهم ســاختمان
استرائوس را نشــان میدهد و تصویر سمت راست نمای خارجی این
ساختمان را نمایش میدهد.
اوســط دهــه 20 در واقع مقدمــه ای برای ســاخت ادارات مرکزی و ساختمان های ویژه سرمایه گذاری برای شرکت بانکی استرائوس در شیکاگو به شمار میرفت. بدین ترتیب مطالعات گسترده ای به منظور دستیابی به بهترین ساختار ممکن برای احداث ساختمان های اداری انجام گرفت. روشی که در این مطالعه مورد توجه قرار گرفته بود دســتیابی به حداکثر فضای اداری برای هر متر مربع از زمین مورد اســتفاده بود. محدودیت های موجود در این تحقیق اندازه پالن ســاختمان و محدودیت های ارتفاع ساختمان به شمار میرفت.
نتیجه ی این مطالعات یک ساختمان 21 طبقه با محوطه نورگیر بزرگ در میان ساختمان بود که انتهای آن به یک برج 9 طبقه ختم میشد(شکل 4) ترکیب پالن حلقوی شــکل با یک محوطه نورگیر در میان ساختمان، به منظور بهینه ســازی فضــای طبقات و نورگیری طبیعی آن، نســبت به پالن هایی به شکل H ،E و U مناسب تر به نظر میرسید.
عمق مفید فضای این ساختمان با قرار دادن اتاق های انتظار بین راهرو و اتاق نورگیــر افزایش یافت. این روش یکی از شــیوه های متداول مورد استفاده در ایالات متحده به شــمار میرفت که احتمالا در نتیجه پرکردن فضای وســیع پالن طبقه توسط شبکه برنامه ریزی خیابان ایجاد شده بود.
یک آرایش متداول مجاز، اســتفاده از دفترهایی با پنجره دو جداره و بخش پذیرش T شــکل بود. فضای پذیرش برای منشــی ها مورد استفاده قرار میگرفت و بنابراین منشی ها به عنوان کارمندان درجه دو مجبور بودند تا از نور و تهویه خارج از ساختمان استفاده کنند. اگرچه ممکن است این گونه به نظر برسد که این کار تاثیر چندانی در کاهش هزینه ها ندارد، ولی هزینه ای معادل با 12,000,000 به همراه داشــته اســت. درست دو سال بعد اولین ســاختمان کامال تهویه شده در ســنآنتونیو ایالت تگزاس به بهره برداری رسید.
شــکل5: تصویر سمت چپ پالن طبقه ســاختمان میالم را نشان
میدهد و تصویر سمت راســت نمای خارجی این ساختمان را نمایش
میدهد.
ساختمانهای اداری با تهویه مطبوع کامل
در ســال 1929 انتشــار مجله ای با نام گرمایش، لوله کشــی و تهویه مطبوع (HPAC)آغاز شد. عنوان این مجله و موقعیت واژگان مورد استفاده (تهویه مطبوع) در آن احتمالا به معنی آن بود که واژه تهویه مطبوع تبدیل به واژهای رایج شــده اســت. مقاله اول منتشر شده در ماه ژوئیه، ساختمان میالم را به عنوان اولین ســاختمانی در کشور معرفی نمود که کامال مجهز به سیستم های تهویه مطبوع است و شرایط دمایی مناسب را در تمام طول سال تامین میکند. لازم به ذکر است که این ساختمان با وجود آنکه مجهز به سیســتم تهویه مطبوع بود، ولی شکل کلی ساختمان، آرایش پنجره ها و پالن طبقات آن متعلق به دوران پیش از ظهور سیســتم های تهویه مطبوع بود.
سیستم تهویه مطبوع مورد استفاده در این ساختمان چند ویژگی جالب داشت. آب خنک مورد نیاز کندانسور از رودخانه مجاور تامین میشد، علاوه بر آن یک مخزن ذخیره آب خنک نیز در طول شــب پر میشد و از اسپری آب ســرد برای خنک کردن و رطوبت گیری هوا در حین روز مورد استفاده قرار میگرفت. علاوه بر آن، ســاکنان ســاختمان قادر بودند تا با بازکردن پنجره ها، ســاختمان را تهویه کنند، یا با بازکردن دریچه ها از سیستم تهویه
مطبوع اســتفاده کنند و یا از هــر دو روش در کنار هم بهره ببرند. این نوع 3 میباشــد. این سیستم همچنین با استفاده از هوای اولیه (حالت مخلوط) گرم، جهت گرمکردن ساختمان نیز مورد استفاده قرار میگرفت.
نقشــه توزیع کانال ها در شکل(5) نشــان داده شده است. کانال ها در سقف های کاذبی جای گرفته اند به طوری که تیغه ای را تشکیل میدهند که کمی از ســقف اصلی دفاتر پایینتر اســت. هوای مورد نیاز از خروجی های جانبی تغذیه میشــد و از طریق شــبکه انتقال به اتاق بــادزن و از طریق راهروها بازگردانده میشــد. مقدار هوای تازه جبرانی به صورت دستی قابل تنظیم بود. واحد تبرید، ظرفیت سرمایش معادل با 300 تن (معادل با 1100 کیلــووات) را داشــت و اگر فضای به مســاحت 20,000 متر مربع (معادل 220,000 فــوت مربع) مرتبط با آن را در نظر بگیریم، در حالت حداقل قرار دارد.
حداکثر نرخ سرمایش این سیستم در حدود 54 وات بر متر مربع (معادل 2ft.h/Btu17)بود. با احتساب شرایط طراحی خارج 36 درجه سانتیگراد (معادل 96.8 درجــه فارنهایت) و دمای 23 درجه حباب تر (معادل با 73.4 درجه فارنهایت) و طراحی شــبکه کانال و توزیــع ضعیف هوا، احتمال آن وجود دارد که ساکنان بخش جنوب غربی ساختمان از مزایای تهویه مطبوع کامل برخوردار نباشند. شاید باز کردن پنجره ها در این شرایط یکی از عوامل تاثیرگذار به شمار آید.
تهویه مطبوع و سبکهای بینالمللی
اگرچه احتمال آن وجود دارد که کارمندان ســاختمان میلام از مزایای کامل سیســتم تهویه مطبوع برخوردار نشده باشــند، ولی مسلما وضعیت مناسب تری نسبت به کارمندان دانشکده افسری سالویشن داشتند که سیستم تهویه مطبوع آنها در همان وقت توسط لوکوربوزیه و ژان نره طراحی شده بود. لوکوربوزیه با گوستاو لیون که در اروپا بطور مستقل بر روی سیستم های تهویه مطبوع تحقیق میکرد، همکاری داشت. لیون سیستم تهویه مطبوع یک سالن سخنرانی با 3000 نفر جمعیت را طراحی کرد و نام سیستم خود را l` air poctuel گذاشت که به معنی (هوای تنظیم شده) است.
در آن زمان لوکوربوزیه مدعی شــد که روشــی را بــرای از بین بردن تاثیرات سرمایشــی سطوح شیشه ای بزرگ که وجه مشخصه های معماری جدید بود، ابداع کرده اســت و از این رو نام روش خود را سبک بین المللی
گذاشت. ایده لوکوربوزیه در واقع به گردش در آوردن هوا در دمای ثابت 18 درجه سلسیوس (معادل با 64.4 درجه فارنهایت) بین شیشه های پنجره های دوجــداره بود. وی ایــن روش را le mur neutralisant نامید که به معنی دیوار خنثاســاز اســت و با ترکیبی از ایــن روش و روش لیون آن را برای طراحی کاخ سنتروسیوس در مسکو مورد استفاده قرار داد. این ترکیب (هوای مشروط شده) نامیده شده که لیون آن را ایدهای هوشمندانه نامید.
روس ها آشکارا با این نظر موافق نبودند. آنها این پیشنهاد را در نظر نگرفتند و به جای آن رادیاتورهایی را در پشت پنجره های بزرگ قرار دادند.
فرصت اســتفاده از این روش در پناهگاه Cite defuge در پاریس ایجاد شد. لوکوربوزیه ایده خود را بدین شکل عملی نمود که بخش جنوبی ســاختمان را از کف تا ســقف و از دیوار به دیوار با شیشه هایی به مساحت
1000 متر مربع (معادل 11000 فوت مربع) بطور کامل آببندی نمود. وی بر این عقیده بود که این شیشه ها قابلیت آن را دارند تا بطور کامل آببندی شوند در حالیکه هوای گرم و تمیز در میان آنها جریان مییابد.
این ساختمان سرانجام دیرهنگام و با هزینهای بیشتر در تاریخ 7 دسامبر سال 1933 میالدی، در یکی از سردترین دوره هایی که در یادها بود، افتتاح شد. دمای داخل ساختمان در آن سرمای طاقت فرسا کامال ایده آل بود. ولی متاســفانه این روش در فصل تابستان با شکست مواجه میشد. با این وجود طراحان تصمیم گرفتند تا سیستم تهویه مطبوع فعلی را ارتقا دهند و نقایص سیستم فعلی را برطرف سازند. در این مرحله بودجه ای به دستگاه سرمایش اختصاص داده نشــد و دیوارهای خنثاســازی نیز حذف شدند. پنجره های آببندی شــده با آیین نامه های موجود مطابقت نداشتند و سرانجام، دقیقا بر خالف نظر لوکوربوزیه، پنجرهها تبدیل به دریچه های باز شــدند. اینطور به نظر میرســید که این تجربه، نظر لوکوربوزیه را در مورد استفاده از شیشه تغییر داد، چراکه در ســاختمان بعدی او از ســایبان استفاده شده بود که در نهایت از همین روش برای ساختمان دانشکده افسری نیز استفاده شد.
ساختمان PSFS
عملیات احداث ســاختمان 32 طبقه PSFS در فیالدلفیا در سال 1932 میلادی به اتمام رســید. این ساختمان مفهوم جدیدی را در سبک معماری و ســبک تهویه مطبوع معرفی نمود. نمای ظاهری این ساختمان به شکل امــروزی بود و با تمامی بناهای دیگر موجود در ایالات متحده متفاوت بود.
این بنا بازتابی از شیوه بین المللی به همراه مشخصه هایی از قبیل عدم حضور تزیینات خارجی، اشــکال مکعب شکل و فضای به نسبت بزرگ با روکش فلزی، پنجره های نواری بود (شــکل 6) این ویژگی های ساختمان PSFS همانند مشــخصه های ساختمان هایی از قبیل ســاختمان دانشکده افسری سالویشــن و ساختمان های معماران پیشــگام آن زمان از جمله گروپیوس و لوس بود. ولی ویژگی منحصر به فرد آن که این ســاختمان را از بناهای مشابه متمایز میکرد مجهز بودن آن به سیستم تهویه مطبوع کامل بود.
شکل6: تصویر ســمت چپ پالن نمونه طبقات باالیی ساختمان
PSFS را نشان میدهد که در سال 1932 میالدی ساخته شد. تصویر
ســمت راست نمایی از وضعیت امروزی ســاختمان PSFS را نمایش
میدهد.
درک این مســاله کمی دشوار اســت که چرا این ساختمان مجهز به سیستم تهویه مطبوع بوده اســت درحالی که سایر ساختمان های بزرگ آن دوره هیچ کدام سیســتم تهویه مطبوع نداشــتند. به عنوان مثال، عملیات
احداث ســاختمان ایالتی نیویورک تنها یک سال پیش از این ساختمان به اتمام رســید، عالوه بر آن عملیات احداث ســاختمان RCA، بخش عمده ســاختمان مرکزی راکفلر نیز در همان زمان آغاز شده بود. ولی هیچ یک
از ساختمان های نام برده شده مجهز به سیستم تهویه مطبوع نبودند. مدیر ســاختمان PSFS در سال 1937 میلادی دلیل اســتفاده از سیستم تهویه مطبوع در این ســاختمان را افزایش درآمد حاصله از اجاره بها عنوان کرد.
لازم به ذکر اســت که دوره مذکور دوره رکورد اقتصادی شــدید در ایالات متحده به شــمار میرفت و صاحبان سرمایه در آن زمان هنوز هیچ سودی اقتصادی بابت سیستم های تهویه مطبوع کسب نکرده بودند.
طراحی سیســتم های مهندسی در ســاختمان PSFS شامل چندین نوآوری بوده است که این روش های به عنوان مقدمه ای برای به کارگیری از سیستم های تهویه مطبوع در ساختمان های بلند به شمار میرفت. یکی از
نوآوری های چشمگیری که در طراحی سیستم تهویه مطبوع این ساختمان انجام شد، قرار دادن یک دســتگاه تهویه مطبوع مکانیکی میانی در طبقه21 ساختمان بود. علاوه بر آن یک دستگاه در پشت بام و یک دستگاه نیز
در زیر زمین ساختمان مورد اســتفاده قرار گرفته بود. استفاده از این روش در فضای مورد نیاز برای کانال های عمودی به میزان قابل توجهی کاهش مییافت.
اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.
