پاورپوینت بررسی تاثیر حرارت خورشید بر انسان و ساختمان

تعادل حرارتی بین بدن انسان و محیط پیرامون

ایجاد تعادل حرارتی بین بدن و محیط اطراف، از جمله نیازهای اولیه برای تامین سلامتی و آسایش انسان است. برای برقراری این تعادل، علیرغم تغییرات زیاد درجه حرارت هوای اطراف بدن، دمای پوست باید ثابت بماند یا فقط به میزان بسیار كمی تغییر كند.

ایجاد چنین تعادلی به تركیب عوامل مختلفی بستگی دارد. بعضی از این عوامل، ویژگی‌های متابولیكی شخص، فعالیت فیزیكی، نوع لباس و عادی وی به هوای محیط اطراف است و عوامل دیگر آن عبارتند از: درجه حرارت هوا، تابش آفتاب، رطوبت و جریان هوا كه عناصر اقلیمی نامیده می‌شوند.

تاثیر دمای هوا بر انسان

بدن انسان به وسیله‌ی غذایی كه مصرف می‌كند و به نسبت فعالیتی كه دارد، به میزان مختلفی انرژی تولید می‌كند. وقتی بدن در حال فعالیت استف فقط مقدار كمی از این انرژی صرف كارهای مكانیكی شده، بقیه به حرارت تبدیل می‌شود. در جدول 2-1 مقدار انرژی تولید شده توسط بدن در حالت‌های گوناگون نشان داده شده است.

در حالت طبیعی، دمای درونی بدن 37 درجه و دمای پوست 32 درجه سانتیگراد است. اگر بدن در محیطی گرم‌تر از پوست قرار گیرد، شروع به جذب حرارت می‌كند و برعكس، اگر در محیطی سردتر از پوست بدن باشد، حرارت خود را به تدریج از دست می‌دهد. بدین ترتیب در هر محیطی بین بدن و هوای اطراف آن تبادل حرارتی صورت می‌گیرد. این تبادل به اشكال و نسبت‌های مختلفی صورت می‌گیرد كه در جدول نشان داده شده است. اگر در اثر این تبادل حرارتی، حرارت تولید شده در بدن و حرارت دفع و یا جذب شده از محیط متعادل نشود، بدن برای برقراری تعادل به ناچار حرارتی درونی خود را افزایش یا كاهش می‌دهد. در این حالت، بدن انسان دچار اختلالات گوناگونی می‌شود كه در جدول نشان داده شده است.

تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان و محیط اطراف

نور خورشید، همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در ساختمان لازم است، ولی از آنجا كه این نور در نهایت به حرارت تبدیل می‌شود، میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان باید با توجه به نوع آن و شرایط اقلیمی محل آن تعیین شود. بدین منظور، در این قسمت نخست ماهیت نور خورشید و حرارت حاصل از آن مورد بررسی قرار گرفته، سپس به نحوه‌ی انتقال این حرارت از جداره‌های ساختمان به فضای داخلی آن اشاره شده است.

مقدار حرارتی كه خورشید در فاصله 148000000 كیلومتری (93 میلیون مایل فاصله خورشید تا مدار زمین) در سطحی عمود بر پرتو آن تولید می‌كند، برای 94/1 كالری در سانتیمتر مربع در دقیقه است كه رقم ثابت خورشید نامیده می‌شود. البته زمین مقدار حرارت كمتری جذب می‌كند، زیرا مقداری از پرتوهای خورشید در اثر برخورد با سطح ابرها دوباره به سمت بالا منعكس می‌شود و مقداری از آنها نیز بوسیله اكسید كربن، بخار آب و اوزون موجود در اتمسفر جذب می‌شود. همچنین مقدار مشخصی از پرتوهای خورشید در اثر برخورد به مولكول‌های هوا به اطراف منتشر می‌شود. البته قسمتی از این پرتوهای منتشر شده در آسمان دوباره به سمت زمین می‌تابد.

بنابراین شدت تابش آفتاب و حرارت حاصل از آن در یك نقطه از سطح زمین به فاصله‌ای كه پرتو خورشید باید طی كند، ضخامت ابر و وضعیت آلودگی هوا بستگی دارد. به همین دلیل، شدت تابش آفتاب در یك محل با ارتفاع آن محل از سطح دریا متناسب است و در مناق مرتفع، چون پرتو خورشید فاصله‌ی كمتری از اتمسفر را طی می‌كند، حرارت بیشتری تولید می‌نماید. همچنین در ظهر محلی هر منطقه كه خورشید در قائم‌ترین حالت خود نسبت به زمین آن محل قرار دارد و فاصله‌ كمتر است، شدت تابش آفتاب بیشتر از صبح و عصر است كه خورشید در مایل‌ترین حالت نسبت به زمین محل موردنظر قرار دارد.

با توجه به مطالب فوق درمی‌یابیم كه شدت تابش آفتاب در هر نقطه از سطح زمین، به موقعیت خورشید نسبت به آن منطقه بستگی دارد. از آنجا كه موقعیت خورشید به دلیل حركت وضعی و دورانی زمین در ساعت‌ها، روزها و فصل‌های مختلف متفاوت است. برای بررسی شدت تابش آفتاب بر سطوح مختلف و حرارت حاصل از آن باید موقعیت خورشید نسبت به محل موردنظر در زمان‌های مختلف مشخص باشد. بدین منظور در این قسمت موقعیت خورشید مورد بررسی قرار می‌گیرد.

موقعیت خورشید

در هر نقطه از سطح زمین، مسیر حركت خورشید در آسمان در روزهای مختلف سال متفاوت است. برای مثال، حركت خورشید نسبت به ساختمانی كه نیم كره‌ی شمالی و رو به جنوب قرار گرفته، بدین طریق است كه در تابستان خورشید از شمال شرقی محوطه‌ی این ساخنمان طلوع و در شمال غربی آن غروب می‌كند. در زمان، طلوع خورشید از جنوب شرقی و غروب آن در جنوب غربی محوطه‌ی ساختمان مزبور صورت می‌گرد و فقط در اول فروردین و اول مهرماه، خورشید كاملاً از شرق طلوع كرده، در غرب غروب می‌كند.