آتریوم و تاثیر آن در معماری داخلی
آتریوم با سابقه تاریخی چند هزار ساله، به اشکال مختلـف و با سقفی رو باز، در تمامی اقلیم‌ها مشـاهده شـده ودر سـده گذشته با سـقف شیشـه‌ای و ویژگیهـای متفـاوت، علیـرغم اتــلاف حرارتــی زیــاد و تــداخل شــرایط آسایشــی، در ساختمانهای عمومی برای پذیرش و نشیمن، تامین روشـنائی داخلی وایجاد فضاهای سبز درونی مورد استقبال قـرار گرفتـه است.
از آنجا کـه آتریـوم هـا از یـک سـو باعث ایجاد یـک احسـاس همگرایـی و تعامـل و ارتبـاط در فضائی فراخ و دلباز داخلی شده و از سوی دیگر مرز مشترکی را برای اتصـال سـاختمان بـه شـهر پدیـد می آورنـد، اهـداف معماری پایدار برای ارتقاء کیفیت زندگی شـهری و مشـارکت‌های مردمی بواسطه آن متجلی میگـردد. در حقیقـت آتریوم هـا همانند سایر اجزاء یک ساختمان در یک روند از جزء به کـل بایــد از اهــداف کالبــدی معمــاری پایــدار تبعیــت نمــوده و عملکردی متناسب با آن داشته باشند.
آتریوم با دو پدیده طبیعی کار می‌کند:
- پدیده گلخانه ای
- پدیده اثر دودکشی
آتریوم و پدیده گلخانه ای
اشعه خورشید با طول موج کوتاه از جدار شیشه عبور می‌کند و باعث گرم شدن درون فضا می‌شود و هنگام بازتاب به خاطر طول موج بلندش نمی‌تواند از شیشه‌ها عبور کند و باز می‌گردد، این پدیده معمولاً در زمستانها به گرم شدن فضای داخلی کمک می‌کند و در تابستان مناسب نیست (اثبات: انرژی و طول موج رابطه عکس دارند.)
آتریوم و پدیده اثر دودکشی
این پدیده در اثر همرفت در فضاهای بیرونی صورت می‌پذیرد، هوای گرم و سبک به طرف بالا می‌رود و سعی می‌کند که خارج شود، این باعث می‌شود فشار مثبت در بالای فضا و فشار منفی در قسمت میانی ایجاد شود اگر این هوا نتواند خارج شود، باعث لایه بندی هوا با درجات مختلف دما می‌شود تابش خورشید به دیواره داخلی مقابل آن را گرم می‌کند که سبب گرم شدن هوای مجاور آن می‌شود. این گرم شدن هوا گردش هوا را داخل آتریوم ایجاد می‌کند ازآنجا که این اشعه خورشید انرژی خود رااز دست داده است نمی‌تواند خارج شود و در داخل آتریوم می‌ماند. هوای گرم شده به سمت بالا حرکت می‌کند و هوای سرد تمیز بیرون که از دریچه‌های پایین وارد آتریوم می‌شود جایگزین ان می‌شود و این روند ادامه دارد.
اگر هوای گرم به نحوی از آتریوم خارج نشود سبب لایه لایه شدن هوای داخل آن با دمای متفاوت می‌شود به همین خاطر معمولاً در بالای آتریوم دریچه‌هایی برای خروج هوای گرم تعبیه می‌شود. فن هوای گرم شده داخل آتریوم را داخل ساختمان می‌کشد این هوا گرم شده توسط کانال‌هایی به داخل طبقات هدایت می شودو فضاهای داخلی را گرم می‌کند. هوایی سرد طبقات پس ازگرم و آلوده شدن توسط مکش‌های هوا به داخل کانال کشیده می‌شود این کانال‌ها هوای آلوده وگرم را به پایین منتقل می‌کند. این هوادر پایین با هوای سرد تمیز بیرون ترکیب شده دوباره وارد آتریوم می‌شود.
آتریوم و حفظ انرژی
استفاده از آتریوم به تنهایی باعث نگهداری و حفظ انرژی ساختمان نمی‌شود، مقدار انرژی ساختمان اصلی وابسته به نور مصنوعی، تهویه مکانیکی و خنک کننده هاست. برای اطمینان از اینکه آتریوم باعث کاهش مقدار انرژی داخل فضاهای اصلی ساختمان نمی‌شود باید به نکاتی توجه کرد:
- درزبندی بازشوها باید کاملاً بی نقص باشد، شیشه‌ها باید خاصیت بازتاب باشد این باعث می‌شود که استفاده از نورهای مصنوعی در فضاهایی که در کنار آتریوم هستند کم شود و حداکثر استفاده از نور طبیعی صورت بگیرد.
- آتریوم‌ها باید دارای تامین کننده هوای تازه از خارج باشد تا بتواند به صورت طبیعی فضا را تهویه کند
- سایه بان و وسایل تهویه‌ای پیشرفته‌ای لازم است تا فضای آتریوم‌ها را در تابستان از گرمای بیش از حد نجات دهد.
مطلب بیشتر:گلخانه های خانگی زیبا را به دکوراسیون منزل بیاورید
آتریوم و نور گیری
در بسیاری از موارد مسئله نورگیری و سایه به آنها با هم در تعارض قرار می‌گیرند معمولاً از قابلیت بازتاب نور و سایبان های موثر در تهویه آتریوم استفاده می‌شود استفاده از سایبان باعث جلوگیری از نورگیری کامل در زمستان و لزوم وجود نورهای مصنوعی بیشتر در بقیه اتاقهای ساختمان و حتی در خود آتریوم می‌شود بدین منظور معمولاً از سایبان های متحرک و قابل جابه جایی و امکانات تهویه متفاوت در زمستان و تابستان استفاده می‌شود معمولاً طراحان و معماران در مورد نورگیریاتاق خواب ها دور تا دور آتریوم‌ها به صورت طبیعی بسیار خوش بینانه فکر می‌کنند ولی معمولاً حرکت ابرها باعث اختلاف نورگیری در ارتفاع های مختلف آتریوم و فضاهای اطراف آن می‌شود. یعنی در ارتفاعات بالاتر نورگیری کمتری صورت می‌گیرد که معمولاً این مشکل از طریق نورگیری سقفی حل می‌شود.
جهت قرار گیری آتریوم در ساختمان
آتریوم بهتر است طوری در داخل ساختمان اصلی واقع شود که قسمتی از آن در فضای باز قرار گیرد این قرار گیری سبب حداکثر استفاده از نور روز و بهره مندی از تهویه طبیعی می‌شود. بهتر است این بیرون زد گی از طرف جنوب باشد.
آتریوم و تهویه
دمای داخل آتریوم‌ها به اندازه بازشوها بستگی دارد، هر چه بازشوها بزرگتر باشند، نزدیکی دمای داخل و بیرون بیشتر است.
در آتریوم‌هایی که بازشوها یشان هم در قسمت بالا و هم در قسمت پایین آن قرار دارد. از قسمتهای بالا هوای گرم خارج می‌شود و هوای سرد و سنگین از پایین داخل می‌شود. این بازشوها در تابستان بیشتر و بهتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و این باعث لایه بندی هوای داخل آتریوم می‌شود. این نوع جا به جایی باعث تهویه ضربدری می‌شود در فضاهای مجاور، جایی که راه دخول جریان هوا قرار دارد. البته در طراحی بنا زیاد مورد توجه قرار گیرد. زیرا این پدیده عملکرد ضعیفی دارد و احتیاج به بازشوهای بسیار بزرگی دارد. هم سایبان ها و هم بازشوها را می‌توان با سیستم‌های مکانیکی با حس گرهای واکنش نشان دهنده به دما مجهز کرد تا درمواقع لزوم جا به جا شوند. می‌توان فاصله عمودی نورگیر را زیاد و دریچه‌های نورگیر را کوچک طراحی کرد، برای نورگیری مناسب فضا بهترین تناسب بین ارتفاع و طول فضا ۳ به ۱ است.
آتریوم در زمستان
آتریوم‌ها حتی اگر وسایل گرم کننده نداشته باشند دمای انها به طور طبیعی از فضای بیرون بالاتر است.این اختلاف دما به موارد زیر بستگی دارد:
- قسمت حفاظت کننده از قسمتی از آتریوم که بازشو درد این قسمت مربوط به ساختمان اصلی است و بستگی به محل قرار گیری آتریوم در داخل ساختمان دارد.
- راه‌های انتقال حرارتی بین ساختمان اصلی و اتریوم و دیوارهای جدا کننده فضا
- انتقال حرارتی بین فضای آتریوم و بیرون
- منطقه قرار گیری آتریوم
آتریوم در تابستان
بیشترین مشکل آتریوم‌ها در تابستان بالا رفتن بیش از اندازه دماست. سایبانها نخستین راه حل کم کردن دما در طول تابستان هستند، سایبانها دمای موثری که توسط استفاده کنندگان حس می‌شود را تا حدی کاهش می‌دهند.سایبان های ایده‌آل قابلیت جا به جایی دارند ولی سایبانهای بدون حرکت و ثابت باعث کاهش دما در طول سال می‌شوند که برای زمستان ها مناسب نیست.اگر سایبان ها در جهت جنوبی ساختمان نصب شوند اثر آنها به حداکثر خود می‌رسد ولی اگر در جهت شمالی نصب شوند در زمستانها کاریی بیشتری دارند ولی در تابستان دمای زیاد آتریوم را نمی‌توانند به خوبی کاهش دهند، اگر سایبان ها در رنگ های روشن باشند تهویه به خوبی صورت گیرد.سایبان های داخلی اثر زیادی بر روی کاهش دما خواهند داشت همین طور از نظر هزینه مقرون به صرفه خواهد بود. زیرا هزینه نگهداری و کنترل آن کمتر است.
انواع آتریوم در اقلیم سرد و گرم
اقلیم سرد
در اقلیم‌های سرد کاربرد آتریوم بیشتر به خاطر پدیده گلخانه‌ای است که در آن ایجاد می‌شود، به وسیله سیستم‌های کامپیوتری می‌توان امروزه مقدار انرژی که داخل آتریوم جمع می‌شود را محاسبه کرد میزان این انرژی به نوع مصالح به کار رفته، نوع سطح و همین طور عایق بندی‌های انجام شده بستگی دارد. آتریوم‌ها مانند یک جعبه استاندارد از لحاظ لایه بندی هوا، تهویه طبیعی و همینطور آسایش از لحاظ تابش و دما عمل می‌کنند.
اقلیم گرم
محاسبه لایه بندی‌های هوای داخل آتریوم‌ها در اقلیم‌های گرم نه تنها به محاسبات دقیق ریاضی به وسیله نمودارهای کامپیوتری نیازمند است بلکه ساخت مدل‌هایی برای بررسی و حدس در مورد علمکرد لایه‌های هوا را نیز می‌طلبد.
از آنجا کـه آتریـوم هـا از یـک سـو باعث ایجاد یـک احسـاس همگرایـی و تعامـل و ارتبـاط در فضائی فراخ و دلباز داخلی شده و از سوی دیگر مرز مشترکی را برای اتصـال سـاختمان بـه شـهر پدیـد می آورنـد، اهـداف معماری پایدار برای ارتقاء کیفیت زندگی شـهری و مشـارکت‌های مردمی بواسطه آن متجلی میگـردد. در حقیقـت آتریوم هـا همانند سایر اجزاء یک ساختمان در یک روند از جزء به کـل بایــد از اهــداف کالبــدی معمــاری پایــدار تبعیــت نمــوده و عملکردی متناسب با آن داشته باشند.
مطلب بیشتر:ایده هایی برای طراحی پاسیو به سبک ایرانی
آتریوم با دو پدیده طبیعی کار می‌کند:
- پدیده گلخانه ای
- پدیده اثر دودکشی
آتریوم و پدیده گلخانه ای
اشعه خورشید با طول موج کوتاه از جدار شیشه عبور می‌کند و باعث گرم شدن درون فضا می‌شود و هنگام بازتاب به خاطر طول موج بلندش نمی‌تواند از شیشه‌ها عبور کند و باز می‌گردد، این پدیده معمولاً در زمستانها به گرم شدن فضای داخلی کمک می‌کند و در تابستان مناسب نیست (اثبات: انرژی و طول موج رابطه عکس دارند.)
مطلب بیشتر:گیاهان آپارتمانی از نمایشگاه گل و گیاه
آتریوم و پدیده اثر دودکشی
این پدیده در اثر همرفت در فضاهای بیرونی صورت می‌پذیرد، هوای گرم و سبک به طرف بالا می‌رود و سعی می‌کند که خارج شود، این باعث می‌شود فشار مثبت در بالای فضا و فشار منفی در قسمت میانی ایجاد شود اگر این هوا نتواند خارج شود، باعث لایه بندی هوا با درجات مختلف دما می‌شود تابش خورشید به دیواره داخلی مقابل آن را گرم می‌کند که سبب گرم شدن هوای مجاور آن می‌شود. این گرم شدن هوا گردش هوا را داخل آتریوم ایجاد می‌کند ازآنجا که این اشعه خورشید انرژی خود رااز دست داده است نمی‌تواند خارج شود و در داخل آتریوم می‌ماند. هوای گرم شده به سمت بالا حرکت می‌کند و هوای سرد تمیز بیرون که از دریچه‌های پایین وارد آتریوم می‌شود جایگزین ان می‌شود و این روند ادامه دارد.
مطلب بیشتر:گیاهان آپارتمانی ، طراوت بخش یک دکوراسیون زیبا
اگر هوای گرم به نحوی از آتریوم خارج نشود سبب لایه لایه شدن هوای داخل آن با دمای متفاوت می‌شود به همین خاطر معمولاً در بالای آتریوم دریچه‌هایی برای خروج هوای گرم تعبیه می‌شود. فن هوای گرم شده داخل آتریوم را داخل ساختمان می‌کشد این هوا گرم شده توسط کانال‌هایی به داخل طبقات هدایت می شودو فضاهای داخلی را گرم می‌کند. هوایی سرد طبقات پس ازگرم و آلوده شدن توسط مکش‌های هوا به داخل کانال کشیده می‌شود این کانال‌ها هوای آلوده وگرم را به پایین منتقل می‌کند. این هوادر پایین با هوای سرد تمیز بیرون ترکیب شده دوباره وارد آتریوم می‌شود.
آتریوم و حفظ انرژی
استفاده از آتریوم به تنهایی باعث نگهداری و حفظ انرژی ساختمان نمی‌شود، مقدار انرژی ساختمان اصلی وابسته به نور مصنوعی، تهویه مکانیکی و خنک کننده هاست. برای اطمینان از اینکه آتریوم باعث کاهش مقدار انرژی داخل فضاهای اصلی ساختمان نمی‌شود باید به نکاتی توجه کرد:
- درزبندی بازشوها باید کاملاً بی نقص باشد، شیشه‌ها باید خاصیت بازتاب باشد این باعث می‌شود که استفاده از نورهای مصنوعی در فضاهایی که در کنار آتریوم هستند کم شود و حداکثر استفاده از نور طبیعی صورت بگیرد.
- آتریوم‌ها باید دارای تامین کننده هوای تازه از خارج باشد تا بتواند به صورت طبیعی فضا را تهویه کند
- سایه بان و وسایل تهویه‌ای پیشرفته‌ای لازم است تا فضای آتریوم‌ها را در تابستان از گرمای بیش از حد نجات دهد.
مطلب بیشتر:گلخانه های خانگی زیبا را به دکوراسیون منزل بیاورید
آتریوم و نور گیری
در بسیاری از موارد مسئله نورگیری و سایه به آنها با هم در تعارض قرار می‌گیرند معمولاً از قابلیت بازتاب نور و سایبان های موثر در تهویه آتریوم استفاده می‌شود استفاده از سایبان باعث جلوگیری از نورگیری کامل در زمستان و لزوم وجود نورهای مصنوعی بیشتر در بقیه اتاقهای ساختمان و حتی در خود آتریوم می‌شود بدین منظور معمولاً از سایبان های متحرک و قابل جابه جایی و امکانات تهویه متفاوت در زمستان و تابستان استفاده می‌شود معمولاً طراحان و معماران در مورد نورگیریاتاق خواب ها دور تا دور آتریوم‌ها به صورت طبیعی بسیار خوش بینانه فکر می‌کنند ولی معمولاً حرکت ابرها باعث اختلاف نورگیری در ارتفاع های مختلف آتریوم و فضاهای اطراف آن می‌شود. یعنی در ارتفاعات بالاتر نورگیری کمتری صورت می‌گیرد که معمولاً این مشکل از طریق نورگیری سقفی حل می‌شود.
مطلب بیشتر:۷ پیشنهاد عالی برای پوشش سقف حیاط خلوت، پاسیو و نورگیر
جهت قرار گیری آتریوم در ساختمان
آتریوم بهتر است طوری در داخل ساختمان اصلی واقع شود که قسمتی از آن در فضای باز قرار گیرد این قرار گیری سبب حداکثر استفاده از نور روز و بهره مندی از تهویه طبیعی می‌شود. بهتر است این بیرون زد گی از طرف جنوب باشد.
مطلب بیشتر:۱۰ مبلمان فضای باز برای لمس خنکی و آرامش در تابستان
آتریوم و تهویه
دمای داخل آتریوم‌ها به اندازه بازشوها بستگی دارد، هر چه بازشوها بزرگتر باشند، نزدیکی دمای داخل و بیرون بیشتر است.
در آتریوم‌هایی که بازشوها یشان هم در قسمت بالا و هم در قسمت پایین آن قرار دارد. از قسمتهای بالا هوای گرم خارج می‌شود و هوای سرد و سنگین از پایین داخل می‌شود. این بازشوها در تابستان بیشتر و بهتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و این باعث لایه بندی هوای داخل آتریوم می‌شود. این نوع جا به جایی باعث تهویه ضربدری می‌شود در فضاهای مجاور، جایی که راه دخول جریان هوا قرار دارد. البته در طراحی بنا زیاد مورد توجه قرار گیرد. زیرا این پدیده عملکرد ضعیفی دارد و احتیاج به بازشوهای بسیار بزرگی دارد. هم سایبان ها و هم بازشوها را می‌توان با سیستم‌های مکانیکی با حس گرهای واکنش نشان دهنده به دما مجهز کرد تا درمواقع لزوم جا به جا شوند. می‌توان فاصله عمودی نورگیر را زیاد و دریچه‌های نورگیر را کوچک طراحی کرد، برای نورگیری مناسب فضا بهترین تناسب بین ارتفاع و طول فضا ۳ به ۱ است.
مطلب بیشتر:طراحی دیوار نورگیر و پاسیو با ایده های نو
آتریوم در زمستان
آتریوم‌ها حتی اگر وسایل گرم کننده نداشته باشند دمای انها به طور طبیعی از فضای بیرون بالاتر است.این اختلاف دما به موارد زیر بستگی دارد:
- قسمت حفاظت کننده از قسمتی از آتریوم که بازشو درد این قسمت مربوط به ساختمان اصلی است و بستگی به محل قرار گیری آتریوم در داخل ساختمان دارد.
- راه‌های انتقال حرارتی بین ساختمان اصلی و اتریوم و دیوارهای جدا کننده فضا
- انتقال حرارتی بین فضای آتریوم و بیرون
- منطقه قرار گیری آتریوم
مطلب پیشنهادی: ۳ کتاب برای آشنایی با آثار معماران ایرانی و اصول طراحی داخلی
آتریوم در تابستان
بیشترین مشکل آتریوم‌ها در تابستان بالا رفتن بیش از اندازه دماست. سایبانها نخستین راه حل کم کردن دما در طول تابستان هستند، سایبانها دمای موثری که توسط استفاده کنندگان حس می‌شود را تا حدی کاهش می‌دهند.سایبان های ایده‌آل قابلیت جا به جایی دارند ولی سایبانهای بدون حرکت و ثابت باعث کاهش دما در طول سال می‌شوند که برای زمستان ها مناسب نیست.اگر سایبان ها در جهت جنوبی ساختمان نصب شوند اثر آنها به حداکثر خود می‌رسد ولی اگر در جهت شمالی نصب شوند در زمستانها کاریی بیشتری دارند ولی در تابستان دمای زیاد آتریوم را نمی‌توانند به خوبی کاهش دهند، اگر سایبان ها در رنگ های روشن باشند تهویه به خوبی صورت گیرد.سایبان های داخلی اثر زیادی بر روی کاهش دما خواهند داشت همین طور از نظر هزینه مقرون به صرفه خواهد بود. زیرا هزینه نگهداری و کنترل آن کمتر است.
مطلب بیشتر:روش ساخت تراریوم، گلخانه شیشه‌ای کوچک
انواع آتریوم در اقلیم سرد و گرم
اقلیم سرد
در اقلیم‌های سرد کاربرد آتریوم بیشتر به خاطر پدیده گلخانه‌ای است که در آن ایجاد می‌شود، به وسیله سیستم‌های کامپیوتری می‌توان امروزه مقدار انرژی که داخل آتریوم جمع می‌شود را محاسبه کرد میزان این انرژی به نوع مصالح به کار رفته، نوع سطح و همین طور عایق بندی‌های انجام شده بستگی دارد. آتریوم‌ها مانند یک جعبه استاندارد از لحاظ لایه بندی هوا، تهویه طبیعی و همینطور آسایش از لحاظ تابش و دما عمل می‌کنند.
مطلب بیشتر:خانه ای سبز و با طراوت با گلخانه های خانگی کوچک
اقلیم گرم
محاسبه لایه بندی‌های هوای داخل آتریوم‌ها در اقلیم‌های گرم نه تنها به محاسبات دقیق ریاضی به وسیله نمودارهای کامپیوتری نیازمند است بلکه ساخت مدل‌هایی برای بررسی و حدس در مورد علمکرد لایه‌های هوا را نیز می‌طلبد.