نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رضوان خالوندی
• مهرداد کریمی مشاور

گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

ماهیت چندوجهی و درهم‌تنیدگی نیازهای زیستی شهری سبب شده راه‌حل‌های بهبود شرایط آسایش ریزاقلیم‌ها به‌ویژه در مناطق متراکم با نتایجی غیرقابل‌پیش‌بینی با نوعی عدم قطعیت همراه باشند. در حقیقت آسایش محیطی در فضاهای شهری تابعی پیچیده از تعامل پارامترهای مختلف محیطی است. این پژوهش به بررسی این فرضیه می‌پردازد که مداخلات شهری با هدف بهینه‌سازی یک عامل آسایشی (مانند کاهش دما)، ممکن است به دلیل رفتارهای متناقض و اثرات زنجیره‌ای، منجر به وخامت در سایر ابعاد آسایش یا حتی کاهش آسایش کلی شود. این پژوهش با تمرکز بر نوع رفتار عناصر ساختاری رایج در بلوک‌های شهری در رابطه با فاکتورهای سه‌گانه دما، سرعت باد و تأثیرات محیطی مرتبط با فشار و تعاملات میان آن‌ها در محیط‌های شهری نشان می‌دهد که تلاش برای بهبود حداکثری یک مؤلفه آسایش می‌تواند سایر جوانب آسایشی را مختل کند. بدین ترتیب طراحی‌های مبتنی بر بهبود شرایط خرداقلیم‌های شهری نیازمند یک رویکرد بهینه‌سازی چندهدفه به جای مقادیر حداقلی/حداکثری برای دستیابی به یک وضعیت آسایش پایدار هستند. نتایج شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات محاسباتی نشان می‌دهد که تغییرات بنیادین در حجم و پیکره اصلی بلوک‌ها، با پتانسیل کنترل دینامیک جریان باد و توزیع سایه از طریق شکل‌دهی به ریزاقلیم، می‌تواند تا ۷۰ درصد شرایط آسایش چندجانبه را بهبود بخشد. در مقابل، مداخلات محدودتر در سطح نما (مانند افزودن عناصر یا ایجاد حفره‌هایی در حجم) تنها تا ۴۰ درصد در بهبود شرایط همه‌جانبه نقش دارند. این تفاوت، لزوم رویکردی استراتژیک در طراحی شهری برای غلبه بر رفتارهای متناقض بین فاکتورهایی نظیر دما، سرعت باد و اثرات فشاری را برجسته می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

• خرداقلیم شهری
• راهکارهای آسایش
• پارادوکس طراحی
• مدل‌سازی چندعاملی
• تاب آوری

موضوعات

• پایداری شهری

عنوان مقاله [English]

Paradoxes of improving microclimates and urban comfort: Conflict between temperature, wind velocity, and pressure in determining optimal values

نویسندگان [English]

• Rezvan Khalvandi
• Mehrdad Karimimoshaver

Department of Architecture, Faculty of Art and Architecture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran

چکیده [English]

The multifaceted nature and interwoven structure of urban biophysical needs have caused solutions intended to improve microclimatic comfort—particularly in dense areas—to lead to unpredictable outcomes accompanied by a degree of uncertainty. In fact, environmental comfort in urban spaces is a complex function shaped by the interaction of multiple environmental parameters. This study examines the hypothesis that urban interventions aimed at optimizing a single comfort factor (such as reducing temperature) may, due to contradictory behaviors and chain effects, worsen other dimensions of comfort or even reduce overall comfort. Focusing on the behavior of common structural elements in urban blocks in relation to the three key factors — temperature, wind speed, and pressure‑related environmental effects — and their interactions within urban environments, this research shows that maximizing one comfort parameter can disrupt other comfort aspects. Thus, designs based on improving microclimatic conditions require a multi‑objective optimization approach rather than relying on minimum/maximum thresholds in order to achieve stable comfort conditions. The results of computational fluid dynamics simulations indicate that fundamental changes in the volume and primary form of urban blocks — by shaping microclimates and influencing wind‑flow dynamics and shadow distribution — can improve multi‑dimensional comfort conditions by up to 70 percent. In contrast, more limited façade‑level interventions (such as adding elements or creating openings in the volume) contribute only up to 40 percent to comprehensive comfort improvements. This disparity underscores the need for a strategic urban design approach that can resolve contradictory behaviors among factors such as temperature, wind speed, and pressure effects.

کلیدواژه‌ها [English]

• Urban microclimate
• Comfort strategies
• Design Paradox
• Multi-factor modeling
• Resilience