فهرست مطالب

فصلنامه هنرهای زیبا - معماری و شهرسازی
سال بیست و هشتم شماره 3 (پیاپی 95، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/09/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مسعود ناری قمی*، مهدی ممتحن صفحات 7-22
    سقف تیرآهن به همراه طاق ضربی از اولین تکنیک های خاص دوره مدرن سازی ایران است که تاکنون پژوهش تاریخی مناسبی در مورد آن انجام نشده است؛ مرحوم لطیف ابوالقاسمی (استاد فقید دانشگاه تهران) در دفاع از این تکنیک، آن را به عنوان یک فناوری ایرانی، معرفی کرده است. پژوهش حاضر با رویکرد تفسیری تاریخی، به بررسی فرضیه مطرح شده از سوی ایشان، براساس متون پژوهشی معاصر به همراه اسناد دست اول تاریخی از جمله تعدادی نشریات قرن نوزدهمی معماری و ساختمان، پرداخته است. یافته های پژوهش نشان می دهد که این تکنیک در قرن نوزده میلادی سه خاستگاه متفاوت در اروپای اوایل مدرن دارد: انگلیس (جک آرک)، آلمان (طاق پروسی) و اسپانیا (سقف کاتالان) که به ترتیب براساس مساله آتش بندی، بهداشت و انطباق با تکنیک های سنتی، رشد یافته است. ورود آن به سیستم ایرانی، با منشا المانی در کارخانجات دوره پهلوی اول و با منشا انگلیسی آمریکایی در بناهای دولتی بوده است؛ اما قبل از ورود مهندسان خارجی، این شیوه با تیر چوبی رایج بوده و عملا یک تقاطع تاریخی، آن را به آهن پیوند داده است؛ لذا در قیاس با سه منشا پیشین، ایرانی بودن این تکنیک در فرضیه ابوالقاسمی تایید می شود و علاوه بر برتری در عدم نیاز به قالب بندی، نوع کار هنری انجام شده ایرانی بر روی آن در بناهای مردمی، این تکنیک را به یک میراث ارزشمند ابتدای مدرن سازی ایران بدل کرده است که مستقل از نمونه های غربی است.
    کلیدواژگان: سقف تیرآهن و طاقضربی، لطیف ابوالقاسمی، ابتدای نوگرایی، جک آرک، سقف کاتالان، طاق پروسی
  • محمدجواد گلی شیرحصار، مرتضی هادی جابری مقدم* صفحات 23-39

    تحقق کاربری های خدمات عمومی، متضمن کیفیت زندگی شهروندان است. ارزیابی کاربری زمین در طرح های توسعه شهری نشان از عدم تحقق این کاربری ها دارد. هدف مقاله حاضر، کشف علل عمده عدم تحقق این کاربری ها و ارائه چارچوب پیشنهادی بمنظور رفع آن ها است. عدم تحقق کاربری های خدمات عمومی، علیرغم مقدم بودن امر برنامه ریزی بر توسعه و تهیه طرح های تفصیلی بر بستری خالی، یکی از چالش های اساسی در حوزه جنوب غرب مشهد بوده است. بنابراین ابتدا سنجش تحقق این کاربری ها با روش تحقیق کمی مقایسه ای میان پیشنهادات طرح های تفصیلی این حوزه و وضع موجود، صورت گرفته است. یافته ها نشان از میانگین تحقق 38 درصد سطوح پیشنهادی دارد که به دلایل پیش گفته نمی تواند مطلوب باشد. در ادامه، علل عدم تحقق با استفاده از روش تحقیق کیفی و مصاحبه عمیق با 11 متخصص شهرسازی استخراج و با تکنیک کدگذاری باز و محوری تحلیل گردید؛ یافته ها حاکی از شناسایی 11مقوله محوریست که دراین میان مقوله های «برنامه ریزی بدون توجه به پدیدار مالکیت» و «ضعف و ابهام در قوانین موجود» به عنوان مقوله های ریشه ای اتخاذ گردیدند. سپس با استفاده از روش تحلیل محتوای کیفی و برآمده از نتایج مصاحبه ها و مبانی نظری، احصاء نارسایی قوانین مرتبط صورت گرفت و در انتها چارچوب پیشنهادی به منظور پاسخ به دو مقوله ریشه ای استخراج شده، ارائه گردید.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی کاربری زمین در طرح تفصیلی، عدم تحقق کاربری های خدمات عمومی، آسیب ها و موانع عمده، پدیدار مالکیت، ابهام در قوانین، چارچوب پیشنهادی
  • رضا اکبری*، آزاده علیزاده، فرشته رضائیان صفحات 41-60

    رضایت کاربران از فضای کالبدی دانشگاه، از  عوامل مهم در زمینه رقابت پذیری دانشگاه و جذب کاربر و حضور دوباره آن ها با فعالیت خلاق و بانشاط است. تغییر در اولویت های جمعیتی، سبک زندگی، فناوری، و... در میان مخاطبان دانشگاه و در نتیجه تغییر در ترجیحات آنان همراه با لزوم حرکت ناگزیر به سوی نسل سوم و چهارم دانشگاه ها، اهمیت سنجش رضایت از فضای کالبدی دانشگاه های کشور را روشن می سازد. این پژوهش ارائه چارچوبی عام جهت سنجش رضایت کاربران از فضای کالبدی دانشگاه ها و کاربست این چارچوب در دانشگاه یزد را پی می جوید. بر این اساس رضایت مندی با مناسب سازی مدل سنجش رضایت نوئل-لویتز (Noel-Levitz) با روش تحقیق کمی-پیمایشی و نمونه گیری خوشه ای از سه گروه دانشجویان، اساتید و کارمندان دانشگاه ارزیابی و تحلیل «اهمیت-عملکرد»  بر اساس قوت ها، چالش ها، شکاف عملکردی ارائه شد تا بر مبنای نتایج، اولویت های طرح جامع کالبدی دانشگاه یزد تعیین شود. یافته ها در دانشگاه یزد نشان می دهد در حرکت به سوی دانشگاه نسل سوم و چهارم از منظر فضاهای کالبدی دانشگاه، به ترتیب فاکتورهای دسترسی، عوامل حسی-عملکردی و استخوان بندی و چیدمان فضایی تاثیرگذار می باشند. اولویت برنامه های کالبدی برای این دانشگاه عبارتند از: 1)تعریف مجدد سلسله مراتب دسترسی و توسعه مدهای حرکتی؛ 2) انسجام و یکپارچگی فضای دانشگاه؛ 3) برنامه ریزی توسعه دانشگاه با استفاده بهینه از اراضی و ایجاد فعالیت های مرتبط با شهر.

    کلیدواژگان: سنجش رضایت، کاربران دانشگاه، فضاهای کالبدی دانشگاه، مدل نوئل-لویتز، دانشگاه نسل سوم و چهارم
  • سیده الهام رضایی، امیرسعید محمودی*، علی رحمانپور زنجانی صفحات 61-73

    رشد خلاقیت در روان شناسی تربیتی و آموزشی مورد توجه می باشد. این موضوع در کودکی به سبب تکامل شخصیت و تجربیات فرد دارای اهمیت است. خلاقیت دارای مراحل، اجزا و عناصری است که در فرآیند خلاقیت رخ می دهد. عوامل موثر بر خلاقیت به دو دسته فردی و محیطی (درونی و بیرونی) تقسیم می شود که این مقاله از میان عوامل بیرونی، مولفه های کالبدی محیط را مورد بررسی قرار داده است. بر اساس فرآیند رشد شناختی، ادراک کودکان از سن 6 سالگی جنبه عملی پیدا کرده و از محیط تاثیر بیشتری می گیرد. در این دوران بیشتر زمان کودکان در فضاهای آموزشی سپری می شود. هدف پژوهش، شناسایی مولفه های کالبدی موثر بر فرآیند خلاقیت کودکان 6 تا 11 سال در فضاهای آموزشی و ارتباط سنجی آن ها با شاخص های خلاقیت است. روش پژوهش حاضر کیفی-کمی بوده که در بخش دیدگاه های نظری، از راهبرد تحلیلی جهت شناسایی شاخص ها و از راهبرد توصیفی جهت رابطه سنجی میان آن ها استفاده شده است. داده های حاصل از پرسشنامه محقق ساخت، به کمک نرم افزار SPSS22 و Amos24 با روش تحلیل عاملی و تحلیل مسیر، بررسی شده است. نتایج به دست آمده، وجود رابطه معنادار میان مولفه های محیطی و شاخص های سیالیت، بسط و اکتشاف به عنوان شاخص های خلاقیت را نشان داده و مولفه طراحی فضا جهت ایجاد احساس های مختلف، بیشترین تاثیر را بر خلاقیت دارد.

    کلیدواژگان: رشد، خلاقیت، کودک، محیط کالبدی، فضای آموزشی
  • زینب حیاتی، احد نژاد ابراهیمی*، مریم سلیمانی صفحات 75-89

    پله در خانه های ایرانی همچون خانه های تاریخی دزفول می تواند علاوه بر جنبه ارتباطی آن، تجربه زیستی متفاوتی را برای ساکنین آن رقم زند و در جایگاه مکان ارزیابی گردد. این پژوهش که قصد دارد با استفاده از مدل کانتر جایگاه پله را در خانه های تاریخی دزفول ارزیابی نماید، با رویکردی کیفی و با اتکا به روش تئوری داده بنیاد انجام شده است. داده ها از طریق مصاحبه های عمیق نیمه ساختاریافته با ساکنین خانه ها، برداشت های پلانی و مشاهدات میدانی، حاصل و با کدگذاری تجزیه و تحلیل شدند. 26 نمونه از خانه هایی که معیارهای انتخاب پژوهش را داشته اند، شناسایی و مستندات لازم برای تحلیل یکایک آنها گردآوری شد. اصلی ترین معیارهای انتخاب نمونه ها، رواج در دوره زمانی خود و دسترسی به آنها بوده است. یافته ها حاکی از این است، نقش پله در سه دسته «فعالیت»، «کالبد» و «معنا» در برگیرنده مقولاتی است که بیش از یک فضای ارتباطی در خانه های تاریخی دزفول به ایفای نقش می پردازد. «اجتماع پذیری»، «سلسله مراتب فضایی»، «نماد و نشانه»، «هویت پذیری»، «خاطره انگیزی»، «تداوم و پیوستگی فضایی»، «مرزبندی» و «غنای بصری» از جمله نقش های پله در خانه های تاریخی دزفول هستند. بطور کلی پله در خانه های دزفول، با انطباق فعالیت های انسانی با کالبد معماری از طریق همگرایی سه مولفه مذکور سیستمی یکپارچه را پیکربندی نموده است.

    کلیدواژگان: خانه های تاریخی دزفول، فضای ارتباطی پله، مدل مکان کانتر، پله در خانه های دزفول
  • محسن محمدی، زهرا قیابکلو*، حامد مضطرزاده صفحات 91-105

    در اقلیم گرم و مرطوب به دلیل دما و رطوبت بالا، ایجاد منطقه آسایش در شرایط بحرانی، تنها از طریق تهویه طبیعی امکان پذیر نیست. استفاده مداوم از سرمایش مکانیکی، ساکنین بنا را از هوای تازه، محروم و سلامت آن ها را تهدید می کند. پوسته به ویژه پنجره های ساختمان، بر تبادل حرارت میان درون و بیرون، بارهای سرمایشی و تقاضای انرژی بنا و آسایش حرارتی ساکنین تاثیرگذار هستند. در پژوهش حاضر، از طریق شبیه سازی در نرم افزار دیزاین بیلدر، با هدف به حداقل رساندن ساعات نارضایتی و حرارت ناشی از تابش خورشیدی هنگام بهره گیری از تهویه طبیعی، ضمن بررسی تاثیرگذاری جنس جداره های بنا و شیوه سایه اندازی روی پنجره ها بر نسبت بهینه پنجره به سطح نما، با روش بهینه سازی، ابعاد و میزان بازشوی بهینه پنجره ها در ساختمان های مسکونی شهر عسلویه تعیین شد. برای پیکربندی های مختلف متداول و بهینه، مجموع ساعاتی که می توان از طریق تهویه طبیعی به آسایش حرارتی دست یافت، محاسبه شد. مطابق با یافته ها، جنس شیشه (ضرایب عبور نور مرئی و انتقال حرارت) و بهره حرارتی خورشید، مهم ترین عامل در تعیین مقادیر بهینه هستند. در نسبت 30%، با مصالح بهینه، دریافت حرارت از 3574 کیلووات طی یک سال، به 270 رسید. مقادیر 10%، 16%، 18%، 20%، 22%، 24%، 26%، 32%، 34%، 36% برای نسبت پنجره به دیوار، با میزان بازشوی پنجره به ترتیب برابر با 75%، 49%، 84%، 54%، 66%، 36%، 94%، 38%، 5%، 5%، بهینه هستند.

    کلیدواژگان: نسبت پنجره به دیوار، آسایش حرارتی، تهویه طبیعی، بهینه سازی، ضریب بهره حرارتی خورشیدی، عسلویه
|
  • Masoud Nari Ghomi *, Mehdi Momtahen Pages 7-22
    The roofing technique known as  Jack Arch which featuresa brick- arched roof on top of steel I-beams, is one of the earliest specialized building techniques from Iran's modernization period that has not been thoroughly researched . While contemporary structural engineers in Iran often regard it as an indignant method,, architects haveshown increasing interest in it. Many years ago, the late Latif Abolghasmi, aprofessor of the University of Tehran, advocated for this technique as an indigenous Iranian technology, though his claims were not well-documented. This research investigates his hypothesis using a historical interpretation approach.;. The findings reveal that the Jack Arch technique has three different origins in early modern Europe duringthe nineteenth century: England (Jack Arch), Germany (Prussian arch) and Spain (Catalan roof). The Jack Arch was initially used for fire proofing  textile factories,  the Prussian vault originated from  traditional waterproofing methods for  wooden structures at the basement level, and  the Catalan vault continued  a traditional system possibly rooted in  Islamic  Spain or Mexican indigenous practices.In Iran, the adoption of this technique has two main sources: a popular origin: continuing from Iran’sadvanced vaulting systems ,and an engineering origin, in the early Pahlavi period by German and Anglo-American engineers in factories and governmental buildings. Prior to the arrival of foreign engineers, this method was common with wooden beams, creating a historical link to steel usage.; Compared to the Jack Arch, the Iranian counterpart is unique due to its construction without form-working. In comparison to the Prussian vault, the Iranian type exhibit more elaborated brickwork, whereas  the German type seldom uses formwork. The Catalan Vault shares many similaritieswith the Iranian vault, not only in form-working but also in the technique’s purpose. However, ithasno historical connection with contemporary Iran, and its brickwork is muchsimpler than that of Iranian vault. In addition, the thin brick layering technique called ‘LaPoush’ in Iran, seen in  some Catalan vault, does not rely on the brick's inherent resistance as the Iranian vault does.As a result, Abolghasemi's hypothesis is partially confirmed: the technique is not unique to Iran, but the Iranian variant does not have a foreign origin..Western engineering significantly  catalyzed its development, particularlyevident in factory constructions  where the brickwork is exposed without plastering, unlike in residential buildings where it is flattened and plaster. The technical superiority of Iranian works, especiallyin popular buildings such as local mosques and trading centers, showcases  fine brickwork and sophisticated methodsfor concealing steel beams, meriting recognitionas cultural heritage from Iran’s early modern era.
    Keywords: Vaulted Roof On I-Beam, Latif Abolghasemi, Early Modern Era, Jack Arch, Catalan Vault, Prussian Vault
  • Mohammadjavad Goli Shirhesar, Morteza Hadi Jaberi Moghaddam * Pages 23-39

    The realization of the public service land uses –such aseducational, park and green space, cultural, therapeutic and sports venues—guarantees the quality of life of citizens. However, the evaluation of land use planning in urban development plans reveals a consistent failure to realize these uses.This research aimed to identify the fundamental obstacles to the realization of these public service land uses and propose a framework to address these challenges .  A significant issue in the southwest planning area of Mashhad has been the non-realization of a considerable portion of public service land uses, even though the area was predominantly empty and undeveloped at the time of preparing the detailed plans. This issue arises when planning is prioritized over actual development.The detailed plans among the urban development plans were selected for this study becuase they are the most precise in terms ofland use planning at the  parcel level. Therefore, first of all, the achievement level of proposed public service uses in the detailed plans in the southwest of Mashhad planning area wasmeasured quantitatively by comparing  the pre-proposed plan with the current situation. This comparison was conducted using both overlapping and non-overlapping methods. The findings indicate an average achievement rate of 38% of the proposed area, a figure that is far from satisfactory.Following this, the reasons for the non-realization of these uses were identified using qualitative research method, in-depth interviews were conducted with 11 urban planning experts and data were analyzed using open and axial coding techniques. From this analysis, 11 central issues were identified, withtwo fundamental issues emerging as root causes“planning regardless of ownership issue” and “weakness and ambiguity in existing laws and lack of attention to rectifying it”. This identification was done based on the frequency of open codes and their classification in axial codes.The first fundamental issue highlights the need for planners to consider land ownership types and registered ownership boundaries when designating public service uses. The second fundamental issue although outside the immediate scope of planning, pertains to urban laws and significantly impacts the realization of public service uses. Both issues demand special attention to improve the realization of public service land uses.  Addressing land ownership in land use planning and resolving legal ambiguities are crucial steps in enhancing the feasibility of these uses. Using the qualitative content analysis method and based on the results of the interviews and theoretical foundations, the inadequacy of related laws was further examined. The findings indicate the necessity of planning the public service land uses based on the ownership considerations and the clarification and amendment of related laws to form a viable framework. Keywords: Land use planning in detailed plan, non-realization of public service land uses, major damages and obstacles, ownership issue, ambiguity in laws, proposed framework

    Keywords: Land Use Planning In Detailed Plan, Non-Realization Of Public Service Land Uses, Major Damages, Obstacles, Ownership Issue, Ambiguity In Laws, Proposed Framework
  • Reza Akbari *, Azadeh Alizadeh, Fereshte Rezaeian Pages 41-60

    The satisfaction of users with university campuses plays a pivotal role in shaping the competitiveness and attractiveness of educational institutions. On one side, changes in demographic priorities, lifestyle, technology, etc. and on the other side, changing preferences among university audiences along with the necessity of an inevitable movement towards third and fourth-generation universities, highlight the importance of evaluating physical space satisfaction in Iranian universities. The characteristics and qualities of the build environment have a direct effect on activities and behavior. Fourth- generation universities aim to create a campus where students and scientists from all over the world continuously work in a challenging and inspiring environment. This research aims to providee a general framework for evaluating users' satisfaction with the physical space of universities (specifically the campus) , with a focus on its application within the context of Yazd University. Drawing upon the Noel-Levitz satisfaction model, this research seeks to assess and understand the satisfaction levels of students, professors, and staff at Yazd University.  Through the use of quantitative-survey and three cluster sampling of students, professors and staff the study delves into various dimensions of satisfaction related to the campus environment. We conducted “importance-performance analysis (IPA) based on strengths (the questions have the most importance and the highest satisfaction), challenges (the questions have the most importance and the least satisfaction) and performance gap to identify planning priorities in the Yazd University campus . The findingsunderscore the importance of several key factors in shaping users' satisfaction with university campuses, namely, accessibility, sensory-functional, and spatial syntax. . Based on the factors, the priorities for Yazd University campus planning are: 1) redefining the access hierarchy and developing diverse modes of mobility, 2) creating coherent and integrated forms of the campuses 3) Planning the development of campuses  based on optimal use of land and creating activities related to the city.  In conclusion, this research contributes to the existing literature by offering insights into users' satisfaction with university campuses in Iran. By adapting the Noel-Levitz satisfaction model and conducting a comprehensive evaluation, the study provides valuable data and recommendations for enhancing the campus experience. By prioritizing factors such as accessibility and spatial design, universities can create environments that foster innovation, collaboration, and overall satisfaction among users.

    Keywords: Evaluating Satisfaction, University Users, Campus, Noel-Levitz Model, Third, Fourth Generation Universities
  • Seyedh Elham Rezaei, Seyed Amirsaeid Mahmoodi *, Ali Rahmanpour Zanjan Pages 61-73

    The development of creativity is a significant topic in educational psychology studies. This issue is especially important in childhood due to the completion of several development stages, particularly the development of personality. In childhood, a person gains various experiences and their personality and character develop gradually. Therefore, creativity can be studied and examined as one of the critical areas in research. Creativity involves various stages, levels, components and elements that occur in the creative process. Factors affecting creativity are divided into two categories: personal and environmental . The personal category, also known as internal category, includes  emotional, cognitive, intellectual and characteristics skill. The environmental category, or external category, includesfactors related to the positions that a person has in relation to others such as family environment, social environment and partnerships, educational factors and physical environmental factors. This article examined the physical elements of the environment among the external factors. Based on the process of cognitive development, children's perception becomes more practical from the age of 6 years old and is increasinglyinfluenced by the environment and its elements. During this period, children can spend most of their time outside  the home  in spaces such as educational environments. The main purpose of this research is to identify the physical elements that affect the creativity of children  aged 6 to 11 years old in educational spaces. Another purpose of this research is to identify the correlation between the physical elements and the components of developing creativity in children within this age group. The methodology of this research is a mixed-method approach incorporating both qualitative and quantitative research. A substantial amount of information about the physical elements and creativity indicators was collected through a literature review  of theoretical and experimental background records and documents. To measure the relationship between physical elements and creativity indicators, a quantitative method using descriptive strategy and correlation technique. The required data for the analysis  were collected using a researcher-made questionnaire. The questionnaire was distributed through three types of schools in different area of Zanjan: public schools, non-profit schools, and private educational centers known  as self-sufficient schools. The collected data was analyzed using two analytical software programs: SPSS22 and Amos22. Results revealed a significant relationship between the environmental components andcreativity indicators : “fluidity”, “expansion” and “exploration”. regarding the degree of influence, the component of “space design to create different feelings” have the greatest impact on creativity and its indicators. Other indicators that significantly impacted  creativity included: “diversity in open spaces”, “package, shape and geometry of space and architecture”, “use of various materials and colors in space”, “connection with open spaces and green spaces”, “use of  different furniture and various arrangements of furniture”, “variety of use and application of space” and “interaction between children and participation of children”.

    Keywords: Development, Creativity, Child, Physical Environment, Educational Environment
  • Zeinab Hayati, Ahad Nejad Ebrahimi *, Maryam Soleimani Pages 75-89

    Stairs, serving as  vertical communication elements,  has historically connected different spatial layers with Iranian houses, particularly evident in the architectural heritage of Dezful historical houses. . This research employs Canter's model to evaluate the positioning of the stairs during theQajar and Pahlavi periods in Dezful considering its significance in the evolution of human habitation . Through qualitative inquiry, this research explores the position of the stairs in the historical houses of Dezful (Qajar and Pahlavi periods) based on the inductive approach and the Grounded Theory  method. Primary data collection involved 21 semi-structured interviews with residents, grounded observations and plan analyses of 26 selected houses. In this process, 15 samples of houses that met the selection criteria of the research were identified and necessary documents were collected for the analysis of each of them. The primary criteria for selecting these samples were their prevalence during their respective historical periods and the accessibility of their residents. Subsequently, 11 additional similar houses were visited to gather further information and to review and refine the identified categories..  Findings reveal that in the historical houses of Dezful,  stairs are strategically positioned within the spatial fabric , influencing "bodily engagement", "activities" and "symbolic meaning". Consequently, stairs, along with other spatial elements, have contributed to creating a unique living experience in Dezful houses. Key aspects associated with stairs in these historical houses include "Sociability," "Spatial Hierarchy," "Symbol and Sign," "Identity," "Memorability," "Spatial Continuity and Connectivity," "Bordering and Territorialization," "Climatic Comfort," "Orientation," "Interspatial Aspect," and "Visual Richness." Overall, it can be concluded that the stairs in Dezful houses have established a continuous and integrated system that harmonizes human activities with the architectural design by intertwining "body," "activity," and "meaning."

    Keywords: Historical Houses Of Dezful, Communication Space Of Stair, Canter's Model, Stairs In Dezful Houses
  • Mohsen Mohammadi, Zahra Ghiabaklou *, Hamed Moztarzadeh Pages 91-105

    Establishing thermal comfort zones solely through natural ventilation in hot and humid climates is challenging.. Continuous reliance on mechanical cooling can compromise indoor air quality, posing health risks to building occupants. The building's skin and windows play a crucial role in the heat exchange, cooling loads, energy demands, and the thermal comfort of the residents. This study aimed to minimize total annual discomfort hours and solar radiation heat gain from external windows while utilizing natural ventilation in a residential building in Asalouyeh City’s hot humid cliamte. Additionally, the study examined the impact of transparent and opaque wall materials, as well as window shadings, on the optimal Window-to-Wall Ratio (WWR)to minimize solar gain and discomfort hours.

    Method

    For each common and proposed configuration of building construction and different values for WWR (10%-90%), the annual Predicted Mean Vote (PMV) and the Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) were determined at 1-hour intervals in a sitting zone of the case study building. The indices were also determined for the thermal peak day at 30-minute intervals. The obtained values were compared with the comfort range recommended by ASHRAE Standard 55 (+0.5 < PMV < -0.5, 0 < PPD < 80%). The annual total hours during which achieving thermal comfort through natural ventilation is possible were calculated. Finally, the optimal window-to-wall ratio (WWR) and opening areas in the optimal construction configuration were determined using the optimization method.

    Results

    With a WWR of 30% (a common ratio in building construction), the total annual solar radiation heat gain decreased from 3574 kW to 270 kW with proposed materials. The seating area remained within the comfortable temperature range for at least 737 hours throughout the year, thanks to natural cooling. Optimal WWR values included 10%, 16%, 18%, 20%, 22%, 24%, 26%, 32%, 34%, 36% in combination with open areas of  75%, 49%, 84%, 54%, 66%, 36%, 94%, 38%, 5%, 5%respectively. The optimal properties for transparent surfaces include aluminum thermal break window frames, a 1-meter overhang, and left and right side-fin shadings for windows made from lightweight concrete cast (Conductivity: 0.3800 W/m-K, Specific Heat: 1000.00 J/kg-K, Density: 1200.00 kg/m³, Thickness: 0.002 m), and 6mm/6mm air blue double-glazed glass (SHGC: 0.15, LT: 0.15, U-Value: 2.555 W/m²-K). The conductivity, specific heat, density, and thickness of the outermost and innermost layers were 0.16 and 0.17 W/m-K, 880.00 and 900.00 J/kg-K, 2800.00 and 1390.00 kg/m³, 0.002 and 0.005 m, respectively. The study also introduced the thermal properties of non-transparent surfaces.

    Conclusion

    Findings showed that the glass properties (Light Transmission and Thermal transmittance or U-Value) and Solar Heat Gain Coefficient (total solar transmission) are the most important factors in determining the optimal design compared to other parameters (including thermal insulation, R-value of non-transparent surfaces, shading devices). Although minimizing WWR is recommended for hot and humid climates, this ratio can be increased by choosing the appropriate glass.

    Keywords: Asalouyeh City, Natural Ventilation, Optimization, Solar Heat Gain Coefficient, Thermal Comfort, Window-To-Wall Ratio