Determining Open Space Thermal Comfort Range for Isfahan’s Elementary Schools for Girls

Document Type : Original Article

Authors

1 PhD Candidate, Advancement in Architecture and Urban Planning Research Center, Islamic Azad University, Najafabad Branch

2 Assistant Professor, Advancement in Architecture and Urban Planning Research Center, Islamic Azad University, Najafabad Branch

3 Assistant Professor, School of Architecture and Environmental Design, Iran University of Science and Technology, Tehran

4 Associate Professor, Faculty of Humanities, Islamic Azad University, Najafabad Branch

Abstract

Students learn important educational, environmental, and social skills in schools' open space, which serves as a place for both playing and studying, and hence among important spaces in schools. The open space, therefore, demand special specifications to meet all needs of students, including thermal comfort in schoolyards. Determining thermal comfort range is complicated, and varies for people with different backgrounds, expectations, cultures, ages, and genders. The present study aims to determine thermal comfort range and neutral temperature in Isfahan girls' elementary schools' open spaces. Three schools were chosen to represent the three climatic zones in the province, in Naeen, Meymeh, and Shahreza; which have hot and dry, moderate and dry, and semi cold zones respectively. Then climatic variables such as temperature, humidity, and wind speed were obtained in their schoolyards, using a temperature and humidity data logger and anemometer, with 500 students having completed a questionnaire. In the second stage, the thermal index of physiological equivalent temperature was calculated using Rayman software, and the range of thermal comfort and neutral temperature of girls aged 7 to 13 in Isfahan was calculated using statistical software and a linear regression diagram. According to the findings, the neutral temperature was 17.4°C, and the thermal comfort range was 13.6°C to 32°C, which is inconsistent with Ashrae and Iso 7730 standards, and even previous Isfahan thermal comfort studies. This highlights the importance of working out thermal comfort for various ages and genders in Iranian cities. The 17.4°C percent neutral temperature suggests that the sample population is to relatively colder conditions.

Keywords

References

احمدپور کلهرودی، نرگس و محمدرضا پورجعفر و محمدجواد مهدوی‌نژاد و سمیرا یوسفیان. «نقش و تأثیر عناصر طراحی در کیفیت آسایش حرارتی فضاهای باز شهری؛ بررسی موردی: طراحی پیاده‌راه طمقاچی‌ها در کاشان»، در نامۀ معماری و شهرسازی، ش 18 (بهار و تابستان 1396)، ص ۵۹-۷۹.
اداره کل هواشناسی استان اصفهان. نمایۀ اقلیمی اصفهان، 1394.
انصاری‌منش، مریم و نازنین نصراللهی. «تعیین محدودۀ آسایش حرارتی ساکنان به‌منظور بهینه‌سازی کیفیت محیط داخل در ساختمان‌های اداری کرمانشاه»، در نقش جهان، دورۀ ۴، ش 2 (پاییز و زمستان 1393)، ص ۱۱-۲۱.
بقایی، پرهام و مجتبی انصاری و محمدرضا بمانیان و ریما فیاض. «محدودۀ آسایش حرارتی در فضای باز مسکونی سنتی شهر یزد»، در فصلنامۀ هویت شهر، دورۀ 9، ش 23 (پاییز 1394)، ص ۵۹-۷۲.
حیدری، شاهین و علیرضا منعام. «ارزیابی شاخصه‌های آسایش حرارتی در فضای باز»، در مجلۀ جغرافیا و توسعۀ ناحیه‌ای، ش 20 (بهار و تابستان 1392)، ص ۱۹۷-۲۱۷.
حیدری، شاهین. «برهم‌کنش جریان هوا، دما و راحتی در فضاهای باز شهری؛ مطالعۀ موردی: اقلیم گرم و خشک ایران»، در نشریۀ هنرهای زیباـ معماری و شهرسازی، دورۀ 17، ش 2 (تابستان 1391)، ص ۳۷-۴۲.
ــــــــ . سازگاری حرارتی در معماری: نخستین قدم در صرفه‌جویی مصرف انرژی، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 1393.
زمردیان، زهراسادات و سعید امینیان و منصوره طاهباز. «ارزیابی آسایش حرارتی در کلاس درس در اقلیم گرم و خشک؛ مطالعات میدانی: دبستان دخترانه در شهر کاشان»، در نشریۀ هنرهای زیبا، ش ۶۸ (زمستان 1395)، ص ۱۷-28.
صبوری، صابر و لیلا رحیمی. «تحلیل زمانی آسایش اقلیمی شهرها با رویکرد کاهش مصرف انرژی؛ مطالعۀ موردی: شهرهای تهران، تبریز، اصفهان، شیراز، یزد و بندرعباس»، در فصلنامۀ پژوهش‌های سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی انرژی، سال سوم، ش 6 (بهار 1396)، ص ۷-35.
صمدپور شهرک، مهسا و منصوره طاهباز. «بازنگری فضای باز مدارس در اقلیم سرد؛ نمونۀ موردی: شهر تبریز»، در ماهنامۀ شباک، ش ١۸ (بهمن 1395)، ص ۴۳-64.
عظمتی، حمیدرضا و زینت امینی‌فر و سمیه باقرپور. «الگوی چیدمان فضایی مدارس نوین مبتنی بر اصول مدارس اسلامی در راستای ارتقاء یادگیری افراد»، در نقش جهان، دورۀ ۶، ش 2 (تابستان 1395)، ص ۱۶-۲۳.
عظمتی، حمیدرضا و سمانه صباحی و سعید عظمتی. «عوامل محیطی مؤثر بر رضایتمندی دانش‌آموزان از فضاهای آموزشی»، در نقش جهان، سال دوم، ش ۱ (بهار و تابستان 1391)، ص ۳۱-42.
فیضی، محسن و سینا رزاقی اصل. «مروری بر نظریات و گرایشات معماری منظر حیاط باز مدارس»، در فصلنامۀ آرمان‌شهر، ش 2 (بهار و تابستان 1388)، ص ۵۹-۶۶.
گواهی، سعید و شجاعی‌زاده، کبری و ایوب کریمی جشنی. «تحلیل شاخص اقلیم گردشگری دمای معادل فیزیولوژی (pet) در شهر اهواز بازه زمانی (۱۹۸۰-۲۰۱۰)»، در فصلنامۀ فضای گردشگری، سال چهارم، ش 15 (تابستان 1394)، ص 1۲7-1۴۲.
مجیدی، فاطمه‌السادات و شاهین حیدری و محمود قلعه‌نویی و مریم قاسمی سیچانی. «تفاوت فصلی حدود آسایش حرارتی در محلات قدیم و جدید شهر اصفهان؛ مطالعۀ موردی: محلات جلفا و مرداویج» در نشریۀ هنرهای زیباـ معماری و شهرسازی، دورۀ ۲۳، ش 2 (تابستان 1397)، ص ۳۱-۴۲.
مجیدی، فاطمه‌السادات و شاهین حیدری و محمود قلعه‌نویی و مریم قاسمی سیچانی. «ارزیابی و مقایسۀ آسایش حرارتی در محلات مسکونی شهر اصفهان؛ مطالعۀ موردی: محلۀ علی‌قلی‌آقا و دشتستان»، در دوفصلنامۀ مطالعات معماری ایرانی، ش 15 (بهار و تابستان 1398)، ص ۴۷-۶۴.
مجیدی، فاطمه‌السادات و شاهین حیدری و محمود قلعه‌نویی و مریم قاسمی سیچانی.«ارزیابی و تحلیل وضعیت آسایش حرارتی فضای باز محلات مسکونی با استفاده از شاخصه‌های حرارتی؛ نمونۀ موردی: محلات منتخب شهر اصفهان»، در نشریۀ علمی معماری و شهرسازی ایران، دوره 10، ش 18 (پاییز و زمستان 1398)، ص 1۱۳-1۲۶.
معاونت برنامه‌ریزی، پژوهش و فناوری اطلاعات شهرداری اصفهان. اطلس کلان‌شهر اصفهان، تهران: هم‌صدا، 1394.
معاونت پژوهش، برنامه‌ریزی و نیروی انسانی، گروه طرح و برنامه. سالنامۀ آماری آموزش و پرورش استان اصفهان سال تحصیلی 9۷-9۸، 1398.
منتظری، مرجان و لعلا جهانشاهلو و حمید ماجدی. «تأثیر مؤلفه‌های فرم کالبدی شهری بر آسایش حرارتی فضاهای باز شهری؛ نمونۀ موردی: اراضی پشت سیلو شهر یزد». در فصلنامۀ جغرافیا و مطالعات محیطی، ش 22 (تابستان 1396)، ص ۶۳-84.
نجفی، محمدعلى و نجمه نجفى. «بررسى آسایش حرارتى با استفاده از روش‌های PMV و PPD؛ مطالعۀ موردى: بازار وکیل شیراز»، در هفت حصار، دورۀ ۱، ش 1 (پاییز 1391)، ص ۶۱- 70.
نقره‌کار، عبدالحمید و سمانه تقدیر و صدیقه معین مهر. «اصولی برای معماری فضاهای آموزشی مبتنی بر تعریف انسان و معماری از منظر اسلام»، در نشریۀ انجمن علمی معماری و شهرسازی ایران، ش 10 (پاییز و زمستان 1394)، ص ۱۰۱-113.
هاشمی رفسنجانی، لیلی‌السادات و شاهین حیدری. «ارزیابی آسایش حرارتی تطبیقی در خانه‌های مسکونی اقلیم گرم و خشک؛ مطالعۀ موردی: استان کرمان»، در نشریۀ معماری اقلیم گرم و خشک، دورۀ ۶، ش ۷ (بهار و تابستان 1397)، ص ۴۳-64.
 
Abdeen, A. & A. Ali & A. Abel-Rahman & S. Ookawara. “Experimental Study on Thermal Comfort Conditions in Existing Public Primary Schools Buildings in Upper Egypt; Sustainability in Energy and Buildings: Research Advances”, in Journal of Sustainability in Energy and Buildings, 3 (2014), pp. 58-63.
Al-Rashidi, Khaled & Radhi Alazmi & Mubarak Alazmi. “Artificial Neural Network Estimation of Thermal Insulation Value of Children’s School Wear in Kuwait Classroom”, in Journal of Advances in Artificial Neural Systems, 2015 (2015), pp. 1-9.
Canan, Fatih & Iacopo Golasi & Virgilio Ciancio & Massimo Coppi & Ferdinando Salata. “Outdoor Thermal Comfort Conditions During Summer in a Cold Semi-Arid Climate. A Transversal Field Survey in Central Anatolia (Turkey)”, in Journal of Building and Environment, 148 (2019), pp. 212-224.
Cheng, Wenwen & Robert D. Brown. “An Energy Budget Model for Estimating the Thermal Comfort of Children”, in Journal of Biometeorology, Vol. 64, No. 8 (2020), pp. 1355-1366.
Fang, Zhaosong & Xiwen Feng & Jianlin Liu & Zhang Lin & Cheuk Ming Mak & Jianlei Niu & Kam-Tim Tse & Xiaoning Xu. “Investigation into the Differences among Several Outdoor Thermal Comfort Indices against Field Survey in Subtropics”, in Journal of Sustainable Cities and Society, 44 (2019), pp. 676-690.
Fang, Zhaosong & Xiaoning Xu & Xiaoqing Zhou & Siqing Deng & Huijun Wu & Jianlin Liu & Zhang Lin. “Investigation into the Thermal Comfort of University Students Conducting Outdoor Training”, in Journal of Building and Environment, 149 (2019), pp. 26-38.
Haddad, Shamila & Paul Osmond & Steve King. “Revisiting Thermal Comfort Models in Iranian Classrooms During the Warm Season”, in Journal of Building Research & Information, Vol. 45, No. 4 (2017), pp. 457-473.
Hasehzadeh Haseh, Roya & Mehdi Khakzand & Morteza Ojaghlou. “Optimal Thermal Characteristics of the Courtyard in the Hot and Arid Climate of Isfahan”, in Journal of Buildings, Vol. 8, No. 12 (2018), p. 166.
Havenith, George & Kalev Kuklane & Jintu Fan & Simon Hodder & Yacine Ouzzahra & Karin Lundgren & Yuhan Au & Dennis Loveday. “A Database of Static Clothing Thermal Insulation and Vapor Permeability Values of Non-Western Ensembles for Use in Ashrae Standard 55, Iso 7730, and Iso 9920”, in ASHRAE Trans, Vol. 121, No. 1 (2015), pp. 197-215.
Johansson, Erik & Sofia Thorsson & Rohinton Emmanuel & Eduardo Krüger. “Instruments and Methods in Outdoor Thermal Comfort Studies–the Need for Standardization”, in Journal of Urban Climate, 10 (2014), pp. 346-366.
Kenawy, Inji & Hisham Elkadi. “The Outdoor Thermal Benchmarks in Melbourne Urban Climate”, in Journal of Sustainable Cities and Society, 43 (2018), pp. 587-600.
Lai, Dayi & Chaobin Zhou & Jianxiang Huang & Yi Jiang & Zhengwei Long & Qingyan Chen. “Outdoor Space Quality: A Field Study in an Urban Residential Community in Central China”, in Journal of Energy and Buildings, 68 (2014), pp. 713-720.
Lai, Dayi & Chuanming Chen & Wei Liu & Yifu Shi & Chun Chen. “An Ordered Probability Model for Predicting Outdoor Thermal Comfort”, in Journal of Energy and Buildings, 168 (2018), pp. 261-271.
Lin, Tzu-Ping & Andreas Matzarakis & Ruey-Lung Hwang. “Shading Effect on Long-Term Outdoor Thermal Comfort”, in Journal of Building and Environment, Vol. 45, No. 1 (2010), pp. 213-221.
Nasir, Rabiatul Adawiyah & Sabarinah Sh Ahmad & Azni Zain Ahmed. “Psychological Adaptation of Outdoor Thermal Comfort in Shaded Green Spaces in Malaysia”, in Journal of Procedia-Social and Behavioral Sciences, 68 (2012), pp. 865-878.
Nasrollahi, Nazanin & Zhila Hatami & Mohammad Taleghani. “Development of Outdoor Thermal Comfort Model for Tourists in Urban Historical Areas; a Case Study in Isfahan”, in Journal of Building and Environment, 125 (2017), pp. 356-372.
Ojaghlou, Morteza & Mehdi Khakzand. “Comparative Study of Form and Features of Courtyards in Terms of Outdoor Thermal Comfort in Two Contrasting Climates of Iran”, in Journal of Sustainable Development, Vol.11, No. 2 (2018), pp. 112-140.
Ridley, Kate & Tim Olds. “Assigning Energy Costs to Activities in Children: A Review and Synthesis”, in Journal of Medicine+ Science in Sports+ Exercise, Vol. 40, No. 8 (2008), pp. 1439-1446.
Roshan, GholamReza & Hanieh Saleh Almomenin & Simone Queiroz da Silveira Hirashima & Shady Attia. “Estimate of Outdoor Thermal Comfort Zones for Different Climatic Regions of Iran”, in Journal of Urban Climate, 27 (2019), pp. 8-23.
Teli, Despoina & Leonidas Bourikas & Patrick AB James & Abubakr S. Bahaj. “Thermal Performance Evaluation of School Buildings Using a Children-Based Adaptive Comfort Model”, in Journal of Procedia Environmental Sciences, 38 (2017), pp. 844-851.
Zhang, Anxiao & Regina Bokel & Andy van den Dobbelsteen & Yanchen Sun & Qiong Huang & Qi Zhang. “An Integrated School and Schoolyard Design Method for Summer Thermal Comfort and Energy Efficiency in Northern China”, in Journal of Building and Environment, 124 (2017), pp. 369-387.                                                                    
                              

Files

History

  • Receive Date: 25 September 2021
  • Accept Date: 25 September 2021

Share

How to cite

Statistics