میان‌تالار

میامی
ایتریوم یا آتریم (به انگلیسی :Atrium، کلمه لاتین که جمع آن ایتریا است) در معماری به فضای بزرگ و باز میان ساختمان گفته می‌شود. ایتریوم یکی از بیشترین استفاده‌ها را در خانه‌های رم باستان به منظور تعبیه نور لازم و تهویه داخلی داشته‌است. ایتریوم‌های امروزی که از اواخر قرن نوزدهم و بیستم گسترش پیدا کردند معمولا دارای چندین طبقه ارتفاع و یک سقف شیشه‌ای با پنجره‌های بزرگ هستند که اغلب بلافاصله پس از ورودی اصلی قرار گرفته‌اند. ایتریوم‌ها به دلیل دادن احساس بازبودن فضا و نور از محبوبترین طرح‌ها شناخته می‌شوند. مهار آتش یکی از اصلی‌ترین چالش‌های طراحی ایتریوم‌ها است زیرا که طراحی ضعیف آن‌ها می‌تواند اجازه سرایت سریع آتش به طبقات بالایی را بدهد.
تاریخچه
در دهه هفتاد با آغاز بحران انرژی در جهان عصر پاید اری آغاز شد و در پی آن سه حیطه موثر ارزشهای اجتماعی، منابع محیطی و مهارت‌های طراحی در بحث توسعه وارد شدند. مقوله مهارت‌های طراحی و دانش فنی با توجه به سه موضوع عمده انرژی، محیط و اکولوژی مجددا تعریف گشته و در رویکرد توسعه پایدار در مقیاس شهر تا ساختم ان مورد بررسی قرار گرفت اکنون معماری، به عنوان یک ابر سامانه، وظیفه مهمی را بعهده گرفته‌است زیرا که ۵۰٪ مصرف انرژی جهان در این حوزه بمصرف رسیده یا تلف می‌شود.
در راستای ارتقاء کیفیت زندگی در توسعه پایدار، معماری باید ضمن کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی محیط زیست، عناصر خود را به مثابه سامانه‌های کوچکتر - در جهت اهداف توسعه پایدار هماهنگ سازد.
آتریوم با سابقه تاریخی چند هزار ساله، به اشکال مختلف و با سقفی روباز، در تمامی اقلیم‌ها مشاهده شده و در سده گذشته با سقف شیشه‌ای و ویژگی‌های متفاوت، علیرغم اتلاف حرارتی زیاد و تداخل شرایط آسایشی، در ساختمان‌های عمومی برای پذیرش و نشیمن، تامین روشنائی داخلی وایجاد فضاهای سبز درونی مورد استقبال قرار گرفته‌است.
با توجه به اهداف معماری پایدار نه تنها آتریوم می‌تواند چنان طراحی شود که اتلاف انرژی پائینی داشته باشد بلکه نقش جدیدی را هم در جهت کاهش مصرف انرژی بشکل سرمایش و گرمایش طبیعی، عملکرد غیرفعال خورشیدی ایفاء کرده و با توجه به ویژگی میانجی حرارتی بودن آن امکان افزایش سطوح بازشوهای داخلی را برای در یافت نور طبیعی بیشتر میسر سازد.
از آنجا که آتریوم‌ها از یک سو باعث ای جاد یک احساس همگرایی و تعامل و ارتباط در فضائی فراخ و دلباز داخلی شده و از سوی دیگر مرز مشترکی را برای اتصال ساختمان به شهر پدیدمی‌آورند، اهداف معماری پایدار برای ارتقاء کیفیت زندگی شهری و مشارکت‌های مردمی بواسطه آن متجلی می‌گردد. در حقیقت آتریومها همانند سایر اجزاء یک ساختمان در یک روند از جزء به کل باید از اهداف کالبدی معماری پایدار تبعیت نموده و عملکردی متناسب با آن داشته باشند.
واژه آتریوم. این واژه لاتینی «Atrium» می‌باشد که در زبان انگلیسی رسوخ نموده‌است. معانی این واژه بشرح زیرند
(معماری) یک حیاط داخلی (یا مرکزی)، بخصوص آن گونه حیاطی که در منازل رم باستان به چشم می‌خورد؛ یک حیاط یا ایوان سرپوشیده؛ یک ساختمان که دارای مناره نور است؛ یک تالار مرکزی یا یک حیاط دورادور پوشیده شده با شیشه در یک ساختمان..
(تشریح و جانورشناسی) هر یک از دالان‌های متفاوتی که در آن یک یا چند گذرگاه بازمی‌گردند، بخصوص: ب. الف. یکی از دو محفظه‌های بالائی قلب (در ماهی‌ها، یک محفظه) که در آن عروق خون جاری می‌سازند. ب.ب. محفظه پرده گوش.
انواع آتریوم در روم
Atrium tuscaniumاین نوع ستون ندارد و سنگینی سقف با تیرهای عرضی تحمل می‌شود ولی برای ساخت بسیار گران است. به نظر می‌آید که متداول‌ترین نوع آتریوم مورد استفاده در خانه‌های رومی بوده‌است.
Atrium tetrastylumاین نوع یک ستون در هر گوشه از استخر impluvium دارد.
Atrium corinthium. این نوع آتریوم شبیه نوع قبل است اما باز شو (چشمه) بزرگتری در سقف دارد و تعداد بیشتری هم ستون دارد.
Atrium displuviatumسقف عملا شیب دار است به سمت دیوارها، بنابراین مقدار زیادی از آب باران به بیرون هدایت می‌شوند.
Atrium testudinatum این نوع آتریوم هیچ چشمه‌ای در سقف ندارد و فقط در خانه‌های کوچک و بی‌اهمیت دیده می‌شود.
آتریوم امروزی
آتریوم در معماری امروز: فضای باز بزرگ چند طبقه بلند با سقف شیشه‌ای که دارای پنجره‌های بزرگ است
عملکرد آتریوم
آتریوم با دو پدیده طبیعی کار می‌کند
پدیده گلخانه‌ای (Green house effect)
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 بازمی‌گردد، این پدیده معمولا در زمستانها به گرم شدن فضای داخلی کمک می‌کند و در تابستان مناسب نیست
اثبات: انرژی و طول موج رابطه عکس دارند.
پدیده اثر دودکشی (Stack effect)
این پدیده در اثر همرفت در فضاهای باز 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 داده‌است 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 معمولا 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 می‌شودو 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 و گرم 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 خنک‌کننده هاست.
برای اطمینان از اینکه آتریوم باعث کاهش مقدار انرژی داخل فضاهای اصلی ساختمان نمی‌شود باید به نکاتی توجه کرد:
درزبندی بازشوها باید کاملا بی‌نقص 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 تامین‌کننده 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
جهت قرارگیری آتریوم در ساختمان
آتریوم بهتر است طوری در داخل ساختمان اصلی واقع شود که قسمتی از آن در فضای باز قرار گیرد این قرارگیری سبب حداکثر استفاده از نور روز و بهره‌مندی از تهویه طبیعی می‌شود. بهتر است این بیرون زد گی از طرف جنوب باشد
آتریوم و نورگیری
در بسیاری از موارد مسئله نورگیری و سایه به آن‌ها با هم در تعارض قرار می‌گیرند معمولا از قابلیت بازتاب نور و سایبانهای 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 معمولا از سایه بانهای متحرک و قابل جابه جایی و امکانات تهویه متفاوت در زمستان و تابستان استفاده می‌شود معمولا طراحان و معماران در مورد نورگیری اتاقهای دور تا دور آتریوم‌ها به صورت طبیعی بسیار خوش‌بینانه فکر می‌کنند ولی معمولا حرکت ابرها باعث اختلاف نورگیری در ارتفاعهای مختلف آتریوم و فضاهای اطراف آن می‌شود. یعنی در ارتفاعات بالاتر نورگیری کمتری صورت می‌گیرد که معمولا این مشکل از طریق نورگیری سقفی حل می‌شود.
آتریوم در اقلیم سرد وگرم
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 همین‌طور 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 عملکرد لایه‌های هوا را نیز می‌طلبد.
آتریوم در زمستان
آتریوم‌ها حتی اگر وسایل گرم‌کننده نداشته باشند دمای آن‌ها به‌طور طبیعی از فضای بیرون بالاتر است.
این اختلاف دما به موارد زیر بستگی دارد
قسمت حفاظت‌کننده از قسمتی از آتریوم که بازشو درد این قسمت مربوط به ساختمان اصلی است و بستگی به محل قرارگیری آتریوم در داخل ساختمان دارد.
راه‌های انتقال حرارتی بین ساختمان اصلی و آتریوم و دیوارهای جداکننده فضا
انتقال حرارتی بین فضای آتریوم و بیرون
منطقه قرارگیری 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 استفاده‌کنندگان حس می‌شود را تا حدی کاهش می‌دهند.
سایبانهای ایده‌آل قابلیت جا به جایی دارند ولی سایبانهای بدون حرکت و ثابت باعث کاهش دما در طول سال می‌شوند که برای زمستانها مناسب نیست.
اگر سایبانها 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 سایبانها در رنگهای روشن باشند تهویه به خوبی صورت گیرد.
سایبانهای داخلی اثر زیادی بر روی کاهش دما خواهند داشت همین‌طور از نظر هزینه ارزانتر تمام می‌شوند. زیرا هزینه نگهداری و کنترل آن کمتر است.
آتریوم و ذخیره انرژی گرمایی
وقتی هوای داخل ساختمان اصلی با هوای داخل آتریوم جابه‌جا می‌شود. دمای هوای داخل آتریوم که گرم است به طبقات بالا می‌رود و جایش را با هوای سرد بقیه ساختمان عوض می‌کند و این جا به جایی به صورت مداوم ادامه پیدا می‌کند ذخیره انرژی در این ساختمان‌ها به اندازه آتریوم و ساختمان اصلی بستگی دارد.
درروزهای آفتابی ذخیره انرژی ممکن است با تهویه بین آتریوم و ساختمان اصلی بالا روددر ساعاتی که نورگیری از بقیه ساعات بیشتر است ممکن است دمای داخل آتریوم بیش از حد لزوم بالا رود ولی در روزهای ابری زمستان در آتریوم‌های بلند ذخیره انرژی گرمایی با مشکل روبرو می‌شود.
جریان هوای داخل آتریوم‌ها در۲۴ساعت شبانه روز انجام می‌شود در حالی که به‌طور متوسط۱۰ ساعت در روز از آن استفاده می‌شود.
این مطلب نشان دهنده آن است که در بسیاری از ساختمان‌های غیر مسکونی سیستم‌های گرم‌کننده بخش کوچکی از انرژی گرمایی را تامین می‌کند با تهویه طبیعی و نورگیری در طی روز تامین‌کننده اصلی این انرژی است
آتریوم و تهویه
بسیاری از آتریوم‌ها از دستگاه‌های تهویه مکانیکی بهره می‌برند و مخصوصا وسایل سردکننده وقتی بازشوها فقط در بالای آتریوم باشند از همان دریچه‌ای که هوای گرم داخل آتریوم به خاطر سبکی از آن خارج می‌شود و هوای سرد در سنگین به داخل کشیده می‌شود و به طرف پایین می‌رود و در راه با هوای گرمتر مخلوط می‌شود.
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 سایبانها و هم بازشوها را می‌توان با سیستم‌های مکانیکی با حس گرهای واکنش نشان دهنده به دما مجهز کرد تا در مواقع لزوم جابه‌جا شوند.
آتریوم به خودی خود خاصیت ذخیره انرژی ندارد و تابع میزان هدایت گرمایی دیوارهای جداکننده و پوشش آتریوم، تبادل تهویه بین آتریوم و ساختمان اصلی. برای فراهم کردن نور قابل استفاده در فضاهای مجاور هم در آتریوم باید برای حداکثر نورگیری طراحی کرد و در ضمن از دیوارها و سقف با بازتاب بالا استفاده کرد.
گرمای زیاد تابستان می‌تواند توسط سایبانها و تهویه کاهش داده شود، سایبان ایده‌آل سایبان متحرکی است که اجازه نفوذ حداکثر نور را در زمستان بدهد.
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.
کدام هتل‌ها را آتریوم می‌نامند؟
ATRIUM HOTEL به معنای هتل با فضای بازمیانی اولین TRIUM HOTEL درسال
۱۹۵۸ درسانفرانسیسکو ساخته شدهتل آتریوم به هتل‌های اطلاق می‌شودکه طراحی ساختمان آن طوری باشد که ازلابی هتل تا بالای ساختمان (آخرین طبقه) را بتوان دید
هتل آتریوم اتاق‌ها در یک طرف وراهرو در طرف فضای میانی (باز) قرار می‌گیرند در واقع درب ورودی اتاق‌ها از راهرو میانی یا باز هتل طوری قرار گرفته‌است که اگر از داخل اتاق بیرون بیایند روبروی درب ورودی دیواری وجود ندارد بلکه نرده فضای میانی دیده می‌شود و معمولا در چنین هتل‌های آسانسور طبقات که به صورت شیشه است از وسط قسمت میانی یا باز بالا و به پائین می‌رود ومیهمانانی که در لابی نشسته اندویا مسافرین داخل آسانسورها به راحتی یکدیگر را یبینند ولی آسانسورهای خدماتی و پله‌ها در قسمت‌های که دور از دید میهمانان است قرار می‌گیرد این هتل‌ها را معمولا برای مناطق گرمسیر طراحی می‌کنند
نمونه‌های کار شده در دیوار آتریوم
بانک هنگ کنگ و شانگهای
یکی از اجزای شاخص بانک هنگ کنگ، کار دفتر فاستر، آتریوم تامین‌کننده نور طبیعی در ساختمان است. تامین نور در این ساختمان از راه بازتاب نور از سطح دو آینه بسیار بزرگ میسر شده‌است. صفحه جمع‌کننده نور آفتاب در بیرون، از صدها آینه کوچک، که مسیر نور آفتاب را دنبال مردهو آن را به سمت آینه مقعری در بالای آتریم می‌تابانند، تشکیل شده‌است.
این آینه مقعر، نوررا به درون فضا و حتی زیر کف طبقه شیشه‌ای ساختمان هدایت می‌کند. اسکیس اولیه نورمن فاستر به بهترین شکل نحوه هدایت نور به زیر زمین را نشان می‌دهد.
تنظیم فوقالعاده نور طبیعی در موسسه دنیای عرب کار ژان نوول را هزاران شاتر متحرک حساس، که بوسیله کامپیوتر کنترل می‌شوند، امکان‌پذیر کرده‌اند.
این ساختمان با هدف آوردن نور خورشید به داخل قلب برج از میان فضای آتریم بانک و به طرف پایین یعنی به سوی میدان طراحی شده‌است. این موضوع به کارگذاری یکی از خصیصه‌های جالب‌تر بانک یعنی ردیفی از آیینهای معروف به سیستم تشتک خورشیدی –sunscoop system- منجر شد. یکی از تشنکهای خورشیدی در بالای آتریوم و دیگری موازی با آن چسبیده به نمای خارجی ساختمان در ضلع جنوبی قرار دارد تشتک نمای خارجی حرکتهای خورشید را در طول سال دنبال می‌کند و نور خورشید را به عقب یعنی به ردیف آیینهای بالای سر کارمندان در طبقه یازدهم قرار دارد باز می‌تاباند. آیینهای داخلی که پرده منحنی پوسته‌ای را در تمام طول یالای تیر آتریوم تشکیل می‌دهند. نوررا از میان شیشه زیر طاق به طرف پایین یعنی آتریوم و به درون میدان زیر زمین می‌تابانند
◦. تاقچه قرارگیری هر یک از آیینه‌ها به موتور الکتریکی و کنترل کامپیوتری مجهز است و اجازه می‌دهد ایینها حرکتهای خورشید را دنبال کند البته هدف از این کار خنثی کردن نوسانهای روزانه شرق به غرب خورشید نیست به این معنی که همچون پیشرفت روز نورخورشید از یک طرف آتریوم پایین می‌آید از روی میدان طبقه همکف عبور می‌کند و از طرف دیگر آتریوم بالا می‌رود به بیان دقیق‌تر با از تغییرات موتدابیری از پیش برنامه‌ریزی شده برای ردیف محل قرارگیری آیینه‌ها آیینه‌ها خورشید را از میان تغییرات فصلی ان دنبال می‌کنند؛ که در هنگ کنگ ضعی ۴۵ درجه بین نیمه تابستان و نیمه زمستان نیز فرا‌تر می‌رود. نوعی برنامه پیشرفته در این میان وجود دارد که با خورانده شدن به کامپیوتری از نوع شخصی قادر به هدایت پرتوهای خورشید در طول مسیری مشابه هر روز سال باشد این تاقچه‌ها هر ساعت تعدیل‌های ناچیزی وضع می‌کنند. هر actuator—اکچواتور (دستگاه خودکار مخصوصی که مقدار سنجیدهای انرزی برای عملیات مکانیسم یا سیستم دیگر تامین کند و انتقال دهد) خطی حرکت آیینها را به میزان نیم میلی مترد ر هر دقیقه کنترل می‌کند و به تنظیمی به نسبت ۱۸۰۰۰/۱در موتور نیاز دارد. این برنامه برای هدایت پرتوها در مسیری است که نور بدین ترتیب نه تنها چشم کارکنان داخل ساختمان را نمی‌زند بلکه موانع داخلی ساختار برای رسانیدن بیشترین میزان ممکن نور خورشید به مکان نیازمند به نور نیز برطرف می‌شوند.