بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی
Friday, 24 May , 2024
امروز : جمعه, ۴ خرداد , ۱۴۰۳
امروز : جمعه, ۴ خرداد , ۱۴۰۳
آخرین اخبار »
شناسه خبر : 7760
پرینتخانه » مقالات
تاریخ انتشار : 15 دسامبر 2023 - 3:30 | 12 بازدید | ارسال توسط : riazat
علوم شهری | متن کامل رایگان
۱٫ معرفی بخش قابل توجهی از کارگران شاغل در صنایع ساختمانی، کشاورزی و منابع باید ساعات طولانی کار را در شرایط گرما چالش برانگیز در بسیاری از نقاط جهان تحمل کنند. [۱]. به گفته لوندگرن و همکاران. [۱]وجود استرس حرارتی در محیط کار با خطرات و اثرات ذاتی همراه است. بیماری های مرتبط با گرما […]
۱٫ معرفی
بخش قابل توجهی از کارگران شاغل در صنایع ساختمانی، کشاورزی و منابع باید ساعات طولانی کار را در شرایط گرما چالش برانگیز در بسیاری از نقاط جهان تحمل کنند. [۱]. به گفته لوندگرن و همکاران. [۱]وجود استرس حرارتی در محیط کار با خطرات و اثرات ذاتی همراه است. بیماری های مرتبط با گرما شامل طیف گسترده ای از شرایط، از جمله گرفتگی عضلات ناشی از گرما و خستگی ناشی از گرما، و همچنین گرمازدگی، یک پدیده نادر اما خطرناک است. [۲]. برای دستیابی به بهره وری مطلوب و در عین حال تضمین رفاه و ایمنی کارگران، بهداشت محیط و افسران امنیتی باید یک معیار ساده، انعطاف پذیر و قابل اعتماد برای تعیین سطح استرس ایجاد شده توسط محیط حرارتی داشته باشند. در ترویج اجرای این معیار باید معیارهای روشنی ارائه شود [۳]. کارمندان، به ویژه آنهایی که در خارج یا در محیط های بدون تهویه مطبوع کار می کنند، مانند بخش های ساختمانی، کشاورزی و صنعتی، به ویژه در برابر شرایط بد آسیب پذیر هستند. [۳].
شاخص حرارتی (HI) [4] یک شاخص کلیدی است که دما و رطوبت را برای ارزیابی تجربه دمایی انسان ترکیب می کند. این آمار بر اهمیت تأثیر آن بر سلامت و بهزیستی کلی تأکید دارد. مطالعات زیادی برای بررسی پیامدهای تنش گرمایی با استفاده از شاخص‌های گرمایی انجام شده است که عموماً بر اساس دما و رطوبت هستند. [۵,۶,۷]. با این حال، مهم است که بدانیم رطوبت نقش مهمی در ناراحتی ناشی از هوای گرم دارد و باید هنگام محاسبه شاخص تنش گرمایی، به ویژه در مناطق آب و هوای گرمسیری، به دقت مورد توجه قرار گیرد. [۸,۹,۱۰]. روش‌های مختلفی برای ارزیابی و ارزیابی تنش گرمایی استفاده می‌شود که هر کدام به ویژگی‌های مختلف محیطی و هواشناسی وابسته هستند. چندین شاخص، مانند شاخص گرمای خدمات آب و هوای ملی و Humidex، دما و رطوبت را در نظر می گیرند. علاوه بر این، معیارهای متعددی از جمله دمای کره لامپ مرطوب (WBGT) [11] و شاخص استرس محیطی [۱۲]تابش خورشید را در نظر بگیرید. در زمینه تحقیقات بهداشت محیطی، دمای ظاهری Steadman اغلب به عنوان یک شاخص حرارتی استفاده می شود [۱۲]. Steadman [4] یک شاخص گرما (HI) را پیشنهاد کرد، آماری که دما و رطوبت نسبی را برای ارزیابی گرمای درک شده انسان ها ادغام می کند. این آمار در تعیین اثرات منفی بالقوه این عامل بر سلامت انسان و رفاه عمومی حیاتی است. کوتسوارا رائو و همکاران [۱۳] ارتباط بین راحتی حرارتی و عملکرد کاری را نشان داد. یافته های آنها رابطه منفی بین دما و عملکرد کاری را نشان می دهد که افزایش دما منجر به کاهش عملکرد شغلی می شود. وانکووا و همکاران [۱۴] ارتباط بین مقادیر دما و شاخص گرما (HI) را در چندین منطقه بررسی کرد. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات کمی در دما و مقادیر HI در سراسر این مکان‌ها وجود دارد. علاوه بر این، هنگام مقایسه HI با قرار گرفتن در معرض دما، حساسیت برآوردهای تأثیر گرما بر سلامت تفاوت معنی‌داری نشان نداد. اندرسون و بل [۱۵] دریافتند که افزایش شدت یا طول موج گرما با افزایش خطر مرگ مرتبط است.
در حالی که HI بیشتر مربوط به دما و رطوبت نسبی است، از سوی دیگر این عوامل تأثیر قابل توجه و متقابلی بر کیفیت هوا دارند. [۱۶]. مقادیر بالای HI، همراه با کیفیت پایین هوا، پتانسیل افزایش بروز بیماری های مرتبط با گرما و احتمالاً مرگ و میر را دارد. [۱۷]. یک مطالعه قبلی به طور کامل تعامل ظریف بین کیفیت هوا، شرایط آب و هوایی، و گرما، و همچنین تأثیر کلی آنها بر بهره وری شغلی و افزایش مرگ و میر ناشی از گرما را بررسی کرد. [۱۸]. ساینفلد و پاندیس [۱۶] ارتباط متقابل بین پارامترهای هواشناسی و کیفیت هوا را برجسته کرد و بر تأثیر متقابل عناصری مانند دما، رطوبت و حضور آلاینده تأکید کرد. طبق گفته کیلستروم و همکاران، دمای بالا و کیفیت پایین هوا. [۱۹]، پتانسیل کاهش بهره وری نیروی کار، افزایش خستگی و اختلال در فرآیندهای شناختی را دارند. افزایش عملیات صنعتی و همچنین افزایش تعداد خودروها در جاده ها، تأثیر قابل توجهی بر بدتر شدن کیفیت هوا داشته است. [۲۰]. علاوه بر این، تأثیر متقابل کیفیت هوا، شرایط هواشناسی و متعاقب آن HI می‌تواند تأثیر بسزایی بر بهره‌وری شغلی، به‌ویژه در شهرها داشته باشد. همانطور که قبلا ذکر شد، رابطه بین کیفیت هوا و هواشناسی پیچیده است و معمولا برای استخراج HI استفاده می شود. با این حال، مطالعات محدودی در مورد رابطه بین کیفیت هوا، هواشناسی و مقادیر HI و همچنین تأثیر آنها بر عملکرد کاری در مناطق شهری انجام شده است. مناطق شهری تایلند کاهش کیفیت هوا را تجربه کرده اند که بیشتر به گسترش صنعتی، افزایش انتشار گازهای گلخانه ای از خودروها و فعالیت های انسانی نسبت داده شده است. [۲۱]. در تایلند، افزایش سطح آلاینده‌های هوا باعث ایجاد عصبانیت عمومی شده و درخواست‌ها برای اقدام فوری را برانگیخته است. [۲۲]. در این زمینه، شرایط کیفیت هوا باید هنگام تخمین شاخص های گرما در نظر گرفته شود. هدف از این مطالعه بررسی رابطه بین کیفیت هوا، شرایط هواشناسی و شاخص گرما در مناطق شهری تایلند است. ما قصد داریم نحوه تعامل این عناصر را برای تأثیرگذاری بر عملکرد کار، با تأکید ویژه بر جنبه ناشناخته قبلی کیفیت هوا در تخمین شاخص گرما، بررسی کنیم.
۴٫ بحث
در این مطالعه، ما از مدل‌های رگرسیون چند متغیره برای درک رابطه غیرخطی بین کیفیت هوا، هواشناسی و HI استفاده کردیم. این در مقایسه با روش‌های پیشرفته‌تر مانند تصمیم‌گیری سه‌طرفه (TWD) تحت مجموعه‌های زبانی احتمالی (PLTS)، سیستم‌های اطلاعاتی فازی ذوزنقه‌ای مردد (HTrF) و ابراتوماسیون در تنظیمات فازی بصری (IF)، به‌ویژه در محیط‌های پیچیده محیطی، محدودیت‌هایی دارد. تجزیه و تحلیل داده ها به عنوان مثال، هان و همکاران. [۳۳] تمرکز بر به حداقل رساندن زیان های مورد انتظار از طریق تصمیم گیری های تاخیری، رویکردی که در اینجا منعکس شده است، که در آن تجزیه و تحلیل آماری دقیق به ما کمک می کند تا HI را تحت شرایط مختلف محیطی درک و پیش بینی کنیم، و تصمیم گیری در بهداشت عمومی و برنامه ریزی شهری را هدایت کنیم. لی و همکاران [۳۴] از منطق فازی برای مقابله با داده های نامشخص و نادقیق استفاده کرد. تحقیق ما از رگرسیون چند متغیره استفاده کرد و رویکرد متفاوت اما موثری را برای پرداختن به پیچیدگی و عدم قطعیت در تحلیل داده‌های محیطی نشان داد. دینگ و همکاران [۳۵] از مجموعه های IF برای مدیریت عدم قطعیت ها و ابهامات در ارزیابی کیفیت هوا استفاده کرد. یکی از محدودیت‌های اصلی رگرسیون چند متغیره، مدیریت عدم قطعیت و عدم دقت آن است. برخلاف روش‌هایی که از منطق فازی یا مجموعه‌های ناهموار استفاده می‌کنند، رگرسیون سنتی به داده‌های عددی دقیق نیاز دارد و ممکن است به طور موثر عدم قطعیت‌های ذاتی را که اغلب در داده‌های محیطی یافت می‌شوند مدیریت نکند. [۳۶]. علاوه بر این، رگرسیون چند متغیره روابط خطی بین متغیرها را فرض می کند، که می تواند یک محدودیت قابل توجه در مطالعات محیطی باشد که در آن روابط ممکن است غیر خطی یا تحت تأثیر تعاملات چند وجهی باشد. [۳۷]. روش‌های پیشرفته، مانند هایپراتوماسیون در تنظیمات IF، که شامل روش‌های محاسباتی شناختی هستند، برای مدل‌سازی این روابط پیچیده و غیرخطی مجهزتر هستند. [۳۸]. ادغام قضاوت های ذهنی یا نظرات کارشناسان حوزه دیگری است که در آن رگرسیون چند متغیره کوتاهی می کند. ارزیابی‌های زیست‌محیطی اغلب از گنجاندن دانش تخصصی و ارزیابی‌های ذهنی سود می‌برند، که روش‌هایی با استفاده از مجموعه‌های فازی یا مجموعه‌های ناهموار می‌توانند به طور موثری در آن گنجانده شوند. [۳۹].
تجزیه و تحلیل همبستگی نشان داد که همبستگی خطی بین کیفیت هوا، هواشناسی و HI دلالت بر یک رابطه ندارد. مشخص شد که رابطه بین آلودگی هوا و پارامترهای هواشناسی و همچنین تأثیر آن غیرخطی است. [۲۳]. با این وجود، همبستگی بین کیفیت هوا، هواشناسی و شاخص گرما در استان‌های چیانگ مای، اوبون راتچاتانی، بانکوک و ناخون راچاسیما با یافته‌های مطالعه قبلی که روابط قابل مقایسه را بررسی کرده بود، مطابقت دارد. ارتباط مثبت قوی بین شاخص گرما و دمای ثبت شده در تمام استان ها با اصول هواشناسی توافق شده سازگار است. به گفته مک گرگور و وانوس [۴۰]، شاخص گرما مستقیماً تحت تأثیر دمای هوا قرار می گیرد که یک اصل کاملاً شناخته شده در هواشناسی است. همبستگی معکوس بین شاخص گرما و رطوبت، اگرچه ظاهراً گیج کننده است، می تواند به دینامیک مشاهده شده در دماهای بالاتر نسبت داده شود، جایی که تأثیر نسبی رطوبت بر شاخص گرما ممکن است کمتر قابل توجه باشد. این با یافته های Desert و همکارانش مطابقت دارد. [۴۱]او پیشنهاد کرد که در دمای بسیار بالا، ناراحتی افزایش یافته ناشی از رطوبت بالا ممکن است به طور قابل توجهی متمایز نباشد. موضوع کلیدی دیگر تاثیر غیرمستقیم کیفیت هوا بر شاخص گرما است. تاثیر کیفیت هوا، به ویژه در مورد آلاینده هایی مانند PM2.5، CO و NOایکستغییرات دمای محلی و منطقه ای به خوبی ثابت شده است، که بر HI درک شده تأثیر می گذارد. PM2.5 نقش دوگانه ای در تنظیم دما دارد. همچنین کربن سیاه، جزء کلیدی PM2.5می تواند نور خورشید را جذب کند و در نتیجه دمای محیط اطراف را افزایش دهد. راماناتان و کارمایکل [۴۲] توجه داشته باشید که این پدیده منجر به گرم شدن موضعی می شود. با این حال، لازم به ذکر است که PM2.5 ذرات می توانند تشعشعات خورشیدی را منتشر کنند که ممکن است منجر به کاهش بالقوه دمای سطح زمین شود در حالی که همزمان گرما را در جو به دام می اندازد. [۲۴]. CO و NOایکس در درجه اول تأثیر غیر مستقیم بر دما دارند. این مواد نقش مهمی در تشکیل ازن سطح زمین، یک گاز گلخانه ای قوی، ایفا می کنند. ازن (O3) زمانی که CO و NO تشکیل می شودایکس در حضور نور خورشید ترکیب شوند. این می تواند اشعه مادون قرمز خروجی را جذب کند، به اثر گلخانه ای کمک می کند و باعث افزایش دمای سطح می شود. [۴۳]. افزایش دمای تولید شده توسط این آلاینده‌ها تأثیر مستقیمی بر شاخص گرما (HI) دارد و شرایط را بیش از آنچه که فقط بر اساس دمای محیط انتظار می‌رود، سخت‌تر جلوه می‌دهد. [۴۴].
وقوع یک افزایش قابل توجه در مقادیر HI در ماه آوریل و می، همانطور که در استان های چیانگ مای، اوبون راتچاتانی، بانکوک و ناخون راچاسیما مشاهده شد، با روند مشاهده شده در بسیاری از مناطق گرمسیری مطابقت دارد. این ماه‌ها معمولاً نشان‌دهنده اوج فصل گرم در مناطق گرمسیری است که با دمای بسیار بالا درست قبل از شروع بارندگی‌های موسمی مشخص می‌شود. [۳۰]. تأثیر محیط شهری بر اقلیم محلی، همانطور که در Oke مورد بررسی قرار گرفت [۴۵]، در این زمینه کاملاً مناسب است. مطالعه آنها نشان داد که محیط‌های شهری، که با زیرساخت‌های فشرده و حضور انسان مشخص می‌شوند، پدیده حفظ گرما را نشان می‌دهند که منجر به دماهای بالاتر در مقایسه با مناطق روستایی می‌شود. در محیط‌های شهری، افزایش دما می‌تواند منجر به کاهش تقاضا برای گرمایش در مناطق مسکونی در طول ماه‌های سردتر شود، اما نیاز به سرمایش در فصول گرم‌تر افزایش قابل توجهی دارد. مناطق شهری معمولاً دمای بالاتری را در مقایسه با مناطق روستایی به ویژه در ماه های سردتر تجربه می کنند. اختلاف دما می تواند منجر به کاهش نیاز به گرمایش خانگی در مناطق شهری شود. مطالعه انجام شده توسط Doick و همکاران. [۴۶] بر این ویژگی تأکید کرد و نشان داد که شهرنشینی می‌تواند به کاهش نیازهای گرمایشی در طول زمستان به دلیل دمای بالا در شهرها منجر شود. رابطه بین شدت جزیره گرمایی شهری و افزایش تقاضای انرژی برای سرمایش به طور کامل در مطالعه انجام شده توسط Tian و همکاران مورد بررسی قرار گرفته است. [۴۷]. آنها الگوهای مصرف انرژی در مناطق شهری را ارزیابی کردند و ارتباط واضحی بین این دو عامل کشف کردند. علاوه بر این، همانطور که توسط لیو و همکاران برجسته شده است، این اتفاق می تواند مشکلات کیفیت هوا را بدتر کند. [۴۸]او کشف کرد که افزایش دما در مناطق شهری ممکن است منجر به افزایش تولید ازن در سطح زمین و سایر آلاینده های ثانویه شود.
به گفته دان و همکاران. [۳۱]دمای شدید می‌تواند بر فرآیندهای تنظیم حرارت بدن انسان فشار وارد کند و در نتیجه مهارت‌های شناختی و فیزیکی را کاهش دهد. کاهش عملکرد شغلی مشاهده شده در دوره‌هایی با مقادیر شاخص گرما بالا در استان‌های تایلند، بر مسئله جهانی بزرگ‌تر حفظ سلامت شغلی و بهره‌وری در مواجهه با افزایش دما تاکید می‌کند. ارزیابی بیش از حد شاخص گرما ممکن است به طور قابل توجهی توانایی انجام کار فیزیکی را محدود کند. کیلستروم و همکاران [۴۹] دریافتند که استرس گرمایی توانایی های فیزیکی و بهره وری کارگران را کاهش می دهد، به ویژه در مشاغل سخت فیزیکی. این به دلیل تلاش بدن برای حفظ تعادل حرارتی رخ می دهد که می تواند منجر به کم آبی، گرمازدگی و گرمازدگی شود و به طور قابل توجهی ظرفیت انجام وظایف فیزیکی را به طور موثر مختل کند. استرس گرمایی علاوه بر تأثیر بر عملکرد فیزیکی، بر عملکرد شناختی نیز تأثیر می گذارد. تیلور و همکاران [۵۰] دریافتند که درجه حرارت بالا تأثیر نامطلوبی بر عملکرد شناختی دارد، به ویژه در کارهایی که نیاز به تمرکز ذهنی قابل توجه و توانایی های تصمیم گیری دارند. حفظ توانایی های شناختی ممکن است در موقعیت های حرفه ای بسیار مهم باشد.
اتخاذ یک طرح جامع برای به حداقل رساندن افزایش ارزش های HI، به ویژه در مناطق شهری، حیاتی است. سبز کردن شهری یک روش حیاتی برای این امر است. درختان علاوه بر ایجاد سایه، می توانند به طور طبیعی با آزاد کردن بخار آب از طریق تعرق، هوای اطراف را خنک کنند. [۵۱]. یکی دیگر از روش های ممکن استفاده از مواد بازتابنده و خنک سقف است. این مواد به گفته اکبری و همکاران. [۵۲]، می تواند بازتاب خورشید را افزایش دهد و در عین حال جذب گرما را کاهش دهد. در نتیجه این ویژگی، دمای سطوح ساختمان و هوای اطراف کاهش می یابد. به گفته یحیی و جوهانسون [۵۳]، ممکن است برای تقویت طرح های معماری برای افزایش تهویه طبیعی در مناطق با اوج قابل توجهی در مقادیر HI مزایایی وجود داشته باشد. این استراتژی می تواند به حداقل رساندن اتکا به سیستم های تهویه مطبوع کمک کند و در عین حال به افزایش بهره وری انرژی کمک کند. علاوه بر این، Kjellstrom و همکاران. [۱۹] پیشنهاد کرد که کمپین‌های آگاهی عمومی با تأکید بر اهمیت حفظ هیدراتاسیون مناسب و استراحت‌های منظم در طول دوره‌های گرمای بالا می‌تواند به طور موثر خطرات سلامتی مرتبط با افزایش مقادیر شاخص گرما را کاهش دهد. ایجاد محیط‌های شهری انعطاف‌پذیرتر با اجرای این راه‌حل‌های پشتیبانی شده تجربی امکان‌پذیر است. این استراتژی نه تنها از سلامت عمومی محافظت می کند، بلکه شرایط زندگی را در پاسخ به افزایش دما بهبود می بخشد.
۵٫ نتیجه گیری ها
در این مطالعه، ما یک HI را با ادغام شرایط کیفیت هوا مانند PM2.5، CO، و NO ایجاد کردیم.ایکس با عوامل هواشناسی مانند دما و رطوبت نسبی برای تخمین HI با استفاده از یک مدل رگرسیون چند متغیره ارزیابی عملکرد کاری در مناطق شهری تایلند، به ویژه، چیانگ مای، بانکوک، ناخون راچاسیما، و اوبون راتچاتانی. یافته‌ها نشان می‌دهند که روش تخمین جدید در مقایسه با روش‌های تخمین عمومی، درجه اطمینان بیشتری را در محاسبه HI ارائه می‌کند. این امر از مقادیر R2 0.97، ۰٫۸۲، ۰٫۹۲ و ۰٫۹۲ به دست آمده برای چیانگ مای، بانکوک، ناخون راچاسیما، و اوبون راتچاتانی مشهود است. مقادیر MSE در چیانگ مای، بانکوک، ناخون راچاسیما و اوبون راچاتانی به ترتیب ۵۷٫۲۳، ۶۶٫۹۴، ۷۰٫۲۳ و ۷۰٫۱۹ بود. این رویکرد جدید برای تخمین HI یک افزایش قابل توجه در HI را در طول ماه های آوریل و مه نشان می دهد که از آستانه احتیاط ۳۲ درجه سانتی گراد فراتر می رود، که نشان می دهد این دوره اوج شدت گرما سالانه است. به دلیل HI بالا، بهره وری کار در این مکان ها ۱۰٪ تا ۲۵٪ کاهش می یابد، به خصوص در طول تابستان. با اجرای استراتژی‌های تایید شده تجربی، می‌توان اکوسیستم‌های شهری تاب‌آورتری ساخت. در شرایط افزایش دما، این روش نه تنها از سلامت عمومی محافظت می کند، بلکه شرایط زندگی را نیز بهبود می بخشد.
با این وجود، استفاده این مطالعه از رگرسیون چند متغیره، هرچند کارآمد، دارای محدودیت‌های قابل توجهی است. محدودیت‌های اصلی روش شامل فرض همبستگی‌های خطی بین متغیرها، مشکلات در مدیریت عدم قطعیت و عدم دقت در داده‌های محیطی، انعطاف‌پذیری محدود تحت شرایط متغیر و یکپارچه‌سازی داده‌ها از منابع بسیاری است. تحقیقات بعدی باید کاوش مدل‌های غیرخطی یا روش‌های یادگیری ماشین را برای ثبت مؤثر تعاملات پیچیده محیطی در اولویت قرار دهد. با ادغام تکنیک های پیچیده مدل سازی عدم قطعیت، مانند منطق فازی یا مدل های احتمالی، قابلیت اطمینان نتایج را می توان به طور قابل توجهی بهبود بخشید. ایجاد مدل‌های انعطاف‌پذیر که می‌توانند با شرایط محیطی در حال تحول سازگار شوند و انواع داده‌های متنوع از چندین منبع را در خود جای دهند، مانند داده‌های ماهواره‌ای و شبکه‌های اینترنت اشیا، می‌تواند تصویر جامع‌تری به دست دهد. برای افزایش درک ما از تعمیم پذیری یافته ها، گسترش دامنه با در نظر گرفتن طیف وسیع تری از عوامل محیطی و انجام مطالعات تطبیقی در مناطق مختلف جغرافیایی مفید است. بررسی اثرات پایدار تغییرات آب و هوایی بر کیفیت هوا و شاخص سلامت انسان (HI) برای پروژه‌های توسعه شهری و بهداشت عمومی آتی ضروری خواهد بود و تعاملات پایدار با محیط در حال تکامل ما را تضمین می‌کند.
منبع:
۱- shahrsaz.ir , علوم شهری | متن کامل رایگان
,۲۰۲۳-۱۲-۱۵ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2413-8851/7/4/124
به اشتراک بگذارید
https://shahrsaz.ir/?p=7760
تعداد دیدگاه : 0
- دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
- پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
- پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.