استان گلستان در محدوده مختصات جغرافیایی 5600-5400 طول خاوری و 3630-3815 عرض شمالی و در بین استان‌های مازندران، سمان و خراسان قرار دارد.
استان گلستان در شمال و شمال شرق کشور بین طول‌های جغرافیایی َ51 ْ53 تا َ56 ْ19 شرقی و عرض‌های 30َ ْ36 تا َ08 ْ38 شمالی قرار دارد. مساحت این استان 20893 کلیومتر مربع بوده و مرکز آن شهر گرگان با ارتفاع 13 متر از سطح دریا می‌باشد.
جایگاه ویژه زمین‌شناسی
از دیدگاه زمین‌شناسی، ساختمان این استان در دو پهنه زمین‌ساختی متفاوت قرار گرفته است. بخش شمال استان، پاره‌ای از صفحه توران و بخش جنوبی جزئی از ایران است و روزگاری بین این دو صفحه اقیانوسی به نام پالئوتتیس وجود داشته است.
تاثیر تابش آفتاب بر حرارت داخلی ساختمان
در اینجا با مشخص شدن تاثیر تابش آفتاب در سطوح مختلف می‌توان تاثیر این تابش را بر فضای داخلی ساختمان نیز مورد بررسی قرار داد. بدین‌منظور ابتدا به توضیح انواع تبادل حرارتی پرداخته نحوه‌ی انتقال حرارت خورشید از طریق دیوارها، سقف و پنجره‌های ساختمان به فضای داخلی آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم، سپس به نحوه عملکرد اجزای مختلف ساختمان می‌پردازیم.
ضریب جذب انرژی حرارتی خورشید در رنگ‌های مختلف
تابش آفتاب بر پنجره
تابش آفتاب بر پنجره‌های ساختمان تاثیر زیادی در تغییر هوای داخلی آن دارد، بویژه زمانی که آفتاب به‌طور مستقیم به داخل بتابد، تاثیر حرارتی پنجره بسیار بیشتر از دیوارهاست و فضای داخلی بلافاصله پس از دریافت پرتو مستقیم آفتاب گرم می‌شود. اگر ساختمان از مصالح ساختمانی سبک ساخته شده باشد، این افزایش گرما بیشتر محسوس خواهد بود. یکی از ویژگی‌های معماری مدرن، استفاده‌ی زیاد از سطوح شیشه‌ای در ساختمان است.
جهت و زاویه تابش پرتوهای خورشید
این زاویه، زاویه‌ای است که بین صفحه‌ای از خط استوا می‌گذرد و خطی که مرکز زمین و خورشید را به هم متصل می‌کند، ایجاد می‌شود و در طول سال از 5/23 درجه به طرف بالای صفحه‌ی استوا تا 5/23 درجه بطرف پایین صفحه استوا یعنی 47 درجه تغییر می‌کند.
عرصه:
تعدادی از فضاها و عملکردهای سازگار را که با هم وابستگی دارند و در بخش مشخصی از نقشه طرح مکان‌یابی می‌شود، عرصه می‌گویند.
عرصه‌های مختلف در خانه مسکونی
1. عرصه زندگی خانوادگی شامل (نشیمن خانوادگی، آشپزخانه) که امکان دور هم بودن و تجربه‌ی زندگی گرم خانوادگی را فراهم می‌آورند.
2. عرصه زندگی خصوصی شامل (اتاق خواب، حمام) که شرایط لازم برای زندگی شخصی افراد خانواده را فراهم می‌کند.
3. عرصه پذیرایی و مراسم شامل (اتاق نهارخوری و فضای ورودی) که برای برقراری ارتباط با دوستان و همسایگان و ایجاد رابطه عاطفی با افراد خانواده می‌باشد.
4. عرصه خدمات شامل (پارکینگ، انباری) که تسهیلات لازم را در اختیار افراد خانواده قرار می‌دهد و امکان آسایش را برای آنها فراهم می‌آورد.
5. عرصه فضاهای باز و حیاط که امکان زندگی در فضاهای باز و ارتباط با طبیعت را برای افراد خانواده تامین می‌کند.
تابش آفتاب
بطور کلی تابیش آفتاب با ساطع شدن پنج نوع اشعه، یک ساختمان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این پنج نوع اشعه به ترتیب اهمیت عبارتند از:
1. اشعه مستقیم با طول موج کوتاه
2. اشعه پراکنده شده از آسمان با طول موج کوتاه
3. اشعه منعکس شده از سطوح اطراف با طول موج کوتاه
4. اشعه ساطع شده از زمین و اجسام گرم شده با طول موج بلند (بازتاب حرارتی)
5. اشعه ساطع شده از ساختمان به آسمان با طول موج بلند (بازتاب حرارتی)
تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان و محیط اطراف
نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است، اما از آنجا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل می‌شود، باید میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع آن ساختمان و شرایط اقلیمی محل آن تعیین گردد.
انرژی خورشدی جذب شده در دیوارها
مقدار انرژی خورشدی جذب شده در دیوارهای خارجی ساختمان، به رنگ خارجی آن دیوارهای بستگی دارد. سطوح سفید و براق تنها حدود 15درصد انرژی خورشید دریافت شده را جذب می‌نماید. رنگ‌های معمول روشن مانند: کرم یا خاکستری روشن حدود 40 تا 50درصد، رنگ‌های تیره مانند خاکستری تیرهف سبز و قرمز 60 تا 70درصد و رنگ‌های سیاه 80 تا 90 درصد انرژی خورشیدی دریافت شده را جذب می‌نمایند.
دیوارهای جنوبی
دیوارهای جنوبی بیشترین مقدار تابش آفتاب را در آذرماه و کمترین مقدار آن را در خردادماه دریافت می‌نمایند. این دیوارها از شهریور تا اسفند، تابش آفتاب را از طلوع تا غروب دریافت می‌نمایند. دیوارهای جنوبی در اواسط تابستان از ساعت 9 صبح تا 3 بعدازظهر مورد تابش آفتاب قرار می‌گیرند.
دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی
این دیوارها در زمستان بیشتر از تابستان مورد تابش آفتاب قرار می‌گیرند. در تابستان حداکثر تابش جنوب شرقی بین ساعت 9-8 صبح بوده و بر دیوارهای جنوب غربی بین ساعت 4-3 بعدازظهر صورت می‌گیرد. در زمستان این ساعات به ترتیب 10-9 صبح و 3-2 بعدازظهر است.
سطوح افقی
سطوح افقی و بام‌های مسطح در تابستان بیشترین و در زمستان کمترین مقدار تابش را دریافت می‌نمایند. این مقدار در زمستان حتی از مقدار تابشی که دیوارهای جنوب شرقی و جنوب غربی در این فصل دریافت می‌نمایند، کمتر است.
نور شمالی
در نیمکره شمالی، فضاهایی که رو به شمال هستند، نور مستقیم دریافت نمی‌کنند، بلکه در آنها نوری پراکنده، بدون سایه یا انعکاس ایجاد می‌شود. این نور برای نقاشی کردن، تماشای تلویزیون و... مناسب‌تر است. برای این منظور برای به دست آوردن حداکثر نور ممکن بدون هراس از نور مستقیم خورشید، می‌توان از پنجره‌های بزرگ در جهت شمال استفاده کرد، اما نور مستقیم در اتاق‌هایی مانند: غذاخوری، نشیمن و... می‌تواند ایجاد سلب آسایش کند.
نور جنوبی
حرکت دورانی ظاهری خورشید نسبت به زمین در بین دو مدار ایجاد می‌شود. به همین دلیل، اگرچه خورشید همیشه از شرق طلوع می‌کند و در غرب غروب می‌کند، برای کشورهای نیمکره شمالی، خورشید یک خط سیر جنوبی دارد و برای آنها که در نیمکره جنوبی‌اند، خط سیر دارد و به همین دلیل خورشید در نیمکره شمالی و در قسمت جنوب با انحراف بیشتر و شدت گرم‌کنندگی کمتر در زمستان است و بر عکس آن در تابستان می‌باشد.
سقف‌های شیبدار
در سقف‌های شیبدار معمولاً برای دهانه‌های بزرگ بکار می‌روند و مصالحی که برای پوشش این سقف بکار گرفته می‌شوند، باید در مقابل عوامل جوی از پایایی و استحکام لازم برخوردار باشند که معمولاً به صورت فلزی یا چوبی است.
دامنه کاربرد سقف‌های شیبدار
ساختمان‌های صنعتی، انبارهای بزرگ، دهانه بین ستون‌ها و دیوارها از حد معمول بیشتر است. به منظور احتراز از کاربرد تیرهای بتنی و آهنی سنگین، از سقف‌های شیبدار استفاده می‌کنند. علاوه بر موارد فوق، در مواقعی که سقف ساختمان مورد استفاده طبقات بعدی قرار نمی‌گیرد، ممکن است به دلایل گوناگون از این نوع سقف استفاده شود. در مناطق سردسیر و کنار دریا که نزول برف و باران زیاد است، اجرای این سقف باع می‌شود که برف و باران به راحتی از لوله ناودان یا لبه سقف به خارج ریخته و احتیاج به برف‌روبی نداشته باشند. سقف‌های شیبدار در مقایسه با سقف‌های مسطح به مواظبت کمتری احتیاج دارند و اجرای آنها از لحاظ اقتصادی مقرون به‌صرفه است. علاوه بر این‌ها، در برخی از نقاط ممکن است پوششی به عنوان عایق رطوبت روی سقف‌های شیبدار بتنی یا طاق ضربی قرار گیرند. در مورد اخیر، بیشتر از ورق‌های آزبست و سیمان استفاده می‌شود.