شرایط اقلیمی و خصوصیات آب و هوایی

[panoram 5055]

ساختمان در اقلیم سر کوهستانی

 

 

 

 

 

 

شناخت عوامل اقلیمی

اقلیم تا آنجا که با آسایش انسان رابطه بر قرار می کند نتیجه عواملی همچونتابش آفتاب -

دمای هوا – رطوبت هوا – وزش باد و میزان بارندگی است .

الف ) تابش آفتاب

تابش اشعه خورشید به سطح زمین باعث ایجاد گرمای طبیعی می شود .

ب ) دمای هوا

میزان گرما و سرمای شطح زمین عامل اصلی تعیین کننده درجه حرارت هوای بالای آن است .

 

هوا عبور دهنده کلیه طیف های نور خورشید بوده و در اثر دریافت اشعه خورشید دمای آن به طور مستقیم افزوده نمی گردد اما لایه های هوا به وسیله تماس با سطح زمین که در اثر دریافت اشعه خورشید گرم شده اند ; گرم می شوند و سپس لایه های گرم شده هوا , گرمای خود را به وسیله جابجایی به لایه های دیگر منتقل میکنند . جریان هوا و باد نیز باعث تماس بیشتر توده های عظیم هوا با سطح زمین شده و بدین طریق باعث گرمی هوا می شود.

و عکس این مطلب در زمستان و شب رخ می دهد . بدین ترتیب که هوا در اثر تماس با سطح زمین گرمای خود را از دست می دهد و سرد می شود . در نتیجه میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد .

با توجه به این که سطح دریا ها خیلی آهسته تر از سطح زمین تحت تآثیر آفتاب گرم می شوند لذا میانگین درجه حرارت هوای بالای خشکی ها در تابستان بالا تر و در زمستان پایین تر از میانگین درجه حرارت هوای بالای دریاهاست .

ارتفاع از سطح دریا نیز تعیین کننده درجه حرارت هوا می باشد و در یک عرض جغرافیایی مشخص , مناطقی که در ارتفاع بیشتری قرار دارند سرد تر از مناطق پایین تر هستند .

ج ) رطوبت هوا

منظور از رطوبت هوا مقدار آبی است که به شکل بخار در هوا وجود دارد, که این بخار از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس هاو دریا ها و همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود. هر چه هوا گرم تر باشد بخار آب بیشتری را در خود نگه می دارند . به عنوان مثال ظرفیت پذیرش بخار آب در هوایی که دمای آن ۱۸ درجه سیلسیوس است سه برابر هوایی است که دمای آن ۲ درجه سیلسیوس می باشد . همچنین با کم شدن ارتفاع تراکم بخار آب در هوا زیاد می شود.

شرایط اقلیمی و خصوصیات آب و هوایی

سلسله جبال البرز و زاگرس نواحی مرکزی ایران را از دریای خزر در شمال و جلگه بین النهرین در غرب جدا می کنند . کوههایی نیز به صورت منفرد در مرکز و شرق ایران وجود دارند از جمله کوه تفتان ، شیر کوه و …

کوهستان های غربی که دامنه های غربی رشته کوههای فلات مرکزی ایران و سراسر کوههای زاگرس را در بر می گیرد از مناطق سردسیر کشور به شمار می آیند .

کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد

سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان

اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت هوا بین دمای شب وروز

بارش برف سنگین

رطوبت کم هوا

میانگین دمای هوا در گرم ترین ماه سال در این اقلیم بیش از ۱۰ درجه سانتی گراد و متوسط دمای هوا در سردترین ماه سال کمتر از ۳- درجه سانتی گراد می باشد .

نوسانات دمایی در طی شبانه روز نیز در نواحی کوهستانی بیشتر است . در این اقلیم دره ها در فصل تابستان بسیار گرم و در زمستان معتدل اند . مقدار تابش آفتاب در فصل تابستان در این منطقه زیاد و در زمستان بسیار کم است . زمستان ها طولانی ، سرد و سخت بوده و تا چند ماه از سال ، زمین پوشیده از یخ ، و بهار کوتاه مدت است و زمستان و تابستان را از هم جدا می کند. سرما از اوایل آذر ماه شروع می شود و کم و بیش تا اواخر فروردین ادامه می یابد . در سراسر این منطقه از آذربایجان گرفته تا استان فارس ، زمستان ها به شدت سرد می باشد .

در این نواحی ، میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد است و بیشتر به صورت ریزش برف می باشد . برف های پیاپی بیشتر قله ها را می پوشاند . در ارتفاعات بالای ۳۰۰۰ متر همواره برف وجود دارد و این کوهستان ها سرچشمه رودخانه ها و قنات ها در کشور محسوب می شوند .

بارش برف در نواحی شمال و شمال غربی منطقه بیش از نواحی جنوب غربی آن است . علی رغم بارندگی فراوان ، رطوبت در این اقلیم کم می باشد . همچنین سلسله جبال غربی همانند سدی مانع از نفوذ هوای مرطوب مدیترانه به داخل فلات ایران می شوند و رطوبت هوا را تنها در دامنه های خود نگاه می دارند . برخلاف نواحی شمال ایران و سواحل دریای خزر که غلظت هوا به دلیل پستی زمین و بارش زیاد است در اقلیم سرد ، این غلظت کمتر بوده و همین امر میزان استفاده از تهویه طبیعی هوا را کاهش می دهد .

فرم بنا

برودت بسیار زیاد هوا در بخش عمده ای از سال ، در نواحی سرد و کو هستانی باعث شده است تا حداکثر استفاده از تابش آفتاب ، بهره گیری از نوسان روزانه دما ، حفظ حرارتی و جلو گیری از باد سرد زمستانی در فضاهای مسکونی امری ضروری گردد . لذا فرم بنا در جهت مقابله با سرمای شدید طراحی و اجرا می شود . در ادامه ، به توضیح خصوصیات کلی فرم بنا در این اقلیم خواهیم پرداخت .

۱- ساختمان های درون گرا با حیاط مرکزی

بناهای سنتی در اقلیم سرد مانند نواحی مرکزی فلات ایران دارای حیاط مرکزی بوده و سایر قسمت ها دورتادور این حیاط چیده می شوند . اتاق های واقع در سمت شمال حیاط بزرگتر از سایر قسمت ها و تالار یا اتاق اصلی نشیمن خانه نیز در این سمت حیاط واقع شده است تا از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده کنند . جبهه جنوبی ساختمان به دلیل کوتاه و معتدل بودن فصل تابستان کمتر به کار گرفته می شود . لذا اتاق های جنوبی و اتاق های شرقی و غربی – در صورت وجود – به عنوان انباری یا فضاهای خدماتی همچون اتاق خدمه یا سرویس های بهداشتی کاربرد دارند .

برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبی دریای خزر ، خانه های این مناطق ، اغلب دارای زیر زمینی با سقف کوتاه در پائین زمستان نشین هستند که به علت خنکی هوای آن ، در تابستان برای سکونت و آسایش ساکنان خانه به کار می رود .

۲-استفاده از ایوان و حیاط کوچک در بنا

از آنجایی که در بیشتر روزهای سال در مناطق کوهستانی سرد ویا بسیار سرد است اکثر فعالیت های روزمره در اتاق ها انجام می پذیرد . لذا ابعاد حیاط ها در این مناطق قدری کوچکتر از نواحی فلات مرکزی ایران است .

ساختمان ها در این اقلیم دارای ایوان اند ولی عمق آنها نسبت به ایوان های مناطق جنوبی کشور به مراتب کمتر می باشد و همانند ایوان های منطقه خزر ، کاربرد نشیمن ندارند و صرفا جهت حفظ ورودی ها ی بنا از برف و باران استفاده می شوند .

نکته دیگر پائین بودن کف حیاط بناهای اقلیم سرد به اندازه ۱ تا ۱٫۵ متر از سطح پیاده روهااست تا بتوان آب جاری در نهر ها و جویها را بر باغچه حیاط یا آب انبار واقع در زیر زمین سوار نمود و از سوی دیگر ، زمین مانند عایق حرارتی اطراف بنا را احاطه کرده ، مانع از تبادل حرارتی بین بنا و محیط پیرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان می شود .

۳-پلان ، فرم بنا و نحوه قرار گیری آن

در حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی ، بناها دارای پلان و بافت متراکم می باشند . فرم بنا باید به گونه ای باشد که سطح تماس آن را با سرمای خارج کمتر نماید تا حرارت کمتری از درون به بیرون انتقال یابد . لذا از احجامی نظیر مکعب یا مکعب مستطیل استفاده می نمایند تا نسبت سطح خارجی بنا به حجم داخلی آن کاهش یابد و آن را در حداقل ممکن نگه دارد .

ساختمان ها بین ۲۰ درجه به طرف غرب و ۴۵ درجه به سمت شرق و در سایه باد یکدیگر و خارج از سایه آفتاب هم ، در محور شمالی – جنوبی مستقر می شوند .

۴-اتاق های کوچک با ارتفاع کم

در نواحی سرد و برفی ، باید از ایجاد اتاق ها و فضاهای بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا که با افزایش سطح تماس آنها با فضای سرد بیرونی ، گرم کردن این فضای وسیع مشکل خواهد بود .

بنابراین در این مناطق سقف اتاق ها را پائین تر از اتاق های مشابه در سایر حوزه های اقلیمی در نظر می گیرند تا حجم اتاق کاهش یابد و سطح خارجی نسبت به حجم بنا حداقل گردد . ارتفاع کم سقف در تالار ها و اتاق های مهم و طاق راسته ها و حجره های بازارهای این مناطق نیز مشهور است .

۵-بازشوهای کوچک

در این مناطق برای جلو گیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند . در صورت بزرگ بودن پنجره ها ، استفاده از سایبان الزامی است . بازشوها در ضلع جنوبی برای استفاده هر چه بیشتر از تابش آفتاب ، بزرگتر و کشیده تر انتخاب می شوند . همچنین از استقرار بازشوها در جهت بادهای سرد باید اجتناب نمود . پنجره های دو جداره نیز برای رساندن تبادل حرارتی به حداقل ممکن مناسب ترند . در ضمن به منظور جلوگیری از ایجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلی به خارج ساختمان ، میزان تعویض هوای هوای داخل وتهویه طبیعی را باید به حداقل ممکن رساند .

در مقایسه با اقلیم گرم و خشک ابعاد بازشوها در این حوزه اقلیمی برای استفاده از انرژی حرارتی حاصل از تابش آفتاب افزایش یافته است .

۶- دیوارهای نسبتا قطور

قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه خود از تبادل حرارتی بین فضای داخلی بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند . معیارهای معماری اقلیم سرد و کوهستانی و گرم و خشک تقریبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده می باشد که در اقلیم گرم و خشک این منبع از سمت بیرونی بنا و در اقلیم سرد از سمت داخل فضا می باشد . لذا باید در این اقلیم به کمک مصالح بنایی قطر دیوارها را زیاد نمود تا این جداره بتواند به عنوان منبع ذخیره حرارت داخل بنا عمل نماید .

دیوارهای قطور ، گرما و حرارت تابش آفتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعدیل دمای داخل ساختمان کمک می نماید . در معماری بومی این مناطق تا حد ممکن تلاش می شود تا به شکل طبیعی یا یا با استفاده از بخاری و گرمای ناشی از حضور افراد ، پخت وپز یا حضور حیوانات ، بنا را گرم نمود .

۷-بام های مسطح

ابن یه سنتی در کوهپایه های شمالی سلسله کوههای البرز دارای بام های شیب دار و در مناطق کوهستانی غالبا مسطح هستند .

بام های شیب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام های مسطح بهترند چرا که آب باران را به سهولت از روی بام دور می کنند . ولی در صورت کاهگلی بودن پوشش بام ، قدرت آن در برابر رطوبت و باران و به ویژه برف بسیار تضعیف خواهد شد . چرا که آب ناشی از ذوب تدریجی برف وارد سقف کاهگل می گردد و بنا مرطوب و نم دار می گردد . به همین دلیل به محض بارش برف ، آن را از روی چنین بامی پارو می کنند و با غلتکی سنگی و کوچک ، بام را دوباره غلتک می کشند تا پوشش کاهگلی آن مجددا متراکم و سوراخ های ایجاد شده در اثر نفوذ آب مسدود گردند .

انتخاب بام های مسطح در اقلیم سرد مشکلی ایجاد نمی نماید چرا که با نگهداری برف بر روی بام ازآن به عنوان عایق حرارتی در مقابل سرمای زیاد هوای خارج که چندین درجه کمتر از درجه حرارت برف است استفاده می شود و همچنین فضای زیر اسکلت خرپا که کاربرد انباری دارد ، عایق مناسبی بین فضای داخل و خارج بنا خواهد بود . لذا دو جداره بودن سقف بنا در این اقلیم برای حفظ گرمای بنا حائز اهمیت است .

نوع مصالح

مصالح مورد استفاده در ابنیه سنتی در مناطق سرد و کوهستانی مانند سایر حوزه های اقلیمی از مصالح موجود در آن اقلیم است. این مصالح باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ نماید .

لذا بدنه این ابنیه از سنگ ( یا چوب ، ملات کاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تیر های چوبی و کاهگل می باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط ، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلو گیری از رطوبت به کار می رود ، هر چند ابنیه این مناطق ، به طور کلی ، بر روی زمین بنا می شوند .

در این رابطه می توان از شهر جوانرود و روستاهای اطراف آن واقع در منطقه غربی رشته کوه زاگرس و در ۹۵ کیلو متری شمال غرب کرمانشاه نام برد . در این منطقه ساختمانهای سنگی ، سیمایی موزون و هماهنگ به کل بافت شهر و همچنین به بافت روستاها داده است . سنگ که به وفور در این منطقه کوهستانی وجود دارد و به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمان ها به کار می رود . در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است . هر چند که بام اغلب ساختمان ها های جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است .

کالبد شهری و روستایی

بافت شهری و روستایی حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی در جهت مقابله با سرمای شدید شکل گرفته است . ویژگی های بافت شهری و روستایی در این اقلیم عبارتند از :

۱٫ بافت متراکم و فشرده

۲٫ فضاهای کوچک و محصور

۳٫ بهره گیری از جهات آفتاب و زمین ( به عنوان عوامل تعیین کننده ی جهت استقرار و گسترش شهر و روستا و سیمای آنها )

۴٫ معابر باریک به موازات خط تراز زمین

با توجه به شرایط اقلیمی منطقه سرد و کوهستانی در ایران به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی و کوران هوا ، بنا ها به صورت متراکم و فشرده و متصل و در کنار هم ساخته می شوند تا سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کاهش یابد . همچنین بنا ها طوری کنار هم قرار می گیرند که یکدیگر را محصور نمایند و فضاهای شهری تا حد امکان کوچک شوند تا نفوذ جریان باد سرد به داخل فضاهای شهری کم گردد و تابش حرارت از سطح خارجی دیوارهای گرم ابنیه به فضاهای کوچک و محصور شهری ، هوای سرد آنها را تعدیل نماید .

نکته قابل مشاهده دیگر در این نوع شهرها ، طراحی معابر کم عرض و باریک برای استفاده بهتر از حرارت و جلوگیری از تبادل گرما و سرما است . معمولا در این نوع اقلیم ، مجتمع های زیستی در وسط دامنه بلندی ها و رو به جنوب و در داخل زمین یا روی آن به منظور بالا بردن ظرفیت حرارتی دیواره های بدنه شمالی و افزایش حجم داخلی نسبت به سطح بیرونی ، استقرار می یابند . در واقع در صورت استقرار روستا در پائین دره اولا خطر سیل خیزی و نابودی روستا وجود خواهد داشت . ثانیا نفوذ هوای سرد سنگین به دره ها باعث افزایش شدت سرما به هنگام شب خواهد شد . ثالثا جبهه شمالی کوه همواره در سایه قرار گرفته و سرد می باشد در حالیکه روستاها و شهر ها باید جهت حداکثر استفاده از تابش خورشید ، رو به دره و در آفتاب بنا گردند . رابعا به علت فزونی ناهمواری های زمین و شدت باد در بالای کوه و دسترسی به منابع آبی و رود خانه ها که در قسمت پائین ارتفاعات جاری هستند ، استقرار بافت روستایی و شهری بر بالای کوه صحیح نمی باشد.

[panoram 5055]

 

ساختمان در اقلیم گرم و خشک

 

 

 

شناخت عوامل اقلیمی

اقلیم تا آنجا که با آسایش انسان رابطه بر قرار می کند نتیجه عواملی همچونتابش آفتاب -

دمای هوا – رطوبت هوا – وزش باد و میزان بارندگی است .

الف ) تابش آفتاب

تابش اشعه خورشید به سطح زمین باعث ایجاد گرمای طبیعی می شود .

ب ) دمای هوا

میزان گرما و سرمای شطح زمین عامل اصلی تعیین کننده درجه حرارت هوای بالای آن است .

هوا عبور دهنده کلیه طیف های نور خورشید بوده و در اثر دریافت اشعه خورشید دمای آن به طور مستقیم افزوده نمی گردد اما لایه های هوا به وسیله تماس با سطح زمین که در اثر دریافت اشعه خورشید گرم شده اند ; گرم می شوند و سپس لایه های گرم شده هوا , گرمای خود را به وسیله جابجایی به لایه های دیگر منتقل میکنند . جریان هوا و باد نیز باعث تماس بیشتر توده های عظیم هوا با سطح زمین شده و بدین طریق باعث گرمی هوا می شود.

و عکس این مطلب در زمستان و شب رخ می دهد . بدین ترتیب که هوا در اثر تماس با سطح زمین گرمای خود را از دست می دهد و سرد می شود . در نتیجه میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد .

با توجه به این که سطح دریا ها خیلی آهسته تر از سطح زمین تحت تآثیر آفتاب گرم می شوند لذا میانگین درجه حرارت هوای بالای خشکی ها در تابستان بالا تر و در زمستان پایین تر از میانگین درجه حرارت هوای بالای دریاهاست .

ارتفاع از سطح دریا نیز تعیین کننده درجه حرارت هوا می باشد و در یک عرض جغرافیایی مشخص , مناطقی که در ارتفاع بیشتری قرار دارند سرد تر از مناطق پایین تر هستند .

ج ) رطوبت هوا

منظور از رطوبت هوا مقدار آبی است که به شکل بخار در هوا وجود دارد, که این بخار از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس هاو دریا ها و همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود. هر چه هوا گرم تر باشد بخار آب بیشتری را در خود نگه می دارند . به عنوان مثال ظرفیت پذیرش بخار آب در هوایی که دمای آن ۱۸ درجه سیلسیوس است سه برابر هوایی است که دمای آن ۲ درجه سیلسیوس می باشد . همچنین با کم شدن ارتفاع تراکم بخار آب در هوا زیاد می شود .

اقلیم گرم و خشک (ساختمان در این اقلیم)

در رابطه با شرایط زمستانی این مناطق، فرم ساختمان می‌تواند در طول محور شرقی- غربی گسترش یابد. اما شرایط تابستانی حکم بر فشردگی ساختمان نموده و داشتن فرمی مکعب شکل را ضروری می‌نماید در هر صورت با بریدن قسمتی از این مکعب و پر نمودن حفره ایجاد شده با سایه (سایه دیوار، درخت، پیچک، چفته مو) و هوای خنک شده بوسیله تبخیر آب سطح چمن برگ درختان، حوض و فواره می‌توان اقلیم نسبتاً مطلوبی در ساختمان ایجاد نمود در اطراف این باغچه داخلی پلان ساختمان می‌تواند آزاد باشد بدین ترتیب پلان کلی ساختمان در این مناطق بطرف داخل معطوف می‌گردد. آنچه بدین ترتیب برای مناطق گرم و خشک پیشنهاد می‌گردد همان فرم زیبا و مشهور خانه‌های سنتی ایران است که از دوران ماقبل تاریخ تاکنون نه تنها در مناطق داخلی ایران بلکه در نواحی خشک خاورمیانه نیز تکرار شده است.

ساختمانهای حیاط دار قدیمی بهترین فرم و ترکیب ممکن اجزاء یک ساختمان برای تعدیل اقلیم بشمار می‌روند. اطاقهای اینگونه منازل که فقط به داخل حیاط باز می‌شوند در برابر سرمای زمستان باد و طوفان شن که معمولاً در مناطق کویری در جریان است حفاظت می‌شوند. در زمستان اطاقهای رو به جنوب و در تابستان اطاقهای رو به شمال این مجموعه مورد استفاده قرار گرفته و بدین ترتیب محل زندگی نیز با اقلیم هماهنگ می‌گردد حیاطهای داخلی که شامل درخت، حوض و سطوح سبز گیاهان هستند یکی از مؤثرترین عوامل ایجاد رطوبت در هوای خشک اینگونه مناطق به شمار می‌روند. در شب هوای سرد مجاور پشت بام بطرف پائین حرکت کرده و در داخل حیاط و جسم دیوارها می‌ماند و به این ترتیب باعث افت حداکثر دمای هوای داخل حیاط در روز می‌شود در نتیجه در روز هنگامیکه دمای هوای خارجی و شدت تابش آفتاب به حداکثر می‌رسند هوای داخل ساختمان نسبتاً معتدل خواهد ماند.

تهویه موردنیاز اقلیم گرم و خشک در مناطق گرم و خشک باید میزان تهویه طبیعی در روز را به حداقل ممکن رساند، چون در اثر ورود هوای گرم خارج بداخل، دمای هوا و سطوح داخلی نیز افزایش می‌یابد. به خصوص در طول روز که سرعت باد زیاد و در نتیجه میزان تهویه طبیعی نیز زیاد است، تغییرات دمای هوای داخلی در سطحی نزدیک به دمای هوای خارج تغییر می‌نماید. از طرف دیگر ، چون رطوبت هوای اینگونه مناطق کم است. حتی با جریان هوایی با سرعت کم امکان سرد شدن بدن از طریق تبخیر عرق بدن وجود داشته و در نتیجه احتیاج به سرعت زیاد هوا برای خنک سازی از راه تبخیر لازم نمی‌باشد. سرعت هوا برای ایجاد چنین وضعیتی می‌تواند cm 15 در ثانیه باشد و این سرعتی است که در نتیجه اختلاف دمای سطوح و همچنین در نتیجه نفوذ هوای خارج بداخل از طریق درز پنجره‌ها ، در هوای اطاق بوجود می‌آید و بدین ترتیب نیازی به باز بودن پنجره‌ها نخواهد بود. در عصر و شب ، بدلیل پایین بودن دمای هوای خارج نسبت به دمای هوا و سطوح داخلی تهویه طبیعی امکان سریع خنک شدن هوای داخلی را بوجود می‌آورد.

نیاز به کوران در عصر و شب وجود دارد. وجود پنجره‌های باز شو را ضروری می‌سازد اما باید به این نکته توجه داشت که راندمان تهویه به اندازه پنجره‌ها متناسب نیست. با هماهنگ ساختن محل ، شکل و نحوه باز شدن پنجره‌ها، می‌توان اندازه آنها را بقدری کوچک انتخاب نمود که حرارت کسب شده از طریق آنها را به حداقل رسانده و در عین حال امکان تهویه بطور مفید را بوجود آورد. ضمناً باید به مشکل ورود گرد و غبار بداخل ساختمان نیز توجه داشت. در مناطقی که همیشه طوفان شن و گرد و غبار وجود دارد ساختمانهایی که بر روی پیلوتی قرار گرفته‌اند مقدار بسیار کمی از گرد و غبار و شن موجود در هوا را دریافت می‌نمایند ، چون معمولاً در ارتفاع بیش از m 10میزان شن وجود در هوا بشدت افت می‌نماید. چندی پیرامون اقلیم گرم و خشک دومین گروه بزرگ اقلیمی کشور است. محدوده جغرافیایی این پهنه اقلیمی عمدتاً در بخشهای مرکزی کشور و به صورت نوار باریکی در جنوب غربی کشور (دامنه‌های جنوب غربی رشته‌ کوههای زاگرس) گسترش یافته است. تنوع عرض جغرافیایی و ارتفاع نقاط مختلف واقع در این پهنه اقلیمی بسیار زیاد است در این اقلیم در شمالی‌ترین و جنوبی‌ترین نقطه کشور شرایط آب و هوایی مشابهی ایجاد شده، به طور مثال (در گز) که در شمالی‌ترین نقطه این پهنه اقلیمی قرار گرفته است (در عرض جغرافیایی º۳۷ شمالی) با ارتفاع ۵۰۰ متر از سطح دریا، پایین‌ترین (نی‌ریز) که در جنوبی‌ترین محدوده این پهنه قرار گرفته (در عرض جغرافیایی º۲۹ شمالی) با ارتفاع ۲۱۰۰ متر از سطح دریا، مرتفع ترین نقطه این گروه را تشکیل می‌دهند.

شرایط آب و هوایی کلیه زیرگروههای اقلیمی این گروه در زمستان نسبتاً سرد و در تابستان نیمه گرم و خشک است. شرایط حرارتی هوا در فصل زمستان امکان بسیار زیادی را جهت استفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان بوجود می‌آورد و به همین دلیل تقریباً در کلیه زیرگروههای واقع در این پهنه اقلیمی درصد سالانه امکان بهره‌گیری از انرژی خورشیدی بالاتر از درصد نیازهای دیگر است. در این گروه بدلیل پایین بودن رطوبت نسبی هوا بخصوص در فصل گرم در کلیه زیرگروههای اقلیمی می‌توان با بهره‌گیری از عملکرد مصالح ساختمانی سنگین در بخشی از فصل گرم سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی را کنترل نمود. اما شدت گرمای هوا در گرمترین ماههای سال درحدی است که سرمایش مکانیکی را ضروری ‌می‌سازد. نوع سیستم مکانیکی مورد نیاز بدلیل بالا بودن رطوبت هوا و بدلیل گرمای شدید و هوا کولر گازی یا سیستم تهویه مطبوع و در سایر زیر گروههای این پهنه اقلیمی کولر آبی است.در هر صورت بهره‌گیری از انرژی خورشیدی ، کاهش اتلاف حرارت ساختمان و جلوگیری از تاثیر هوای گرم خارج و تابش شدید آفتاب بر ساختمان از اهداف عمده طراحی اقلیمی در این پهنه اقلیمی است.

دو اصل کلی برای طراحی اقلیمی در مناطق گرم و خشک

۱- جلو گیری از تاثیر هوای گرم در فضاهای داخلی مجموعه

الف. طراحی مناطق نیمه محافظت شده در خارج بنا

ب. استفاده از پوشش گیاهی برای خنک کردن محوطه

ج. استفاده از گیاهان در کنار دیوارهای خارجی ساختمان

د. استفاده از بام و دیوار دو جداره جهت تهویه در داخل پوسته ساختمان

ه. استفاده از پوسته‌های دو جداره جهت جابجایی حرارت

۲- محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب در مواقع گرم سال

الف. طراحی محوطه

ب. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

ج. شکل و جهت دادن به بدنة ساختمان به منظور کاهش اثر آفتاب تابستان

د. کاهش انعکاس زمین و سطوح بیرون از پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

ه. تأمین سایه برای دیوارهایی که رو به آفتاب تابستانی هستند.

ی. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

هنر معماری در کویر

در استان یزد آثار و بناهای بسیاری وجود دارد که نظر پژوهشگران به آنان معطوف می گردد. نظیر (مساجد ، مدارس ، آب انبارها ، و حسینیه ها ) ولی بناهای یخچالهای قدیمی ، غریب ترین عناصری معماری هستند که با ایجاد یخچالهای برقی تقریبا به بوته فراموشی سپرده شده اند . در وجود یخچالها که روزگاری در قلب تابستانهای داغ وسوزان ، خنکای آب گوارا را به درون خانه می کشاند ، رمز و رازی وجود دارد که حکایت از معجزه فروتنانه خشت خام و دستهای پرتوان معمار فرزانه ای می کند تا عشق خدمت به خلق را در شاهکار معماری کویر به عرصه ظهور برساند . در حال حاضر تعداد معدودی از این یخچالها باقی مانده است که در اینجا سعی شده تا به ویژگی معماری و عملکرد خاص آن در ناحیه کویری پرداخته شود .

از پیشینه تاریخی یخچالها تا دوره صفویه اطلاعاتی در دست نیست . تنها در سفرنامه دکتر جان فرایر در قرن یازدهم اشاره می کند که « در این زمان ذخیره ساختن یخ ؛رسمی متداول و دیرین سال شمرده می شود و امکان آن می رود که همراه با مغولان وارد ایران گردیده است . همچنین شاردن، دورنمایی از شهر کاشان را درسفرنامه خود به تصویر می کشد و یخچالهای این شهر را در بیرون از قلعه و برج وباروی شهر نشان داده است . و به معماری یخچالها در اصفهان اشاراتی کرده است .

استان یزد نیز با توجه به کویری بودنش از این معماری بی بهره نبوده است و هنوز درجای جای آن از جمله به شهرستان میبد و ابرکوه نیز می توان آثاراین شاهکار معماری را مشاهده کرد . ولی قبل از هر چیز شایان ذکر است که فن ساختمانی و شیوه معماری در ساختمانهای یخچالها به گونه ای است که دقت و نکته سنجی سازندگان و معماران این واحدها را به نکات عمده ومهمی چون عایق کاری بنا ، حفظ برودت مناسب جهت نگهداری یخ ، مصالح ساختمانی و چگونگی تهیه یخ پرداخته شود.

یخچالها بطور عمده از سه قسمت تشکیل شده اند ، دیوار طویل سایه انداز ، مخزن یخ و حوضچه های تولید یخ .

۱- دیوار سایه انداز بسیار طویل و بلند می باشد ارتفاع این دیوارها که گاهی تا ۱۰ متر می رسد در طول روز از تابش آفتاب بر روی آبهای منجمد شده در حوضچه ها جلوگیری می کند . گاه جهت استحکام بیشتر دیوار سایه انداز اقدام به احداث پشت بندهای بزرگ در قسمت جنوبی دیوار می کردند . دیوارهای سایه انداز در پایین دارای ضخامتی زیاد بوده و به تدریج در بخشهای فوقانی از قطر آنها کاسته میشود .

۲- حوضچه های تهیه یخ : گودال مستطیل شکل است که به موازات دیوار سایه انداز و در بخش شمالی آن حفرشده و طول آن اندکی کمتر از طول دیوار وعمق آن ۳۰ الی ۵۰ سانتیمتر و گاه بیشتر بوده است . این گودال محل تهیه نخ در شبهای سرد زمستان بود .

۳- مخزن یخ: این مخازن معمولا در پشت دیوار سایه انداز و در بخش جنوبی آن و در بعضی موارد بوسیله یک یا چند مدخل ورودی به بخش شمالی راه می یابد . انبار یخ نیز گودالهای عمیق و بزرگی هستند که در وسط مخزن یخ حفرشده اند .شکل این گودالها در یخچالهای گنبد دار بصورت دایره با شعاعی تا حدود ۴ متر و گاه بیشتر می باشد. دیوار این گودالها از سنگ یا آجر یا اندود کاهگل ساخته می شد .و پشت آن با مصالح عایقی چون خاکه زغال و یا مصالح دیگر پر می گردد .جهت دستیابی به کف این گودالها از پله های کوچکی که در دیوار آن تعبیه می شد استفاده می گردید همچنین چاهی در بیرون از یخچال حفر کرده و بوسیله مجاری باریکی که درکف گودالهای یخ تعبیه می نمودند تا آب حاصل از ذوب یخ را به این چاهها هدایت می کردند .

میبد یکی از نمونه های نادر شهرهای باستانی ایران به شمار میرود که راههای باستانی این دیار پیر را سواران مادی و پارسی ، اشکانی و ساسانی در نوردیده اند و در دوره های بعد نیز کاروانهایی که از چهار سوی ایران بیابانهای مرکزی را می بریدند و در این پایگاه امن از تشویش بیابان می آسودند یکی از این راههای باستانی شاهراه ری –کرمان می باشد که مجموعه کاروانی رباط که متشکل از کاروانسرا ،چاپارخانه ، آب انبار و یخچال می باشد.در قسمتی از راه باستانی قرار دارد . ساختمان عظیم خشت و گلی یخچال میبد روبروی کاروانسرا واقع گردیده و با ایجاد خیابان کشی از این مجموعه مجزا گردیده است . این یخچال روزگاری عطش مسافران کویر را سیراب می نموده است .

محوطه یخبند میبد حوض گلی کم عمقی به مساحت تقریبی ۸۰۰ متر مربع و به عمق تقریبی نیم متر است دیوارهای بلند سایه انداز به ضخامت ۲ متر و به بلندی ۸ متر است که به چند طاق نما و ستون تقسیم شده است طول دیوار جنوبی ۴۲ متر و دیوارهای شرقی و غربی هر یک ۲۰ متر می باشد، یک درگاه اصلی به پهنای ۲و۲۰ و بلندی ۲ متر درمیان دیوارجنوبی به مخزن و گنبد راه دارد و تقریبا تمام رفت و آمدها وانبار کردن و تخلیه یخ از این درگاه صورت می گرفته است درگاه دیگری به قرینه آن در سمت شمال گنبد تعبیه شده که نقش چندانی نداشته و غالبا آنرا می بسته اند .درگاه اصلی نیز فقط در هنگام رفت و آمد باز می کرده اند مخزن قیفی یخچال را در زمین رسی سختی کنده اند ، قطردهانه این مخزن ۱۳ متر و گودی آن ۶ متراست . ارتفاع گنبد حدود ۱۵ متر می باشد پهنای دیوار خشتی جدار گنبد از پایین به بالا به طراز ماهرانه ای کاهش می یابد به گونه ای که پهنای خشت درنوک گنبد از ۲و۴۰ متر به ۲۰ سانتیمترمی رسد .

شهرباستانی ابرکوه نیز که پیشینه آن را به کیکاووس دومین پادشاه کیانیان می رسانند ازمعماری کویری نیز بهره جسته و درجای جای این خطه هنر و معماری کویری نظاره گر هر رهگذر می باشد . یخچال بزرگ ابرکوه که به یخچال آقایی معروف است در سمت غربی جاده آسفالته دیده می شود این بنا با پلانی مدور و حجمی مخروطی شکل یادگاری از دوران قاجاریه در ورودی شهر واقع شده است. در بعضی از یخچالهای مناطق کویری مانند ابرکوه علاوه بر دیواراصلی ، دیوارهای دیگری به موازات دیواراصلی ساخته می گردید ، به همان میزان تعداد حوضچه های تولید یخ بیشتر می شد بخصوص اینکه مخزن یخ نسبت به یخچالهای مشابه از حجم و فضای بیشتری برخوردار می باشد . مصالح بکار رفته در بنا سنگ وخشت و چوب و آهک می باشد که ابتدا حدود ۵۰ سانتیمتر را با سنگ و ملات ماسه وآهک بنا کرده اند و مابقی را با خشت و گل ساخته اند در شرق بنا سه دیوار چینه ای با فاصله ای معین ایجاد شده است تنها راه ورود به به یخچال دریچه کوچکی در پایین است که پس از وارد کردن یخ به درون یخچال از همین دریچه مقداری گیاه خشکیده بنام « ییزر» و علوفه مخصوص دیگری روی یخها می ریختند و بلافاصله دریچه را مسدود می کردند تا تابستان باقی بماند این یخچال در سالهای اخیر مرمت گردیده و سطح بیرونی آن با آجر و اندود کاهگل بازسازی شده است .

بطورکلی در معماری کویر ، کمتر راه حلی است که منحصرا یه یک مساله تعلق داشته باشدمعمار یزدی همیشه بایک تیر چند نشان را می زند . این مفهوم اساس تولید ، نشانه نبوغ و استعداد سازندگان یزدی است که در دیگر عرصه های تولید نیز به ظهور می رسد .

در خاتمه می توان افزود که اصول حاکم بر طرح افکنی تمامی یخچالها یکسان است و یخ باید عایقبندی شده و خشک بماند ولی علیرغم وجود مصالح مقاوم ومتناسب ، شرایط اقلیمی ، توسعه صنعت مدرن یخ سازی از منزلت فرهنگی این بناها کاسته است و جا دارد که ضمن بازسازی یخچالها ، آنان را به کاربری شایسته تبدیل نماید تا این شاهکار معماری از یاد رفته بار دیگر در کویر بدرخشد.

[panoram 5055]

اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان

هدف اصلی در این تحقیق بررسیهای اقلیمی در طرح ریزی شهری می باشد چرا که شرایط آب و هوایی به موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرها و تداوم حیات شهری به شمار می آید .در واقع شهرها ،عناصر شهری وعملکرد آنها همواره از عناصر و عوامل آب و هوایی متأثر بوده و هستند .این تأثیر پذیری تا قبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریباً یکسویه بوده و از آن به بعد شهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تأثیر گذاشته و تغییرات اقلیمی میکرو را پدید آورده اند به گونه ای که امروزه یک قلمرو اقلیمی خاص به نام ” میکرو کلیمای شهری” ظهور یافته و مطالعات مربوطه تحت عنوان ” آب و هوا شناسی شهری ” مطرح گردیده است.

در این رابطه باید بدانیم که در روابط متقابل بین پروژه های ساختمانی و هوا یا آب و هوا دو جنبه کلی وجود دارد.

اول : اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان و استقرار آن

دوم : اثرات مستقیم آب و هوا بر روی فعالیتهای ساختمانی

در رابطه با این موارد و برنامه ریزی مربوط به آن موارد زیر باید مد نظر قرار گیرند :

الف : مکان یابی مناسب و مطلوب

ب : نظم و ترتیب بناها نسبت به یکدیگر و در رابطه با تأثیر پذیری از عناصر اقلیمی

ج : مقاومت مصالح به کار گرفته شده در برابر عناصر و عوامل آب و هوایی

د : پلان ،شکل و طراحی ساختمان نسبت به شرایط آب وهوایی

ه : ضرایب راحتی و آسایش مبتنی بر یک معماری همساز با اقلیم

الف ) مکانیابی پروژه

در این رابطه دو عنصر دماو باد بیشترین نقش را بر عهده دارند . بنابراین به منظور آمایش شهری و بالاخص ساخت و سازهای جدید لازم است که بخشهای خوش آب وهوا تر و دارای شرایط حرارتی مطلوب تر به مناطق مسکونی ،آموزشی ،اداری ،خدماتی و تفرجگاهی اختصاص یابند و ابنیه ای مانند انبارها ،صنایع آلوده ساز و امثال آن به نقاط دارای هوای نامساعدتر هدایت شوند . هر چند که برای برخی از کالاها باید شرایط حرارتی و رطوبتی مناسبی در نظر گرفت .

ب ) نظم و ترتیب و جهت گیری بنا :

مورفولوژی و یا ساخت و بافت شهر همانگونه که متأثر از سایر پارامترهای طبیعی است از شرایط آب و هوایی نیز تأثیر پذیر است .مثلاًیک رودخانه و یا یک دریاچه به غیر از موارد دیگر در امتداد سواحل خود یک میکرو کلیمای خاص و گاه فرح بخش به وجود می آورند که همین می تواند یکی از دلایل ساخت طولی و یا نواری شهرها در این نواحی باشد و یا اینکه شهرهای مشرف بر کوهستانها به دلیل وجود هوای سالم و مطبوع کوه خود را به روی دامنه ها بالا می کشند و چنین گسترشی ضمن اینکه در ساخت شهر اثر می گذارد نوعی طبقه بندی اجتماعی به وجود می آورد که خود در بافت شهر مؤثر واقع می شود . بدین معنی که حاشیه رفاه در بخشهای مرتفع و دامنه ای بافتی درشت و گسترده و غیر متراکم ( مساکن ویلایی و بزرگ با معابر کمتر ) را به وجود می آورد در حالی که در قسمتهای کم ارتفاع تر و دارای آب و هوای نا مناسب تر بافت شهر ریز و متراکم و فشرده ( مساکن کوچک و چند طبقه با معابر و کوچه های بسیار ) است .به نظر می رسد در میان عناصر جوی دو عنصر تابش خورشید و باد بیش از بقیه در ساخت و بالاخص بافت شهر تأثیر می گذارند .

علی رغم تغییرات فصلی و محلی زاویه تابش آفتاب و در نتیجه طول زمان و شدت تابش خورشید در نظر گرفتن این پارامتر و محاسبه آن در شهرسازی ،برنامه ریزی شهری و طرح ریزی شبکه گذرهای شهری

( بافت شهر ) امری ضروری و اجتناب ناپذیر است .

در این رابطه باید بدانیم که گذر های شهری گرمسیری ( شهرهای واحه ای و یا عرضی پایین ) به ویژه در فصل تابستان به سایبان بیشتری نیاز دارند لذا در طراحی این شبکه باید تلاش نمود تا جهت گیری گذر ها به گونه ای باشد که کمتر در معرض تابش آفتاب قرار گیرند . بنابر این توصیه می شود که در چنین شهرهایی جهت معابر و گذرهای شهری حتی الامکان شرقی – غربی باشد . بالعکس در شهرهای سردسیر

( خاص مناطق کوهستانی و عرضهای بالا ) در صورتی که شرایط توپوگرافیک و غیره اجازه بدهند بهتر است که خیابانها و کوچه ها و معابر شمالی – جنوبی باشد تا شهروندان بتوانند هم از نور و تابش خورشید بیشتر بهره بگیرند و هم اینکه شدت و مدت یخبندان معابر کمتر و در نتیجه آمد و شد بهتر گردد .

نکته دیگر آنکه بافت فشرده و متراکم در مراکز شهری ،محلات فقیر نشین و کم در آمد و یا در مناطق دارای ابر آلودگی زیاد به مقدار قابل توجهی از نورگیری فضاهای ساخته شده می کاهد . از اینرو در بافت شهری اینگونه مناطق رعایت فاصله مناسب بین ساختمانها به منظور بهره گیری بیشتر از نور و تابش خورشید امری ضروری است و لذا باید بافت شهری را گسترده تر نمود . در اکثر شهرهای شوروی سابق و بلوک شرق برای این منظور رشد عمودی بناها را زیاد نموده و در عوض فاصله افقی و فضایی آنها را افزایش داده اند .

باد نیز یکی از پارامترهای جوی است که می تواند در رابطه با بافت شهر مورد توجه قرار گیرد . جهت گیری معابر و بافت شهر بالاخص درسمت توسعه شهر یا مناطق قابل توسعه باید به گونه ای باشد که با بادهای مزاحم مقابله کند و از بادهای مناسب بهره بگیرد . برای این منظور شدت و جهت انواع باد و بالاخص باد غالب باید بررسی و شناسایی شود و سپس بر اساس آن طراحی نمود . در رابطه با باد غالب و مزاحم ( باد مسلح به ماسه ) باید گذرها طوری طراحی شوند که این باد به راحتی بتواند از داخل شهر عبور کند .

اثر باران نیز در بافت شهرهای دامنه ای نباید از نظر برنامه ریزان دور بماند چرا که کوچه ها و خیابانهای تقریباً عمود بر شیب و یا اریب از شدت روان آب و سیل حاصل از بارندگی می کاهد و بالعکس معابر واقع در جهت شیب بر شدت آن می افزاید .

ج ) مقاومت مصالح به کار رفته :

می دانیم که محیط و طبیعت معمولاً مواد و مصالح مورد نیاز و سازگار یا اقلیم رادر اختیار انسان قرار می دهد اما متأسفانه در عصر حاضر بنا به دلایلی بیشتر از مصالح غیر بومی و وارداتی استفاده می شود که کمتر با اقلیم ناحیه هماهنگی دارد و لذا دردسرهای زیادی به بار می آید .

به عنوان مثال در مناطق کویری و بیابانی رس بسیار زیاد است و خشت یا آجر حاصل از آن که در معماری شهرهای کویری مانند یزد مورد استفاده قرار می گیرد ضمن عایق بودن در مقابل تغییرات حرارتی از نظم و استحکام نیز گاه با تیر آهن رقابت می کند ،و یا در مناطق جنگلی مثل شمال ایران جنس مصالح به کار رفته در بناها باید به گونه ای باشد که در برابر رطوبت و خوردگی حاصل از آن ( یعنی عمل هوازدگی شیمیایی و پوسیدگی ) مقاومت بیشتری داشته باشند و به این ترتیب بکار بردن مصالح فلزی در این مناطق چندان مناسب نیست و سنگهای ساختمانی مثل آهک و تراورتن و غیره نیز برای روکار و نمای ساختمان مطلوب نخواهد بود زیرا باران در انحلال و خوردگی آنها نقش بسزایی دارد . از اینرو در چنین مناطقی بکارگیری مصالح چوبی ،سفالی و امثال آن مستحکم تر و مقرون به صرفه تر خواهد بود .

به طور کلی یک ساختمان می باید برای مقابله و مقاومت در برابر نیروهای حاصل از عناصر و عوامل آب و هوایی نضیر افت و خیز های درجه حرارت ،تغییرات رطوبت ،باران و بار سنگین برف و یخ ونیروی باد و فشار طراحی شود .

درجه حرارت یکی از مهمترین عناصر آب و هوایی است که باید در احداث ساختمان مورد توجه قرار گیرد . به ویژه مصالح فلزی بر اثر درجه حرارت منبسط و منقبض می شوند و این مسأله باید برای جلوگیری از لغزش و یا تکان خوردن تبرهای حمال مورد توجه قرار گیرد و برای دوره گرم و یا انقباض و شکستگی در هوای سرد به گونه ای حمایت و تقویت شوند . کابلهای استیل (فلزی) در هوای گرم شکم می دهند و در هوای سرد سفت و آماده بکار می شوند . تیرهای فلزی عمودی و قائم واقع در سمت آفتابگیر ساختمان نسبت به طرف سایه گیر آن بیشتر منبسط می شوند و به این ترتیب متحمل خمیدگیهای روزانه شده که خود سبب ایجاد کششها و فشارهایی در ساختمان می گردد . البته استفاده از رنگها که بخش وسیعی از انسولاسیون خورشید را منعکس می سازند به کم کردن این گونه مسائل و مشکلات کمک می کنند . امروزه رنگهای منعکس کننده و طرحهای ایمنی برای به حداقل رساندن خطر سرریز شدن یا ترکیدگی ناشی از انبساط محتویات تانکرهای ذخیره ( مثلاً آب ) تولید می شوند .

هنگامی که درجه حرارت به سرعت به زیر نقطه انجماد و یخبندان می رسد . بتن . سنگ و دیگر انواع مصالح ساختمانی ( بخصوص اگر مرطوب باشند ) دستخوش خسارات زیادی قرار می گیرند . انبساط یخ در درزها و شکافها و یا در زمین مرطوب مجاور دیوارهای سنگ کاری شده غیر مسلح و فاقد آبگذر ( مجرای زهکشی ) عموماً منجر به شکستگی و تخریب ساختمانها می شود .

بنابراین در شهرهای به ویژه گرم و بیابانی که دامنه گرما زیاد است دیوارها . بامها و مصالح به کار رفته در آنها در روز منبسط و به هنگام شب منقبض می گردند . در این قبیل موارد بهتر است که مصالح ساختمانی را با توجه به ضریب انبساطشان انتخاب نماییم و بعلاوه از اختلاط مصالح ساختمانی که ضریب انبساطشان با هم فرق دارد حتی الامکان اجتناب ورزیم . در جدول زیر ضریب انبساط بعضی مصالح آمده است :

شیشه

آجر

ماسه سنگ

سیمان و بتن

آهن و فولاد

نوع مصالح

تقریباً ۹

۹ تا ۱۰

۷ تا ۱۲

۱۰ تا ۱۴

۱۰ تا ۱۲

ضریب انبساط

به عنوان نمونه معنی ضریب ۱۰ در این واحدها این است که با افزایش حرارت ۱۰ درجه سانتیگراد به مقدار بر طول یک میله از مواد اضافه می شود . بر این اساس یک تیر آهن که درحرارت ۳۲ درجه فارنهایت ۱۰۰ پا طول دارد در حرارت ۱۰۰ درجه فارنهایت نیم اینچ درازتر خواهد شد . لازم به ذکر است که تیر های چوبی در اثر حرارت از لحاظ طول منبسط نمی شوند ولیکن از نظر عرضی کمی بزرگتر می گردند . اثر حرارت در چوب تحت الشعاع اثر رطوبت در چوب می شود زیرا اثر رطوبت در چوب زیادتر از حرارت می باشد .

درجه حرارت زیاد در عرضهای پایین اثر نامطلوبی بر روی بامهای آسفالته و یا قیر اندود شده بر جای می گذارد . زیرا حرارت بامها یا جاده های قیر ریزی شده که در معرض آفتاب قرار می گیرند گاه به ۱۳۰ تا ۱۴۰ درجه فارنهایت می رسد و در بعضی نقاط که هوا خشکتر است حرارت آنها به ۱۶۰ درجه فارنهایت هم می رسد . این مسأله ضمن افزایش گرمای فضای داخل بنا باعث ذوب شدن و جاری شدن قیر در سطح بام می گردد و در نتیجه علاوه بر مسدود نمودن ناودانها و زهکشهای پشت بام و داخل ساختمان این الزام را به وجود می آورد که بام هر ساله آسفالت شود . همچنین اگر به جای آسفالت از سیمان استفاده شود باز در اینصورت دامنه گرمای زیاد و انبساط و انقباض ناشی از آن موجب ترکیدگی سیمان بام و نفوذ آب و کاهش عایق بندی بام می شود که خود مستلزم صرف هزینه های مکرر ایزوله نموده و عایق بندی می گردد .

درجه حرارت همچنین کارآیی کارگران را در طی اجرای پروژه های ساختمانی تحت تأثیر قرار می دهد . درجه حرارتهای خیلی بالا بطور محسوسی کار یدی در آب و هوای نامأنوس را کند می کند و ممکن است به بیمار شدن افرادی که کار فیزیکی سختی انجام می دهند منجر گردد . درجه حرارت های پایین نیز لباس و پوشش بیشتری را می طلبد و به موجب آن کارهای یدی و دستی پیچیده و مشکلتر می شوند . حوادث رخ داده در طی دوره های دارای درجه حرارتهای زیر نقطه انجماد و یا گرمای زیاد فراوانتر از حوادث ایجاد شده در شرایط طبیعی است . به هنگام بتن ریزی و ملاط ریختن نیز اگر یخبندان از قبل کاملاً مستقر شده باشد بتن و ملاط خسارت می بینند . زمین و خاک یخ بسته هم برخی از فعالیتهای ساختمانی را عقب می اندازند . (در همینجا اضافه کنیم که باد و بارش برف وباران هم فعالیتهای ساختمانی را کند و یا متوقف می سازند . )

رطوبت نسبی موجود در هوا نیز به لحاظ اینکه بر روی مواد و مصالح ساختمانی پوشش و یا روکش ساختمان و رنگها اثر می گذارند با اهمیت است . فلزات عموماً از نظر فساد و خوردگی تدریجی تحت شرایط رطوبت نسبی بالا بسیار متعدد هستند . فساد فیزیکی و شیمیایی رنگها نیز توسط هوای مرطوب به سرعت افزایش می یابد و بنای سنگ کاری شده نیز تحت شرایط رطوبتی سریع تر خرد و تجزیه می شوند . ریزش باران نه تنها اثرات مخرب رطوبت را زیادتر می کندبلکه دارای آثار فیزیکی مستقیم بر روی سطوح رو باز نیز هست . بارانهای سنگین بناهای خاکی و سفالی را فرسوده می کنند و روانابها و سیلابهایی ایجادمی کنندکه فونداسیونها را به تحلیل می برند . این نوع بارانها بتن تازه ریخته شده را حفر ،خاکریزهای زمین را فرسوده و اکثر فعالیتهای متحرک زمینی را کند یا متوقف می سازند . سدها ،کانالها ،ستونها و پلها نیز باید حداکثر مقاومت را در برابر بارانهای سنگین و سیل ناشی از آن داشته باشند .

ریزش برف و انباشته شدن آن مقاومت نسبتاً زیاد سازه ها را طلب می کند . در بناهای نواحی کوهستانی و عرضهای بالا بامها را باید آنقدر محکم ساخت که تاب نگاهداشتن برفهای سنگین را داشته باشد . تراکم و انباشتگی برف بر روی سایر سطوح افقی سازه ها وزن فوق العاده ای را به وجود می آورند که در این صورت احداث حفاظهای مکمل و اضافی برای جلوگیری از ریزش آنها ضروری می یابد . افزایش پتانسیل یخ بر روی برجها ،پلها و کابلها نیز مرزهای ایمنی در طرح را فرا می خوانند . ساختمانهایی که به شدت مملو از یخ و برف هستند در مقابل دیگر عوامل جوی مثل باد آسیب پذیرتر هستند .

باد نیزیک فشار و نیروی مستقیم را در مورد تمام ساختمانها و سازه های واقع در مسیرش اعمال می کند و لذا باید حداکثر سرعت باد و فشار مورد انتظار را در طراحی ساختمانها ،برجها و پلها در نظر گرفت . در این رابطه محاسبات مبتنی بر سوابق آب و هوایی و نیز آزمایشهای مربوط به مهندسی سازه ها کمک می کنند .

د ) طرح و شکل :

از نظر تأثیر آب و هوا بر شکل و طرح ساختمان می باید موارد زیر را در برنامه ریزیها مورد توجه قرار داد :

۱ : نور و روشنایی فضای داخل ساختمان

۲ : تعادل حرارتی داخل ساختمان

۳ : موقع و محل بنا در برابر باران و برف در یخبندان

۴ : شکل بنا در رابطه با دفع و یا کاهش نیروی تخریبی باد

اگر بنا و ساختمانی در برابر عناصر و عوامل اقلیمی خوب طراحی شود و شکل و پلان آن به گونه ای باشد که موارد فوق الذکر را تأمین کند در این صورت نه تنها ضریب ایمنی و مقاومت سازه بالا می رود بلکه راحتی و آسایش ساکنین بنا نیز از نظر بیوکلیمای انسانی فراهم می گردد .

شکل بنا و نور و روشنایی :

عمده ترین عوامل مؤثر در نورگیری ساختمان عبارتند از :

الف : عرض جغرافیایی و موقعیت خورشید که در زاویه تابش و جهت تابش نیز مؤثر است .

ب : طول زمان تابش و شدت تابش که اولی به تعدادساعات آفتابی در روز بستگی دارد و دومی یعنی شدت تابش به عواملی نظیر ارتفاع ،مقدار ابر ،هواریزه ها (گرد و غبار معلق در هوا ) و آلودگی جو وابسته است .

ج : بافت شهری و جهت گیری کوچه ها . خیابانها و معابر که مسلماً بافت فشرده و متراکم و معابر تنگ نورگیری را کم می کند و به عکس .

د : تراکم و فشردگی مساکن که به مساحت آنها بستگی دارد . طبعاً در زمینها و قطعات کوچک فاصله و در نتیجه نورگیری بناها کم می شود .

ه : فرم و جهت صحن حیاط در ارتباط با موقعیت ساختمانهای همجوار

و : وجود و یا عدم وجود بالکن و همچنین میزان کشیدگی بالکن ها و ایوانها در ارتباط با تابش خورشید و سایه گیری

ز : محل قرار گیری پنجره ها ،تعداد پنجره ها ،شکل و ابعاد پنجره ها که یکی از مهمترین مسائل در نورگیری ساختمانهاست . مثلاً در عرضهای پایین باید ارتفاع پنجره کم و شکل آن عرضی باشد و به عکس در عرضهای بالا ارتفاع پنجره زیاد و شکل آن طولی باشد و در عرضهای میانی ابعاد پنجره در حد متوسط و به شکل مربع در نظر گرفته شود .

ح : و بالاخره جنس و رنگ مصالح رو کار و نمای ساختمان نیز در میزان نورگیری مؤثر است . دیوارهای سفید و یا دارای رنگ روشن چون ضریب انعکاس بالایی دارند نور را به خوبی منعکس و به ساختمانهای همجوار منتقل می کنند و رنگهای تیره عکس این حالت را دارند . اگر چه رنگهای روشن حرارت کمتری را به درون ساختمان منتقل می کنند و مقدار نور و روشنایی را افزایش می دهند اما این نوع رنگها و بالاخص رنگ سفید به چشمها زیان می رسانند و از سوی دیگر به علت وجود گرد و غبار و آلودگی جو دائماً کثیف و بد منظر هستند و یک نوع آلودگی چشم انداز را در پی دارند و قدر مسلم پاکیزه نگهداشتن آنها هزینه بر و کاری بس دشوار است .

بنابراین طراحان ، معماران ، شهرسازان و برنامه ریزان شهری بایستی با توجه به موقعیت جغرافیای شهر مورد نظرشان موارد فوق الذکر را در نظر بگیرند و نور متناسب با شرایط محل را برای پروژه های ساختمانی تأمین نمایند . مثلاً برای اینکه نور و حرارت زیادی به درون بناهای واقع در عرضهای بالا هدایت شود لازم است که بافت شهری گسترده و غیر متراکم مساکن باز و غیر فشرده ، تعداد پنجره ها و ارتفاع آنها زیاد باشد و در عوض از احداث بالکنها و سایبانها و امثال آن ممانعت به عمل آید .

شکل بنا و تعادل حرارتی :

ایجاد حرارت مناسب و تهویه مطبوع در فضای داخلی بنا یکی دیگر از موارد مربوط به معماری است که کاری چندان سهل نخواهد بود .چرا که این مسأله در رابطه با آسایش و یا عدم آسایش انسان قرار می گیرد و مفاهیم گرما یا سرما بیشتر ناشی از احساس طبیعی انسان و شرایط فیزیولوژیک وی می باشد . طبق بررسی بولریش تحت شرایط رطوبت نسبی ۵۰% و تابش خورشیدی معادل یک وات در هر متر مربع و ساعت ، باید دمای هوا بر اساس ارقام زیر تنظیم گردد تا دمای سطح پوست بدن انسان در حد نرمال یعنی ۳۲ درجه سانتیگراد باقی بماند و انسان احساس آرامش و آسایش کند :

دمای مطلوب و مورد نیاز

شرایط باد و حرکت هوا

نحوه فعالیت

نوع پوشش

۲۶ درجه سانتیگراد

عدم وجود باد

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

۲۷٫۵ درجه سانتیگراد

سرعت باد ۰٫۲ متر در ثانیه

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

۲۹٫۵ درجه سانتیگراد

سرعت باد ۰٫۵ متر در ثانیه

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

۲۲ درجه سانتیگراد

سرعت باد ۰٫۵ متر در ثانیه

فعالیت معمولی

برهنه و بدون پوشش

۲۳ درجه سانتیگراد

شرایط عادی

در حال استراحت

با پوشش معمولی

بنابراین یک انسان با پوشش سبک و در حال استراحت با دمای ۲۳ درجه سانتیگراد در حالت تعادل قرار دارد ولی در همین دما اگر برهنه باشد باید به کار سبک یا ورزش بپردازد .

به طور کلی انسان برای برقراری تعادل حرارتی و آسایش گرمایی به شیوه های گوناگون به مقابله با محیط و شرایط آب و هوایی می پردازد مثلاً از غذا و پوشاک و و سایل گرمایی و مسکن مناسب برای کنترل دمای بدن خود استفاده می کند .

بدیهی است که یکی از معیارهای مهم برای ایجاد تعادل حرارتی و در نتیجه منطقه آسایش ، بکارگیری استانداردهای معماری و طراحی ساختمان برای افزایش یا کاهش دمای درون بنا می باشد . برای نیل به این منظور می باید عوامل مؤثر در درجه حرارت فضای درونی ساختمان را بشناسیم و سپس با توجه به نیازهای حرارتی طرحی و شکلی مناسب را انتخاب کنیم تا هم تعادل حرارتی و احساس آسایش به دست آید و هم هزینه های مربوط به دستگاههای حرارتی و برودتی به حداقل خود برسد . عمده ترین عوامل مؤثر در حرارت بنا عبارتند از :

الف : تقریباً تمام عوامل مؤثر در نورگیری بنا

ب : شکل بام و جنس مصالح به کار رفته در آن

ج : ارتفاع سقف نسبت به کف

د : ضخامت دیوارها ، دیوارهای عایق

ه : تعداد لایه های به کار رفته در بام یا سقف ، جداره یا دیواره و پنجره ها

و : تهویه عرضی

در اقالیم بسیار گرم ساختمان باید به گونه ای طراحی شود که حرارت خارج را به خود جذب نکند ، به ویژه حرارتی که توسط اشعه مستقیم آفتاب تولید می شود . در این نواحی بایستی سعی کنیم از بامهای گنبدی استفاده کنیم زیرا اولاً انحناء و قوس بام باعث می شود تمام انرژی خورشیدی جذب نشود و همواره بخشی از آن در سایه قرار گیرد ، ثانیاً توسط این نوع بامها ارتفاع سقف نسبت به کف بنا زیاد می گردد و لذا فضای داخل دیرتر گرم می شود . ضخامت بام و یا دو جداره بودن آن نیز بهتر می تواند حرارت داخلی را از افراط و تفریط حفظ کند .جنس این گونه بامها بهتر است از مواد گلین ( کاه گل ) باشد زیرا حرارت ناشی از تابش شدید خورشید در سطح آنها متراکم می شود و کمتر نفوذ می کند . استفاده از دیوارهای ضخیم یا دولایه و یا دیوارهای عایق حرارت از دیگر موارد کنترل دمای اینگونه بناهاست . احداث سایه بانها و ایوانهای وسیع سرپوشیده برای ایجاد سایه نیز توصیه می شود .دریچه ها و پنجره های بنا را باید از تابش مستقیم آفتاب دور نگه داشت و حتی الامکان آنها را در جبهه شمالی ساختمان تعبیه نمود( در مناطق گرم نیمکره شمالی ).

به علاوه در و پنجره ها باید به گونه ای نصب شوند که از حداقل آفتاب در تابستان و حداکثر آفتاب در زمستان استفاده شود . ارتفاع در و پنجره و کشیدگی سایه بانها نیز مهم است . بعلاوه استفاده از بادگیرها همانند بادگیرهای سنتی یزد ، گناباد و تهویه عرضی ( قرینه نمودن درها و پنجره ها برای ایجاد کوران ) از دیگر تمهیدات لازم برای کنترل حرارت در مناطق گرم است .

برعکس در آب و هواهای سرد و بسیار سرد طرح و شکل ساختمان و حتی مصالح به کار رفته در آن باید به گونه ای باشد که بتوان حرارت درونی بنا را حفظ نموده و از خروج آن ممانعت بعمل آورد . در این گونه مناطق بامهای مسطح مناسب هستند زیرا به نسبت حداکثر جذب انرژی خورشیدی صورت می گیرد و گرمای بیشتری به محیط و فضای داخلی بنا وارد می شود . آسفالت و قیراندود نمودن بان به غیر از ایجاد مقاومت در برابر وزن برف به علت رنگ تیره انرژی بیشتری را کسب می کند . در این مناطق دوجداره بودن سقف یا بام و دیوارها ، استفاده از دیوارهای ضخیم یا عایق و امثال آن نیز تبادل حرارت بیرون و درون بنا را کم می کند . ارتفاع سقف باید کوتاه باشد تا فضای درون زودتر گرم شود . درها و پنجره ها حتی الامکان رو به آفتاب و به گونه ای باشد که حداکثر انرژی خورشیدی را دریافت نماید . دو جداره بودن پنجره ها و شیشه ها و خودداری از احداث بالکن و سایه بان و نظایر آن از دیگر توصیه های معماری خاص این مناطق است .

شکل بنا و برف و باران :

اهمیت برف برای ساختمانها و عمارتها از اینجاست که نشستن برف بار اضافی بر بامها تحمیل می کند . برف غیر متراکم سبک است و حد متوسط وزن آن در هر فوت مکعب ۶٫۵ پوند است در حالی که برف هر قدر متراکم شود بر وزن آن اضافه می شود و حتی ممکن است به ۳۰فوت در هر متر مکعب برسد . سنگینی برف باعث فرو ریختن سقف بناها می شود و لذا توجه به آن ضرورت دارد . با توجه به اهمیت موضوع اگرچه سعی می کنند مقاومت سقف و بام را زیاد کنند اما شکل بنا و بام نیز می تواند در میزان تراکم برف و در نتیجه افزایش و یا کاهش خطر کاملاً مؤثر باشد . برای مقابله با خطر ناشی از تراکم برف بهتر است که به بامها شیب بدهیم زیرا بر اثر شیب بام برف می لغزد و فرو میریزد و در نتیجه متراکم نمی شود . البته در مناطق سرد نیمکره شمالی باید شیب بام به سمت جنوب باشد تا از آفتاب هم بهره کافی گرفته شود . وجود شیروانی نیز موجب لغزش و فرود برف شده و برف در آبروهای اطراف آن تجمع می یابد . به این ترتیب سنگینی برف عمدتاً بر روی دیوارها و ستونها خواهد بود . شاید یکی از دلایل وجود شیروانی در بناهای قدیمی شهر مشهد همین مسأله بوده باشد نه بارندگی زیاد . علاوه بر موارد فوق در مناطق سرد طرح و شکل بنا باید فاقد پیش آمدگیهایی نظیر سایبان ، سردر ، طاق جلوی پنجره و غیره باشد زیرا نه تنها فشار ناشی از وزن برف بر ساختمان کم می شود بلکه آفتاب بیشتری به بنا می رسد .

در نواحی مرطوب و دارای باران زیاد نیز طرح و شکل بنا باید به گونه ای باشد که رطوبت و آب باران خسارت کمتری به بنا وارد سازد . مثلاً شکل بام به صورت شیروانی و یا شیب دار ( یکطرفه ) و گالی پوش باشد . کف اتاقها از سطح زمین بلندتر باشد و زیر آن به شکل پیلوت خالی باشد تا رواناب حاصل از بارندگی سریع دفع شود و رطوبت کمتری نیز به کف و دیوار ها برسد .

شکل بنا و باد :

برای مقابله با آثار مخرب باد اگرچه مقاومت مصالح ساختمانی باید به دقت در نظر گرفته شوند ولیکن طرح و شکل بنا و طرز قرارگیری آنها می تواند بسیار مهمتر باشد . در برنامه ریزی و طراحی ساختمانها و بناها لازم است موارد زیر مطالعه و بررسی گردد :

الف : شرایط و ویژگیهای باد :

ویژگی باد در رابطه با طراحی ساختمان اصولاً عبارتست از آشفتگی باد ( توفانی بودن ) ، سرعت باد ( بالاخص سرعت زیاد ) ، جهت باد ، وزش باد در سطح زمین و تداوم باد . بررسی این ویژگیها می تواند در مورد بادهای غالب، بادهای محلی و یا حالات استثنائی باد ( مثل تورنادوها ، هاریکن ها و …) انجام بگیرد . اگرچه شرایط و ویژگیهای باد معمولاً برای یک ناحیه جغرافیایی عمومیت دارد ولیکن به علت نوع و ماهیت چشم انداز ساختمانهای مجاور و غیره این شرایط برای مکانهای خاص بطور قابل توجهی متفاوت هستند . لذا هر طرح ساختمانی باید احتمالات این شرایط محلی مربوط به مقر بنا را در نظر بگیرد .

ب : اثرات کلی باد :

آثار باد بر روی اشیاء و عوارض ثابت و مستقر در مسیرش را می توان به شرح ذیل بیان نمود :

فشار مستقیم مثبت : سطوحی که در رویارویی باد و عمود بر مسیر آن قرار می گیرند بر اث حرکت توده هوا فشار مستقیمی را تحمل می کنند . چنینی شرایطی باعث می شود بخش عمده نیرو بر شیء یا عارضه وارد آید مگر اینکه از لحاظ شکل دارای جهت بسیار طبیعی باشد .

کشش آئرودینامیک : چون باد در برخورد باشیء متوقف نمی شود و مانند حالت مایع در اطراف آن جریان پیدا می کند لذا یک اثر کششی بر روی سطوح موازی با جهت باد وجود دارد .

فشار منفی ( مکش ) : در ضلع یا سمت پشت به باد شیء معمولاً یک اثر مکش وجود دارد که حاوی فشار بیرونی بر سطح شیء می باشد .

اثرات جنبشی : یک شیء واقع در مسیر تند باد معمولاً ضربه می خورد ، می جنبد و یا به ارتعاش در می آید بنابراین اشیاء و عوارض دارای سطوح سست و ضعیف و یا حاوی سطوح منعطف در برابر این اثرات مستعدتر و حساستر هستند .

اثر روییدگی و تنظیف : اثر اصطکاک توده هوای جاری تمایل دارد که اشیاء واقع در مسیر خود را صاف و هموار نماید و یا آنها را از سر راه خود بردارد . این عمل بر روی سایبانها ، جانپناهها ، دودکشها و علائم و نشانه ها بیشتر اثر می کند .

هریک از این اثرات و یا ترکیبی از اینها می تواند یک وضعیت مهم و بحرانی را برای عوارض واقع در مسیر باد به وجود آورد . میزان خسارات هم بستگی به وضعیت عارضه و شکل آن دارد .

ج : آثار مهم باد بر ساختمانها :

اثرات عمده باد بر ساختمانها را در می توان در چند طبقه کلی قرار داد :

- ساختمانهای دارای شکل مدور نسبت به بناهای زاویه دار و حاوی سطوح صاف مقاومت و دوام باد را کمتر می کنند مانند بناهایی با سقف گنبدی .

- ساختمانهای بلند و مرتفع که دارای ابعاد افقی کوتاه هستند در برابر واژگون شدن و یا خم شدن کامل در قسمتهای فوقانیشان مستعدترند .

- بناهای پهلو باز یا دارای اشکال بادگیر چون تمایل دارند باد را به چنگ درآورند نیروی باد رابیشتر خواهند کرد .

- برآمدگی یا جلوآمدگی بنا ، جانپناهها و دیوارهای بلند ، سایبانها و بالکنها و دیوارهای بی دوام و ناپایدار به اثر کشش همه جانبه بر ساختمان می افزایند .

- علائم ، نشانه ها ، دودکشها ، آنتنها ، چهارطاقیها و سایر تجهیزات روی بام ساختمانها نیز دستخوش اثر روییدگی می شوند .

ه : ضرایب راحتی و آسایش ساختمان :

بدیهی است که در معماری ، برنامه ریزی و طراحی ساختمان اگر به مواردی که تا کنون بیان شد توجه داشته باشیم و آنها را به دقت رعایت کنیم شرایط زیستی مناسی فراهم می گردد و زیستمندان از راحتی و آسایش لازم برخوردار خواهند بود .

به هر حال امروزه باید در حداقل فضای ممکن بناهایی احداث شود که نیاز آسایش انسان در تمام فصول را بر آورده سازد . برای نیل به این هدف نیز باید سعی نمود در زمستان به جای استفاده از سوختهای فسیلی و دستگاههای گرم کننده بیشتر از انرژی خورشیدی و طبیعت بهره گرفت و در تابستان هم از حداکثر سایه ، باد و دیگر ویژگیهای اقلیمی سود جست .

برگرفته شده از سایت

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Mahnaz.D 61915]

سلسله جبال البرز و زاگرس نواحی مرکزی ایران را از دریای خزر در شمال و جلگه بین النهرین در غرب جدا می کنند . کوههایی نیز به صورت منفرد در مرکز و شرق ایران وجود دارند از جمله کوه تفتان ، شیر کوه و ...

کوهستان های غربی که دامنه های غربی رشته کوههای فلات مرکزی ایران و سراسر کوههای زاگرس را در بر می گیرد از مناطق سردسیر کشور به شمار می آیند .

کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد :

· سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان

· اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت هوا بین دمای شب وروز

· بارش برف سنگین

· رطوبت کم هوا

میانگین دمای هوا در گرم ترین ماه سال در این اقلیم بیش از 10 درجه سانتی گراد و متوسط دمای هوا در سردترین ماه سال کمتر از 3- درجه سانتی گراد می باشد .

نوسانات دمایی در طی شبانه روز نیز در نواحی کوهستانی بیشتر است . در این اقلیم دره ها در فصل تابستان بسیار گرم و در زمستان معتدل اند . مقدار تابش آفتاب در فصل تابستان در این منطقه زیاد و در زمستان بسیار کم است . زمستان ها طولانی ، سرد و سخت بوده و تا چند ماه از سال ، زمین پوشیده از یخ ، و بهار کوتاه مدت است و زمستان و تابستان را از هم جدا می کند. سرما از اوایل آذر ماه شروع می شود و کم و بیش تا اواخر فروردین ادامه می یابد . در سراسر این منطقه از آذربایجان گرفته تا استان فارس ، زمستان ها به شدت سرد می باشد .

در این نواحی ، میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد است و بیشتر به صورت ریزش برف می باشد . برف های پیاپی بیشتر قله ها را می پوشاند . در ارتفاعات بالای 3000 متر همواره برف وجود دارد و این کوهستان ها سرچشمه رودخانه ها و قنات ها در کشور محسوب می شوند .

بارش برف در نواحی شمال و شمال غربی منطقه بیش از نواحی جنوب غربی آن است . علی رغم بارندگی فراوان ، رطوبت در این اقلیم کم می باشد . همچنین سلسله جبال غربی همانند سدی مانع از نفوذ هوای مرطوب مدیترانه به داخل فلات ایران می شوند و رطوبت هوا را تنها در دامنه های خود نگاه می دارند . برخلاف نواحی شمال ایران و سواحل دریای خزر که غلظت هوا به دلیل پستی زمین و بارش زیاد است در اقلیم سرد ، این غلظت کمتر بوده و همین امر میزان استفاده از تهویه طبیعی هوا را کاهش می دهد .

[Mahnaz.D 61915]

فرم بنا

برودت بسیار زیاد هوا در بخش عمده ای از سال ، در نواحی سرد و کو هستانی باعث شده است تا حداکثر استفاده از تابش آفتاب ، بهره گیری از نوسان روزانه دما ، حفظ حرارتی و جلو گیری از باد سرد زمستانی در فضاهای مسکونی امری ضروری گردد . لذا فرم بنا در جهت مقابله با سرمای شدید طراحی و اجرا می شود . در ادامه ، به توضیح خصوصیات کلی فرم بنا در این اقلیم خواهیم پرداخت .

1. ساختمان های درون گرا با حیاط مرکزی

بناهای سنتی در اقلیم سرد مانند نواحی مرکزی فلات ایران دارای حیاط مرکزی بوده و سایر قسمت ها دورتادور این حیاط چیده می شوند . اتاق های واقع در سمت شمال حیاط بزرگتر از سایر قسمت ها و تالار یا اتاق اصلی نشیمن خانه نیز در این سمت حیاط واقع شده است تا از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده کنند . جبهه جنوبی ساختمان به دلیل کوتاه و معتدل بودن فصل تابستان کمتر به کار گرفته می شود . لذا اتاق های جنوبی و اتاق های شرقی و غربی – در صورت وجود – به عنوان انباری یا فضاهای خدماتی همچون اتاق خدمه یا سرویس های بهداشتی کاربرد دارند .

برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبی دریای خزر ، خانه های این مناطق ، اغلب دارای زیر زمینی با سقف کوتاه در پائین زمستان نشین هستند که به علت خنکی هوای آن ، در تابستان برای سکونت و آسایش ساکنان خانه به کار می رود .

2. استفاده از ایوان و حیاط کوچک در بنا

از آنجایی که در بیشتر روزهای سال در مناطق کوهستانی سرد ویا بسیار سرد است اکثر فعالیت های روزمره در اتاق ها انجام می پذیرد . لذا ابعاد حیاط ها در این مناطق قدری کوچکتر از نواحی فلات مرکزی ایران است .

ساختمان ها در این اقلیم دارای ایوان اند ولی عمق آنها نسبت به ایوان های مناطق جنوبی کشور به مراتب کمتر می باشد و همانند ایوان های منطقه خزر ، کاربرد نشیمن ندارند و صرفا جهت حفظ ورودی ها ی بنا از برف و باران استفاده می شوند .

نکته دیگر پائین بودن کف حیاط بناهای اقلیم سرد به اندازه 1 تا 1.5 متر از سطح پیاده روهااست تا بتوان آب جاری در نهر ها و جویها را بر باغچه حیاط یا آب انبار واقع در زیر زمین سوار نمود و از سوی دیگر ، زمین مانند عایق حرارتی اطراف بنا را احاطه کرده ، مانع از تبادل حرارتی بین بنا و محیط پیرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان می شود .

3. پلان ، فرم بنا و نحوه قرار گیری آن

در حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی ، بناها دارای پلان و بافت متراکم می باشند . فرم بنا باید به گونه ای باشد که سطح تماس آن را با سرمای خارج کمتر نماید تا حرارت کمتری از درون به بیرون انتقال یابد . لذا از احجامی نظیر مکعب یا مکعب مستطیل استفاده می نمایند تا نسبت سطح خارجی بنا به حجم داخلی آن کاهش یابد و آن را در حداقل ممکن نگه دارد .

ساختمان ها بین 20 درجه به طرف غرب و 45 درجه به سمت شرق و در سایه باد یکدیگر و خارج از سایه آفتاب هم ، در محور شمالی – جنوبی مستقر می شوند .

[Mahnaz.D 61915]

4. اتاق های کوچک با ارتفاع کم

در نواحی سرد و برفی ، باید از ایجاد اتاق ها و فضاهای بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا که با افزایش سطح تماس آنها با فضای سرد بیرونی ، گرم کردن این فضای وسیع مشکل خواهد بود .

بنابراین در این مناطق سقف اتاق ها را پائین تر از اتاق های مشابه در سایر حوزه های اقلیمی در نظر می گیرند تا حجم اتاق کاهش یابد و سطح خارجی نسبت به حجم بنا حداقل گردد . ارتفاع کم سقف در تالار ها و اتاق های مهم و طاق راسته ها و حجره های بازارهای این مناطق نیز مشهور است .

5. بازشوهای کوچک

در این مناطق برای جلو گیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند . در صورت بزرگ بودن پنجره ها ، استفاده از سایبان الزامی است . بازشوها در ضلع جنوبی برای استفاده هر چه بیشتر از تابش آفتاب ، بزرگتر و کشیده تر انتخاب می شوند . همچنین از استقرار بازشوها در جهت بادهای سرد باید اجتناب نمود . پنجره های دو جداره نیز برای رساندن تبادل حرارتی به حداقل ممکن مناسب ترند . در ضمن به منظور جلوگیری از ایجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلی به خارج ساختمان ، میزان تعویض هوای هوای داخل وتهویه طبیعی را باید به حداقل ممکن رساند .

در مقایسه با اقلیم گرم و خشک ابعاد بازشوها در این حوزه اقلیمی برای استفاده از انرژی حرارتی حاصل از تابش آفتاب افزایش یافته است .

6. دیوارهای نسبتا قطور

قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه خود از تبادل حرارتی بین فضای داخلی بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند . معیارهای معماری اقلیم سرد و کوهستانی و گرم و خشک تقریبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده می باشد که در اقلیم گرم و خشک این منبع از سمت بیرونی بنا و در اقلیم سرد از سمت داخل فضا می باشد . لذا باید در این اقلیم به کمک مصالح بنایی قطر دیوارها را زیاد نمود تا این جداره بتواند به عنوان منبع ذخیره حرارت داخل بنا عمل نماید .

دیوارهای قطور ، گرما و حرارت تابش آفتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعدیل دمای داخل ساختمان کمک می نماید . در معماری بومی این مناطق تا حد ممکن تلاش می شود تا به شکل طبیعی یا یا با استفاده از بخاری و گرمای ناشی از حضور افراد ، پخت وپز یا حضور حیوانات ، بنا را گرم نمود .

7. بام های مسطح

ابن یه سنتی در کوهپایه های شمالی سلسله کوههای البرز دارای بام های شیب دار و در مناطق کوهستانی غالبا مسطح هستند .

بام های شیب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام های مسطح بهترند چرا که آب باران را به سهولت از روی بام دور می کنند . ولی در صورت کاهگلی بودن پوشش بام ، قدرت آن در برابر رطوبت و باران و به ویژه برف بسیار تضعیف خواهد شد . چرا که آب ناشی از ذوب تدریجی برف وارد سقف کاهگل می گردد و بنا مرطوب و نم دار می گردد . به همین دلیل به محض بارش برف ، آن را از روی چنین بامی پارو می کنند و با غلتکی سنگی و کوچک ، بام را دوباره غلتک می کشند تا پوشش کاهگلی آن مجددا متراکم و سوراخ های ایجاد شده در اثر نفوذ آب مسدود گردند .

انتخاب بام های مسطح در اقلیم سرد مشکلی ایجاد نمی نماید چرا که با نگهداری برف بر روی بام ازآن به عنوان عایق حرارتی در مقابل سرمای زیاد هوای خارج که چندین درجه کمتر از درجه حرارت برف است استفاده می شود و همچنین فضای زیر اسکلت خرپا که کاربرد انباری دارد ، عایق مناسبی بین فضای داخل و خارج بنا خواهد بود . لذا دو جداره بودن سقف بنا در این اقلیم برای حفظ گرمای بنا حائز اهمیت است .

[Mahnaz.D 61915]

نوع مصالح

مصالح مورد استفاده در ابنیه سنتی در مناطق سرد و کوهستانی مانند سایر حوزه های اقلیمی از مصالح موجود در آن اقلیم است. این مصالح باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ نماید .

لذا بدنه این ابنیه از سنگ ( یا چوب ، ملات کاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تیر های چوبی و کاهگل می باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط ، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلو گیری از رطوبت به کار می رود ، هر چند ابنیه این مناطق ، به طور کلی ، بر روی زمین بنا می شوند .

در این رابطه می توان از شهر جوانرود و روستاهای اطراف آن واقع در منطقه غربی رشته کوه زاگرس و در 95 کیلو متری شمال غرب کرمانشاه نام برد . در این منطقه ساختمانهای سنگی ، سیمایی موزون و هماهنگ به کل بافت شهر و همچنین به بافت روستاها داده است . سنگ که به وفور در این منطقه کوهستانی وجود دارد و به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمان ها به کار می رود . در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است . هر چند که بام اغلب ساختمان ها های جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است .

کالبد شهری و روستایی

بافت شهری و روستایی حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی در جهت مقابله با سرمای شدید شکل گرفته است . ویژگی های بافت شهری و روستایی در این اقلیم عبارتند از :

1. بافت متراکم و فشرده

2. فضاهای کوچک و محصور

3. بهره گیری از جهات آفتاب و زمین ( به عنوان عوامل تعیین کننده ی جهت استقرار و گسترش شهر و روستا و سیمای آنها )

4. معابر باریک به موازات خط تراز زمین

با توجه به شرایط اقلیمی منطقه سرد و کوهستانی در ایران به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی و کوران هوا ، بنا ها به صورت متراکم و فشرده و متصل و در کنار هم ساخته می شوند تا سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کاهش یابد . همچنین بنا ها طوری کنار هم قرار می گیرند که یکدیگر را محصور نمایند و فضاهای شهری تا حد امکان کوچک شوند تا نفوذ جریان باد سرد به داخل فضاهای شهری کم گردد و تابش حرارت از سطح خارجی دیوارهای گرم ابنیه به فضاهای کوچک و محصور شهری ، هوای سرد آنها را تعدیل نماید .

نکته قابل مشاهده دیگر در این نوع شهرها ، طراحی معابر کم عرض و باریک برای استفاده بهتر از حرارت و جلوگیری از تبادل گرما و سرما است . معمولا در این نوع اقلیم ، مجتمع های زیستی در وسط دامنه بلندی ها و رو به جنوب و در داخل زمین یا روی آن به منظور بالا بردن ظرفیت حرارتی دیواره های بدنه شمالی و افزایش حجم داخلی نسبت به سطح بیرونی ، استقرار می یابند . در واقع در صورت استقرار روستا در پائین دره اولا خطر سیل خیزی و نابودی روستا وجود خواهد داشت . ثانیا نفوذ هوای سرد سنگین به دره ها باعث افزایش شدت سرما به هنگام شب خواهد شد . ثالثا جبهه شمالی کوه همواره در سایه قرار گرفته و سرد می باشد در حالیکه روستاها و شهر ها باید جهت حداکثر استفاده از تابش خورشید ، رو به دره و در آفتاب بنا گردند . رابعا به علت فزونی ناهمواری های زمین و شدت باد در بالای کوه و دسترسی به منابع آبی و رود خانه ها که در قسمت پائین ارتفاعات جاری هستند ، استقرار بافت روستایی و شهری بر بالای کوه صحیح نمی باشد

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام