بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
ارزیابی تاثیرات متقابل معماری و اقلیم با تاکید بر توسعه پایدار
چکیده
با توجه به اهمیت موضوع پایداری و نیاز مبرم جوامع به کنترل میزان تولید و مصرف انرژی، زمینهسازی برای پایداری یکی از مفاهیم اصلی مطرح در این زمینه است. این زمینهسازی مستلزم سنجش وضعیت محیط و شناخت یکپارچه آن بر مبنای مشخصات طبیعی و جغرافیایی آن است.
امروزه مصرف انرژی در دنیا روند رو به رشدی را طی میکند. در کشور ایران این روند، بطور میانگین در هر سال 10 درصد رشد را نمایش میدهد. ادامهی این روند روبه رشد، باعث ایجاد اختلال در بستر منابع طبیعی و سامانههای حامی حیات خواهد شد. از آنجا که توجه به ویژگیهای اقلیمی و استفاده از مصالح بومی در فعالیتهای معماری در هر منطقه یکی از اساسیترین راهکارهای کنترل مصرف صحیح انرژی می باشد، لذا استفاده از الگوهای مطرح در معماری همساز با اقلیم، در طراحی و ساخت ابنیه پایدار در شهرها، میتواند راهگشا باشد.
در تحقیق حاضر ویژگیهای معماری شهر اسکو با استفاده از دادههای دوره آماری 14ساله ایستگاه سینوپتیک سهند (نزدیکترین ایستگاه به شهر اسکو) به روش تحلیلی- توصیفی مورد بررسی قرار گرفته است و روش ماهانی برای تعیین محدوده آسایش حرارتی در طول شبانهروز استفاده شده است. در نهایت راهکارها و پیشنهاداتی بر اساس این روش برای ساخت ابنیه پایدار در شهر اسکو ارائه گردیده است.
واژه های کلیدی: توسعه پایدار، معماری همساز با اقلیم، انرژی، روش ماهانی
مقدمه
عدم توجه به زمینه جغرافیایی و اقلیمی سایت در تهیه طرحهای آمادهسازی زمین، امـروزه از مهـمتـرین عوامـل اتـلاف انـرژی در ساختمانهای جدید الاحداث است. در هر بنا علاوه بر آنچه که به عنوان مصالح و پوسته بر میزان اتلاف انرژی تـاثیر گـذار اسـت، نـوع جهتگیری و فرم ساختمان و بسیاری نکات دیگر در این امر دخالت مستقیم دارند. لذا شناخت هر آنچه کـه در ایـن زمینـه مـیتوانـد تعیینکننده خط و خطوط در طراحیهای شهری باشد، میتواند منجر به ذخیره و کاهش میزان مصرف انرژی در مقیاس کـلان باشـد. توجه به ویژگیهای اقلیمی هر شهر و تعیین اصول و ضوابط کلی برای ابنیه، در درازمدت میتواند اثرات مطلـوب بسـیاری را بـر جـای گذارد. در این راستا استفاده از ابزارهایی چون روش ماهانی که میتواند نکات بسیاری را برای طراحان و برنامهریزان روشن سازد، مـورد تاکید قرار میگیرد. لذا در این مطالعه با توجه به تعاریف مطرح در زمینه پایداری و معماری همساز با اقلیم و بر اساس اطلاعات و آمـار بدست آمده از ایستگاه سینوپتیک سهند و با تکیه بر روش ماهانی به استخراج نوع اقلیم و نحوه برخورد با آن پرداخته شـده اسـت کـه ارائه اصول و ضوابط بر اساس این مطالعات نتیجه کاربردی این تحقیق محسوب میشود.
مفاهیم، دیدگاه ها و مبانی نظری توسعه پایدار
توسعه پایدار به عنوان یکی از جامعترین مفاهیم در همه زمانها، مفهومی قابل بحث با دامنهای گسـترده از معـانی اسـت. در یـک سطح انتزاعی، پایداری با حفاظت و یا بهبود سیستمهای یکپارچهی طبیعی، که کل زندگی در روی سیارهمان را شامل میشود، ارتبـاط دارد (قرخلو و حسینی، .(1385:159 موضوع توسعه پایدار چند دههای است کـه در علـوم و حرفـههـای مختلـف از جملـه معمـاری و شهرسازی مطرح شده و میتوان گفت ریشه آن در بحرانهای زیستمحیطی و نیز مصرف بیرویه انرژیهـای فسـیلی در جهـان اسـت (گورابی و کاظمنژاد، .( 22 :1389 حفاظت و مدیریت اکوسیستمها به عنوان یکی از مهمتـرین اهـداف توسـعه پایـدار، در همـه سـطوح سازمان فضایی، اعم از محلی، ملی، منطقهای و جهانی قابل طرح میباشد، لیکن این امر در مقیاس شهری بـه علـت تمرکـز جمعیـت و فعالیتهای اقتصادی، بویژه در کشورهای کمتر توسعه یافته، توجه بیشتری را جلب کرده است. با رشد شهرها و افزایش میزان فشار بر منابع طبیعی موجود در شهرها و اراضی واقع در همسایگی آنها، لزوم توجه به اصل پایداری در طرحها و برنامههای توسعه شهری بـرای رسیدن به شهر پایدار بیشتر مورد توجه قرار میگیرد. شهر پایدار در مقام تعریف در مقابل شهرهای نوگرا قرار میگیرد. شهرهای نـوگرا با حجم زیاد ورودی در مقابل حجم زیاد خروجی تعریف میشوند حال آنکه شهر پایدار این تعاریف را نقض میکند. برنامـهریـزان شـهر پایدار باید هدفشان را بر ایجاد شهرهایی با ورودی کمتر انرژی و مصالح و خروجی پایین ضایعات و آلودگی متمرکـز کننـد. بـه عبـارت بهتر، مسائل و مشکلات موجود در شهرها، نشانگر عدم تحقق مشخصههای پایداری در آنها میباشد (موسوی کاظمی،.(95 :1379
معماری پایدار
نظریه توسعه پایدار و در پی آن معماری پایدار از بحث برانگیزترین موضوعات معماری معاصر است. در واقع معمـاری پایـدار امـری فراگیر بوده و مانند گرایشهای قبل به سبک معماری منجر نمیشود. با وجودی که دغدغه اصلی آن مربوط بـه مسـأله محـیط زیسـت است، اما از تمامی گرایشهای پیش که به مسأله تقلیل استفاده از مصالح و انرژی توجه کردهاند، بهره میگیرد. میتوان گفـت طراحـی پایدار نوعی از معماری است که از حداکثر استعدادهای محیطی برای آسایش مصرفکنندگان سـود مـیجویـد و ابزارهـا و راهکارهـای هوشمندانهای را در این راه به کار میگیرد و شرایط نامطلوب حاصل از ساخت و ساز را به حداقل سـوق مـیدهـد. بـا توجـه بـه اینکـه بهرهگیری از پتانسیلهای طبیعی در جهت تأمین نیازهایی از قبیل گرما، سرما و تهویه مطبوع برای ایجـاد شـرایط آسـایش انسـان در فضاهای مسکونی مهمترین اصل معماری پایدار محسوب میشود، در نتیجه ساختمانها از مرحله طراحی و نحوه استقرار میبایست بـه شرایط و موقعیت طبیعی به خوبی، پاسخ مساعد دهند (گورابی و کاظمنژاد، .(23 :1389 با مقایسه آثار معماری جدید با بناهای قدیمی
2
که هماهنگی میان طبیعت و معماری در آن لحاظ شده است، درمییابیم که معماری با ارزش باقیمانده از دوران گذشته بـه خـوبی بـا مسائل اقلیمی هماهنگ گردیده و بناهایی همخوان با اقلیم و فرهنگ خاص منطقه را آفریده است. پایداری و پاسـخگویی ایـن ابنیـه در روزگار مدرن نشان از محیط سالمی دارد که این بناها برای ساکنان خود فراهم میآورند (شمس، .(1 :1389
طراحی اقلیمی
اقلیم به عنوان یک پدیده طبیعی همواره مورد توجه شهرسازان و معمـاران بـوده و در طـول تـاریخ معمـاری و سـاختمانسـازی، طراحان همواره در صدد پاسخ گویی به شرایط آب و هوایی بودهاند (شمس، .(95 :1389 در بناهای بومی و سبکهای محلی، اقلـیم و آب و هوا به عنوان مبنای حیات و فعالیتهای انسان در نظر گرفته میشود ونهایتاً فرم و زیبایی ساختمانها از طراحی اقلیمی منـتج میگردد. طراحی اقلیمی که به نام "زیست اقلیمی ساختمان" نیز نامیده میشود شامل یک سری اصول علمی و کاربردی است که در نظر گرفتن این اصول در طراحی ابنیه توسط طراحان و معماران میتواند منجر به طراحـی فضـاهای بهینـه از نظـر آسـایش انسـان و صرفهجویی در مصرف انرژی شود (قبادیان؛ مهدوی، 1372، .(18
منطقه آسایش
شرایط آسایش حرارتی، محدودهای است از دما و رطوبت که در آن ساز و کار تنظیم حرارت بدن در حداقل فعالیـت باشـد. تعیـین محدوده آسایش حرارتی بر محاسبات طراحی ساختمان، اندازه دستگاه های حرارتـی و برودتـی، ضـخامت عـایق، جـنس مصـالح و بـه طورکلی بر میزان مصرف و اتلاف انرژی تأثیر مستقیم دارد و با توجه به اینکه افراد در شرایط اقلیمی یکسان، احسـاس آسـایش دمـایی مشابهی دارند، لازم است که برای هر منطقه اقلیمی، محدوده آسایش حرارتی به طور دقیق مشخص شـود (صـادقی روش؛ طباطبـایی، .(40 :1388 ولی به طور کلی میتوان گفت، بیشتر افراد در دمای 21 تا 26 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 30 تا 60 درصد از نظـر فیزیکی راحت هستند، حال اگر شرایط هوای داخل این اتاق را تغییر دهیم؛ یعنی رطوبت آن افزایش و دمای آن کاهش یابد، این افراد به تدریج احساس ناراحتی میکنند. این ارقام، تعیین کننده شرایط هوایی است که انسان در آن شرایط از نظـر فیزیکـی راحـت اسـت (صفایی پور، طاهری، .(109 :1389
روش ماهانی
در سال 1970 کارل ماهانی و همکارانش روشی را پیشنهاد کردند که در آن به نقش ساختمان توجه شده بود. در این روش، ابتـدا با توجه به دما و رطوبت نسبی هوا در هر یک از ماههای سال، نوسان روزانه، نوسان سالانه، متوسط دمای هوا و وضعیت هوا در ارتباط با آسایش انسان بررسی می شود و سپس با به دست آوردن شاخصهای مورد نیاز، ویژگـیهـای عناصـر سـاختمانی تعیـین مـیشـود (جهانبخش و همکاران، 1386، .(70
بحث و تحلیل معرفی محدوده مورد مطالعه
از نظر مختصات جغرافیایی شهر اسکو در عرض شمالی 37درجه و 54 دقیقه در طول شرقی 46 درجـه و 07 دقیقـه قـرار گرفتـه است. این شهر در قسمت شرق شهرستان اسکو قرار دارد و از سمت شمال با شهر تبریز، از جنوب با آذرشهر و از غرب با شهر ایلخچـی همجوار میباشد. به لحاظ تقسیمات سیاسی شهر اسکو، مرکز شهرستان اسکو و جزو بخش مرکزی این شهرستان محسوب میشود. بـه لحاظ موقعیت طبیعی نیز این شهر در منطقه کوهستانی قرار گرفته و موقعیت پایکوهی داشته و در مسیر آبراهه بنا شده است. با توجه به اینکه شهر اسکو در یک منطقه کوهستانی قرار گرفته، دارای اقلیم سرد بوده و در بیشتر ایام سال هوای سرد بر آن حاکم میباشد.
طبقه بندی اقلیمی آمبرژه
با توجه به اینکه هر مکان جغرافیایی از عوامل متفاوتی تأثیر پذیرفته، لذا دارای عناصر اقلیمی خاصی میباشد که اقلـیم آن منطقـه را تشکیل میدهد. جغرافیدانان و اقلیمشناسان برای نشان دادن تفاوتها و تشـابهات اقلیمـی نـواحی مختلـف کـره زمـین دسـت بـه تقسیمبندیهایی زدهاند، تا در قالب آنها تیپ اقلیمی منطقه را نشان دهند. در این مقاله جهت شناسایی تیپ اقلیمی منطقـه، از روش طبقهبندی آب و هوایی آمبرژه که از متداولترین روشهای جغرافیایی برای شناسایی آب و هوای منطقه است، استفاده شده است.
در این فرمول Q2 ضریب اقلیمی آمبرژه، p بارندگی سالانه به میلیمتر، M متوسط حداکثرهای دما در گرمترین ماه سال بر حسب درجه حرارت مطلق و m متوسط حداقلهای دما در سردترین ماه سال بر حسب درجه حرارت مطلق است. بر محور افقی مقدار m (بر حسب درجه سانتیگراد) و بر محور عمودی مقدار Q که از رابطه زیر به دست میآید، منتقل میشود:
بنابراین مختصات منطقه روی اقلیم نمای آمبرژه عبارت است از نقطهای به مختصات -8 و 29/3 که در منطقه نیمـه خشـک سـرد قرار میگیرد.
تصویر شماره(:(1-12 اقلیم نمای آمبرژه بر اساس دادههای ایستگاه سینوپتیک سهند
