مقاله برررسی اقلیمی و مبانی معماری پلکانی در مناطق سرد

بخشی از مقاله

برررسی اقلیمی و مبانی معماري پلکانی در مناطق سرد

چکیده

تعلق , دلبستگی و هم آوایی با مکان و سکونتگاه مفهومی درونی است که مولفه هاي متعددي بر آن دلالت دارند از جمله مولفه هاي اصلی این مبحث مواجه بر همکنش معماري و طبیعت است . سکونت گاه هاي مناطق سرد سیر که اغلب در دل کوهپایه ها، از جمله در دل رشته کوه زاگرس که منطقه عظیمی از غرب ایران است جاي گرفته اند با توجه به هماهنگی خاص که با طبیعت دارند از اهمیت خاصی برخوردارند و نقش ویژه اي در شکل گیري معماري اطراف آن داشته اند , که در راستاي ویژگی هاي طبیعی نواحی کوهستانی و سرد است.
اصول کلی و عمده اي که در معماري این اقلیم ودر جهت هماهنگی بیشتر با پیرامون رعایت شده، عبارتند از : استفاده از پلکان هاي متراکم و فشرده ,به حداقل رساندن سطوح خارجی در برابر حجم مورد پوشش ,استفاده از مصالح بوم آورد با ظرفیت حرارتی بالا ,اجراي بام هاي مسطح. شکل و الگوي ساختار معماري این مناطق که پلکانی است بازتاب ارزشهاي فرهنگی- محلی ناحیه نیز می باشد. بررسی روند شکل گیري و فرم ساختمان هاي این مناطق و عوامل موثر در این ساختار پلکانی و متمرکز بیانگر مفاهیمی است که امروزه بعنوان مصادیقی از معماري پایدار تلقی می گردد.
در این تحقیق سعی می شود با بررسی ویژگی هاي معماري پلکانی در اقلیم سرد و مبانی فرهنگی- محلی که موجب شکل گیري این ساختار شده، همچنین با تحلیل خصوصیات معماري و شرایط سازه اي این مناطق و با استناد به مطالعات کتابخانه اي و بررسی نمونه هاي موجود در نقاط مختلف این اقلیم مانند ماسوله و کماله به درك درست و صحیحی از آن نایل شویم و در نهایت با ارائه ي راهکارهایی جهت تلفیق ساختمان با محیط طبیعی بطوریکه مکمل هم باشند نه در تضاد با هم میتوان به بارزترین الگوي معماري پایدار رسید.

کلمات کلیدي: ا قلیم سرد- معماري پلکانی – معماري پایدار

-1 مقدمه :

براساس فرهنگ هواشناسی اقلیم((W.M.O.182 اقلیم عبارت است از تفسیر مجموعه شرایط جوي که توسط کیفیت
æ تکامل وضع هواي هر منطقه معین مشخص می شود . اقلیم بعنوان یک پدیده طبیعی همواره مورد توجه شهرسازان

æ معماران بوده است . هدف از اقلیم شناسی عبارت است از کشف و تعیین رفتار طبیعی اتمسفر و بهره برداري از آن جهت منافع انسان , تقریبا تمام فعالیت هاي بشري براي تداوم چرخه زندگی که به طور کامل مستقیم یا غیر مستقیم تحت تاثیر هوا و اقلیم می باشند . در تمام طول تاریخ معماري و ساختمان سازي طراحان همواره در صدد پاسخ گویی به شرایط آب و هوایی بوده اند , حتی معماران به اصطلاح "سنتی " طراحی اقلیمی، داراي بیان دقیق و استادانه اي بوده اند .خواه در ساختمان هاي واقع در شهر هاي کوهستانی که در مقابل باد محافظت شده و رو به جنوب می باشند
æ خواه در پلان خانه هاي حیاط مرکزي سنتی که جهت حفظ سرماي شب در اقلیم گرم و خشک طراحی شده اند . در این بناهاي بومی و سبک هاي محلی , اقلیم و آب و هوا بعنوان مبناي حیات و فعالیت هاي انسان در نظر گرفته شده
که نهایتا فرم و زیبایی ساختمان ها از آن منتج شده است . طراحی اقلیمی که به نام " زیست اقلیمی ساختمان " نیز نامیده می شود شامل یک سري اصول علمی و کاربردي می باشد که در نظر گرفتن این اصول در طراحی ابنیه توسط طراحان و معماران می تواند منجر به طراحی فضاهاي بهینه از نظر آسایش انسان و صرفه جویی در مصرف انرژي شود . طراحی اقلیمی روشی است که براي کاهش همه جانبه انرژي یک ساختمان ,طراحی ساختمان اولین خط دفاعی در مقابل عوامل اقلیمی خارجی بناست. ( قبادیان ,مهدوي ،:1372 ص 3 و ( 4 تقسیمات اقلیمی در جهان :

در مورد تقسیم بندي اقلیمی نقاط مختلف جهان روشهاي گوناگونی پیشنهاد شده که از میان آنها روش کوپن مورد قبول قرار گرفته است.(محمود توسلی ) که پنج نوع اقلیم در مقیاس جهانی معرفی کرده که عبارتند از :

(1 اقلیم بارانی استوایی : در این اقلیم فصل سرد وجود ندارد (2 اقلیم گرم و خشک : در این مناطق بدلیل آنکه میزان بارندگی سالانه بخار آب مورد نیاز جهت رطوبت هوا را

تامین نمی کند , هوا بطور کلی خشک است.
(3 اقلیم گرم معتدل :در این مناطق زمستان کوتاه است ولی ممکن است حدود یک ماه یا بیشتر زمین یخ بزند . (4 اقلیم سرد و برفی : بارندگی در این مناطق بصورت برف است و در طول چند ماه از سال زمین پوشیده از

برف است.

(5 اقلیم قطبی : در این اقلیم بر خلاف بارانی استوایی فصل گرم وجود ندارد.(کسمائی.: 1381 ص 81و( 82

- 1 -2 تقسیمات اقلیمی در ایران :

در بسیاري از مناطق جهان اقلیم بوسیله عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا مشخص می شود ایران با قرار گرفتن بین 40 25 درجه عرض جغرافیایی شمالی در منطقه گرم قرار دارد ,بی تردید در کشوري کوهستانی مانند ایران ,هیچگاه دو نقطه از نظر اقلیمی کاملا یکسان نیستند . با این حال ، بهترین روش براي دستیابی به تعیین مناطق اقلیمی همان اصل کوپن است.( محمود توسلی ) دکتر حسن گنجی تقسیم بندي کوپن را در مورد تقسیمات چهارگانه اقلیم ایران با کمی تغییر به شرح زیر پذیرفته است :
(1 اقلیم معتدل و مرطوب (سواحل جنوبی دریاي خزر ) (2 اقلیم سرد ( کوهستان هاي غربی ) (3 اقلیم گرم و خشک (فلات مرکزي )

(4 اقلیم گرم و مرطوب (سواحل جنوبی ) .(کسمائی.: 1381 ص(83

-2 ویژگی هاي معماري مناطق سرد و کوهستانی

این مناطق داراي میانگین دماي هوایی در گرمترین ماه سال بیش از 10 و میانگین حداقل دماي هوا در سردترین ماه کمتر از 3 درجه سانتی گراد است. (کسمائی.: 1381 ص( 85 از ویژگی هاي این مناطق , زمستان هاي طولانی و سرد و سخت , چندین ماه از سال زمین پوشیده از برف و یخ , فصل سرما از اوایل آذر ماه شروع شده و تا اواخر فروردین ماه کم وبیش ادامه دارد . میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد و بیشتر بصورت برف است . با توجه به برودت بسیار زیاد هوا در بخش عمده اي از سال در این نواحی به حد اکثر استفاده تابش آفتاب , بهره گیري از نوسان روزانه دما , حفظ حرارت و جلو گیري از باد سرد زمستانی در محیط هاي مسکونی امري ضروري است .خصوصیات کلی در بافت شهري در واحدهاي ساختمانی مناطق مسکونی :

1. فضاهاي شهري کوچک و محصور
2. بافت شهري متراکم و ابنیه متصل به هم

.3 جهت آفتاب و عوارض زمین عامل تعیین کننده در نحوه استقرار ,گسترش و سیماي کلی شهر کوچه ها و معابر اصلی بموازات خط تراز زمین و با عرض کم بدلیل سرماي بسیار زیاد در بخش عمده اي از سال در

این نواحی بافت شهري متراکم و اابنیه متصل به هم هستند تا بدین نحو سطح تماس فضاهاي گرم و مسکونی با محیط سرد خارج کمتر شود . ( قبادیان ،:1377ص ( 99 بدلیل سرماي شدید هوا در این مناطق فرم ساختمان فشرده و پلان آن مربع می باشد . ساختمان هاي دو طبقه اي که فرم آنها شبیه به مکعب است بهترین نوع ساختمان از نطر کنترل گرماي هواي داخلی در زمستان است . (کسمائی.: 1381 ص(120 معمولا استقرار مجتمع ها در این گونه اقلیم در دامنه بلندیها رو به جنوب است به چند دلیل شهرهاي مناطق
کوهستانی را اغلب در وسط کوهپایه ها و در سمت جنوبی آن بنا می کردند:(شکل (1

1. اگر شهر در پایین دره باشد خطر سیل و از بین رفتن آن وجود دارد.

2. در شب هنگام هواي سرد که سنگین تر است به پایین دره نفوذ کرده و در همان محل ساکن می ماند که در این صورت بر شدت سرماي شهر افزوده می شود .

3. سمت شمال کوه همیشه در سایه وسرد است و نتیجتا مکان خوبی براي زندگی نیست.

4. بالاي کوه براي استقرار شهر مناسب نیست چون معمولا ناهمواري ها در این مکان بیشتر است و از همه مهمتر شدت باد در این نواحی بیشتر می باشد . (علیرضا رضایی،1384،پایان نامه )

شکل-1 محل استقرار مجتمع ها درمناطق سرد و کوهستانی

-3 اهداف طراحی اقلیمی در اقلیم سرد و کوهستانی عبارت است از :

1. کاهش اتلاف انرژي در ساختمان

2. کاهش تاثیر باد در اتلاف حرارت ساختمان

3. بهره گیري از انرژي خورشیدي در گرمایش ساختمان

4. محافظت ساختمان در برابر هواس سرد خارج

5. محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب

6. بهره گیري از نوسان روزانه دماي هوا

7. بهره گیري از شرایط مناسب هواي خارج

8. ایجاد کوران در فضاي داخلی

9. بهره گیري از رطوبت مطلوب هوا

1. محافظت از ساختمان در برابر بارندگی

.11 کاهش تاثیر بادهاي غبار آلود بر ساختمان

.12 جلوگیري از آلودگی صوتی

-4 روش هاي کنترل آب و هوا در ساختمان با توجه به اقلیم منطقه سرد :

براي کنترل اب و هواي ساختمان نیاز است که انتقال گرما از بیرون به درون و از درون به بیرون بنا را کنترل کنیم . می دانیم که انتقال گرما به سه روش تابش , همرفت و رسانش اتفاق می افتد . در بحث آب و هوا و ایجاد شرایط آسایش عامل تبخیر سطحی نیز نقش مهمی در کاهش دما دارد. شکل زیر نشان می دهد که در فصول گرم وسرد کدام عوامل طبیعی را براي کاهش یا افزایش دما باید در نظر داشت(شکل (2 (قبادیان و مهدوي،:1372شکل ص . (5 بنابراین روش هاي بهره گیري از انرژي ها و امکانات طبیعی براي ایجاد شرایط آسایش در داخل ساختمان را میتوان در چند دسته تقسیم کرد :

1. بهره گیري از تابش خورشید یا فرار از تابش زیاد خورشید
2. برودت تابشی یا تابش ساختمان در شب

3. فرار از باد

4. استفاده از باد و جریان هاي ملایم هوا

5. کاهش هدایت گرمایی ساختمان

شکل-2 عوامل طبیعی را براي کاهش یا افزایش دما

-4-1 جهت گیري ساختمان : جهت گیري ساختمان می تواند مقدار جذب تابش خورشید را تعیین کند . طراحان ساختمان با محاسبه شارژ تابشی خورشید را براي ساعات مختلف روز و روزهاي مختلف سال (که مکان و زاویه تابش خورشید نغییر می کند ) می توانند جهت ساختمان را طوري انتخاب کنند که میزان تابش جذب شده سبب گرماي بیش از حد ساختمان نشود . در مناطق سردسیر جهت ساختمان طوري انتخاب می شود که بیشترین میزان جذب انرژي خورشید اتفاق بیفتد.

-4-2کنار هم قرار گرفتن ساختمان ها : در مناطق سرد سیر و کوهستانی براي طراحی شهرها این نکته در نظر گرفته می شود که خانه هاي مجاور بر روي هم سایه نیندازد.

-4-3 رنگ و جنس دیوارها : در مناطق سرد سیرتلاش می شود تا سطح خارجی خانه ها به رنگ تیره و از جنسی باشد که جذب بالایی دارد . در این مناطق سطح خارجی خانه ها به رنگ تیره و از جنسی باشد که جذب بالایی دارد . در

این مناطق سطح دیوارهاي رو به آفتاب بیشترین مقدار را دارد و جهت گیري ساختمان به گونه اي انتخاب می شود که در زمستان سطوح بیشتري در معرض تابشقرار گیرد .

-4-4 اثر گلخانه اي : در مناطق سردسیر براي استفاده بیشتر از انرژي خورشید در قسمت جنوبی و آفتاب گیر خانه , ایوان هایی با پنجره هاي سرتاسري طراحی می شود . نور خورشید از این پنجره ها به درون ایوان می تابد و در آنجا جذب دیوارها و کف ایوان (که معمولا به رنگ تیره ساخته می شوند ) می شود.پرتوهایی که از این سطوح بازتاب می شوند داراي طول موجی کوتاهتر از امواج اولیه هستند و شیشه به انها اجازه عبور نمی دهد .به این ترتیب پرتوهاي خورشید در ایوان محبوس و کم کم جذب سطوح مختلف می شوند.این اثر که بنام اثر گاخانه اي معروف است سبب گرم شدن محیط محفوظ با شیشه می گردد.

-4-5 برودت تابشی : تمام اجسامی که در طول روز نور و گرماي خورشید را جذب می کنند در طول شب چون دمایی بیشتر از جو دارند آغاز به از دست دادن انرژي گرمایی به روش تابش می کنند . معماران از همین اصل براي خنک شدن ساختمان ها در طول شب استفاده می کنند و این فرایند را برودت تابشی می نامند .

-4-6 مقابله با اثرات منفی باد : وزش باد بر دیوارهاي خارجی خانه سبب افزایش سرعت انتقال حرارت به بیرون یا همان اتلاف گرما می شوند . به همین سبب در مناطق سرد و باد خیز خانه ها تا حد امکان باید از وزش باد مصون بمانند .جهت گیري ساختمان در برابر باد و شکل مقطعی از ساختمان که درست در مقابل باد قرار می گیرد , میتواند اثر نامطلوب باد را کاهش داد .همچنین تلاش می شود ساختمان در سایه باد درخت , تپه و ... ساخته شود . همچنین سطح کوچه ها تا نیم متر بالاتر از کف خانه هاست تا زمین حفاظ دیگري در اطراف خانه ها باشد .
(دکتر مجید شمس و مهناز خداکرمی، :1389ص ( 6

-5 بررسی بافت پلکانی مساکن دامنه زاگرس

منطقه کوهستانی رشته کوه هاي زاگرس، در غرب کشور و در گستره اي از استان هاي آذربایجان غربی، کردستان و کرمانشاه همدان, ولرستان می باشد.

-5-1 جهت یابی ، نحوه استقرار

اکثر مناطق در طرفین دره اي کم عرض با شیب عمومی بالاي % 50 واقع شده اند. جهت عمده ساختمان ها رو به سمت جنوب و جنوب شرقی بوده تا بیش ترین بهره ممکن از تابش آفتاب میسر باشد. در بسیاري از موارد در یک سمت دره خانه هاي مسکونی و در سمت دیگر، زمین هاي محدودي که به باغ داري اختصاص یافته، مستقر می باشند. شکل گیري بافت غالب روستاهاي این منطقه که از جغرافیاي کوهستانی تبعیت کرده است، علاوه بر جهت گیري سکونتگاهها، باغات و زمین هاي کشاورزي نیز متاثر از توپوگرافی و مسائل اقلیمی شده اند. خانه ها اغلب تکیه به کوهپایه شمالی و رو به سمت جنوب نضج گرفته اند. به جهت بهره گیري از حداکثر میزان نور و گرماي خورشید بویژه در فصول سرد، از طرفی بافت کلی در میانه کوهپایه شکل گرفته است(شکل (3 (مولانایی،:1386 ص . (196 زیرا اگر خانه ها در ته دره مستقر شوند، در معرض خطر سیل گرفتگی احتمالی خواهند بود ، و در بالاي کوه در معرض بادهاي سوزناك کوهستانی قرار خواهند داشت. بویژه دسترسی به آب مشکل مضاعف خواهد بود.از طرفی در دامنه جنوبی کوه که کمتر در گرماي خورشید است، خانه اي دیده نمی شود و به جاي آن باغات و زمینهاي کشاورزي در این جبهه واقع

شده است که در معرض دید ساکنان نیز می باشد. لذا بهترین آلترناتیو براي استقرار سکونتگاههاي این منطقه همان است که در تصویر دیده می شود. (ساسان مرادي:1384 ص ( 66

شکل -3 نحوه قرار گیري بافت اکثر مساکن منطقه و مسیر حرکت خورشید در طول روز

-5-2 مسیرهاي حرکتی

بافت منطقه کاملا از شیب عمومی تبعیت کرده و عمدتا مسیرهاي حرکتی براساس جهت و به صورت لایه هاي موازي و شبکه هاي عمومی در هم تنیده شده درون منطقه به وجود آمده است. کوچه ها در کمرکش کوه قرار گرفته و معمولا یک معبر اصلی با بیشترین عرض به عنوان محور عمده حرکتی، طرفین منطقه را به یکدیگر متصل می کند. کوچه هاي دیگري نیز به موازات آن در بافت مسیرهاي فرعی را تشکیل داده و همگی تابع شیب غالب هستند. به تناسب کشیدگی عرضی منطقه و درجه شیب، تعدادي معبر عمودي، ارتباطات در بالا و پائین را برقرار کرده اند. نکته حائز اهمیت در این مورد، بخش هائی از معابر هستند که از زیر فضاهاي مسکونی عبور می کنند و به نوعی ساباط در معماري مناطق کویري را تداعی میکند(شکل .(4 این گذرگاهها که گویی با معماري تمام مناطق کشور عجین شده و از یزد و ابیانه گرفته تا بوشهر و همدان قابل مشاهده است . علاوه بر زیبایی کالبدي به تعدیل حرارت نیز کمک می کند. بعلاوه باعث ایجاد امنیت نیز می شود. زیرا با احداث بخشهایی از خانه بر روي دالان ها یا ساباط تردد افراد در بافت تحت نظر خواهد بود . (طاهره رحمت ابادي و سید سجاد ( 1390

شکل -4 وضعیت معابر داخلی روستاي خانقاه در پاوه

-5-3 مصالح

دیوارهاي این خانه ها خشکه چین است، یعنی این دیوارها بدون استفاده از ملات و با استقرار سنگ ها بر روي یکدیگر ساخته می شوند . سنگ مورد نیاز براي ساخت خانه ها از کوه هاي همان منطقه تأمین می شود.جداره داخلی بناها را با اندود کاه گل و سپس گچ می پوشانند تا علاوه بر افزایش استحگام بنا از نفوذ بادهاي سرد به داخل نیز جلوگیري شود(شکل . (5 (طاهره رحمت ابادي و سید سجاد ( 1390