بخشی از مقاله
طراحی اقلیمی متناسب با جریان باد و نقش حیاط مرکزی به عنوان بستر تهویه باد در معماری ایرانی
چکیده
نیاز انسان به منابع انرژی و تلاش برای دستیابی و بکارگیری از یک منبع انرژی تمام نشدنی، همواره یکی از مسائل مهم اساسی زندگی بشر بوده است. در اقلیم معماری هماهنگ کردن ساختمان با شرایط اقلیمی از اهمیت خاصی برخوردار بوده تا جایی که موجب آسایش انسان و صرفه جویی در مصرف سوخت شود. انرژی باد به عنوان یکی از اصلی ترین منابع انرژی تجدید پذیر از دیرباز مورد توجه بشر بوده و در حال حاضر با توجه به اقتصادی بودن این منبع نسبت به سایر منابع، توجه به آن امری مهم و ضروری شده. تهویه به روش طبیعی یکی از زیرشاخه های کاربردی استفاده از جریان باد است. یکی از بهترین و ارزانترین راه های تهویه با ایجاد جریان طبیعی هوا در داخل ساختمانها صورت می گیرد. در گذشته تهویه طبیعی جزء جدانشدنی طراحی ساختمانهای سنتی به می رفته است اما امروزه به لحاظ تراکم زیاد فضاهای ساخت در کنار هم، این امر نادیده گرفته شده است. مقاله حاضر با توجه به کم اهمیت شمرده شدن جریان باد و نقش آن در تهویه، به بررسی مرکز خرید می پردازد. این مقاله، مبنی بر اصول طراحی اقلیمی و به دنبال بررسی کوران و تهویه هوا در داخل و خارج ساختمان با در نظر گرفتن نحوه کانالیزه کردن باد و گردش آن در گوشه ای از نرم حیاط و محوطه اطراف پیشنهاد هایی را جهت استفاده بهینه از این منبع ارائه می کند. نتایج حاکی از آن است که با در نظر گرفتن جهت گیری متناسب با جریان باد ساختمان ها و فاصله مناسب بین آنها،چیدمان آنها در سایت، فرم کلی ساختمان ها و امکان عبورجریان هوا از بین آنها و همچنین تاثیر محوطه اطراف بر ساختمان میتوان دراستفاده بهینه انرژی باد در جهت تهویه طبیعی و مطلوب، امکان پذیر ساخت.
واژههای کلیدی: طراحی اقلیمی، انرژی باد، تهویه طبیعی،حیاط مرکزی
مقدمه
اقلیم و شرایط آب و هوایی نقش بسیار مهمی را در زندگی انسان ها ایفا می کنند. این نقش در طراحی خانه ها و بناها و شکل دهی به سکونتگاه های انسان ها بسیار بارز می باشد. از دیرباز معماری بر مبنای عوامل محیطی از جمله اقلیم استوار بوده است. موضوع اقلیم در بحث توسعه پایدار، از مباحث اساسی و تعیین کننده می باشد. در بحث توسعه پایدار و به تبع آن معماری پایدار اینکه هر ساختمان باید با بستر و محیط طبیعی پیرامون خود تعامل داشته باشد به امری بدیهی مبدل شده است. ایجاد کوران هوا در داخل و خارج ساختمان جهت خنک کردن محیط و همچنین تهویه طبیعی قابل بررسی خواهد بود.علاوه بر این، همراهی جریان باد و آب می تواند مقداری رطوبت در هوا تزریق کند و از خشکی هوا بکاهد.از این رو جریان باد و کوران چه در خارج و چه در داخل ساختمان ها مورد توجه قرار می گیرد. جهت و تاثیرات بادهایی که به شهر تبریز میوزد،طی سلسله مراتبی مورد بررسی قرار خواهد گرفت حیاط مرکزی به عنوان یک عنصر تعیین کننده و سازمان دهنده در معماری بومی ایران در مناطق مختلف وجوه مختلفی را می پذیرد. حیاط افزون بر ایجاد وحدت بین عناصرنوعی ارتباط پیمایشی بین آنها ایجاد میکند. این عنصر معمولا خلوت و امنیت را فراهم میکند، در این مکان از عناصر طبیعی چون آب و گیاهان نیز استفاده میگردد که علاوه بر ایجاد زیبایی در ایجاد سایه و رطوبت نسبی نیز موثر است. به غیر از سواحل دریای خزر، در شهرها و روستاهای سایر مناطق اقلیمی ایران، فرم ساختمان های حیاط مرکزی، بارزترین شکل ابنیه سنتی بوده است و از منطق گرم و مرطوب جنوب تا نواحی کوهستانی و همچنین منطقه گرم و خشک کلیت دارد ( قبادیان، .(169 در این پژوهش برآنیم که به نقش حیاط مرکزی به عنوان یک عنصر اصلی در طراحی اقلیمی و فرهنگی ایرانی در ساختمان معاصر ایرانی مورد بررسی قرار دهیم تا به پاسخ این پرسش که آیا حیاط مرکزی در ساختمان های معاصر را فقط می توان به عنوان یک سمبل برای هویت معماری سنتی برشمرد یا اینکه طراحی این عنصر در ساختمان از نظر اصول پایداری نیز می تواند نقش کاربردی ایفا کند و به کاهش مصرف انرژی و ایجاد محیط پایدار در ساختمان کمک کند؟ پس حیاط مرکزی در ساختمان های معاصر علاوه بر نقش معنایی، نقش کاربردی هم می تواند داشته باشد. امید است که این تحقیق بتواند در جهت ارتقای سطح معماری و توجه به عناصر اصلی معماری گذشنه نه به عنوان سمبل بلکه در جهت کاربردی کردن و تطبیق آن با معماری معاصر ایران، اصلاح و بهینه تر کردن اصول و ضوابط قوانین طراحی معماری گام بردارد. لذا با بررسی ساختمان معاصر می خواهیم با شیوه های نگرش معاصر به حیاط مرکزی به عنوان عنصری از معماری دیروز بپردازیم.
-1 طراحی اقلیمی
بر اساس فرهنگ هواشناسی اقلیمی، اقلیم عبارت است از تفسیر مجموعه شرایط جوی که توسط کیفیت و تکامل وضع هوای منطقه معین مشخص می شود .اقلیم به عنوان یک پدیده طبیعی همواره مورد توجه شهرسازان و معماران بوده است هدف از اقلیم شناسی عبارت است از کشف و تعین رفتار طبیعی اتمسفر و بهره برداری از آن جهت منافع انسان ، تقریبا تمام فعالیت های بشری برای تداوم چرخه زندگی به طور کامل مستقیم یا غیر مستقیم تحت تأثیر هوا و اقلیم می باشد.در تمام طول تاریخ معماری و ساختمان سازی ، طراحان همواره در صدد پاسخ گویی به شرایط آب و هوایی بوده اند. در بناهای بومی و سبک های محلی ، اقلیم و آب و هوا به عنوان مبنای حیات و فعالیت های انسان در نظر گرفته شده که نهایتا فرم وزیبایی ساختمان ها از آن منتج شده است. "طراحی اقلیمی با در نظر گرفتن اصول در طراحی ابنیه توسط طراحان و معماران می تواند منجر به طراحی فضاهای بهینه از نظر آسایش انسان و صرفه جویی در مصرف انرژی شود"(قبادیان، .(3:1388
-2 انرژی تجدید پذیر باد، انرژی حاصل از هوای متحرک
باد هوای در حال حرکت است، باد به وسیله گرمای غیر یکنواخت سطح کره زمین که حاصل عملکرد خورشید است، بوجود می آید، از آنجائیکه سطح زمین از سازنده های خشکی و آبی تشکیل شده اند، اشعه خورشید را بطور غیریکنواخت
2
جذب میکند. وقتی خورشید در طول روز میتابد، هوای روی سرزمینهای خشکی سریعتر از هوای روی سرزمینهای آبی گرم میشود.هوای گرم روی خشکی ضبط شده و بالا میرود و هوای خنک تر و سنگین تر روی آب جای آنرا میگیرد که این فرآیند بادهای محلی را میسازد. در شب، از آنجا که هوا روی خشکی سریعتر از هوای روی آب خنک میشود، جهت باد برعکس میشود، به همین طریق بادهای بزرگ جوی که زمین را دور میزنند به علت اینکه هوای سطحی نزدیک استوا در اثر گرمای خورشید بیشتر از هوای قطب شمال و جنوب گرم شده، بوجود میآیند .از آنجا که باد تا زمانیکه خورشید به زمین میتابد، بطور پیوسته تولید خواهد شد، آنرا منبع انرژی تجدید شونده می نامند (پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور، .(1:1385
-3 تهویه طبیعی
یکی از عوامل تعیین کننده آسایش وسلامت انسان، تهویه طبیعی است . این نوع تهویه، پاکی وسرعت هوا در داخل ساختمان را به طور مستقیم و تاثیر بر دما، رطوبت وسطوح داخلی را به صورت غیر مستقیم تحت تاثیر قرار می دهد. تهویه طبیعی با بهره گیری از اختلاف فشار هایی که در اطراف ساختمان وجود دارد وتوسط باد و بسته به نیروهای (شناوری) براساس پدیده» خاصیت دودکشی «صورت می گیرد.تهویه طبیعی مبتنی بر سه پدیده اقلیمی است :
الف)سرعت باد :جهت باد و سرعت آن بر روی ساختمان، باعث ایجاد یک میدان فشار در اطراف ساختمان می شود، در نتیجه بادخان ها و بادخورها که برای بیشینه کردن اختلاف فشار بین ورودی و خروجی تعبیه می شوند، از اهمیت خاصی برخوردارند .این مسئله بازدهی طرح تهویه را افزایش می دهد. زیرا در این حالت، امکان کاهش سطوح بازشو وجود دارد.
ب)جهت باد: اساسی ترین عامل تعیین کننده نحوه عبور هوا از یک ساختمان، جهت وزش باد است. که در اثر عوامل روزانه یا فصلی تغییر می کند.
ج )اختلاف دمایی : با افزایش دما، چگالی هوا کاهش می یابد، در نتیجه هوا به سمت بالا می رود باد تمایل دارد نیروی خود را در همان جهتی که عمل می کند، اعمال نماید تا از به وجود آمدن حالتی که در آن، دو نیرو یکدیگر را جذب می کنند، جلوگیری شود (کسمایی.( 62:1362̨
-4 حیاط
حیاط در فرهنگ دهخدا به معنی محوطه و هر جای دیوار بست و سرای و خانه آمده است. واژه های دیگری مثل ساحت , صحن , میان سرا , صحن سرای به همین معنی هستند.
-5 حیاط مرکزی
حیاط مرکزی، نامی است که به طور معمول به انواع متنوعی از حیاطهایی گفته میشود که در آنها دست کم در یک سمت و دست بالا در چهار سوی آنها فضای ساخته شده وجود دارد و تنها یا مهمترین و اصلیترین فضا برای تأمین نور، تهویه، ارتباط درونی و برخی کارکردهای دیگر برای خانه است. جای گرفتن فضاهای ساخته شده در پیرامون حیاط و به ویژه در حیاط خانههای بزرگ و بسته شدن اینگونه حیاطها در چهار سمت با اتاقها یا دست کم با دیوار، سبب نام گرفتن آن به حیاط مرکزی شده است. در متون کهن آن را میانسرا خواندهاند (ابوطاهر سمرقندی، 59،.( 1343 میانسرا با تناسبات طلایی ایرانی و جهت گیری دستوری خود، در تمام سال محیط بهداشتی مطبوعی فراهم و از گردش آفتاب و نور خورشید، بهترین استفاده را برای یورت های گرداگرد خود کسب و تامین می کند ، در صورتی که جهت گیری یاد شده با مسیر باد غالب و سمت طوفانهای شن، یا محل استقرار کوه بست به آبادی سازگار نباشد، میانسرا یه جنوب غربی متمایل می گردد. جهت یابی میانسراها به قرار فوق، حاصل ترسیم هندسی مستطیل های محاط در شش ضلعی منتظم است (ابوالقاسمی، .(1366 حیاط با حرکات خورشید هماهنگ است، صفه جنوبی منزلگاه سایه و صفه شمالی شاهنشین و جایگاه خورشید است. این نوع سازماندهی و جهتگیری، فضاهای تابستانی و زمستانی را به طور منطقی پیرامون حیاط مرکزی قرار داده است. سازندگان خانه با توجه به تأثیر گردش خورشید بر جبهههای مختلف، هر جبهه را به فصلی و ساعتی اختصاص دادهاند. با عنایت به این موضوع، جبهه رو به آفتاب، بخش زمستاننشین، جبهه پشت به آفتاب، بخش تابستاننشین و جبهه غربی برای ساعاتی از روزهای سرد زمستان در نظر گرفته شده و برای پرهیز از تابش گزنده آفتاب به جبهه شرقی، در بیشتر موارد در این قسمت طاقنما ساختهاند (معماریان، .(1384
ابتدایی ترین روش محصور کردن یک سر پناه در داخل یک حصار را می توان در حصارهای سنگی دلم نهایی در آذربایجان مشاهده کرد.این حصار ها هر چند که ارتفاع زیادی ندارند ولی نشانه ای از تفکردر مشخص کردن حدود مالکیت از طرف سازنده آن می باشد.این نوع حصارها را هنوز هم می توان در مناطقی از ایران چون دشت گیلان و خانه های روستایی گالی پوش با حصاری به نام (خانه محوطه) مشاهده کرد (معماریان،.( 19
حیاط در شکل های کاملتر خود و نزدیک به حیاط مرکزی در یک ساختمان،معروف به ساختمان سوخته در یک حصار دامغان کاوش شده است. این ساختمان در فواصل مختلف،حصار دفاعی، برج و بارو داشته است. فضاهای مختلف مثل سالن مرکزی، انبارها، آشپزخانه ها و چند اتاق دیگر رو به حیاط باز می شدند( معماریان، (19
از ویژگیها حیاط مرکزی میتوان موارد زیر را بیان نمود:
· ارتباط با طبیعت،
· احترام به حریم خصوصی،
· تأمین آسایش،
· درونگرایی،
· خلوت،
· جداسازی عرصه خصوصی از عمومی،
· رعایت سلسله مراتب دسترسی،
· تباین فضایی با محیط اطراف،
· انطباق با فرهنگ و مذهب ساکنین،
· امنیت روانی و ... ویژگیهای مذکور،
در اینجا از 2 دیدگاه به دسته بندی موضوع می پردازیم:
-1 نقش معنایی حیاط مرکزی
-2 نقش کاربردی حیاط مرکزی
در این تحقیق از نقش کالبدی حیاط مرکزی که شامل تناسبات حیاط مرکزی،وحدت دهنده چند عنصر، سازماندهی فضایی و ارتباط دهنده ی چند عنصر و ...صرفنظر می کنیم.
1-5 نقش معنایی حیاط مرکزی
1-1-5 درونگرایی
این واژه قبل از اینکه رنگ معماری به خود بگیرد از دیدگاه اخلاقی و عرفانی نیز در بر گیرنده معانی و مفاهیم میباشد. تودار بودن, گرایش به حالت درونی و پرهیز از نشان دادن آن حالات به صورت تظاهر, بعضی از این معانی میباشد. بحث نپرداختن اضافه و در عوض کار بر روی درون و حالات درونی , از طرف بعضی از کارآشنایان به مباحث معماری , به داخل این عرصه کشیده شده است تا جایی که معماری ایران را از این نظر که در نمای بیرون آن و در گذر های پر پیچ و خم چیزی جز خشت و گل دیده نمیشود ودر داخل دنیایی از پر کاری و زیبایی دارد , درونگرا نامیده اند. (معماریان، ( 12 لازم به ذکر است که در شکل دهی خانه های درونگرا حیاط نقش مهمی داشته است.
2-1-5 محرمیت
در فرهنگ فارسی دکتر »محمد معین«، واژه »محرمیت«به معنای محرَم بودن تعبیر شده است و محرمیت در فرهنگ ایرانی بعد از اسلام رواج یافت میتوان عنوان داشت که مراد از محرمیت در فضای معماری و شهرسازی، کالبد دادن به فضا به گونهای است که دارای حریم از دو جنبه کالبدی و معنایی باشد. حریم داشتن در حوزه کالبد فضایی بیشتر متمرکز بر اصولی است که امنیت فضا را شکل خواهند داد و در حیطه معنایی ویژگیهایی است که حرمت و ارزش را برای فضای معماری به ارمغان آورد به گونهای که فرد در آن به آرامش برسد.
-3-1-5 محرمیت در معماری
محرمیت را میتوان یکی از اصولی دانست که گرچه از گذشتههای دور در معماری ایران زمین به چشم میخورده است و در دیگر فرهنگها نیز تا حدودی قابل دسترسی است و لیکن اوج شکوفایی آن را میبایست در معماری پس از اسلام دانست در معماری اسلامی » محرمیت و نداشتن دید روی بنای مجاور « به عنوان یکی از معیارهای طراحی در ساخت شهرهای اسلامی نام برده میشود و اهمیت حریم خصوصی و استحقاق برخورداری از آن و احترام به آن مورد توجه قرار گرفته است. در معماری و شهرسازی مغرب زمین این مفهوم البته از زاویه »خلوت« و »امنیت« به گونهای کمرنگتر و البته با منظوری دیگر مطرح است. معماری به عنوان کالبد اندیشه همواره ابزاری برای بروز تفکر، نگرش و اندیشههای هر قوم و ملتی بوده است. رد پای اصول و جهان بینی حاکم بر فرهنگ این سرزمین به بهترین وجه در معماری سنتی ایران زمین به چشم میخورد و همانگونه که بیان گشت معماری گذشته ما در برگیرنده اصولی تبدیلناپذیر است با منشأ آسمانی که در دل سنتها نمود یافتهاند.
4-1-5 حیاط به عنوان حریمی امن و آرام برای آسایش خانواده
عوامل موثر دیگر در سازماندهی ایجاد حریم امن و آرام برای آسایش خانواده بوده است که خانه های حیاط دار درونگرا یا با ایجاد فضایی درگوشه ای از یک حیاط و خارج از محیط خصوصی خانواده و یا با ساختن حیاطی دیگر به نام بیرونی به این هدف دست یافته اند (معماریان.(16 شاید بتوان به این مطالب , موضوع امنیت جانی و حفظ خانواده در برابر حملات بعضی از غارتگران که با ایجاد یک محیط بسته و دیوارهای بلند عملی می شده است را اضافه نمود (معماریان.( 12
5-1-5 حیاط به عنوان نشانه حریم تملک
در معماری مسکن خانه های حیاط دار , یک یا چند مورد از عملکرد های یاد شده را می توان مشاهده کرد.شاید ابتدایی ترین نحوه کاربرد حیاط برای ایجاد نشانه ای از تملک باشد.البته ایجاد حصار صرفا بوسیله دیوارهای بلند صورت نگرفته است.در مناطقی مثل دشت گیلان،با احداث پرسین هایی از دیرکهای چوبی و شاخه ی درختان این حریم را مشخص کرده اند.بعضی از قبایل کوچ نشین،حریم سیاه چادرهای خود را با دیوار کوتاه سنگی معین می کنند ( معماریان،.(15
