بخشی از مقاله
چکیده
مطالعات اقلیمی یکی از مهم ترین بخش های طراحی و جز فاز صفر مطالعاتی به شمار می آید. عدم توجه به زمینه جغرافیایی و اقلیمی سایت در تهیه طرح های آماده سازی زمین، امروزه از مهم ترین عوامل اتلاف انرژی در ساختمان های جدید الاحداث است .در هر بنا علاوه بر آنچه که به عنوان مصالح و پوسته بر میزان اتلاف انرژی تاثیرگذار است، نوع جهت گیری و فرم ساختمان و بسیاری نکات دیگر در این امر دخالت مستقیم دارند .لذا شناخت هر آنچه که در این زمینه می تواند تعیین کننده خط و خطوط در طراحی های شهری باشد، می تواند منجر به ذخیره و کاهش میزان مصرف انرژی در مقیاس کلان باشد.
پدیده معماری بومی. سنتی به عنوان مقوله ای در زیبا شناسی و عرفان در خلوص اندیشه و احترام به طبیعت،موضوعی بسیار با اهمیت می باشد .معماری بومی با آن که درطول تاریخ،دستخوش پدیده های دگرگون کننده بوده است ولی توانسته هویت ویژه خود را حفظ کند وبیانگر آداب ورسوم ،روحیه واحساسات ،اندیشه وعقیده،ذوق وسلیقه وهنرآنان باشد. توجه به زیست و حفاظت از آن یکی از مهم ترین ارزش های معماری بومی ایران به شمار رفته و معمار ایرانی در ساخت بناها توجه ویژه به طبیعت و پایداری آن داشته است.
بین جهت وزش باد و تابش خورشید و طراحی خانه های مسکونی در اقلیم سرد رابطه مستقیم وجود دارد. پژوهشگران بر این باورند طراحی ساختمان های مسکونی، هنگامی مقبولیت خود را تثبیت می کند که معیار هایی برخاسته از توان سرزمین و نیاز جامعه شکل بگیرد و با گذشت زمان همچنان توان پاسخگویی خود را حفظ کند. بود.در مقاله حاضر با استفاده از روش کتابخانه ای و اسنادی به گردآوری اطلاعات پرداخته و رویکردی تحلیلی توصیفی دارد.
این پژوهش با هدف بررسی دگرگونی ها و تحولات ساختار ساختمان های مسکونی شهر شهرکرد با تاثیر پذیری از اقلیم بومی تدوین شده است. در این مقاله پس از بررسی جداول زیست اقلیمی در محدوده ی سرد و کوهستانی به راهکارهایی برای طراحی خانه ای مسکونی با بهترین شرایط آسایش می رسد. کاربست یافته های این پژوهش می تواند باعث شود با طراحی مناسب به حفظ منابع تجدید ناپذیر کمک کنیم.
مقدمه
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. شهرکرد مرکز استان چهارمحال و بختیاری در 32 درجه و 19 دقیقه عرض شمالی و 50 دقیقه و 51 دقیقه طول شرقی در نصف النهارگرینویچ در ناحیه غربی ایران واقع شده است - کسمائی, ,1382 ص. . - 274
پیشینه طراحی و ساخت ساز با توجه به معیارها و ویژگی های طبیعی و اقلیمی در معماری سنتی ایران به صد ها سال می رسد و از شاهکار های معماری جهان به شمار می آید - عباس ملک حسینی و درگاهی, ,1389 ص. . - 23 - - با توجه به اهمیت روز افزون بحران گرمایشی جهانی و عواقب ملموس امروز آن و از طرفی گرانی و محدود بودن سوخت های فسیلی، با توجه به طراحی اقلیمی و تعدیل میزان انرژی مصرفی در ساختمان ها و استفاده هر چه بیشتر از منابع طبیعی محیط بسیار مورد توجه می باشد - گیونی:1977، - - - 23 - نژاد, , 1389 ص. . - 54
در این مقاله ابتدا نمودار زیست اقلیمی در ده سال اخیر - 2010-2000 - تحلیل و راهکارهایی برای معماری پایدار و طراحی مناسب که به حفظ منابع تجدید ناپذیر کمک کند ارائه و پیشنهاد می شود. پژوهش های پیشین بر روی اقلیم و آسایش انسان شامل موارد زیر می باشد: دسته ای از پژوهشگران شرایط اقلیم آسایش را با استفاده از نمودار ها بررسی کرده اند - کسمائی, - 1382و - خلیلیان, . - 1392 پژوهش هایی دیگر با استفاده از روش های متفاوت به بررسی شرایط زیست اقلیمی و تهیه نقشه زیست اقلیمی برای کشور پرداخته اند - کسمائی, . - 1382
از سوی دیگر اقلیم و ساختار طبیعی دو محور اصلی و موثر در شکل گیری بافت های شهری ایران هستند که در این دو محور در اقلیم سرد و کوهستانی با توجه به شریط توپوگرافی ویژه تاثیر عمیق تری در شکل گیری هسته های اولیه شهر و سپس توسعه های آتی شهر برجای گذاشته است - علیمددی, ,1390 ص. . - 40 در تحقیقاتی دیگر محققان با استفاده از شاخص متوسط نظرسنجی آرا - pmv - و شاخص استرس گرمایی - - stt زمینه ی کاربری اقلیم آسایش را در صنعت توریسم به ترتیب برای شهرهای چابهار و تبریز مورد مطالعه قرار داده اند - ملبوسی, ,1389 ص. - 125و - ذوالفقاری, ,1386 ص. . - 142 همچنین بحران انرژی و ضرورت صرفه جویی در مصرف آن لزوم تجدید نظر در نحوه ساخت و ساز را به یکی از ارکان اصلی برنامه ریزی و طراحی کشور تبدیل نموده است.
این مسئله بخصوص در شهرهای کوچک که همراه از منابع کمتری نسبت به شهر های بزرگ برخوردار بوده است حیاتی تر است - خلیلیان, شاخص های همساز با اقلیم در مسکن روستایی استان گیلان, ,1390 ص. . - 21 محققانی به مطالعه بهینه سازی جهت گیری فضاهای آزاد شهر اردبیل پرداخته اند. در مورد استقرار بهینه ساختمان ها و معابر پیشنهادهایی را ارائه کرد - لشکری, ,1383 ص. . - 19
آسایش حرارتی در محیط های داخلی ساختمان و شیوه طراحی مساکن شهر قم توسط دیگر پژوهشگران صورت گرفت - امیری, ,1380 ص. . - 55 استفاده بهینه از انرژی های آفتاب و باد در بهبود شرایط حرارتی و شاخص های حرارتی و آسایش هم مورد مطالعه قرار گرفته است - سلیقه, ,1384 ص. . - 146 اقلیم و معماری مدارس نوساز شهر اصفهان از لحاظ جهت استقرار - نحوه قرار گیری - جهت استقرار پنجره ها و وجود سایبان ها و فضای سبز مورد ارزیابی قرار گرفته است - طاوسی, ,1387 ص. . - 97
ویژگی های اقلیمی مناطق سرد وکوهستانی
کوهستان های غربی که دامنه های غربی رشته کوههای مرکزی ایران را شامل می شوند با توجه به این که میانگین دمای هوا در گرمترین ماه سال در آنها بیش از 10و میانگین حداقل دمای هوا کمتر از -3 درجه سانتیگراد است، از جمله مناطق سردسیر محسوب می شود. کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد: سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان اختلاف بسیار درجه حرارت هوا بین دمای شب و روز 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.
علیرغم 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 شود 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. باتوجه به نقشه ی تقسیمات چهارگانه ی اقلی می در ایران و نمودار - - 1-1 سایکرومتریک، شهرکرد در اقلیم سرد قرار دارد - کسمائی, ,1382 ص. . - 83
تهویه مورد نیاز دراقلیم سرد با توجه به شرایط حرارتی هوای تابستان در این مناطق و رابطه ی آنها با منحنی های جدول زیست اقلیمی ساختمان در می یابیم که استفاده از تهویه ی طبیعی یا انتخاب مصالح ساختمانی مناسب، امکان کنترل طبیعی هوای داخلی ساختمان را فراهم می سازد. البته در صورت استفاده از روش دوم، باز هم برای خنک سازی ساختمان هنگام عصر و شب، تهویه طبیعی مورد نیاز است.
در هر صورت، طرح ساختمان در این مناطق باید به گونه ای باشد که در آن ساختمان بتوان تهویه طبیعی ایجاد کرد. ولی در ماه های سرد زمستان- که فصل بحرانی مناطق سرد است- به دلیل سرمای شدید و رطوبت کم هوا باید ورود هوای خارج به داخل ساختمان به حداقل میزان ممکن رساند. یکی از مشکلات عمده در فصل زمستان، جلوگیری از ایجاد تعریق بر روی سطوح داخلی است،زیرا با استفاده از تهویه طبیعی نمی توان از ایجاد تعریق جلوگیری کرد.چون ورود بدون کنترل هوای خارج به داخل ساختمان باعث به جریان افتادن هوای سرد و ناراحت کننده - سوز - می شود.
همچنین به دلیل کم بودن رطوبت هوای وارد شده، رطوبت هوای داخلی نیز کاهش میابد و ممکن است باعث سوزش و خارش پوست بدن شود. در نتیجه، برای جلوگیری از ایجاد تعریق باید رطوبت ایجاد شده در داخل را بدون کاهش دمای هوا از ساختمان خارج کرد. بهترین راه حل، نصب هواکش های برقی در قسمت هایی است که بخار آب تولید می شود - مانند آشپز خانه - . البته جلوگیری از ایجاد تعریق در سطح شیشه پنجره ها تقریبا غیر ممکن است.
از ایت رو برای جلوگیری از خیس شدن دیوار زیر پنجره ها، در قسمت کف پنجره باید تدابیری جهت دفع آب حاصل از این تعریق اندیشید. بنابراین، تنها وظیفه ی تهویه ی طبیعی این مناطق در فصل زمستان، تعویض هوای داخلی ساختمان به میزانی است که از ایجاد بوی بد جلوگیری کند. این میزان تعویض هوا معمولا اکسیژن مورد نیاز در داخل ساختمان را نیز تامین می کند - کسمائی, ,1382 ص. . - 129
فرم ساختمان در اقلیم سرد
به دلیل سرمای شدید هوای این مناطق در فصل زمستان، فرم های باز یا فرم هایی که ضلع های شمالی Bجنوبی آنها بلندتر از ضلع شرقی- غربی آنهاست مناسب نیست و بهتر است فرم ساختمان فشرده و پلان آن مربع باشد. ساختمان های دو طبقه ای که فرم آنها شبیه به مکعب است. بهترین نوع ساختمان از نظر کنترل گرمای هوای داخلی در زمستان است - کسمائی, ,1382 ص. . - 120
انتخاب مصالح ساختمانی متناسب با اقلیم سرد
در مناطق بسیار سرد،استفاده از دیوار های سنگین برای برقراری تعادل حرارتی هوای داخلی ضروری است. استفاده از عایق حرارتی در سطوح خارجی دیوار های جانبی نیز، برای جلوگیری از انتقال حرارت از داخل ساختمان به خارج آن لازم است. در این مناطق با در نظر گرفتن دو عامل شرایط بحرانی هوای خارج و دمای مطلوب انتخاب می شود. بدین صورت که نخست، حادترین شرایط هوای خارج و پس از آن دمای هوای داخلی ساختمان مشخص شده، سپس با استفاده از این دو عامل مناسب ترین نوع مصالح محاسبه و انتخاب می شود - کسمائی, ,1382 ص. . - 112
نتیجهگیری و جمعبندی
باتوجه به نمودار سایکرومتریک شهرکرد - نمودار - 2-1 در ده سال 2000 تا 2010 برای طراحی در این منطقه باید به موارد زیر توجه شود:
-1در سه ماهه اول سال یعنی ماه های فرودین، اردیبهشت و خرداد نیاز به دریافت گرمایش غیر فعال خورشیدی می باشد. اما از آنجایی که دمای هوا در این ده سال افزایش پیدا کرده دراواخر خرداد در منطقه شهرکرد آسایش حرارتی انسان دیده می شود.
-2در سه ماهه دوم سال یعنی ماه های تیر، خرداد و شهریور آسایش حرارتی انسان احساس می شود و ولی در اواسط این فصل به تهویه و ایجاد سایه نیاز می شود.
-3در سه ماهه سوم یعنی ماه های مهر، آبان و آذر نیاز به سیستم های فعال خورشیدی می باشد.
-4 در سه ماهه پایان سال یعنی ماه های دی بهمن و اسفند نیاز به گرمایش همرفتی می باشد.
