بخشی از مقاله
معماری همساز با اقلیم، (نمونه موردی: شهر سنندج)
چکیده
در این تحقیق با توجه به ساختار جوان جمعیت در شهر سنندج و نرخ بالای مهاجرت روستائیان و نیاز هر چه بیشتر به مسکن شهری در رابطه با لزوم استفاده بهینه از منابع ملی به ویـژه صـرفه جـوئی در زمینـه مصـرف انـرژی در بخـش ساختمان، متناسب با پارامترهای اقلیمی موجود و موقعیت منطقه مورد مطالعه از معیار ماهانی بـرای مطالعـه وضـعیت زیست اقلیم و میزان سازگاری اقلیمی بافت قدیم و جدید شهر سنندج و ارائه پیشنهادهای معماری به منظـور اسـتفاده هر چه بیشتر از انرژیهای طبیعی ( خورشید ، باد و ... ) و صرفه جوئی در مصرف سوختهای فسیلی استفاده شده اسـت. پس از محاسبه وضعیت زیست اقلیم شهر سنندج، مساکن موجود، بر اساس قدمت و ویژگیهای معماری به سـه دسـته؛ بافت جدید، قدیم، و فرسوده تقسیم شدند و تعداد 142 نمونه از بافتهـای معمـاری در منـاطق مختلـف شـهر سـنندج انتخاب گردید. سپس بر اساس معیار ماهانی پرسشنامه ای تنظیم شد و با توجه به ویژگیهای معماری هر کدام از نمونه ها، پرسشنامه ای تکمیل گردید. نتایج پرسشنامه ها برای هر بافت، جداگانه استخراج شده و این نتایج به منظور تطبیق با معیار ماهانی و برآورد میزان سازگاری اقلیمی مساکن، در نرم افزار رایانه ای spss با هم مقایسه و تحلیل شده اند. بـر اساس معیار ماهانی، بافت قدیم شهر دارای بیشترین سازگاری با اقلیم محلی و بافت جدید دارای کمترین سازگاری می باشد و در مجموع حدود 50 درصد از مساکن شهر سنندج با شرایط اقلیمی محل، سازگار هستند.
کلمات کلیدی : جغرافیا ـ اقلیم ـ بیوکلیماتیک ـ آسایش ـ معماری ـ سنندج
-1 مقدمه
طراحی همساز با اقلیم عبارت است از : نگهداری وضعیت میکروکلیمای مسکن در محدوده آسـایش، صـرفنظر از وضـعیت خـارج از سـاختمان. محدوده آسایش وضعیتی است که در آن حدود 80 درصد مردم احساس راحتی کنند. شش فاکتور اصلی آسایش را تعیین می کند که عبارتنـد از : دمای هوا ، رطوبت ، تشعشع، جریان هوا ، پوشش و سطح فعالیت. البته فاکتورهـای دیگـری از قبیـل سـن ، جـنس ، فـرم بـدن ، وضـعیت سلامتی ، رژیم غذائی ، رنگ لباس ، سازش با آب و هوای محیط و .... برمیزان آسایش تأثیرگذار می باشند.[7] توجه به نیروهای طبیعـی و زوال ناپذیری چون آفتاب و باد، و بهبود بخشیدن به شرایط حرارتی فضاهای زیستی ، از دیر باز در کشور ما معمول بوده است. استفاده از این نیروهـا در ساختمان ، به صرفه جوئی در مصرف سوخت و مهمتر از آن به ارتقاء کیفیت آسایش و بهداشت محیطهای مسـکونی و سـالم سـازی محـیط زیست منتهی می شود. از نظر کنترل فضاهای داخلی ساختمان ، اولین گام در استفاده از انرژیهای طبیعی ، هماهنگ سازی ساختمان و به طور کلی محیط مسکونی با شرایط اقلیمی حاکم بر آن است.[3]در این تحقیق که روی شهر سنندج صـورت گرفتـه اسـت سـعی گردیـده وضـعیت زیست اقلیم شهر سنندج محاسبه شود و میزان انطباق معماری موجود در ساختمانهای شهر با وضع مطلوب مقایسه گردد.
مطالعه تأثیر اقلیم بر خانه سازی و آسایش انسان نوآوری جدیدی نمی باشد و از لحاظ تاریخی به سده چهارم قبـل از مـیلاد و احتمـالا"خیلـی قبل از آن بر می گردد.[6] تحقیقات متعددی در دنیا در مورد سازگاری اقلیمی انجام شده است. به طور مثال گیونی(( Givoni نمـودار زیسـت اقلیمی ساختمان را در دهه 60 ارائه کرد. در سال 1971 ماهانی( ( Mahoney جدول ماهانی را ارائه داد که در آن منطقه آسایش بـا اسـتفاده از میانگین ها قابل ارزیابی است. در سال 1953 الگی((Olgyay به صورت علمی شرایط رطوبتی و حرارتـی را در رابطـه بـا احتیاجـات انسـان و طراحی اقلیمی مطرح نمود و اقدام به ترسیم جدول بیوکلیماتیک کرد .[1] سـام (Sam) وچنـگ((1997) (Cheng، در هنـگ کنـگ و چـین بزرگ بررسیهای مهمی برای استفاده از عناصر اقلیمی در طراحی معماری و انرژی ساختمان انجام داده اند و استفاده از شـرایط اقلـیم محلـی را جهت بهبود طراحیهای اقلیمی و شبیه سازی انرژی ساختمان توصـیه نمـوده انـد.[4 ] بوگـا (Bogda) واولا (2003 ) (Ola) بـه منظـور تعیـین شاخصهای قابل اطمینان جهت حفاظت از فشارهای حرارتی در نیجریه ، شاخصهای مختلف از جمله شاخص ماهانی، آوانز، نمودار زیست اقلـیم و حرارت مؤثر را با هم مقایسه کردند .[7] کیفا((2004) (Kefa به منظور تهیه اطلاعات کلی و مناسب جهت استفاده بهینه از انـرژی غیـر فعـال خورشیدی در برنامه ریزیهای شهری و طراحی ساختمان، با استفاده از جدول ماهانی دوره 25 سـاله عناصـر اقلیمـی را بـرای شـهر نیکوزیـا در قبرس مورد تحلیل قرار داده و استراتژیهای پیش طراحی را محاسبه و ارائه نموده است.[5]
تحقیقات انجام گرفته در زمینه سازگاری اقلیمی در ایران بیشتر به پهنه بندیهای زیست اقلیمی پرداخته و کمتر به سازگاری اقلیمی مساکن بـه صورت موردی توجه شده است به طور مثال:
عدل (1349) با ایجاد تغیراتی در آستانه های حرارتی موجود در روش کوپن، شرایط اقلیمی شهرهای ایران را ارزیـابی نمـود و بـرای اولـین بـار نقشه بیوکلیماتیک ایران را تهیه نمود. کسمایی (1370) نقشه پهنه بندی اقلیمی ایران در ارتباط با مسکن و محیطهای مسکونی سراسر کشور را در مقیاس یک چهار میلیونیم آماده کرده است. کاویانی (1372) با استفاده از داده های هواشناسی 48 ایستگاه سـینوپتیکی بـه بررسـی و تهیـه نقشه زیست اقلیم انسانی ایران بر اساس شاخص ترجونگ پرداخته است. داوری (1380) نقشه پهنه بندی زیسـت اقلیمـی را بـرای آذربایجـان غربی تهیه کرد. نصر آبادی (1381) با استفاده از اطلاعات هواشناسی نقشه های پهنه بندی زیست اقلیمی را برای استان کردسـتان تهیـه کـرده است. محمدی (1382) نیز جهت استقرار ساختمانها در شهر مریوان را مطالعه نموده است و با توجه به اقلیم مریوان، جهت تابش و باد غالـب در ماههای مختلف، جهت جنوب شرقی برای جهت استقرار ساخت و ساز را توصیه می کند. پور خادم نمین (1382) نقش اقلیم در شـکل گیـری و تحول بناهای مسکونی (اداری و تجاری ) شهر اردبیل را مطالعه نموده است.[2]
-2 منطقه مورد مطالعه، مواد و روشهای تحقیق
این تحقیق در شهر سنندج واقع در استان کردستان ( غرب ایران ) انجام شده است ( شکل .( 1
شهر سنندج محصور بین تپه ها در یک جام فضایی قرار گرفته است. شهر با مساحت کوچک خود، جمعیت انبوهی را با تراکم نسـبتا" زیـاد در خود اسکان داده که اجبارا" از وجود تپه ها استفاده شده است که این امر در زمینه ارائه خدمات، مشکلاتی را برای مردم فـراهم سـاخته و مـی سازد. داده های مورد استفاده این پژوهش در یک دوره آماری 30 ساله ( ( 2000 - 1971 از ایستگاه سینوپتیک شهر سـنندج اسـتخراج شـده اند. داده های اقلیمی مورد استفاده عبارتند از - 1: متوسط حداکثر و حداقل دما, -2 متوسط نوسان ماهانه دما, -3 متوسط نوسـان سـالانه دمـا, -4 متوسط حداکثر و حداقل رطوبت نسبی, -5 متوسط رطوبت نسبی هر ماه, -6 مجموع بارنـدگی سـالانه, -7 بـاد. بـه منظـور بررسـی میـزان سازگاری اقلیمی مساکن شهر سنندج، ابتدا وضعیت زیست اقلیمی شهر سنندج بر اساس معیار ماهانی محاسبه شده سپس پرسشنامه ای بـرای بررسی وضعیت معماری مساکن تنظیم و در محل، در نمونه های انتخاب شده تکمیل گردید. در این پژوهش ابتدا به صورت نظری معیـار هـای آسایش و مزایا و محدودیتهای هر کدام از شاخصها مطالعه و بررسی شد، سـپس بـا توجـه بـه موقعیـت جغرافیـایی منطقـه و همخـوانی آن بـا ویژگیهای لا زم برای معیار ماهانی، از این معیار برای محاسبه وضعیت زیست اقلـیم شـهر سـنندج و میـزان سـازگاری اقلیمـی مسـاکن موجـود استفاده شده است. پس از محاسبه وضعیت زیست اقلیم شهر سنندج، مساکن موجود، بر اساس قدمت و ویژگیهای معماری به سه دسـته؛ بافـت جدید، قدیم، و فرسوده تقسیم شدند. سپس بر اساس معیار ماهانی پرسشنامه ای تنظیم شد و به منظور تطبیق مساکن موجود با این معیار و بررسی میزان سازگاری اقلیمی آنها، از بافت جدید 72 نمونه، از بافت قدیم 28 نمونه و از بافت فرسوده 42 نمونه به صورت تیپیک انتخـاب شد (جدول شماره .( 1 سپس با توجه به ویژگیهای معماری هر کدام از نمونه ها، پرسشنامه ای تکمیل گردید. نتـایج پرسشـنامه هـا بـرای هـر بافت، جداگانه استخراج شده و این نتایج به منظور تطبیق با معیار ماهانی و برآورد میزان سازگاری اقلیمی مساکن، در نرم افزار رایانـه ای spss با هم مقایسه و تحلیل شده اند.
شکل : 1 نقشه محلات و تقسیمات شهری
شماره:1 تعداد و ویژگیهای نمونه های انتخاب شده در شهر سنندج
-3 نتایج
-1 -3 بررسی نتایج پرسشنامه های تکمیل شده در بافتهای معماری شهر سنندج
در مناطق مختلف شهری تعداد 72 نمونه از بافت جدید, 28 نمونه از بافت قدیم و 42 نمونه از بافت فرسوده به صورت تیپیک انتخاب شـدند. بـر اساس سؤالات مطرح شده در پرسشنامه، ویژگیهای کلی معماری در نمونه های انتخاب شده در جدول 2 ذکر شده است.
جدول : 2 نتایج پرسشنامه ها در بافت جدید, قدیم و فرسوده
-4 تطبیق شرایط اقلیم معماری شهر سنندج با روش ماهانی
در روش ماهانی با استفاده از 4 گروه جدول، تأثیر شرایط اقلیمی در شکل گیری ساختمان و پـاره ای از جزئیـات معمـاری مـورد ارزیـابی قـرار گرفت که در ذیل به بررسی نتایج حاصل از این شاخص می پردازیم. بر اساس جدول 2 ماهانی ( جدول ( 3 مشخص شد کـه روزهـای 6 مـاه از سال ( دی، بهمن، اسفند، فروردین، آبان و آذر) سرد، دو ماه از سال ( اردیبهشت و مهر) مناسب، و 4 ماه از سال (خرداد، تیر، مـرداد و شـهریور ) از شرایط گرم برخوردار می باشد. وضعیت حرارتی هوا در شبهای دو ماه از سال ( تیر ومـرداد ) مناسـب و در بقیـه ماههـای سـال از و ضـعیت سردی برخوردار است.
بعد از مشخص شدن وضعیت حرارتی ایستگاه و مشخص شدن راحتی یا عدم راحتی ماه های مختلف از لحاظ آسایش انسـان، وضـعیت خشـک ویا مرطوب بودن هر ماه مشخص و نتایج آن در قسمت دوم جدول) 2 جدول ( 4 ماهانی ثبت می گردد. بر طبق این جدول برای تمـام ماههـای سال شاخص A 1 انتخاب شد. این شاخص بیانگر وضعیتی است که در آن به علت نوسان زیاد دما ( بیش از 10 درجه سانتی گـراد ) و رطوبـت نسبی کم، ایجاد ناراحتی می شود. با توجه به این مشکل نیاز است در طراحی ساختمانها به این نکته توجه کرده و از مصالح با ظرفیـت گرمـایی متوسط به بالا استفاده شود. برای ماههای جولای و اوت شاخص A 2 انتخاب می شود. این شـاخص بیـانگر وضـعیتی اسـت کـه گرمـا احسـاس ناراحتی ایجاد می کند و برای ایجاد آسایش، فضای آزاد برای خواب و استراحت لازم می باشد. برای 6 ماه از سال (دی، بهمن، اسفند، فروردین، آبان و آذر) شاخص A 3 انتخاب شد که نشان دهنده شرایط اقلیمی سرد در محیط می باشد. راه مقابله با این شرایط استفاده از انرژی در جهـت گرمایش فضاهای داخلی ساختمانها می باشد.
در مرحله بعدی تعداد ماههایی را که بر اساس مفاهیم شاخص، وضعیت دارای وضعیت خشک یا مرطوب باشند به جداول پیشنهادات مقدماتی (جدول ( 5 و پیشنهادات جزئیات ساختمان (جدول ( 6 منتقل کرده و به تحلیل آنها می پردازیم.
به طور کلی بر اساس جداول ماهانی در شرایط اقلیمی سنندج پیشنهادهای زیر ارائه می گردد:
شاخصها دی بهمن اسفند فروردین اردیبهشت خرداد تیر مرداد شهریور مهر ابان اذر
-1 بهتر است ساختمانها در جهت شمالی ـ جنوبی احداث شوند ( محور طویل تر ساختمان در جهت شرق ـ غـرب باشـد ). -2 مجموعـه هـای ساختمانی بهتر است متراکم و فشرده باشند. -3 چون جریان هوا در شهر سنندج برای ایجاد آسایش ضرورتی ندارد اتاقها می توانند یک طرفـه باشند و دیگر نیاز مبرمی به کوران نیست. بنابراین فاصله بین ساختمانها باید بر اساس سایه آفتاب تعیین شود نه سایه باد.-4 بازشوها بهتر است مساحتی در حدود 40 - 25 درصد مساحت دیوار داشته باشند. انتخاب این شاخص زمانی قابل اعمال است که انبارش حرارت برای 2 تا 5 ماه مورد نیاز باشد. چنانچه فصل سرد طولانی باشد ممکن است باز شوهایی در دیوارهای شرقی و غربی برای بهره گیری از گرمـای خورشـید مـورد نیاز باشد. -5 مصالح ساختمانی دیوارهای داخلی و خارجی به دلیل انبارش حرارت برای مدتی بیش از 2 ماه بایستی سنگین و بـا زمـان تـأخیر بیش از 8 ساعت باشد. آجرها و بلوکهای سیمانی یکپارچه، یا خشت با ضخامتی حـدود 300 میلیمتـر ایـن نیـاز را بـرآورده خواهنـد نمـود. در صورتی که جدار مورد نظر از طرف خارج عایق بندی شده باشد، ضخامتهای کمتر، تا حدود 100 میلیمتر، نیز پاسخگوی این نیاز خواهد بـود.-6 با توجه به اقلیم منطقه و نیاز به انبارش حرارت در نیمی از سال، بامهای سنگین با زمان تأخیر بیش از 8 ساعت پیشـنهاد مـی شـود. -7 وقتـی شاخص A 1 یک یا بیشتر باشد، باید فضای خارجی برای خوابیدن و استراحت در نظر گرفته شود. چون این شاخص بـرای شـهر سـنندج 2 مـی باشد بنابراین پیش بینی محلی برای استراحت و خواب در فضای آزاد پیشنهاد می گردد.
جدول : 3 قسمت اول جدول 2 ماهانی
جدول : 4 قسمت دوم جدول 2 ماهانی
