مقاله مقایسه تطبیقی رفتار حرارتی و تهویه در بناهای بومی ایران ( نمونه موردی : خانه های سنتی اقلیم سرد و خشک ایران ، شهر تبریز )

بخشی از مقاله

مقایسه تطبیقی رفتار حرارتی و تهویه در بناهای بومی ایران (نمونه موردی: خانه های سنتی اقلیم سرد و خشک ایران، شهر تبریز)

چکیده

هدف پـژوهش، بررسـی اصـول معمـاری پایـدار و تطـابق آن بـا معمـاری مسـکونی بـومی ایـران مـی باشـد که اهمیـت زیسـت محیطـی، اقتصـادی و فرهنگـی ضـرورت پرداخـت بـه ایـن مهـم را ایجـاب مـی نمایـد. انتخــاب دو نمونــه از خانــه هــای قاجــاری تبــت شــده توســط ســازمان میــراث فرهنگــی تبریــز، جامعــه آمــاری ایــن پــژوهش را تشــکیل مــی دهــد کــه از روش تحلیلــی و پیمایشــی بــا ابــزار عکــس، جــدول و نقشه و بهره گیری از نرم افزار اقلیمی اکوتکت برای بررسی مطالب استفاده شده است.

نتــایج حاصــل از تحقیــق نشــان مــی دهــد کــه معمــاری مســکونی بــومی ایــران بــا توجــه بــه نمونــه مطالعــاتی، دارای ویژگــی هــای منحصــر بــه فــردی مــی باشــد کــه ضــمن توجــه بــه مســائل زیباشــناختی، پاســخگوی نیازهــای اقلیمــی هــر منطقــه نیــز بــوده اســت و بســیاری از مفــاهیم نــوین در عرصــه معمــاری پایدار را در خود دارد. که بـا توجـه بـه یافتـه هـا امکـان تـداوم تحقیـق در پـروژه هـای معاصـر نیـز وجـود دارد.

واژگان کلیدی: بررسی تطبیقی، معماری پایدار، شهر تبریز، خانه سنتی.

.1 مقدمه

بحران انرژی در دهه هفتاد میلادی و مشکلات زیست محیطی متعاقب آن بر بسیاری از فعالیت های انسانی سـایه افکنـده و حـوزه طراحی معماری و شهری را که سهم زیادی در مصرف انرژی و آلودگی های محیطی داشت، با چالشی سخت مواجه نمـود. موضـوع نگهداری از کره زمین و زیست بوم و نیاز نسل های آینده، مفهوم جدیدی از "پایداری" را در ادبیات همه علوم و هنرهـا وارد نمـود. ولی آنچه در اینجا شایان توجه است این است که، بیشتر اصولی که در معماری پایدار نوین در قرن بیستم مطرح شـد، در معمـاری سنتی و قدیمی این مرز و بوم در اقلیم های مختلف رعایت می شد، که خود موید تاثیر صحیح فرهنگ، دیـن و سـنت هـای مـردم ایران بر چگونگی ساخت و ساز و معماری در سده های پیشین بوده است. لذا از نظر پایداری، معمـاری گذشـته ایـن دیـار، چـه بـه واسطه نوع نگرش به انسان و چه از بابت راهکارها، زمینه ارزشمندی برای کاوش می باشد.

ضرورت پرداخت به این موضوع از آن جهت حائز اهمیت است که از یک سو مسائل اقتصادی و زیست محیطی را تحت شـعاع قـرار داده است و از سوی دیگر از بعد فرهنگی و آموزشی نیز می تواند کمک فراوانی را به معماری و طراحی عصر حاضر ارائـه نمایـد. در این پژوهش با این هدف که بناهای بومی می توانند در تقلیل مصرف انرژی تاثیر قابل توجهی داشته باشند و با توجه بـه ایـن اصـل که آیا بنای بومی عناصری دارند که بتوان در عناصر نوین پایدار به آن رسـید و اینکـه ایـن بنـای بـومی رفتـار حرارتـی مطـابق بـا مدلسازی رایانه ای دارند یا نه معماری سنتی را بررسی نموده و در انتها به جمع بندی و ارائه راهبردهـایی بـا توجـه بـه فـن آوری جدید خواهیم پرداخت.

.2 روش تحقیق:

روش مورد استفاده در پژوهش حاضر متناسب با فرضیه تحقیق، از نوع تحلیلی- توصیفی می باشد. بدین صورت که برای دسـتیابی به مبانی نظری پژوهش که شامل اطلاعات مربوط وضعیت اقلیمی و شـهر مـورد مطالعـه مـی باشـد، از روش هـای کتابخانـه ای و توصیفی بهره گرفته و از ابزار مشاهده، نمونه برداری، عکس، نقشه و جدول برای جمع آوری سایر اطلاعات استفاده شده است. و در نهایت با استفاده از روش تحلیلی و تطبیقی در بررسی اطلاعات بدست آمده با کمک نرم افزار اکوتکت فرضیه به اثبات می رسد.

.3 معرفی منطقه مورد نظر

.3-1 موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان شرقی

استان آذربایجان شرقی به محدودهای از منطقه شمال غرب کشور اطلاق میشود که از نظـر موقعیـت جغرافیـایی در محـدوده 45 درجه و 7 دقیقه الی 48 درجه و 20 دقیقه طول شرقی و 36 درجه و 45 دقیقه الـی 39 درجـه و 26 دقیقـه عـرض شـمالی واقـع گردیده است. این استان در گوشه شمال غرب فلات ایران قرار دارد و براساس آخـرین بـرآورد، دارای 572/45846 کیلـومتر مربـع مساحت می باشد که از این نظر 81/2 درصد از مساحت کشور را به خود اختصاص داده است. این اسـتان از شـمال بـه کشـورهای آذربایجان و ارمنستان، از غرب و جنوب غرب به استان آذربایجانغربی، از جنوب به استان زنجان و از شرق نیـز بـه اسـتان اردبیـل محدوده شده است.

تصویر -1 دورنمایی از شهر تبریز کنونی

نقشه شماره-1 موقعیت جغرافیایی شهر تبریز

.3-2 پیشینه شهر تبریز

این شهر در طول تاریخ بارها ویران و تجدید بنا شده و بنای فعلی آن به دوران اشکانی و ساسانی برمیگردد. تبریز در طول حکومت 400 ساله خاندانرَوّادی«» و اسکان قبیله عرباَزْد«» به شکوفایی رسید. این شهر پایتخت سیاسی ایران در زمان خوارزمشاهیان، ایلخانان، چوپانیان، جلایریان، اتابکان، تیموریان، قراقویونلوها، آققویونلوها، صفویان و قاجاریان (پایتخت دوم) بوده و اوج شکوفایی آن مربوط به دوره ایلخانان است که در این زمان، پایتخت قلمرویی پهناور از نیل تا آسیای مرکزی بودهاست. در میان پایتختهای

ایران در طول تاریخ، دوران پایتختی تبریز بیش از هر شهر دیگری بوده است. تبریز در سدههای گذشته حوادث متعددی از قبیل اشغال توسط بیگانگان و زمین لرزه های مهلک را تجربه کردهاست. این شهر به سبب موقعیت مناسب خود در گذشته از مراکز تجاری منطقه به شمار میرفته و امروزه نیز یکی از مراکز مهم صنعتی در سطح ایران محسوب میشود. تبریز در دو سده اخیر مبدأ بسیاری از تحولات اجتماعی، فرهنگی و صنعتی در کشور به شمار میرود؛ به طوری که این شهر آغازگر انقلاب مشروطه بوده و نقشی کلیدی در تحولاتی مانند انقلاب اسلامی سال 1357و مدرنیزهکردن کشور داشته است (ویکی پدیا، .(2014

تصویر شماره -2 قسمتی از نقشه ایران در دوره افشاریه. نام تبریز در شمالشرقی دریاچه ارومیه (در نقشه دریاچه شاهی) به انگلیسی (Tabris) نوشته شدهاست (ویکی پدیا، .(2014

تصاویر 5 و3،-4 تبریز قدیم (منبع: جدیدالاسلام، (1391

.4 ساختار فضاهای عمومی بومی شهر تبریز

بافت معماری شهر تبریز در واپسین زلزله ویرانگر آخرین شب سال 1193 درهم می ریزد و شهر به تلی از ویرانه ها مبدل می شـود اما بناهای محتشمی چون ارک علیشاه، مسجود کبود، بازار تبریز و ده ها بنای دیگر باز می ماننـد تـا اسـتواری تبریـز را بـه اثبـات رسانند. این ویرانی مصادف است با آغاز حکومت قاجار و آغاز معماری قاجـار. در آن زمـان تبریـز ولیعهـد نشـین بـه دروازه اصـلی ارتباطات و فصل مشترک داخل و خارج کشور بدل می شود. در زمینه آجر کاری بناهای آن دوره به جرأت می توان تبریز را دروازه ورود و سپس بسط نوعی از آجر کاری در بناها دانست که نمونه های آن را در تهران و دیگر شهرها نیزمی توان جستجو مـی کـرد. بخش تاریخی تبریز مانند بسیاری از شهرهای مرکزی کشور از بافتی درونگرا و پیوسته تشکیل شده و شبکه ارتباطات آن به سـبب خصوصیات تاریخی، اجتماعی و محیطی، دارای شکلی ارگانیک و غیر هندسی است.

.4-1 معابر

معابر اصلی که در مواردی از دروازه ای تا دروازه دیگر امتداد می یافته عریض و معابر فرعی و بن بست ها کـم عـرض سـاخته شـده بودند. به دلیل آزاد بودن شکل و حرکت شبکه ارتباطی در این معابر که به طور عمده به دسترسی پیاده پاسـخ مـی دهـد، قطعـات زمین جهت گیری و اشکال متفاوتی دارد و از نظم و قاعده خاصی پیروی نمی کنند (کسمائی، .(1383

.4-2 میادین
در شهر تبریز معمولا میادین محله ای در دسته بندی میادین بدون نظم قرار می گیرند که دلیل عمده آن رشد طبیعی این محلات می باشد هر چند نمونه های میدان منظم محله ای نیز داریم مانند ویجویه و میدان انگج، برخی از میادین تجاری نیز در این دسته قرار می گیرند (همان، .(1383

.4-3 بازار
بازارها که در واقع ستون فقرات شهرها را تشکیل می دهند، مجموعه ای از بناهای گوناگون اند که بصورت خاصی به هم بافته شـده اند. کلیت طرح همه بناهای بازار یکسان است: فضایی در میانه که حجره ها و غرفه ها آن را در بر گرفته اند. این فضای میـانی گـاه حیاط است و گاه فضایی سرپوشیده. گاهی نیز بنا از دو یا چند فضای میانی برخی باز و برخی بسته تشکیل شده کـه حجـره هـایی برگرد هر یک از آنها نشسته اند. در بازار تبریز دو عنصر اصلی قسمت مرکزی بازار یعنی راسته اصلی و راسته فرعـی، بـازار کهنـه را شکل می داد این دو امتداد در میدان صاحب آباد یکی شده و بخشی از بازار شتربان را نیز شامل میشد و از آنجا باز دو شاخه شـده که شاخه مهم تر به سمت دروازه استانبول رفته و حرکت فرعی تر پس از اتمام بازار شتربان وارد محله شتربان می شد. عنصر مهـم دیگر در بازار که از با ارزش ترین عناصر بازار از نظر تعادل فضایی در کل بازار می باشد، مسیری است که سه سـرای حـاج حسـین قدیم و میانه و جدید را به هم متصل کرده در نهایت به سرای میر عبدالحسین میرسد و از آنجا راه خود را به سمت میدان ویجویـه منحرف میکند این عنصر علاوه بر نقش بارانداز وظیفه تنفس بازار را به لحاظ تعادل فضای پر و خالی را به عهده دارد که این تعادل هم ارزش معمارانه داشته و هم نقش برف اندازی برای حجم زیادی از بازار سرپوشیده را به عهده می گرفت. بازار تبریز بر روی یکی از مهمترین مسیرهای شهری موجود تبریز بنا شده است، مسیری که در دروازه ری را به دروازه استانبول مرتبط می کرد.

.4-4 خانه های سنتی
خانه های تاریخی تبریز به دلیل موقعیت ممتاز این شهر بویژه در دوران حکومت قاجار از نظر شمار و شاید ثبت وقـایع تـاریخی در کشور بی نظیر است. تبدیل شدن تبریز به دارالسلطنه در دوران ولیعهدی عباس میرزا دلیل اصلی تعدد و کثرت خانه های تـاریخی در این شهر است. در گذشته نه چندان دور اکثر خانه های ایران از دو بخش بیرونی و اندرونی تشکیل می شد. هر دو بخـش دارای حیاط جداگانه با حوض و باغچهبود که حیاط اندرونی معمولاً نسبت به حیاط بیرونی وسعت کمتری داشت. آشـپزخانه و انبارهـا و سایر سرویس های هر دو بخش نیز مجزا بود. »اندرونی« ویژه زندگی خانوادگی بود و جز زنان و محارم کسی به آن راه نمـی یافـت. اندرونی ها معمولاً یک طبقه هستند و حداقل در دو ضلع ساخته شده اند. پنجره های اتاق های اندرونی همه رو به حیـاط انـدرونی باز می شود. اهل خانه، در فصل های مختلف سال و در رابطه با میزان نیاز به تابش نور خورشـید از اتـاق هـایی کـه در ضـلع هـای مختلف است استفاده می کردند. »بیرونی« ویژه پذیرایی از میهمانان مرد و برگزاری مراسـمگونـاگون بـود. حیـاط بیرونـی معمـولاً

جلوی ضلع جنوبی ساختمان قرار دارد. ارتفاع نمای ساختمان بیرونی دو طبقه است که در قسمت میانی طنبی اصلی یا تـالار قـرار دارد که سقف مرتفع آن، گاه دارای گچبری و آینه کاری است و درون دیوارها طاقچه هایی با سقف نیم هلال یا سـاده تعبیـه شـده

است. در دو سوی طنبی اصلی، حداقل یک اتاق در طبقه اول و یک اتاق در طبقه دوم برای سکونت میهمانان مسافر وجود دارد. بـه این ترتیب نمای ساختمان »بیرونی « از خارج دو طبقه ارتفاع دارد ولی از بخش میانی (طنبی) یک طبقه و دو بخش قرینه طـرفین که دو طبقه می باشد تشکیل شده است. این نوع خانه های اعیانی طبقه همکف ندارد. طبقه اول حداقل 5 پله از سطح حیاط بالاتر ساخته می شد و زیر آن پنجره های زیر زمین ها رو به حیاط گشوده می شد. حذف طبقه همکف راه حلی برای رویارویی با گرمای تابستان و سرمای زمستان بود. یکی از فضاهای مهم زیر زمین ها حوضخانه است با حوضی که محل زندگی و پـذیرایی در روزهـای گرم تابستان بود. پنجره های رو به حیاط نور کافی برای این زیر زمین ها تامین می کنند و حوض و فواره، هوای آن را مطبوع مـی سازد. اتاق های طبقه اول نیز به خاطر نداشتن تماس با سطح زمین در زمستان ها گرمترند. یکی دیگر از ویژگیهای معمـاری خانـه های اعیانی تبریز آجر کاری با بندکشی برجسته است. گاه نیز برای بهتر نمایاندن ظرافتهای آجر کاری، آجرهـا را بـا بنـد برجسـته گچی احاطه شده به رنگ های مختلف اما نزدیک به هم رنگ امیزی می کردند. سر پناه جلوی نمای جنوبی هـم کـه بـر سـتونهای ظریف و بلندی استوار است جزو ویژگی های معماری آذری محسوب می شود. وجود این سرپناه احتمالاً بدان منظور بوده است کـه کسانی که از خانه خارج می شوند به طور ناگهانی با برف و باران مواجه نگردند (قبادیان، .(1379

.5 مشخصات اقلیمی منطقه

.5-1 وضعیت آب و هوایی

از ویژگی های اقلیمی، زمستان های سرد و سخت و طولانی بوده و چندین ماه از سال زمـین پوشـیده از یـخ و بـرف اسـت. مقـدار بارندگی در تابستان ها کم است که این به علت وجود سلسله کوه های غربی ایران مـی باشـد کـه چـون سـدی مـانع نفـوذ هـوای مرطوب مدیترانه ای به داخل ایران می گردد. بارندگی در زمستان ها اکثر به صورت برف بوده و به طور کلی در این منطقـه بهـاری کوتاه، زمستان و تابستان را از هم جدا می سازد (قبادیان، .(1385

.5-2 درجه حرارت
بررسی وضعیت دمایی (نمودار شماره (1 نشان می دهد که تأثیر تشعشعات خورشیدی می تواند در طی روز بسیار مؤثر باشد. بدین معنا که در روز % 50 از مواقع بسیار سرد و % 33 از مواقع سرد و % 17 معتدل و هوا در شب ها گرم نمی باشد، علت این امر تـابش خورشید است که در طی روز دمای بیشتری را سبب می شود. تغییرات دما در شب و روز در زمستان زیاد متفاوت نیسـت، ولـی در تابستان این تفاوت زیادتر است، زیرا شدت تابش خورشید در تابستان دمای بیشتری را در روز ایجاد می نماید و بـه علـت خشـکی هوا در تابستان اختلاف دما بین شب و روز به وجود می آید (واتسون، لب، .(1385

نمودار شماره - 1 مشخصات دمایی شهر تبریز

.5-3 بارندگی منطقه و میزان رطوبت
این پارامتر، یکی از عوامل مهم و مؤثر در تأسیسات شهری بـه خصـوص تأسیسـات دفـع جریانـات ناشـی از ریـزش هـا و پوشـش ساختمان ها و استفاده از مصالح ساختمانی می باشد. لذا جهت تجزیه و تحلیل این موضوع، آمار بارندگی و متوسط درجـه حـرارت ایستگاه هواشناسی تبریز در دوره آماری (2001-2011) جمع آوری شده، که نتایج این محاسبات و توزیع ریزش هـا در مـاه هـا و فصول مختلف در نمودار شماره 2 و 3 مشخص گردیده است. با توجه به جدول یاد شده، نتیجه این خواهد بـود کـه در ایـن اقلـیم، باید از مصالحی استفاده شود که در برابر بارندگی خصوصاً بارش برف و یخ زدگی مقاوم بوده و در اثر برودت هوای زیـر صـفر تـرک نخورد (قبادیان، .(1385

نمودار شماره -2 اطلاعات بارندگی شهر تبریز

نمودار شماره -3 اطلاعات رطوبتی شهر تبریز

.5-4 باد
سرعت و جهت باد عامل تعیین کننده ای در انتخاب محل ابنیه، کاربرد آن و همچنین کنتـرل وضـعیت آلـودگی هـای احتمـالی و انتخاب روش های تقلیل آثار آلودگی در ابنیه مجاور می باشد. در همین راستا آمار این مورد کـه در ایسـتگاه هواشناسـی تبریـز از

سال 2001 تا 2011 جمع آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که نتـایج حاصـل در جـدول شـماره 4 مشـخص شـده اسـت. بیشترین باد سالیانه در جهت شرق به غرب و شمال شرقی به جنوب غربی بوده یا به اصطلاح هواشناسی، بـاد غالـب، بـاد شـرقی و شمال شرقی می باشد. حداکثر سرعت باد مشاهده 23 متر در ثانیه در ماه مارس (اردیبهشت) سـال 2002 اتفـاق افتـاده اسـت. بـا توجه به بررسی ها و همچنین نمودار شماره 4 می توان چنین استنباط نمود کـه در ایـن شـهر، در ضـلع شـرقی و شـمال شـرقی ساختمان، باید حداقل بازشو قرار گیرد تا از نفوذ باد سرد در زمستان به داخل بنا جلوگیری گردد. همچنین در این جبهه بهتر است دیوارها و پنجره ها دوجداره بوده و استفاده از بادشکن مثل درختان سوزنی برگ نیـز در ایـن جهـت توصـیه مـی شـود (قبادیـان، .(1385