X
تبلیغات
چهره بلاگ

معماری بستک

.::: کارشناسی معماری دانشگاه آزاد بستک :::.

تاثیر اقلیم در معماری

سه‌شنبه 30 فروردین‌ماه سال 1390 04:48 ب.ظ نویسنده: ali چاپ


تاثیر اقلیم در معماری



هدف اصلی دراین تحقیق بررسیهای اقلیمی در طرح ریزی شهری می باشد چرا که شرایط آب و هواییبه موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرهاو تداوم حیات شهری به شمار می آید .در واقع شهرها ،عناصر شهری وعملکرد آنهاهمواره از عناصر و عوامل آب و هوایی متأثر بوده و هستند .این تأثیر پذیری تاقبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریباً یکسویه بوده و از آن به بعدشهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تأثیر گذاشته و تغییرات اقلیمیمیکرو را پدید آورده اند به گونه ای که امروزه یک قلمرو اقلیمی خاص به ناممیکرو کلیمای شهری” ظهور یافته و مطالعات مربوطه تحت عنوان ” آب و هوا شناسیشهری ” مطرح گردیده است.


برای مشاهده کل مقاله ، ادامه مطلب را کلیک کنید




تاثیر اقلیم در معماری


هدف اصلی دراین تحقیق بررسیهای اقلیمی در طرح ریزی شهری می باشد چرا که شرایط آب و هواییبه موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرهاو تداوم حیات شهری به شمار می آید .در واقع شهرها ،عناصر شهری وعملکرد آنهاهمواره از عناصر و عوامل آب و هوایی متأثر بوده و هستند .این تأثیر پذیری تاقبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریباً یکسویه بوده و از آن به بعدشهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تأثیر گذاشته و تغییرات اقلیمیمیکرو را پدید آورده اند به گونه ای که امروزه یک قلمرو اقلیمی خاص به ناممیکرو کلیمای شهری” ظهور یافته و مطالعات مربوطه تحت عنوان ” آب و هوا شناسیشهری ” مطرح گردیده است.


در این رابطه باید بدانیم که در روابطمتقابل بین پروژه های ساختمانی و هوا یا آب و هوا دو جنبه کلی وجوددارد.

اول : اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان و استقرارآن

دوم : اثرات مستقیم آب و هوا بر روی فعالیتهای ساختمانی

دررابطه با این موارد و برنامه ریزی مربوط به آن موارد زیر باید مد نظر قرارگیرند :

الف : مکان یابی مناسب و مطلوب

ب : نظم و ترتیب بناهانسبت به یکدیگر و در رابطه با تأثیر پذیری از عناصر اقلیمی

ج : مقاومتمصالح به کار گرفته شده در برابر عناصر و عوامل آب و هوایی

د : پلان،شکل و طراحی ساختمان نسبت به شرایط آب وهوایی

ه : ضرایب راحتی وآسایش مبتنی بر یک معماری همساز با اقلیم

الف ) مکانیابیپروژه

در این رابطه دو عنصر دماو باد بیشترین نقش را بر عهده دارند . بنابراین به منظور آمایش شهری و بالاخص ساخت و سازهای جدید لازم است کهبخشهای خوش آب وهوا تر و دارای شرایط حرارتی مطلوب تر به مناطق مسکونی،آموزشی ،اداری ،خدماتی و تفرجگاهی اختصاص یابند و ابنیه ای مانند انبارها،صنایع آلوده ساز و امثال آن به نقاط دارای هوای نامساعدتر هدایت شوند . هرچند که برای برخی از کالاها باید شرایط حرارتی و رطوبتی مناسبی در نظر گرفت .

ب ) نظم و ترتیب و جهت گیری بنا :

مورفولوژی و یا ساخت وبافت شهر همانگونه که متأثر از سایر پارامترهای طبیعی است از شرایط آب وهوایی نیز تأثیر پذیر است .مثلاًیک رودخانه و یا یک دریاچه به غیر از موارددیگر در امتداد سواحل خود یک میکرو کلیمای خاص و گاه فرح بخش به وجود میآورند که همین می تواند یکی از دلایل ساخت طولی و یا نواری شهرها در ایننواحی باشد و یا اینکه شهرهای مشرف بر کوهستانها به دلیل وجود هوای سالم ومطبوع کوه خود را به روی دامنه ها بالا می کشند و چنین گسترشی ضمن اینکه درساخت شهر اثر می گذارد نوعی طبقه بندی اجتماعی به وجود می آورد که خود دربافت شهر مؤثر واقع می شود . بدین معنی که حاشیه رفاه در بخشهای مرتفع ودامنه ای بافتی درشت و گسترده و غیر متراکم ( مساکن ویلایی و بزرگ با معابرکمتر ) را به وجود می آورد در حالی که در قسمتهای کم ارتفاع تر و دارای آب وهوای نا مناسب تر بافت شهر ریز و متراکم و فشرده ( مساکن کوچک و چند طبقه بامعابر و کوچه های بسیار ) است .به نظر می رسد در میان عناصر جوی دو عنصر تابشخورشید و باد بیش از بقیه در ساخت و بالاخص بافت شهر تأثیر می گذارند .

علی رغم تغییرات فصلی و محلی زاویه تابش آفتاب و در نتیجه طول زمانو شدت تابش خورشید در نظر گرفتن این پارامتر و محاسبه آن در شهرسازی ،برنامهریزی شهری و طرح ریزی شبکه گذرهای شهری

(
بافت شهر ) امری ضروری واجتناب ناپذیر است .

در این رابطه باید بدانیم که گذر های شهریگرمسیری ( شهرهای واحه ای و یا عرضی پایین ) به ویژه در فصل تابستان بهسایبان بیشتری نیاز دارند لذا در طراحی این شبکه باید تلاش نمود تا جهت گیریگذر ها به گونه ای باشد که کمتر در معرض تابش آفتاب قرار گیرند . بنابر اینتوصیه می شود که در چنین شهرهایی جهت معابر و گذرهای شهری حتی الامکان شرقیغربی باشد . بالعکس در شهرهای سردسیر

(
خاص مناطق کوهستانی و عرضهایبالا ) در صورتی که شرایط توپوگرافیک و غیره اجازه بدهند بهتر است کهخیابانها و کوچه ها و معابر شمالی – جنوبی باشد تا شهروندان بتوانند هم ازنور و تابش خورشید بیشتر بهره بگیرند و هم اینکه شدت و مدت یخبندان معابرکمتر و در نتیجه آمد و شد بهتر گردد .

نکته دیگر آنکه بافت فشرده ومتراکم در مراکز شهری ،محلات فقیر نشین و کم در آمد و یا در مناطق دارای ابرآلودگی زیاد به مقدار قابل توجهی از نورگیری فضاهای ساخته شده می کاهد . ازاینرو در بافت شهری اینگونه مناطق رعایت فاصله مناسب بین ساختمانها به منظوربهره گیری بیشتر از نور و تابش خورشید امری ضروری است و لذا باید بافت شهریرا گسترده تر نمود . در اکثر شهرهای شوروی سابق و بلوک شرق برای این منظوررشد عمودی بناها را زیاد نموده و در عوض فاصله افقی و فضایی آنها را افزایشداده اند .

باد نیز یکی از پارامترهای جوی است که می تواند در رابطهبا بافت شهر مورد توجه قرار گیرد . جهت گیری معابر و بافت شهر بالاخص درسمتتوسعه شهر یا مناطق قابل توسعه باید به گونه ای باشد که با بادهای مزاحممقابله کند و از بادهای مناسب بهره بگیرد . برای این منظور شدت و جهت انواعباد و بالاخص باد غالب باید بررسی و شناسایی شود و سپس بر اساس آن طراحی نمود . در رابطه با باد غالب و مزاحم ( باد مسلح به ماسه ) باید گذرها طوری طراحیشوند که این باد به راحتی بتواند از داخل شهر عبور کند .

اثر باراننیز در بافت شهرهای دامنه ای نباید از نظر برنامه ریزان دور بماند چرا کهکوچه ها و خیابانهای تقریباً عمود بر شیب و یا اریب از شدت روان آب و سیلحاصل از بارندگی می کاهد و بالعکس معابر واقع در جهت شیب بر شدت آن می افزاید .

ج ) مقاومت مصالح به کار رفته :

می دانیم که محیط و طبیعتمعمولاً مواد و مصالح مورد نیاز و سازگار یا اقلیم رادر اختیار انسان قرار میدهد اما متأسفانه در عصر حاضر بنا به دلایلی بیشتر از مصالح غیر بومی ووارداتی استفاده می شود که کمتر با اقلیم ناحیه هماهنگی دارد و لذا دردسرهایزیادی به بار می آید .

به عنوان مثال در مناطق کویری و بیابانی رسبسیار زیاد است و خشت یا آجر حاصل از آن که در معماری شهرهای کویری مانند یزدمورد استفاده قرار می گیرد ضمن عایق بودن در مقابل تغییرات حرارتی از نظم واستحکام نیز گاه با تیر آهن رقابت می کند ،و یا در مناطق جنگلی مثل شمالایران جنس مصالح به کار رفته در بناها باید به گونه ای باشد که در برابررطوبت و خوردگی حاصل از آن ( یعنی عمل هوازدگی شیمیایی و پوسیدگی ) مقاومتبیشتری داشته باشند و به این ترتیب بکار بردن مصالح فلزی در این مناطق چندانمناسب نیست و سنگهای ساختمانی مثل آهک و تراورتن و غیره نیز برای روکار ونمای ساختمان مطلوب نخواهد بود زیرا باران در انحلال و خوردگی آنها نقشبسزایی دارد . از اینرو در چنین مناطقی بکارگیری مصالح چوبی ،سفالی و امثالآن مستحکم تر و مقرون به صرفه تر خواهد بود .

به طور کلی یک ساختمانمی باید برای مقابله و مقاومت در برابر نیروهای حاصل از عناصر و عوامل آب وهوایی نضیر افت و خیز های درجه حرارت ،تغییرات رطوبت ،باران و بار سنگین برفو یخ ونیروی باد و فشار طراحی شود .

درجه حرارت یکی از مهمترین عناصرآب و هوایی است که باید در احداث ساختمان مورد توجه قرار گیرد . به ویژهمصالح فلزی بر اثر درجه حرارت منبسط و منقبض می شوند و این مسأله باید برایجلوگیری از لغزش و یا تکان خوردن تبرهای حمال مورد توجه قرار گیرد و برایدوره گرم و یا انقباض و شکستگی در هوای سرد به گونه ای حمایت و تقویت شوند . کابلهای استیل (فلزی) در هوای گرم شکم می دهند و در هوای سرد سفت و آمادهبکار می شوند . تیرهای فلزی عمودی و قائم واقع در سمت آفتابگیر ساختمان نسبتبه طرف سایه گیر آن بیشتر منبسط می شوند و به این ترتیب متحمل خمیدگیهایروزانه شده که خود سبب ایجاد کششها و فشارهایی در ساختمان می گردد . البتهاستفاده از رنگها که بخش وسیعی از انسولاسیون خورشید را منعکس می سازند به کمکردن این گونه مسائل و مشکلات کمک می کنند . امروزه رنگهای منعکس کننده وطرحهای ایمنی برای به حداقل رساندن خطر سرریز شدن یا ترکیدگی ناشی از انبساطمحتویات تانکرهای ذخیره ( مثلاً آب ) تولید می شوند .

هنگامی که درجهحرارت به سرعت به زیر نقطه انجماد و یخبندان می رسد . بتن . سنگ و دیگر انواعمصالح ساختمانی ( بخصوص اگر مرطوب باشند ) دستخوش خسارات زیادی قرار می گیرند . انبساط یخ در درزها و شکافها و یا در زمین مرطوب مجاور دیوارهای سنگ کاریشده غیر مسلح و فاقد آبگذر ( مجرای زهکشی ) عموماً منجر به شکستگی و تخریبساختمانها می شود .

بنابراین در شهرهای به ویژه گرم و بیابانی کهدامنه گرما زیاد است دیوارها . بامها و مصالح به کار رفته در آنها در روزمنبسط و به هنگام شب منقبض می گردند . در این قبیل موارد بهتر است که مصالحساختمانی را با توجه به ضریب انبساطشان انتخاب نماییم و بعلاوه از اختلاطمصالح ساختمانی که ضریب انبساطشان با هم فرق دارد حتی الامکان اجتناب ورزیم . در جدول زیر ضریب انبساط بعضی مصالح آمده است :
نوع مصالح
ضریب انبساط
شیشه
تقریباً۹
آجر
۹تا ۱۰
ماسه سنگ
۷تا ۱۲
سیمان وبتن
۱۰تا ۱۴
آهن و فولاد
۱۰تا ۱۲
و...

















ضریب انبساط

به عنوان نمونه معنی ضریب ۱۰ در اینواحدها این است که با افزایش حرارت ۱۰ درجه سانتیگراد به مقدار بر طول یکمیله از مواد اضافه می شود . بر این اساس یک تیر آهن که درحرارت ۳۲ درجهفارنهایت ۱۰۰ پا طول دارد در حرارت ۱۰۰ درجه فارنهایت نیم اینچ درازتر خواهدشد . لازم به ذکر است که تیر های چوبی در اثر حرارت از لحاظ طول منبسط نمیشوند ولیکن از نظر عرضی کمی بزرگتر می گردند . اثر حرارت در چوب تحت الشعاعاثر رطوبت در چوب می شود زیرا اثر رطوبت در چوب زیادتر از حرارت می باشد .

درجه حرارت زیاد در عرضهای پایین اثر نامطلوبی بر روی بامهایآسفالته و یا قیر اندود شده بر جای می گذارد . زیرا حرارت بامها یا جاده هایقیر ریزی شده که در معرض آفتاب قرار می گیرند گاه به ۱۳۰ تا ۱۴۰ درجهفارنهایت می رسد و در بعضی نقاط که هوا خشکتر است حرارت آنها به ۱۶۰ درجهفارنهایت هم می رسد . این مسأله ضمن افزایش گرمای فضای داخل بنا باعث ذوب شدنو جاری شدن قیر در سطح بام می گردد و در نتیجه علاوه بر مسدود نمودن ناودانهاو زهکشهای پشت بام و داخل ساختمان این الزام را به وجود می آورد که بام هرساله آسفالت شود . همچنین اگر به جای آسفالت از سیمان استفاده شود باز دراینصورت دامنه گرمای زیاد و انبساط و انقباض ناشی از آن موجب ترکیدگی سیمانبام و نفوذ آب و کاهش عایق بندی بام می شود که خود مستلزم صرف هزینه های مکررایزوله نموده و عایق بندی می گردد .

درجه حرارت همچنین کارآیی کارگرانرا در طی اجرای پروژه های ساختمانی تحت تأثیر قرار می دهد . درجه حرارتهایخیلی بالا بطور محسوسی کار یدی در آب و هوای نامأنوس را کند می کند و ممکناست به بیمار شدن افرادی که کار فیزیکی سختی انجام می دهند منجر گردد . درجهحرارت های پایین نیز لباس و پوشش بیشتری را می طلبد و به موجب آن کارهای یدیو دستی پیچیده و مشکلتر می شوند . حوادث رخ داده در طی دوره های دارای درجهحرارتهای زیر نقطه انجماد و یا گرمای زیاد فراوانتر از حوادث ایجاد شده درشرایط طبیعی است . به هنگام بتن ریزی و ملاط ریختن نیز اگر یخبندان از قبلکاملاً مستقر شده باشد بتن و ملاط خسارت می بینند . زمین و خاک یخ بسته همبرخی از فعالیتهای ساختمانی را عقب می اندازند . (در همینجا اضافه کنیم کهباد و بارش برف وباران هم فعالیتهای ساختمانی را کند و یا متوقف می سازند . )

رطوبت نسبی موجود در هوا نیز به لحاظ اینکه بر روی مواد و مصالحساختمانی پوشش و یا روکش ساختمان و رنگها اثر می گذارند با اهمیت است . فلزاتعموماً از نظر فساد و خوردگی تدریجی تحت شرایط رطوبت نسبی بالا بسیار متعددهستند . فساد فیزیکی و شیمیایی رنگها نیز توسط هوای مرطوب به سرعت افزایش مییابد و بنای سنگ کاری شده نیز تحت شرایط رطوبتی سریع تر خرد و تجزیه می شوند . ریزش باران نه تنها اثرات مخرب رطوبت را زیادتر می کندبلکه دارای آثارفیزیکیمستقیم بر روی سطوح رو باز نیز هست . بارانهای سنگین بناهای خاکی وسفالی را فرسوده می کنند و روانابها و سیلابهایی ایجادمی کنندکه فونداسیونهارا به تحلیل می برند . این نوع بارانها بتن تازه ریخته شده را حفر ،خاکریزهایزمین را فرسوده و اکثر فعالیتهای متحرک زمینی را کند یا متوقف می سازند . سدها ،کانالها ،ستونها و پلها نیز باید حداکثر مقاومت را در برابر بارانهایسنگین و سیل ناشی از آن داشته باشند .

ریزش برف و انباشته شدن آنمقاومت نسبتاً زیاد سازه ها را طلب می کند . در بناهای نواحی کوهستانی وعرضهای بالا بامها را باید آنقدر محکم ساخت که تاب نگاهداشتن برفهای سنگین راداشته باشد . تراکم و انباشتگی برف بر روی سایر سطوح افقی سازه ها وزن فوقالعاده ای را به وجود می آورند که در این صورت احداث حفاظهای مکمل و اضافیبرای جلوگیری از ریزش آنها ضروری می یابد . افزایش پتانسیل یخ بر روی برجها،پلها و کابلها نیز مرزهای ایمنی در طرح را فرا می خوانند . ساختمانهایی کهبه شدت مملو از یخ و برف هستند در مقابل دیگر عوامل جوی مثل باد آسیب پذیرترهستند .

باد نیزیک فشار و نیروی مستقیم را در مورد تمام ساختمانها وسازه های واقع در مسیرش اعمال می کند و لذا باید حداکثر سرعت باد و فشار موردانتظار را در طراحی ساختمانها ،برجها و پلها در نظر گرفت . در این رابطهمحاسبات مبتنی بر سوابق آب و هوایی و نیز آزمایشهای مربوط به مهندسی سازه هاکمک می کنند .

د ) طرح و شکل :

از نظر تأثیر آب و هوا بر شکل وطرح ساختمان می باید موارد زیر را در برنامه ریزیها مورد توجه قرار داد :

۱ : نور و روشنایی فضای داخل ساختمان

۲ : تعادل حرارتی داخلساختمان

۳ : موقع و محل بنا در برابر باران و برف در یخبندان

۴ : شکل بنا در رابطه با دفع و یا کاهش نیروی تخریبی باد

اگر بنا وساختمانی در برابر عناصر و عوامل اقلیمی خوب طراحی شود و شکل و پلان آن بهگونه ای باشد که موارد فوق الذکر را تأمین کند در این صورت نه تنها ضریبایمنی و مقاومت سازه بالا می رود بلکه راحتی و آسایش ساکنین بنا نیز از نظربیوکلیمای انسانی فراهم می گردد .

شکل بنا و نور و روشنایی :

عمده ترین عوامل مؤثر در نورگیری ساختمان عبارتند از :

الف : عرض جغرافیایی و موقعیت خورشید که در زاویه تابش و جهت تابش نیز مؤثر است .

ب : طول زمان تابش و شدت تابش که اولی به تعدادساعات آفتابی در روزبستگی دارد و دومی یعنی شدت تابش به عواملی نظیر ارتفاع ،مقدار ابر ،هواریزهها (گرد و غبار معلق در هوا ) و آلودگی جو وابسته است .

ج : بافت شهریو جهت گیری کوچه ها . خیابانها و معابر که مسلماً بافت فشرده و متراکم ومعابر تنگ نورگیری را کم می کند و به عکس .

د : تراکم و فشردگی مساکنکه به مساحت آنها بستگی دارد . طبعاً در زمینها و قطعات کوچک فاصله و درنتیجه نورگیری بناها کم می شود .

ه : فرم و جهت صحن حیاط در ارتباط باموقعیت ساختمانهای همجوار

و : وجود و یا عدم وجود بالکن و همچنینمیزان کشیدگی بالکن ها و ایوانها در ارتباط با تابش خورشید و سایهگیری

ز : محل قرار گیری پنجره ها ،تعداد پنجره ها ،شکل و ابعاد پنجرهها که یکی از مهمترین مسائل در نورگیری ساختمانهاست . مثلاً در عرضهای پایینباید ارتفاع پنجره کم و شکل آن عرضی باشد و به عکس در عرضهای بالا ارتفاعپنجره زیاد و شکل آن طولی باشد و در عرضهای میانی ابعاد پنجره در حد متوسط وبه شکل مربع در نظر گرفته شود .

ح : و بالاخره جنس و رنگ مصالح رو کارو نمای ساختمان نیز در میزان نورگیری مؤثر است . دیوارهای سفید و یا دارایرنگ روشن چون ضریب انعکاس بالایی دارند نور را به خوبی منعکس و به ساختمانهایهمجوار منتقل می کنند و رنگهای تیره عکس این حالت را دارند . اگر چه رنگهایروشن حرارت کمتری را به درون ساختمان منتقل می کنند و مقدار نور و روشنایی راافزایش می دهند اما این نوع رنگها و بالاخص رنگ سفید به چشمها زیان می رسانندو از سوی دیگر به علت وجود گرد و غبار و آلودگی جو دائماً کثیف و بد منظرهستند و یک نوع آلودگی چشم انداز را در پی دارند و قدر مسلم پاکیزه نگهداشتنآنها هزینه بر و کاری بس دشوار است .

بنابراین طراحان ، معماران ،شهرسازان و برنامه ریزان شهری بایستی با توجه به موقعیت جغرافیای شهر موردنظرشان موارد فوق الذکر را در نظر بگیرند و نور متناسب با شرایط محل را برایپروژه های ساختمانی تأمین نمایند . مثلاً برای اینکه نور و حرارت زیادی بهدرون بناهای واقع در عرضهای بالا هدایت شود لازم است که بافت شهری گسترده وغیر متراکم مساکن باز و غیر فشرده ، تعداد پنجره ها و ارتفاع آنها زیاد باشدو در عوض از احداث بالکنها و سایبانها و امثال آن ممانعت به عمل آید .

شکل بنا و تعادل حرارتی :

ایجاد حرارت مناسب و تهویه مطبوعدر فضای داخلی بنا یکی دیگر از موارد مربوط به معماری است که کاری چندان سهلنخواهد بود .چرا که این مسأله در رابطه با آسایش و یا عدم آسایش انسان قرارمی گیرد و مفاهیم گرما یا سرما بیشتر ناشی از احساس طبیعی انسان و شرایطفیزیولوژیک وی می باشد .
یک انسان با پوشش سبک و در حال استراحت با دمای۲۳درجه سانتیگراد در حالت تعادل قرار دارد ولی در همین دما اگر برهنه باشدباید به کار سبک یا ورزش بپردازد .

به طور کلی انسان برای برقراریتعادل حرارتی و آسایش گرمایی به شیوه های گوناگون به مقابله با محیط و شرایطآب و هوایی می پردازد مثلاً از غذا و پوشاک و و سایل گرمایی و مسکن مناسببرای کنترل دمای بدن خود استفاده می کند .

بدیهی است که یکی ازمعیارهای مهم برای ایجاد تعادل حرارتی و در نتیجه منطقه آسایش ، بکارگیریاستانداردهای معماری و طراحی ساختمان برای افزایش یا کاهش دمای درون بنا میباشد . برای نیل به این منظور می باید عوامل مؤثر در درجه حرارت فضای درونیساختمان را بشناسیم و سپس با توجه به نیازهای حرارتی طرحی و شکلی مناسب راانتخاب کنیم تا هم تعادل حرارتی و احساس آسایش به دست آید و هم هزینه هایمربوط به دستگاههای حرارتی و برودتی به حداقل خود برسد . عمده ترین عواملمؤثر در حرارت بنا عبارتند از :

الف : تقریباً تمام عوامل مؤثر درنورگیری بنا

ب : شکل بام و جنس مصالح به کار رفته در آن

ج :ارتفاع سقف نسبت به کف

د : ضخامت دیوارها ، دیوارهای عایق

ه :تعداد لایه های به کار رفته در بام یا سقف ، جداره یا دیواره و پنجرهها

و : تهویه عرضی

در اقالیم بسیار گرم ساختمان باید به گونهای طراحی شود که حرارت خارج را به خود جذب نکند ، به ویژه حرارتی که توسطاشعه مستقیم آفتاب تولید می شود . در این نواحی بایستی سعی کنیم از بامهایگنبدی استفاده کنیم زیرا اولاً انحناء و قوس بام باعث می شود تمام انرژیخورشیدی جذب نشود و همواره بخشی از آن در سایه قرار گیرد ، ثانیاً توسط ایننوع بامها ارتفاع سقف نسبت به کف بنا زیاد می گردد و لذا فضای داخل دیرتر گرممی شود . ضخامت بام و یا دو جداره بودن آن نیز بهتر می تواند حرارت داخلی رااز افراط و تفریط حفظ کند .جنس این گونه بامها بهتر است از مواد گلین ( کاهگل ) باشد زیرا حرارت ناشی از تابش شدید خورشید در سطح آنها متراکم می شود وکمتر نفوذ می کند . استفاده از دیوارهای ضخیم یا دولایه و یا دیوارهای عایقحرارت از دیگر موارد کنترل دمای اینگونه بناهاست . احداث سایه بانها وایوانهای وسیع سرپوشیده برای ایجاد سایه نیز توصیه می شود .دریچه ها و پنجرههای بنا را باید از تابش مستقیم آفتاب دور نگه داشت و حتی الامکان آنها را درجبهه شمالی ساختمان تعبیه نمود( در مناطق گرم نیمکره شمالی ).

بهعلاوه در و پنجره ها باید به گونه ای نصب شوند که از حداقل آفتاب در تابستانو حداکثر آفتاب در زمستان استفاده شود . ارتفاع در و پنجره و کشیدگی سایهبانها نیز مهم است . بعلاوه استفاده از بادگیرها همانند بادگیرهای سنتی یزد ،گناباد و تهویه عرضی ( قرینه نمودن درها و پنجره ها برای ایجاد کوران ) ازدیگر تمهیدات لازم برای کنترل حرارت در مناطق گرم است .

برعکس در آب وهواهای سرد و بسیار سرد طرح و شکل ساختمان و حتی مصالح به کار رفته در آنباید به گونه ای باشد که بتوان حرارت درونی بنا را حفظ نموده و از خروج آنممانعت بعمل آورد . در این گونه مناطق بامهای مسطح مناسب هستند زیرا به نسبتحداکثر جذب انرژی خورشیدی صورت می گیرد و گرمای بیشتری به محیط و فضای داخلیبنا وارد می شود . آسفالت و قیراندود نمودن بان به غیر از ایجاد مقاومت دربرابر وزن برف به علت رنگ تیره انرژی بیشتری را کسب می کند . در این مناطقدوجداره بودن سقف یا بام و دیوارها ، استفاده از دیوارهای ضخیم یا عایق وامثال آن نیز تبادل حرارت بیرون و درون بنا را کم می کند . ارتفاع سقف بایدکوتاه باشد تا فضای درون زودتر گرم شود . درها و پنجره ها حتی الامکان رو بهآفتاب و به گونه ای باشد که حداکثر انرژی خورشیدی را دریافت نماید . دو جدارهبودن پنجره ها و شیشه ها و خودداری از احداث بالکن و سایه بان و نظایر آن ازدیگر توصیه های معماری خاص این مناطق است .



شکل بنا و برف و باران :

اهمیت برف برای ساختمانها و عمارتها از اینجاست که نشستن برف باراضافی بر بامها تحمیل می کند . برف غیر متراکم سبک است و حد متوسط وزن آن درهر فوت مکعب ۶٫۵ پوند است در حالی که برف هر قدر متراکم شود بر وزن آن اضافهمی شود و حتی ممکن است به ۳۰فوت در هر متر مکعب برسد . سنگینی برف باعث فروریختن سقف بناها می شود و لذا توجه به آن ضرورت دارد . با توجه به اهمیتموضوع اگرچه سعی می کنند مقاومت سقف و بام را زیاد کنند اما شکل بنا و بامنیز می تواند در میزان تراکم برف و در نتیجه افزایش و یا کاهش خطر کاملاًمؤثر باشد . برای مقابله با خطر ناشی از تراکم برف بهتر است که به بامها شیببدهیم زیرا بر اثر شیب بام برف می لغزد و فرو میریزد و در نتیجه متراکم نمیشود . البته در مناطق سرد نیمکره شمالی باید شیب بام به سمت جنوب باشد تا ازآفتاب هم بهره کافی گرفته شود . وجود شیروانی نیز موجب لغزش و فرود برف شده وبرف در آبروهای اطراف آن تجمع می یابد . به این ترتیب سنگینی برف عمدتاً برروی دیوارها و ستونها خواهد بود . شاید یکی از دلایل وجود شیروانی در بناهایقدیمی شهر مشهد همین مسأله بوده باشد نه بارندگی زیاد . علاوه بر موارد فوقدر مناطق سرد طرح و شکل بنا باید فاقد پیش آمدگیهایی نظیر سایبان ، سردر ،طاق جلوی پنجره و غیره باشد زیرا نه تنها فشار ناشی از وزن برف بر ساختمان کممی شود بلکه آفتاب بیشتری به بنا می رسد .

در نواحی مرطوب و دارایباران زیاد نیز طرح و شکل بنا باید به گونه ای باشد که رطوبت و آب بارانخسارت کمتری به بنا وارد سازد . مثلاً شکل بام به صورت شیروانی و یا شیب دار ( یکطرفه ) و گالی پوش باشد . کف اتاقها از سطح زمین بلندتر باشد و زیر آن بهشکل پیلوت خالی باشد تا رواناب حاصل از بارندگی سریع دفع شود و رطوبت کمترینیز به کف و دیوار ها برسد .

شکل بنا و باد :

برای مقابله باآثار مخرب باد اگرچه مقاومت مصالح ساختمانی باید به دقت در نظر گرفته شوندولیکن طرح و شکل بنا و طرز قرارگیری آنها می تواند بسیار مهمتر باشد . دربرنامه ریزی و طراحی ساختمانها و بناها لازم است موارد زیر مطالعه و بررسیگردد :

الف : شرایط و ویژگیهای باد :

ویژگی باد در رابطه باطراحی ساختمان اصولاً عبارتست از آشفتگی باد ( توفانی بودن ) ، سرعت باد ( بالاخص سرعت زیاد ) ، جهت باد ، وزش باد در سطح زمین و تداوم باد . بررسی اینویژگیها می تواند در مورد بادهای غالب، بادهای محلی و یا حالات استثنائی باد ( مثل تورنادوها ، هاریکن ها و …) انجام بگیرد . اگرچه شرایط و ویژگیهای بادمعمولاً برای یک ناحیه جغرافیایی عمومیت دارد ولیکن به علت نوع و ماهیت چشمانداز ساختمانهای مجاور و غیره این شرایط برای مکانهای خاص بطور قابل توجهیمتفاوت هستند . لذا هر طرح ساختمانی باید احتمالات این شرایط محلی مربوط بهمقر بنا را در نظر بگیرد .

ب : اثرات کلی باد :

آثار باد برروی اشیاء و عوارض ثابت و مستقر در مسیرش را می توان به شرح ذیل بیان نمود :

فشار مستقیم مثبت : سطوحی که در رویارویی باد و عمود بر مسیر آنقرار می گیرند بر اث حرکت توده هوا فشار مستقیمی را تحمل می کنند . چنینیشرایطی باعث می شود بخش عمده نیرو بر شیء یا عارضه وارد آید مگر اینکه ازلحاظ شکل دارای جهت بسیار طبیعی باشد .

کشش آئرودینامیک : چون باد دربرخورد باشیء متوقف نمی شود و مانند حالت مایع در اطراف آن جریان پیدا می کندلذا یک اثر کششی بر روی سطوح موازی با جهت باد وجود دارد .

فشار منفی ( مکش ) : در ضلع یا سمت پشت به باد شیء معمولاً یک اثر مکش وجود دارد کهحاوی فشار بیرونی بر سطح شیء می باشد .

اثرات جنبشی : یک شیء واقع درمسیر تند باد معمولاً ضربه می خورد ، می جنبد و یا به ارتعاش در می آیدبنابراین اشیاء و عوارض دارای سطوح سست و ضعیف و یا حاوی سطوح منعطف در برابراین اثرات مستعدتر و حساستر هستند .

اثر روییدگی و تنظیف : اثر اصطکاکتوده هوای جاری تمایل دارد که اشیاء واقع در مسیر خود را صاف و هموار نماید ویا آنها را از سر راه خود بردارد . این عمل بر روی سایبانها ، جانپناهها ،دودکشها و علائم و نشانه ها بیشتر اثر می کند .

هریک از این اثرات ویا ترکیبی از اینها می تواند یک وضعیت مهم و بحرانی را برای عوارض واقع درمسیر باد به وجود آورد . میزان خسارات هم بستگی به وضعیت عارضه و شکل آن دارد .

ج : آثار مهم باد بر ساختمانها :

اثرات عمده باد برساختمانها را در می توان در چند طبقه کلی قرار داد :

-
ساختمانهایدارای شکل مدور نسبت به بناهای زاویه دار و حاوی سطوح صاف مقاومت و دوام بادرا کمتر می کنند مانند بناهایی با سقف گنبدی .

-
ساختمانهای بلند ومرتفع که دارای ابعاد افقی کوتاه هستند در برابر واژگون شدن و یا خم شدن کاملدر قسمتهای فوقانیشان مستعدترند .

-
بناهای پهلو باز یا دارای اشکالبادگیر چون تمایل دارند باد را به چنگ درآورند نیروی باد رابیشتر خواهند کرد .

-
برآمدگی یا جلوآمدگی بنا ، جانپناهها و دیوارهای بلند ، سایبانهاو بالکنها و دیوارهای بی دوام و ناپایدار به اثر کشش همه جانبه بر ساختمان میافزایند .

-
علائم ، نشانه ها ، دودکشها ، آنتنها ، چهارطاقیها و سایرتجهیزات روی بام ساختمانها نیز دستخوش اثر روییدگی می شوند .

ه : ضرایب راحتی و آسایش ساختمان :

بدیهی است که در معماری ، برنامه ریزیو طراحی ساختمان اگر به مواردی که تا کنون بیان شد توجه داشته باشیم و آنهارا به دقت رعایت کنیم شرایط زیستی مناسی فراهم می گردد و زیستمندان از راحتیو آسایش لازم برخوردار خواهند بود .

به هر حال امروزه باید در حداقلفضای ممکن بناهایی احداث شود که نیاز آسایش انسان در تمام فصول را بر آوردهسازد . برای نیل به این هدف نیز باید سعی نمود در زمستان به جای استفاده ازسوختهای فسیلی و دستگاههای گرم کننده بیشتر از انرژی خورشیدی و طبیعت بهرهگرفت و در تابستان هم از حداکثر سایه ، باد و دیگر ویژگیهای اقلیمی سود جست .

شناخت عوامل اقلیمی در مناطق گرم و خشک




اقلیم تا آنجا که با آسایش انسان رابطه بر قرار می کند نتیجه عواملی همچونتابش آفتاب -
دمای هوا – رطوبت هوا – وزش باد و میزان بارندگی است .




الف ) تابش آفتاب
تابش اشعه خورشید به سطح زمین باعث ایجاد گرمای طبیعی می شود .


ب ) دمای هوا
میزان گرما و سرمای شطح زمین عامل اصلی تعیین کننده درجه حرارت هوای بالای آن است .

هوا عبور دهنده کلیه طیف های نور خورشید بوده و در اثر دریافت اشعه خورشید دمای آن به طور مستقیم افزوده نمی گردد اما لایه های هوا به وسیله تماس با سطح زمین که در اثر دریافت اشعه خورشید گرم شده اند ; گرم می شوند و سپس لایه های گرم شده هوا , گرمای خود را به وسیله جابجایی به لایه های دیگر منتقل میکنند . جریان هوا و باد نیز باعث تماس بیشتر توده های عظیم هوا با سطح زمین شده و بدین طریق باعث گرمی هوا می شود.
و عکس این مطلب در زمستان و شب رخ می دهد . بدین ترتیب که هوا در اثر تماس با سطح زمین گرمای خود را از دست می دهد و سرد می شود . در نتیجه میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد .
با توجه به این که سطح دریا ها خیلی آهسته تر از سطح زمین تحت تآثیر آفتاب گرم می شوند لذا میانگین درجه حرارت هوای بالای خشکی ها در تابستان بالا تر و در زمستان پایین تر از میانگین درجه حرارت هوای بالای دریاهاست .
ارتفاع از سطح دریا نیز تعیین کننده درجه حرارت هوا می باشد و در یک عرض جغرافیایی مشخص , مناطقی که در ارتفاع بیشتری قرار دارند سرد تر از مناطق پایین تر هستند .

ج ) رطوبت هوا

منظور از رطوبت هوا مقدار آبی است که به شکل بخار در هوا وجود دارد, که این بخار از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس هاو دریا ها و همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود. هر چه هوا گرم تر باشد بخار آب بیشتری را در خود نگه می دارند . به عنوان مثال ظرفیت پذیرش بخار آب در هوایی که دمای آن
۱۸ درجه سیلسیوس است سه برابر هوایی است که دمای آن ۲ درجه سیلسیوس می باشد . همچنین با کم شدن ارتفاع تراکم بخار آب در هوا زیاد می شود.
شرایط اقلیمی و خصوصیات آب و هوایی
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 .

کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد
سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان
اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت هوا بین دمای شب وروز
بارش برف سنگین
رطوبت کم هوا
میانگین دمای هوا در گرم ترین ماه سال در این اقلیم بیش از ۱۰ درجه سانتی گراد و متوسط دمای هوا در سردترین ماه سال کمتر از ۳- 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 ۳۰۰۰ 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 . علی رغم 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 شوند 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 .
فرم بنا
برودت بسیار زیاد هوا در بخش عمده ای از سال ، در نواحی سرد و کو هستانی باعث شده است تا حداکثر استفاده از تابش آفتاب ، بهره گیری از نوسان روزانه دما ، حفظ حرارتی و جلو گیری از باد سرد زمستانی در فضاهای مسکونی امری ضروری گردد . لذا فرم بنا در جهت مقابله با سرمای شدید طراحی و اجرا می شود . در ادامه ، به توضیح خصوصیات کلی فرم بنا در این اقلیم خواهیم پرداخت .



۱- ساختمان های درون گرا با حیاط مرکزی:
بناهای سنتی در اقلیم سرد مانند نواحی مرکزی فلات ایران دارای حیاط مرکزی بوده و سایر قسمت ها دورتادور این حیاط چیده می شوند . اتاق های واقع در سمت شمال حیاط بزرگتر از سایر قسمت ها و تالار یا اتاق اصلی نشیمن خانه نیز در این سمت حیاط واقع شده است تا از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده کنند . جبهه جنوبی ساختمان به دلیل کوتاه و معتدل بودن فصل تابستان کمتر به کار گرفته می شود . لذا اتاق های جنوبی و اتاق های شرقی و غربی – در صورت وجود – به عنوان انباری یا فضاهای خدماتی همچون اتاق خدمه یا سرویس های بهداشتی کاربرد دارند .
برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبی دریای خزر ، خانه های این مناطق ، اغلب دارای زیر زمینی با سقف کوتاه در پائین زمستان نشین هستند که به علت خنکی هوای آن ، در تابستان برای سکونت و آسایش ساکنان خانه به کار می رود .
۲-استفاده از ایوان و حیاط کوچک در بنا:
از آنجایی که در بیشتر روزهای سال در مناطق کوهستانی سرد ویا بسیار سرد است اکثر فعالیت های روزمره در اتاق ها انجام می پذیرد . لذا ابعاد حیاط ها در این مناطق قدری کوچکتر از نواحی فلات مرکزی ایران است .
ساختمان ها در این اقلیم دارای ایوان اند ولی عمق آنها نسبت به ایوان های مناطق جنوبی کشور به مراتب کمتر می باشد و همانند ایوان های منطقه خزر ، کاربرد نشیمن ندارند و صرفا جهت حفظ ورودی ها ی بنا از برف و باران استفاده می شوند .
نکته دیگر پائین بودن کف حیاط بناهای اقلیم سرد به اندازه ۱ تا ۱٫۵ متر از سطح پیاده روهااست تا بتوان آب جاری در نهر ها و جویها را بر باغچه حیاط یا آب انبار واقع در زیر زمین سوار نمود و از سوی دیگر ، زمین مانند عایق حرارتی اطراف بنا را احاطه کرده ، مانع از تبادل حرارتی بین بنا و محیط پیرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان می شود .
۳-پلان ، فرم بنا و نحوه قرار گیری آن:
در حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی ، بناها دارای پلان و بافت متراکم می باشند . فرم بنا باید به گونه ای باشد که سطح تماس آن را با سرمای خارج کمتر نماید تا حرارت کمتری از درون به بیرون انتقال یابد . لذا از احجامی نظیر مکعب یا مکعب مستطیل استفاده می نمایند تا نسبت سطح خارجی بنا به حجم داخلی آن کاهش یابد و آن را در حداقل ممکن نگه دارد .
ساختمان ها بین ۲۰ درجه به طرف غرب و ۴۵ درجه به سمت شرق و در سایه باد یکدیگر و خارج از سایه آفتاب هم ، در محور شمالی – جنوبی مستقر می شوند .
۴-اتاق های کوچک با ارتفاع کم:
در نواحی سرد و برفی ، باید از ایجاد اتاق ها و فضاهای بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا که با افزایش سطح تماس آنها با فضای سرد بیرونی ، گرم کردن این فضای وسیع مشکل خواهد بود .
بنابراین در این مناطق سقف اتاق ها را پائین تر از اتاق های مشابه در سایر حوزه های اقلیمی در نظر می گیرند تا حجم اتاق کاهش یابد و سطح خارجی نسبت به حجم بنا حداقل گردد . ارتفاع کم سقف در تالار ها و اتاق های مهم و طاق راسته ها و حجره های بازارهای این مناطق نیز مشهور است .
۵-بازشوهای کوچک:
در این مناطق برای جلو گیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند . در صورت بزرگ بودن پنجره ها ، استفاده از سایبان الزامی است . بازشوها در ضلع جنوبی برای استفاده هر چه بیشتر از تابش آفتاب ، بزرگتر و کشیده تر انتخاب می شوند . همچنین از استقرار بازشوها در جهت بادهای سرد باید اجتناب نمود . پنجره های دو جداره نیز برای رساندن تبادل حرارتی به حداقل ممکن مناسب ترند . در ضمن به منظور جلوگیری از ایجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلی به خارج ساختمان ، میزان تعویض هوای هوای داخل وتهویه طبیعی را باید به حداقل ممکن رساند .
در مقایسه با اقلیم گرم و خشک ابعاد بازشوها در این حوزه اقلیمی برای استفاده از انرژی حرارتی حاصل از تابش آفتاب افزایش یافته است .
۶- دیوارهای نسبتا قطور:
قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه خود از تبادل حرارتی بین فضای داخلی بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند . معیارهای معماری اقلیم سرد و کوهستانی و گرم و خشک تقریبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده می باشد که در اقلیم گرم و خشک این منبع از سمت بیرونی بنا و در اقلیم سرد از سمت داخل فضا می باشد . لذا باید در این اقلیم به کمک مصالح بنایی قطر دیوارها را زیاد نمود تا این جداره بتواند به عنوان منبع ذخیره حرارت داخل بنا عمل نماید .
دیوارهای قطور ، گرما و حرارت تابش آفتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعدیل دمای داخل ساختمان کمک می نماید . در معماری بومی این مناطق تا حد ممکن تلاش می شود تا به شکل طبیعی یا یا با استفاده از بخاری و گرمای ناشی از حضور افراد ، پخت وپز یا حضور حیوانات ، بنا را گرم نمود .


۷-بام های مسطح:
ابن یه سنتی در کوهپایه های شمالی سلسله کوههایالبرز دارای بام های شیب دار و در مناطق کوهستانی غالبا مسطح هستند .
بام های شیب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام های مسطح بهترند چرا که آب باران را به سهولت از روی بام دور می کنند . ولی در صورت کاهگلی بودن پوشش بام ، قدرت آن در برابر رطوبت و باران و به ویژه برف بسیار تضعیف خواهد شد . چرا که آب ناشی از ذوب تدریجی برف وارد سقف کاهگل می گردد و بنا مرطوب و نم دار می گردد . به همین دلیل به محض بارش برف ، آن را از روی چنین بامی پارو می کنند و با غلتکی سنگی و کوچک ، بام را دوباره غلتک می کشند تا پوشش کاهگلی آن مجددا متراکم و سوراخ های ایجاد شده در اثر نفوذ آب مسدود گردند .
انتخاب بام های مسطح در اقلیم سرد مشکلی ایجاد نمی نماید چرا که با نگهداری برف بر روی بام ازآن به عنوان عایق حرارتی در مقابل سرمای زیاد هوای خارج که چندین درجه کمتر از درجه حرارت برف است استفاده می شود و همچنین فضای زیر اسکلت خرپا که کاربرد انباری دارد ، عایق مناسبی بین فضای داخل و خارج بنا خواهد بود . لذا دو جداره بودن سقف بنا در این اقلیم برای حفظ گرمای بنا حائز اهمیت است .



نوع مصالح
مصالح مورد استفاده در ابنیه سنتی در مناطق سرد و کوهستانی مانند سایر حوزه های اقلیمی از مصالح موجود در آن اقلیم است. این مصالح باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ نماید .
لذا بدنه این ابنیه از سنگ ( یا چوب ، ملات کاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تیر های چوبی و کاهگل می باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط ، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلو گیری از رطوبت به کار می رود ، هر چند ابنیه این مناطق ، به طور کلی ، بر روی زمین بنا می شوند .
در این رابطه می توان از شهر جوانرود و روستاهای اطراف آن واقع در منطقه غربی رشته کوه زاگرس و در ۹۵ کیلو متری شمال غرب کرمانشاه نام برد . در این منطقه ساختمانهای سنگی ، سیمایی موزون و هماهنگ به کل بافت شهر و همچنین به بافت روستاها داده است . سنگ که به وفور در این منطقه کوهستانی وجود دارد و به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمان ها به کار می رود . در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است . هر چند که بام اغلب ساختمان ها های جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است .



کالبد شهری و روستایی
بافت شهری و روستایی حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی در جهت مقابله با سرمای شدید شکل گرفته است . ویژگی های بافت شهری و روستایی در این اقلیم عبارتند از :
۱٫ بافت متراکم و فشرده
۲٫ فضاهای کوچک و محصور
۳٫ بهره گیری از جهات آفتاب و زمین ( به عنوان عوامل تعیین کننده ی جهت استقرار و گسترش شهر و روستا و سیمای آنها )
۴٫ معابر باریک به موازات خط تراز زمین
با توجه به شرایط اقلیمی منطقه سرد و کوهستانی در ایران به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی و کوران هوا ، بنا ها به صورت متراکم و فشرده و متصل و در کنار هم ساخته می شوند تا سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کاهش یابد . همچنین بنا ها طوری کنار هم قرار می گیرند که یکدیگر را محصور نمایند و فضاهای شهری تا حد امکان کوچک شوند تا نفوذ جریان باد سرد به داخل فضاهای شهری کم گردد و تابش حرارت از سطح خارجی دیوارهای گرم ابنیه به فضاهای کوچک و محصور شهری ، هوای سرد آنها را تعدیل نماید .
نکته قابل مشاهده دیگر در این نوع شهرها ، طراحی معابر کم عرض و باریک برای استفاده بهتر از حرارت و جلوگیری از تبادل گرما و سرما است . معمولا در این نوع اقلیم ، مجتمع های زیستی در وسط دامنه بلندی ها و رو به جنوب و در داخل زمین یا روی آن به منظور بالا بردن ظرفیت حرارتی دیواره های بدنه شمالی و افزایش حجم داخلی نسبت به سطح بیرونی ، استقرار می یابند . در واقع در صورت استقرار روستا در پائین دره اولا خطر سیل خیزی و نابودی روستا وجود خواهد داشت . ثانیا نفوذ هوای سرد سنگین به دره ها باعث افزایش شدت سرما به هنگام شب خواهد شد . ثالثا جبهه شمالی کوه همواره در سایه قرار گرفته و سرد می باشد در حالیکه روستاها و شهر ها باید جهت حداکثر استفاده از تابش خورشید ، رو به دره و در آفتاب بنا گردند . رابعا به علت فزونی ناهمواری های زمین و شدت باد در بالای کوه و دسترسی به منابع آبی و رود خانه ها که در قسمت پائین ارتفاعات جاری هستند ، استقرار بافت روستایی و شهری بر بالای کوه صحیح نمی باشد.

شرایط اقلیمی و خصوصیات آب و هوایی در مناطق کوهستانی و سرد



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 .

کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد :
· سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان
· اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت هوا بین دمای شب وروز
· 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 . علی رغم 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 شوند 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 .




فرم بنا
برودت بسیار زیاد هوا در بخش عمده ای از سال ، در نواحی سرد و کو هستانی باعث شده است تا حداکثر استفاده از تابش آفتاب ، بهره گیری از نوسان روزانه دما ، حفظ حرارتی و جلو گیری از باد سرد زمستانی در فضاهای مسکونی امری ضروری گردد . لذا فرم بنا در جهت مقابله با سرمای شدید طراحی و اجرا می شود . در ادامه ، به توضیح خصوصیات کلی فرم بنا در این اقلیم خواهیم پرداخت .
1. ساختمان های درون گرا با حیاط مرکزی
بناهای سنتی در اقلیم سرد مانند نواحی مرکزی فلات ایران دارای حیاط مرکزی بوده و سایر قسمت ها دورتادور این حیاط چیده می شوند . اتاق های واقع در سمت شمال حیاط بزرگتر از سایر قسمت ها و تالار یا اتاق اصلی نشیمن خانه نیز در این سمت حیاط واقع شده است تا از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده کنند . جبهه جنوبی ساختمان به دلیل کوتاه و معتدل بودن فصل تابستان کمتر به کار گرفته می شود . لذا اتاق های جنوبی و اتاق های شرقی و غربی – در صورت وجود – به عنوان انباری یا فضاهای خدماتی همچون اتاق خدمه یا سرویس های بهداشتی کاربرد دارند .
برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبی دریای خزر ، خانه های این مناطق ، اغلب دارای زیر زمینی با سقف کوتاه در پائین زمستان نشین هستند که به علت خنکی هوای آن ، در تابستان برای سکونت و آسایش ساکنان خانه به کار می رود .

2. استفاده از ایوان و حیاط کوچک در بنا
از آنجایی که در بیشتر روزهای سال در مناطق کوهستانی سرد ویا بسیار سرد است اکثر فعالیت های روزمره در اتاق ها انجام می پذیرد . لذا ابعاد حیاط ها در این مناطق قدری کوچکتر از نواحی فلات مرکزی ایران است .
ساختمان ها در این اقلیم دارای ایوان اند ولی عمق آنها نسبت به ایوان های مناطق جنوبی کشور به مراتب کمتر می باشد و همانند ایوان های منطقه خزر ، کاربرد نشیمن ندارند و صرفا جهت حفظ ورودی ها ی بنا از برف و باران استفاده می شوند .
نکته دیگر پائین بودن کف حیاط بناهای اقلیم سرد به اندازه 1 تا 1.5 متر از سطح پیاده روهااست تا بتوان آب جاری در نهر ها و جویها را بر باغچه حیاط یا آب انبار واقع در زیر زمین سوار نمود و از سوی دیگر ، زمین مانند عایق حرارتی اطراف بنا را احاطه کرده ، مانع از تبادل حرارتی بین بنا و محیط پیرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان می شود .
3. پلان ، فرم بنا و نحوه قرار گیری آن
در حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی ، بناها دارای پلان و بافت متراکم می باشند . فرم بنا باید به گونه ای باشد که سطح تماس آن را با سرمای خارج کمتر نماید تا حرارت کمتری از درون به بیرون انتقال یابد . لذا از احجامی نظیر مکعب یا مکعب مستطیل استفاده می نمایند تا نسبت سطح خارجی بنا به حجم داخلی آن کاهش یابد و آن را در حداقل ممکن نگه دارد .
ساختمان ها بین 20 درجه به طرف غرب و 45 درجه به سمت شرق و در سایه باد یکدیگر و خارج از سایه آفتاب هم ، در محور شمالی – جنوبی مستقر می شوند .
4. اتاق های کوچک با ارتفاع کم
در نواحی سرد و برفی ، باید از ایجاد اتاق ها و فضاهای بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا که با افزایش سطح تماس آنها با فضای سرد بیرونی ، گرم کردن این فضای وسیع مشکل خواهد بود .
بنابراین در این مناطق سقف اتاق ها را پائین تر از اتاق های مشابه در سایر حوزه های اقلیمی در نظر می گیرند تا حجم اتاق کاهش یابد و سطح خارجی نسبت به حجم بنا حداقل گردد . ارتفاع کم سقف در تالار ها و اتاق های مهم و طاق راسته ها و حجره های بازارهای این مناطق نیز مشهور است .


5. بازشوهای کوچک
در این مناطق برای جلو گیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند . در صورت بزرگ بودن پنجره ها ، استفاده از سایبان الزامی است . بازشوها در ضلع جنوبی برای استفاده هر چه بیشتر از تابش آفتاب ، بزرگتر و کشیده تر انتخاب می شوند . همچنین از استقرار بازشوها در جهت بادهای سرد باید اجتناب نمود . پنجره های دو جداره نیز برای رساندن تبادل حرارتی به حداقل ممکن مناسب ترند . در ضمن به منظور جلوگیری از ایجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلی به خارج ساختمان ، میزان تعویض هوای هوای داخل وتهویه طبیعی را باید به حداقل ممکن رساند .
در مقایسه با اقلیم گرم و خشک ابعاد بازشوها در این حوزه اقلیمی برای استفاده از انرژی حرارتی حاصل از تابش آفتاب افزایش یافته است .
6. دیوارهای نسبتا قطور
قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه خود از تبادل حرارتی بین فضای داخلی بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند . معیارهای معماری اقلیم سرد و کوهستانی و گرم و خشک تقریبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده می باشد که در اقلیم گرم و خشک این منبع از سمت بیرونی بنا و در اقلیم سرد از سمت داخل فضا می باشد . لذا باید در این اقلیم به کمک مصالح بنایی قطر دیوارها را زیاد نمود تا این جداره بتواند به عنوان منبع ذخیره حرارت داخل بنا عمل نماید .
دیوارهای قطور ، گرما و حرارت تابش آفتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعدیل دمای داخل ساختمان کمک می نماید . در معماری بومی این مناطق تا حد ممکن تلاش می شود تا به شکل طبیعی یا یا با استفاده از بخاری و گرمای ناشی از حضور افراد ، پخت وپز یا حضور حیوانات ، بنا را گرم نمود .
7. بام های مسطح
ابن یه سنتی در کوهپایه های شمالی سلسله کوههای البرز دارای بام های شیب دار و در مناطق کوهستانی غالبا مسطح هستند .
بام های شیب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام های مسطح بهترند چرا که آب باران را به سهولت از روی بام دور می کنند . ولی در صورت کاهگلی بودن پوشش بام ، قدرت آن در برابر رطوبت و باران و به ویژه برف بسیار تضعیف خواهد شد . چرا که آب ناشی از ذوب تدریجی برف وارد سقف کاهگل می گردد و بنا مرطوب و نم دار می گردد . به همین دلیل به محض بارش برف ، آن را از روی چنین بامی پارو می کنند و با غلتکی سنگی و کوچک ، بام را دوباره غلتک می کشند تا پوشش کاهگلی آن مجددا متراکم و سوراخ های ایجاد شده در اثر نفوذ آب مسدود گردند .
انتخاب بام های مسطح در اقلیم سرد مشکلی ایجاد نمی نماید چرا که با نگهداری برف بر روی بام ازآن به عنوان عایق حرارتی در مقابل سرمای زیاد هوای خارج که چندین درجه کمتر از درجه حرارت برف است استفاده می شود و همچنین فضای زیر اسکلت خرپا که کاربرد انباری دارد ، عایق مناسبی بین فضای داخل و خارج بنا خواهد بود . لذا دو جداره بودن سقف بنا در این اقلیم برای حفظ گرمای بنا حائز اهمیت است .
نوع مصالح
مصالح مورد استفاده در ابنیه سنتی در مناطق سرد و کوهستانی مانند سایر حوزه های اقلیمی از مصالح موجود در آن اقلیم است. این مصالح باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ نماید .
لذا بدنه این ابنیه از سنگ ( یا چوب ، ملات کاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تیر های چوبی و کاهگل می باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط ، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلو گیری از رطوبت به کار می رود ، هر چند ابنیه این مناطق ، به طور کلی ، بر روی زمین بنا می شوند .
در این رابطه می توان از شهر جوانرود و روستاهای اطراف آن واقع در منطقه غربی رشته کوه زاگرس و در 95 کیلو متری شمال غرب کرمانشاه نام برد . در این منطقه ساختمانهای سنگی ، سیمایی موزون و هماهنگ به کل بافت شهر و همچنین به بافت روستاها داده است . سنگ که به وفور در این منطقه کوهستانی وجود دارد و به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمان ها به کار می رود . در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است . هر چند که بام اغلب ساختمان ها های جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است .
کالبد شهری و روستایی
بافت شهری و روستایی حوزه اقلیمی سرد و کوهستانی در جهت مقابله با سرمای شدید شکل گرفته است . ویژگی های بافت شهری و روستایی در این اقلیم عبارتند از :
1. بافت متراکم و فشرده
2. فضاهای کوچک و محصور
3. بهره گیری از جهات آفتاب و زمین ( به عنوان عوامل تعیین کننده ی جهت استقرار و گسترش شهر و روستا و سیمای آنها )
4. معابر باریک به موازات خط تراز زمین
با توجه به شرایط اقلیمی منطقه سرد و کوهستانی در ایران به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی و کوران هوا ، بنا ها به صورت متراکم و فشرده و متصل و در کنار هم ساخته می شوند تا سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کاهش یابد . همچنین بنا ها طوری کنار هم قرار می گیرند که یکدیگر را محصور نمایند و فضاهای شهری تا حد امکان کوچک شوند تا نفوذ جریان باد سرد به داخل فضاهای شهری کم گردد و تابش حرارت از سطح خارجی دیوارهای گرم ابنیه به فضاهای کوچک و محصور شهری ، هوای سرد آنها را تعدیل نماید .

نکته قابل مشاهده دیگر در این نوع شهرها ، طراحی معابر کم عرض و باریک برای استفاده بهتر از حرارت و جلوگیری از تبادل گرما و سرما است . معمولا در این نوع اقلیم ، مجتمع های زیستی در وسط دامنه بلندی ها و رو به جنوب و در داخل زمین یا روی آن به منظور بالا بردن ظرفیت حرارتی دیواره های بدنه شمالی و افزایش حجم داخلی نسبت به سطح بیرونی ، استقرار می یابند . در واقع در صورت استقرار روستا در پائین دره اولا خطر سیل خیزی و نابودی روستا وجود خواهد داشت . ثانیا نفوذ هوای سرد سنگین به دره ها باعث افزایش شدت سرما به هنگام شب خواهد شد . ثالثا جبهه شمالی کوه همواره در سایه قرار گرفته و سرد می باشد در حالیکه روستاها و شهر ها باید جهت حداکثر استفاده از تابش خورشید ، رو به دره و در آفتاب بنا گردند . رابعا به علت فزونی ناهمواری های زمین و شدت باد در بالای کوه و دسترسی به منابع آبی و رود خانه ها که در قسمت پائین ارتفاعات جاری هستند ، استقرار بافت روستایی و شهری بر بالای کوه صحیح نمی باشد.



http://forum.funpatogh.com/showthread.php?55610-%D8%AA%D8%A7%D8%AB%DB%8C%D8%B1-%D8%A7%D9%82%D9%84%DB%8C%D9%85-%D8%AF%D8%B1-%D9%85%D8%B9%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB%8C