طراحی در اقلیم گرم و خشک

شناخت عوامل اقلیمی

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 .

اقلیم گرم و خشک (ساختمان در این اقلیم)

در رابطه با شرایط زمستانی این مناطق، فرم ساختمان می‌تواند در طول محور شرقی- غربی گسترش یابد. اما شرایط تابستانی حکم بر فشردگی ساختمان نموده و داشتن فرمی مکعب شکل را ضروری می‌نماید در هر صورت با بریدن قسمتی از این مکعب و پر نمودن حفره ایجاد شده با سایه (سایه دیوار، درخت، پیچک، چفته مو) و هوای خنک شده بوسیله تبخیر آب سطح چمن برگ درختان، حوض و فواره می‌توان اقلیم نسبتاً مطلوبی در ساختمان ایجاد نمود در اطراف این باغچه داخلی پلان ساختمان می‌تواند آزاد باشد بدین ترتیب پلان کلی ساختمان در این مناطق بطرف داخل معطوف می‌گردد. آنچه بدین ترتیب برای مناطق گرم و خشک پیشنهاد می‌گردد همان فرم زیبا و مشهور خانه‌های سنتی ایران است که از دوران ماقبل تاریخ تاکنون نه تنها در مناطق داخلی ایران بلکه در نواحی خشک خاورمیانه نیز تکرار شده است.

ساختمانهای حیاط دار قدیمی بهترین فرم و ترکیب ممکن اجزاء یک ساختمان برای تعدیل اقلیم بشمار می‌روند. اطاقهای اینگونه منازل که فقط به داخل حیاط باز می‌شوند در برابر سرمای زمستان باد و طوفان شن که معمولاً در مناطق کویری در جریان است حفاظت می‌شوند. در زمستان اطاقهای رو به جنوب و در تابستان اطاقهای رو به شمال این مجموعه مورد استفاده قرار گرفته و بدین ترتیب محل زندگی نیز با اقلیم هماهنگ می‌گردد حیاطهای داخلی که شامل درخت، حوض و سطوح سبز گیاهان هستند یکی از مؤثرترین عوامل ایجاد رطوبت در هوای خشک اینگونه مناطق به شمار می‌روند. در شب هوای سرد مجاور پشت بام بطرف پائین حرکت کرده و در داخل حیاط و جسم دیوارها می‌ماند و به این ترتیب باعث افت حداکثر دمای هوای داخل حیاط در روز می‌شود در نتیجه در روز هنگامیکه دمای هوای خارجی و شدت تابش آفتاب به حداکثر می‌رسند هوای داخل ساختمان نسبتاً معتدل خواهد ماند.

تهویه موردنیاز اقلیم گرم و خشک در مناطق گرم و خشک باید میزان تهویه طبیعی در روز را به حداقل ممکن رساند، چون در اثر ورود هوای گرم خارج بداخل، دمای هوا و سطوح داخلی نیز افزایش می‌یابد. به خصوص در طول روز که سرعت باد زیاد و در نتیجه میزان تهویه طبیعی نیز زیاد است، تغییرات دمای هوای داخلی در سطحی نزدیک به دمای هوای خارج تغییر می‌نماید. از طرف دیگر ، چون رطوبت هوای اینگونه مناطق کم است. حتی با جریان هوایی با سرعت کم امکان سرد شدن بدن از طریق تبخیر عرق بدن وجود داشته و در نتیجه احتیاج به سرعت زیاد هوا برای خنک سازی از راه تبخیر لازم نمی‌باشد. سرعت هوا برای ایجاد چنین وضعیتی می‌تواند cm 15 در ثانیه باشد و این سرعتی است که در نتیجه اختلاف دمای سطوح و همچنین در نتیجه نفوذ هوای خارج بداخل از طریق درز پنجره‌ها ، در هوای اطاق بوجود می‌آید و بدین ترتیب نیازی به باز بودن پنجره‌ها نخواهد بود. در عصر و شب ، بدلیل پایین بودن دمای هوای خارج نسبت به دمای هوا و سطوح داخلی تهویه طبیعی امکان سریع خنک شدن هوای داخلی را بوجود می‌آورد.

نیاز به کوران در عصر و شب وجود دارد. وجود پنجره‌های باز شو را ضروری می‌سازد اما باید به این نکته توجه داشت که راندمان تهویه به اندازه پنجره‌ها متناسب نیست. با هماهنگ ساختن محل ، شکل و نحوه باز شدن پنجره‌ها، می‌توان اندازه آنها را بقدری کوچک انتخاب نمود که حرارت کسب شده از طریق آنها را به حداقل رسانده و در عین حال امکان تهویه بطور مفید را بوجود آورد. ضمناً باید به مشکل ورود گرد و غبار بداخل ساختمان نیز توجه داشت. در مناطقی که همیشه طوفان شن و گرد و غبار وجود دارد ساختمانهایی که بر روی پیلوتی قرار گرفته‌اند مقدار بسیار کمی از گرد و غبار و شن موجود در هوا را دریافت می‌نمایند ، چون معمولاً در ارتفاع بیش از m 10میزان شن وجود در هوا بشدت افت می‌نماید. چندی پیرامون اقلیم گرم و خشک دومین گروه بزرگ اقلیمی کشور است. محدوده جغرافیایی این پهنه اقلیمی عمدتاً در بخشهای مرکزی کشور و به صورت نوار باریکی در جنوب غربی کشور (دامنه‌های جنوب غربی رشته‌ کوههای زاگرس) گسترش یافته است. تنوع عرض جغرافیایی و ارتفاع نقاط مختلف واقع در این پهنه اقلیمی بسیار زیاد است در این اقلیم در شمالی‌ترین و جنوبی‌ترین نقطه کشور شرایط آب و هوایی مشابهی ایجاد شده، به طور مثال (در گز) که در شمالی‌ترین نقطه این پهنه اقلیمی قرار گرفته است (در عرض جغرافیایی º۳۷ شمالی) با ارتفاع ۵۰۰ متر از سطح دریا، پایین‌ترین (نی‌ریز) که در جنوبی‌ترین محدوده این پهنه قرار گرفته (در عرض جغرافیایی º۲۹ شمالی) با ارتفاع ۲۱۰۰ متر از سطح دریا، مرتفع ترین نقطه این گروه را تشکیل می‌دهند.

شرایط آب و هوایی کلیه زیرگروههای اقلیمی این گروه در زمستان نسبتاً سرد و در تابستان نیمه گرم و خشک است. شرایط حرارتی هوا در فصل زمستان امکان بسیار زیادی را جهت استفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان بوجود می‌آورد و به همین دلیل تقریباً در کلیه زیرگروههای واقع در این پهنه اقلیمی درصد سالانه امکان بهره‌گیری از انرژی خورشیدی بالاتر از درصد نیازهای دیگر است. در این گروه بدلیل پایین بودن رطوبت نسبی هوا بخصوص در فصل گرم در کلیه زیرگروههای اقلیمی می‌توان با بهره‌گیری از عملکرد مصالح ساختمانی سنگین در بخشی از فصل گرم سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی را کنترل نمود. اما شدت گرمای هوا در گرمترین ماههای سال درحدی است که سرمایش مکانیکی را ضروری ‌می‌سازد. نوع سیستم مکانیکی مورد نیاز بدلیل بالا بودن رطوبت هوا و بدلیل گرمای شدید و هوا کولر گازی یا سیستم تهویه مطبوع و در سایر زیر گروههای این پهنه اقلیمی کولر آبی است.در هر صورت بهره‌گیری از انرژی خورشیدی ، کاهش اتلاف حرارت ساختمان و جلوگیری از تاثیر هوای گرم خارج و تابش شدید آفتاب بر ساختمان از اهداف عمده طراحی اقلیمی در این پهنه اقلیمی است.

دو اصل کلی برای طراحی اقلیمی در مناطق گرم و خشک

۱- جلو گیری از تاثیر هوای گرم در فضاهای داخلی مجموعه

الف. طراحی مناطق نیمه محافظت شده در خارج بنا

ب. استفاده از پوشش گیاهی برای خنک کردن محوطه

ج. استفاده از گیاهان در کنار دیوارهای خارجی ساختمان

د. استفاده از بام و دیوار دو جداره جهت تهویه در داخل پوسته ساختمان

ه. استفاده از پوسته‌های دو جداره جهت جابجایی حرارت

۲- محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب در مواقع گرم سال

الف. طراحی محوطه

ب. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

ج. شکل و جهت دادن به بدنة ساختمان به منظور کاهش اثر آفتاب تابستان

د. کاهش انعکاس زمین و سطوح بیرون از پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

ه. تأمین سایه برای دیوارهایی که رو به آفتاب تابستانی هستند.

ی. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان

هنر معماری در کویر

در استان یزد آثار و بناهای بسیاری وجود دارد که نظر پژوهشگران به آنان معطوف می گردد. نظیر (مساجد ، مدارس ، آب انبارها ، و حسینیه ها ) ولی بناهای یخچالهای قدیمی ، غریب ترین عناصری معماری هستند که با ایجاد یخچالهای برقی تقریبا به بوته فراموشی سپرده شده اند . در وجود یخچالها که روزگاری در قلب تابستانهای داغ وسوزان ، خنکای آب گوارا را به درون خانه می کشاند ، رمز و رازی وجود دارد که حکایت از معجزه فروتنانه خشت خام و دستهای پرتوان معمار فرزانه ای می کند تا عشق خدمت به خلق را در شاهکار معماری کویر به عرصه ظهور برساند . در حال حاضر تعداد معدودی از این یخچالها باقی مانده است که در اینجا سعی شده تا به ویژگی معماری و عملکرد خاص آن در ناحیه کویری پرداخته شود .
از پیشینه تاریخی یخچالها تا دوره صفویه اطلاعاتی در دست نیست . تنها در سفرنامه دکتر جان فرایر در قرن یازدهم اشاره می کند که « در این زمان ذخیره ساختن یخ ؛رسمی متداول و دیرین سال شمرده می شود و امکان آن می رود که همراه با مغولان وارد ایران گردیده است . همچنین شاردن، دورنمایی از شهر کاشان را درسفرنامه خود به تصویر می کشد و یخچالهای این شهر را در بیرون از قلعه و برج وباروی شهر نشان داده است . و به معماری یخچالها در اصفهان اشاراتی کرده است .
استان یزد نیز با توجه به کویری بودنش از این معماری بی بهره نبوده است و هنوز درجای جای آن از جمله به شهرستان میبد و ابرکوه نیز می توان آثاراین شاهکار معماری را مشاهده کرد . ولی قبل از هر چیز شایان ذکر است که فن ساختمانی و شیوه معماری در ساختمانهای یخچالها به گونه ای است که دقت و نکته سنجی سازندگان و معماران این واحدها را به نکات عمده ومهمی چون عایق کاری بنا ، حفظ برودت مناسب جهت نگهداری یخ ، مصالح ساختمانی و چگونگی تهیه یخ پرداخته شود.
یخچالها بطور عمده از سه قسمت تشکیل شده اند ، دیوار طویل سایه انداز ، مخزن یخ و حوضچه های تولید یخ .
۱- دیوار سایه انداز بسیار طویل و بلند می باشد ارتفاع این دیوارها که گاهی تا ۱۰ متر می رسد در طول روز از تابش آفتاب بر روی آبهای منجمد شده در حوضچه ها جلوگیری می کند . گاه جهت استحکام بیشتر دیوار سایه انداز اقدام به احداث پشت بندهای بزرگ در قسمت جنوبی دیوار می کردند . دیوارهای سایه انداز در پایین دارای ضخامتی زیاد بوده و به تدریج در بخشهای فوقانی از قطر آنها کاسته میشود .
۲- حوضچه های تهیه یخ : گودال مستطیل شکل است که به موازات دیوار سایه انداز و در بخش شمالی آن حفرشده و طول آن اندکی کمتر از طول دیوار وعمق آن ۳۰ الی ۵۰ سانتیمتر و گاه بیشتر بوده است . این گودال محل تهیه نخ در شبهای سرد زمستان بود .
۳- مخزن یخ: این مخازن معمولا در پشت دیوار سایه انداز و در بخش جنوبی آن و در بعضی موارد بوسیله یک یا چند مدخل ورودی به بخش شمالی راه می یابد . انبار یخ نیز گودالهای عمیق و بزرگی هستند که در وسط مخزن یخ حفرشده اند .شکل این گودالها در یخچالهای گنبد دار بصورت دایره با شعاعی تا حدود ۴ متر و گاه بیشتر می باشد. دیوار این گودالها از سنگ یا آجر یا اندود کاهگل ساخته می شد .و پشت آن با مصالح عایقی چون خاکه زغال و یا مصالح دیگر پر می گردد .جهت دستیابی به کف این گودالها از پله های کوچکی که در دیوار آن تعبیه می شد استفاده می گردید همچنین چاهی در بیرون از یخچال حفر کرده و بوسیله مجاری باریکی که درکف گودالهای یخ تعبیه می نمودند تا آب حاصل از ذوب یخ را به این چاهها هدایت می کردند .
میبد یکی از نمونه های نادر شهرهای باستانی ایران به شمار میرود که راههای باستانی این دیار پیر را سواران مادی و پارسی ، اشکانی و ساسانی در نوردیده اند و در دوره های بعد نیز کاروانهایی که از چهار سوی ایران بیابانهای مرکزی را می بریدند و در این پایگاه امن از تشویش بیابان می آسودند یکی از این راههای باستانی شاهراه ری –کرمان می باشد که مجموعه کاروانی رباط که متشکل از کاروانسرا ،چاپارخانه ، آب انبار و یخچال می باشد.در قسمتی از راه باستانی قرار دارد . ساختمان عظیم خشت و گلی یخچال میبد روبروی کاروانسرا واقع گردیده و با ایجاد خیابان کشی از این مجموعه مجزا گردیده است . این یخچال روزگاری عطش مسافران کویر را سیراب می نموده است .
محوطه یخبند میبد حوض گلی کم عمقی به مساحت تقریبی ۸۰۰ متر مربع و به عمق تقریبی نیم متر است دیوارهای بلند سایه انداز به ضخامت ۲ متر و به بلندی ۸ متر است که به چند طاق نما و ستون تقسیم شده است طول دیوار جنوبی ۴۲ متر و دیوارهای شرقی و غربی هر یک ۲۰ متر می باشد، یک درگاه اصلی به پهنای ۲و۲۰ و بلندی ۲ متر درمیان دیوارجنوبی به مخزن و گنبد راه دارد و تقریبا تمام رفت و آمدها وانبار کردن و تخلیه یخ از این درگاه صورت می گرفته است درگاه دیگری به قرینه آن در سمت شمال گنبد تعبیه شده که نقش چندانی نداشته و غالبا آنرا می بسته اند .درگاه اصلی نیز فقط در هنگام رفت و آمد باز می کرده اند مخزن قیفی یخچال را در زمین رسی سختی کنده اند ، قطردهانه این مخزن ۱۳ متر و گودی آن ۶ متراست . ارتفاع گنبد حدود ۱۵ متر می باشد پهنای دیوار خشتی جدار گنبد از پایین به بالا به طراز ماهرانه ای کاهش می یابد به گونه ای که پهنای خشت درنوک گنبد از ۲و۴۰ متر به ۲۰ سانتیمترمی رسد .
شهرباستانی ابرکوه نیز که پیشینه آن را به کیکاووس دومین پادشاه کیانیان می رسانند ازمعماری کویری نیز بهره جسته و درجای جای این خطه هنر و معماری کویری نظاره گر هر رهگذر می باشد . یخچال بزرگ ابرکوه که به یخچال آقایی معروف است در سمت غربی جاده آسفالته دیده می شود این بنا با پلانی مدور و حجمی مخروطی شکل یادگاری از دوران قاجاریه در ورودی شهر واقع شده است. در بعضی از یخچالهای مناطق کویری مانند ابرکوه علاوه بر دیواراصلی ، دیوارهای دیگری به موازات دیواراصلی ساخته می گردید ، به همان میزان تعداد حوضچه های تولید یخ بیشتر می شد بخصوص اینکه مخزن یخ نسبت به یخچالهای مشابه از حجم و فضای بیشتری برخوردار می باشد . مصالح بکار رفته در بنا سنگ وخشت و چوب و آهک می باشد که ابتدا حدود ۵۰ سانتیمتر را با سنگ و ملات ماسه وآهک بنا کرده اند و مابقی را با خشت و گل ساخته اند در شرق بنا سه دیوار چینه ای با فاصله ای معین ایجاد شده است تنها راه ورود به به یخچال دریچه کوچکی در پایین است که پس از وارد کردن یخ به درون یخچال از همین دریچه مقداری گیاه خشکیده بنام « ییزر» و علوفه مخصوص دیگری روی یخها می ریختند و بلافاصله دریچه را مسدود می کردند تا تابستان باقی بماند این یخچال در سالهای اخیر مرمت گردیده و سطح بیرونی آن با آجر و اندود کاهگل بازسازی شده است .
بطورکلی در معماری کویر ، کمتر راه حلی است که منحصرا یه یک مساله تعلق داشته باشدمعمار یزدی همیشه بایک تیر چند نشان را می زند . این مفهوم اساس تولید ، نشانه نبوغ و استعداد سازندگان یزدی است که در دیگر عرصه های تولید نیز به ظهور می رسد .
در خاتمه می توان افزود که اصول حاکم بر طرح افکنی تمامی یخچالها یکسان است و یخ باید عایقبندی شده و خشک بماند ولی علیرغم وجود مصالح مقاوم ومتناسب ، شرایط اقلیمی ، توسعه صنعت مدرن یخ سازی از منزلت فرهنگی این بناها کاسته است و جا دارد که ضمن بازسازی یخچالها ، آنان را به کاربری شایسته تبدیل نماید تا این شاهکار معماری از یاد رفته بار دیگر در کویر بدرخشد.

طراحی در اقلیم گرم و خشک

مطالب مشابه :

اقليم در معماری

ایده درمعماری

فضاهای اقلیمی در معماری ایران

اقلیم در معماری ایرانی و خانه هاي سنتی

تنظیم شرایط محیطی

طراحی در اقلیم گرم و خشک

اقلیم و معماری ماسوله

لیست دروس دوره دکتری معماری ‏

خاک درمعماری