بررسی اقلیم در ساختمان سازی

بررسی اقلیم در ساختمان سازی

اسلاید 1: برسي اقليم در ساختمان سازي انسان طبيعت معماري

اسلاید 2: تقسيمات اقليمي در ايران اساساً اقليم در بسياري از مناطق دنيا بوسيله عرض جغرافيائي و ارتفاع از سطح دريا مشخص مي شود. ايران با قرار گرفتن بين 25 تا 40درجه عرض جغرافيايي شمالي در منطقه گرم قرار گرفته است و از نظر ارتفاع نيز فلاتي است مرتفع كه مجموعه سطوحي از آنكه ارتفاعشان از سطح دريا كمتر است 475 متر است درصد بسيار كمي از سطح كل كشور را تشكيل مي دهند. با وجود آنكه ايران داراي دو حوزه بزرگ آبي، درياي خزر و خليج فاري، مي باشد اما به دليل وجود و نحوه قرار گيري رشته كوههاي البرز و زاگرس اثرات اين دو حوزه محدود به نواحي بسيار نزديك به آنها بوده و به ندرت مشاهده گرديده است كه اين حوزه ها اثري در تعديل درجه حرارت هواي قسمت هاي داخلي داشته باشند. در مورد تقسيمات اقليمي در ايران، دانشمندان ايراني مبناي كار خود را براساس روش كوپن قرار داده اند. البته، به دليل كمبود اطلاعات درباره شرايط آب و هواي ايران و به دليل موقعيت استثنائي كشور. استخراج اين تقسيمات براي ايران در پاره اي از موارد با واقعيت متفاوت است. اما، همان طور كه مهندس عدل در بررسي مطالعات كوپن مي نويسد: «منظور از تعيين تقسيمات اقليمي مشخص ساختن نقاطي است كه از حيث آب و هوا اگر هم كاملا با هم تطابق ندارند لااقل تا حدي شباهت داشته باشند.»

اسلاید 3: ترديد نيست كه در كشوري كوهستاني مانند ايران دو نقطه هيچوقت باد هم شباهت كامل اقليمي ندارند. معذالك براي اينكه پايه اي براي تعيين مناطق اقليمي كشور وجود داشته باشد بهترين طريقه همان اصولي است كه كوپن معين كرده است و بايد به ناچار از آن پيروي نمود، منتها بايد تغييراتي در آن داده شود تا منظور حقيقي تامين گردد و مناطقي كه داراي آب و هواي مشابهي هستند تحت يك فرمول معين قرار گيرند و معرفي شوند.بنابراين مي توان تقسيمات چهارگانه اقليم ايران را كه توسط دكتر حسن گنجي پيشنهاد شده است مورد استفاده قرار داد. نامبرده تقسيم بندي كوپن را با مختصر تغييراتي و با توجه به عوارض جغرافيايي كشور، به شرح ذيل پذيرفته است. اقليم معتدل و مرطوب (سواحل جنوبي درياي خزر)اقليم سرد (كوهستانهاي غربي)اقليم گرم و خشك (فلات مركزي) اقليم گرم و مرطوب (سواحل جنوبي ايران)

اسلاید 4: اقليم معتدل و مرطوب (سواحل درياي خزر)سواحل بحر خزر با اعتدال هوا و بارندگي و فراوان جزو مناطق معتدل محسوب مي گردند. منطقه فوق كه به صورت نواري بين رشته كوههاي البرز و درياي خزر محصور شده از جلگه هاي پستي تشكيل مي شود كه هر چه به طرف شرق پيشروي مي كند از رطوبت و اعتدال هواي آن كاسته مي گردد. در حقيقت رشته كوههاي البرز جلگه هاي پست خزر را از فلات مركزي جدا ساخته و حد فاصل دو آب و هواي متضاد مي باشد. از ويژگيهاي اين اقليم رطوبت زياد هوا و اعتدال درجه حرارت آن است. دماي هوا در روزهاي تابستان معمولا بين 25 و 30 درجه سانتي گراد و در شبها بين 20 تا 23 درجه سانتيگراد بوده و در زمستان معمولا بالاي صفر است. بارندگي در اين منطقه بسيار زياد و در تابستان به شكل رگبار است. شهرهاي رشت، بندر انزلي، بابلسر وگرگان در اين منطقه قرار دارند.

اسلاید 5: اقليم سرد (كوهستانهاي غربي)كوهستانهاي غربي كه دامنه هاي غربي رشته كوههاي مركزي ايران را شامل مي شود، با توجه به اينكه در اين منطقه متوسط دماي هوا در گرمترين سال ماه بيش از 10 و متوسط حداقل دماي هوا در سردترين ماه كمتر از 3 درجه سانتي گراد است، جزو مناطق سردسير محسوب مي گردند. سلسله كوههاي غربي چون سدي مانع نفوذ هواي مرطوب مديترانه به داخل فلات ايران شده و رطوبت هوا را در دامنه هاي خود نگه مي دارند. از ويژگيهاي اين اقليم گرماي شديد دره ها در تابستان و اعتدال آنها در فصل زمستان است. مقدار و شدت تابش آفتاب در تابستان اين منطقه زياد و در زمستان بسيار كم است. زمستانها طولاني، سرد و سخت بوده و در چندين ماه از سال زمين پوشيده از يخ است. در سراسر اين منطقه از آذربايجان تا فارس زمستانها به شدت سرد بوده و سرما از اوائل آذر ماه شروع شده و كم و بيش تا اواخر فروردين ماه ادامه مي يابد. مقدار بارندگي در تابستان كم و در زمستان زياد و اكثرا به صورت برف است. برفهاي پياپي اكثر قلل را پوشانده و در ارتفاعات بيش از 3000 متر همواره برف دائمي وجود دارد. به طور كلي در اين منطقه، بهاري كوتاه زمستان و تابستان را از هم جدا مي سازد. شهرهاي تبريز، اروميه، سنندج وهمدان در اين اقليم قرار دارند.

اسلاید 6: اقليم گرم وخشك (فلات مركزي)در اين اقليم كه اكثر مناطق نيمه استوايي را شامل مي شود در اثر وزش بادهاي مهاجر كه از جنوب غرب و شمال غرب به طرف استوا در حركت هستند، هوا بسيار خشك است. اين بادها بيشتر رطوبت خود را هنگام عبور از روي قاره هاي بزرگ از دست مي دهند. علاوه بر اين در مناطق نيمه استوايي كه جزو مناطق با فشار هواي زياد هستند، هوا به دليل حركت از قسمتهاي بالايي آتمسفر به پائين گرم و خشك مي شود. توجه به خشكي هوا در اين مناطق كه با ويژگيهاي ديگر همراه است از نظر تامين آسايش انسان و در نتيجه طراحي ساختمان اهميت فراواني دارد. تابش مستقيم آفتاب در اين مناطق شديد بوده و 700 تا800 كيلو كالري در ساعت در متر مربع ( (K.Cal/ h/ mدر سطوح افقي انرژي توليد مي نمايد. حتي اين شدت با افزوده شدن اشعه منعكس شده از سطوح لم يزرع زمين افزايش مي يابد. آسمان اين مناطق در بيشتر اوقات سال بدون ابر است اما مه و طوفان گرد و خاك معمولا در بعد از ظهرها در اثر گرم شدن و حركت لايه هاي هواي نزديك به زمين پديد مي آيد.

اسلاید 7: رطوبت كم و نبودن ابر درآسمان باعث مي شود كه دامنه تغييرات دماي هوا در اين مناطق بسيار زياد شود. در تابستان تابش افتاب سطح زمين را در روز تا 70 درجه سانتيگراد گرم مي كند، در حاليكه در شب دماي سطح زمين به سرعت كاهش يافته و به 15 درجه سانتيگراد يا پائين تر مي رسد. البته نوسان دماي هوا كمتر از اين است اما در هر حال ميزان تغييرات آن به 20 درجه سانتي گراد مي رسد. دماي هوا در روزهاي گرم تابستان به 40 تا 50 درجه سانتيگراد و در شبها به 25 تا 15 درجه سانتيگراد مي رسد.در فلات مركزي كه بزرگترين منطقه ايران است و اطراف آن را ناهمواريهاي مرتفعي محصور نموده، صرفنظر از حاشيه متصل به ارتفاعات و بعضي حوضه هاي مستقل داخلي آب و هواي گرم و خشك حكمفرماست كه از مشخصات آن زمستانهاي سخت و سرد و تابستانهاي گرم و خشك است. با توجه به وضع پراكندگي عوارض جغرافيايي در فلات مركزي مي توان دو منطقه متمايز آب و هوايي نيمه بياباني و بياباني در آن تشخيص داد.

اسلاید 8: فرم كالبدي ساختمان فرم كالبدي يك ساختمان مناسب، بايد پاسخگوي نيازها و ضوابط ياد شده باشد. در رابطه با جلوگيري از تاثير هواي گرم در فضاهاي داخلي ساختمان (اولويت اول در ضوابط طراحي)، ساختماني با پلان مربع و فرمي نزديك به مكعب مناسبتر است چون نسبت سطح به حجم چنين ساختماني به حداقل مي رسد و در نتيجه سطح كمتري در معرض شرايط خارجي قرار مي گيرد. اما در رابطه با اولويت يعني به حداقل رساندن تاثير تابش آفتاب بر سطوح خارجي ساختمان، ساختمان هر جه فرمي كشيده تر، يعني نماهاي غربي و شرقي كوچكتري داشته باشد، مناسبتر است.بام ساختمان، در تابستان بيشترين مقدار انرژي خورشيدي را در اين اقليم كسب مي كند، بنابراين كاهش سطح بام (استفاده از ساختمانهاي چند طبقه) منجر به كاهش انرژي تابشي تابيده شده به بام در ساختمان خواهد شد. اما ساختمانهاي چند طبقه داراي ديوارهاي بلندتري هستند و عملا ايجاد سايه بر روي سطح ديوارهاي خارجي آنها مشكلتر است. در ساختمانهاي يك طبقه يا دو طبقه، جلو آمدگي بام و سقف طبقه اول، امكان ايجاد سايه بر روي ديوارهاي خارجي را فراهم مي سازد. بنابراين، فرم مناسب بايد در مجموع، سطح مشرف به آفتاب كمتري داشته باشد، فرم نهايي در اين رابطه را مي توان با توجه به امكانات طرح و نحوه پاسخگويي به اين نياز انتخاب نمود.

اسلاید 9: دراقليم گرم و مرطوب ، كار آيي مصالح ساختمان سنگين، در تعديل شرايط حرارتي فضاهاي داخلي ساختمان بيش از كار آيي تهويه طبيعي است. بنابراين، ايجاد جريان دائمي هوا در فضاهاي داخلي ضرورت ندارد. در نتيجه، فرمهاي فشرده و متراكم مناسبتر از فرمهاي باز و گسترده هستند. لازم به ياد آوري است كه در ظهرها و بعد از ظهرهاي پنج ماه از سال (در گرمترين مواقع ماههاي مه، ژوئن، ژوئيه، سپتامبر و اوت - اواسط اردبيهشت تا اواسط شهريور) چون هوا بسيار گرم است بايد از ورود آن به ساختمان جلوگيري نمود. در ضمن در شبهايي كه هوا خوب است مي توان از فضاهاي خارجي ساختمان (پشت بام يا حياط) استفاده كرد، بدين ترتيب ميزان نياز به كوران از 17 در صد مواقع سال به 8 در صد كاهش خواهد يافت.عامل ديگري كه در تعيين فرم ساختمان در اين اقليم تاثير مي گذارد، كنترل بادهاي غبار آلود است. از اين نظر، ساختمانهايي كه داراي حياط هستند، مناسبترين فرم شناخته شده اند.ساختمانهاي فشرده و درون گراي موجود در بافت قديمي كه داراي فضاهايي يكطرفه و مشرف به حياطهاي داخلي واقع در سايه اند، مناسبترين فرم ساختمان در رابطه با شرايط اقليمي اين شهر را دارند.

اسلاید 10: بافت مجموعه مسكوني ضرورت ايجاد جريان دايمي هوا در فضاهاي داخلي ساختمان مهمترين واقع در يك مجموعه را تحت تاثير قرار مي دهد. هرچه هوا مناسبتر و نياز به ايجاد كوران در فضاهاي داخلي بيشتر باشد، ايجاد بافتي گسترده تر ضرورت بيشتري مي يابد. اما در اقليم گرم و مرطوب هوا در بسياري از مواقع سال گرم و در بعضي مواقع سال كمي شرجي است، از طرف ديگر، ايجاد جريان دايمي هوا در فضاهاي داخلي ساختمان ضرورتي ندارد. بنابراين، بافت مجموعه هاي مسكوني در اين شهر مي تواند كاملا فشرده باشد و نيازي به ايجاد فاصله مناسب بين ساختمانها در ارتباط با بادهاي محلي نيست.هر چه تعداد و مساحت ديوارهاي مشترك بين ساختمانهاي مجاور هم بيشتر باشد، بهتر است. در صورتي كه ساختمانها در نماهاي شرقي و غربي با هم مشترك باشند، سطح مشرف به شديدترين تابش آفتاب تابستان در اين ساختمانها كمتر خواهد شد. چسبندگي ساختمانها به يكديگر كل سطح خارجي ساختمانها را كاهش خواهد داد و اين فشردگي زمان تاخير كلي مجموعه را نيز افزايش مي دهد. نزديكي ساختمانها به يكديگر باعث افزايش ميزان سايه متقابلي خواهد شد كه اين ساختمانها بر يكديگر ايجاد مي كنند.

اسلاید 11: الگوي اشغال زمين منظور از الگوي اشغال زمين، نحوه قرار گرفتن ساختمان در قطعه زمين مربوط به آن است. فرم كالبدي ساختمانها و الگوي اشغال زمين، توام با يكديگر، بافت مجموعه مسكوني را به وجود مي آورند. در اين قسمت، الگوهاي معمول و مترادف اشغال زمين، صرفا از نظر اقليمي مورد بررسي قرار مي گيرد. هدف از اين بررسي، مطالعه معايب و محاسني است كه هر يك از اين الگوها در ارتباط با نيازهاي حرارتي و ضوابط كلي طراحي دارند. اين نحوه قرار گيري ساختمانها در هشت الگو گنجانده شده كه به تفضيل در باره هر كدام در صفحات بعدي توضيح خواهيم داد.

اسلاید 12: الگوي 1: ساختمان تقريبا در وسط زمين مورد نظر قرار گرفته و از چهار طرف به هواي خارج ارتباط دارد.در اين الگو، مساحت سطوح مشرف به شرايط خارجي به حداكثر مي رسد. نماهاي شمالي و جنوبي را مي توان به راحتي در مقابل تابش آفتاب كنترل نمود. هر چه ديوارهاي شرقي و غربي كوچكتر باشند بهتر است. در صورت پيش بيني پنجره هايي تنها در نماهاي شمالي و جنوبي، اين ساختمان اصطلاحا دو طرفه خواهد بود، يعني از دو سمت مقابل به هم نورگيري خواهد داشت، در اين حالت مي توان جهت استقرار ساختمان را در ارتباط با عملكرد اين دو نما تعيين نمود. وجود پنجره هاي مقابل هم، امكان جريان يافتن هوا در فضاهاي داخلي را فراهم مي سازند. اين الگو اصولا در مجموعه ها بافت فشرده و متراكمي را ايجاد نخواهد كرد و طبيعتا درون گرا باشد.

اسلاید 13: الگوي 2: مانند الگوي 1، با اين اختلاف كه، ساختمان تمام عرض زمين را اشغال كرده است. اين الگو نيز ساختماني دو طرفه محسوب مي شود. در اين حالت، به دليل مشترك بودن ديوارهاي شرقي و غربي ساختمانهاي مجاور هم، از تابش شديدترين آفتاب تابستاني بر سطوح خارجي ساختمان جلوگيري مي شود. مساحت سطح خارجي اين الگو كمتر از الگوي قبلي است. اين الگو غير از موارد ياد شده تفاوت ديگري با الگوي 1 ندارد و در مجموعه هاي ساختماني، بافت فشرده اي ايجاد نمي كند. به طور كلي ساختمانهاي يك يا دو طرفه درون گرا نيستند و تنها مي توان آنها را با ديوارهاي بلند محصور نمود.

اسلاید 14: الگوي 3: ساختمان در منتهي اليه قسمت شمالي زمين قرار گرفته و تمام عرض آن را اشغال كرده است.اين الگو در مجموعه هاي ساختماني به صورت ساختماني يك طرفه در مي آيد كه فقط يك نماي اصلي دارد. نسبت سطح به حجم اين الگو نيز مانند الگوي قبلي است. به دليل وجود يك نماي اصلي، كنترل تابش آفتاب به ساختمان به راحتي امكان پذير نيست و مي توان در رابطه با نورگيري و كنترل تابش آفتاب مناسبترين جهت استقرار چنين ساختماني را به سادگي تعيين كرد. در اين الگو، به دليل وجود يك نماي اصلي، امكان برقراري جريان هوا در فضاهاي داخلي امكانپذير نيست. در صورتي كه براي هر يك از فضاها در و پنجره پيش بيني شود، جريان هواي آرامي در آنها ايجاد خواهد شد.

اسلاید 15: الگوي 4: ساختمان مانند حالت قبل در منتهي اليه شمالي قطعه زمين قرار دارد. با اين تفاوت كه در اين الگو حياط كوچكي در قسمت شمالي ساختمان پيش بيني شده است.تنها تفاوتي كه در اين الگو با الگوي قبلي دارد، اين است كه در اين حالت مي توان با پيش بيني بازشوهايي در نماهاي معطوف به حياط كوچك، امكان برقراري جريان هوا در فضاهاي داخلي را فراهم ساخت. نسبت سطح به حجم اين الگو كمي بيشتر از الگوي قبلي است.

اسلاید 16: الگوي 5: ساختمان «L» شكل در اين نمونه ساختمان دو ضلع عمود بر هم قطعه زمين را اشغال كرده و داراي دو نماي عمود بر هم است. اين نمونه، در مجمعه هاي ساختماني مي تواند بافت نسبتا متراكمي ايجاد نمايد. در صورتي كه ساختمانهاي واقع در يك مجموعه، در نماهاي غير اصلي به يكديگر اتصال يابند، مساحت سطوح خارجي آنها تقليل خواهد يافت. هر يك از بالهاي ساختمان، باعث ايجاد سايه متقابل بر يكديگر مي شوند و در مجموع، سطوح واقع در سايه ساختمان افزايش مي يابد. شكستگي ايجاد شده در اين فرم وجود نماهاي عمود بر هم، امكان درون گرا بودن و بسته شدن فرم ساختماني را فراهم مي سازد. مشكل عمده اي كه در اين الگو وجود دارد اين است كه، نماهاي عمود بر هم، در صورتي كه هر دو داراي يك ارزش باشند، امكان تعيين جهتي مناسب براي استقرار ساختمان را فراهم نمي سازد و در صورتي كه يكي از نماها در جهت مناسبي قرار داده شود، نماي ديگر جهت مطلوبي نخواهد داشت. علاوه بر اين، گرچه ساختمان داراي دو نماي اصلي است، اما از نظر ايجاد كوران در فضاهاي داخلي اين دو نما نقش مهمي ايفا نمي كننند.

اسلاید 17: الگوي 6: ساختمان دو طرفه مجزا، ساختمان به طور مجزا در دو طرف زمين مورد نظر قرار گرفته است. هر يك از قسمتهاي اين ساختمان مانند يك ساختمان يكطرفه عمل مي كند، بنابراين موارد ياد شده در مورد ساختمان يكطرفه در مورد هر يك از قسمتهاي اين الگو صادق است. در ارتباط با مساحت سطوح خارجي و نسبت سطح به حجم و همچنين كنترل تابش آفتاب و تعيين جهت استقرار ساختمان، اين الگو مشابه الگوي دو طرفه عمل مي كند. در مواردي كه زير بناي كافي وجود دارد و مي توان فضاهاي جداگانه اي براي استفاده در فصول مختلف پيش بيني نمود، اين الگو، الگوي بسيار مناسبي است. قسمت شمالي كه نماي جنوبي دارد براي زمستانها كاملا مناسب است و قسمت جنوبي كه رو به شمال است، براي استفاده در تابستانها مفيد خواهد بود. اين الگو مي تواند فرمي درون گرا و بافتي متراكم ايجاد كند.

اسلاید 18: الگوي 7 : ساختمان U شكل پيشنهاد چنين الگويي تنها در قطعات بزرگ ميسر ايت. در اين الگو، در صد اشغال زمين بسيار بالاست و مي توان با كنار هم چيدن چنين الگويي، مجموعه هاي ساختماني بسيار متراكمي احداث كرد.علي رغم وجود سه نماي مختلف، در اين الگو نيز نمي توان جريان هواي مناسبي در فضاهاي داخلي ايجاد نمود. در صورتي كه در نما يا نماهاي مشرف به خارج (كوچه ها) باز شوهايي پيش بيني شود، مشكل ايجاد جريان هوا در فضاهاي داخلي بر طرف خواهد شد، اما در اين حالت، كل مساحت سطح خارجي ساختمان و در نتيجه نسبت سطح به حجم ساختمان افزايش مي يابد. در صورتي كه چنين ساختمانهايي در نماهاي غير اصلي به هم اتصال داشته باشند، بافت مجموعه بسيار متراكم و نسبت سطح به حجم هر يك از ساختمانها و كل مجموعه ساختماني بسيار كم خواهد شد. نماهاي مختلف، يا قسمتهاي مختلف چنين الگويي باعث ايجاد سايه متقابل بر روي يكديگر مي شوند. به همين دليل اين الگو از نظر كنترل سطوح خارجي در مقابل تابش آفتاب الگوي مناسبي است. كليه نماهاي اصلي اين نمونه معطوف به حياط مركزي هستند و فرم اين ساختمان اصولا درون گرا است.وجود سه نما اصلي و هم ارزش در اين الگو ، تعيين جهت مناسبي براي هر سه نما را ، عملا غير ممكن مي سازد.

اسلاید 19: الگوي 8 : ساختمان حياط مركزياين الگو در قطعات بزرگ قابل پيشنهاد است. ساختمان داراي چهار نماي اصلي است كه در چهار جهت مختلف جغرافيايي قرار دارد. از نظر عملكرد اقليمي، چنين الگويي تنها در مواردي قابل پيشنهاد است كه نماهاي مختلف داراي ارزشهاي متفاوتي باشند، يا امكان تغيير فصلي محل زندگي وجود داشته باشد، چون نماهاي مختلف در فصول مختلف عملكرد متفاوتي دارند.اين الگو در مجموعه هاي ساختماني، بافت بسيار متراكمي را به وجود مي آورد. سايه متقابلي كه در اين الگو ايجاد مي شود بسيار زياد است و هميشه قسمتي از حياط در سايه قرار مي گيرد. اين فرم كاملا درون گرا و نسبت به محيط خارج كاملا بسته است.در صورتي كه باز شوهاي فضاهاي مختلف فقط به حياط باز شوند، مشكلي از نظر تاثير گرد و غبار در ساختمان وجود نخواهد داشت اما عملا تمام فضاها يكطرفه و جريان هوا در فضاهاي داخلي بسيار كم خواهد بود. به دليل وجود چهار نماي مختلف كه هر يك در جهت متفاوتي قرار دارند، عملا تعيين جهت استقرار براي اين الگو در صورت هم ارزش بودن نماها بي معني است. ساختمان حياط مركزي، الگوي كاملا آشنايي در بافت قديمي است.

اسلاید 20: جهت استقرار ساختمانهايكي از مهمترين عواملي كه در شكل گيري محيطهاي مسكوني تاثير مي گذارد، جهت استقرار ساختمانها و شبكه هاي دسترسي است. در تعيين جهت استقرار مناسب براي ساختمان همواره بايد به عواملي چون دسترسي، شيب و توپوگرافي زمين، ارتباط با ساختمانهاي اطراف، اشراف، چشم انداز و بالاخره شرايط اقليمي محل مورد نظر توجه داشت. امكانات اقتصادي و مسائل فرهنگي، نحوه ساخت و وضعيت اقليمي هر محل، تعيين كننده نسبت اهميت هر يك از عوامل ياد شده در تعيين جهت استقرار ساختمان هستند. هر چه امكانات ساخت و كنترل شرايط محيطي ساختمان محدودتر و شرايط اقليمي وخيم تر باشد، ضرورت هماهنگي ساختمان با طبيعت و شرايط اقليمي بيشتر خواهد شد. در هر صورت جهت انتخاب شده براي ساختمان بايد جوابگوي كليه نيازهاي مطرح شده در جامعه مربوطه باشد. در اين قسمت، جهت استقرار ساختمان صرفا در رابطه با شرايط اقليمي تعيين مي شود. به همين دليل لازم است در انتخاب جهت نهايي، كليه جهتهايي كه از نظر اقليمي قابل قبولند در ارتباط با عوامل ديگر مورد بررسي قرار گيرند. نقش هر يك از عناصر مختلف اقليمي در تعيين جهت استقرار ساختمان در شرايط اقليمي گوناگون، متفاوت است. در مناطق گرم، هدف پرهيز از كسب حرارت ناشي از تابش آفتاب در مواقع گرم است. در مناطق سرد، هدف پرهيز از كسب سرماي ناشي از دماي پايين در مواقع سرد است.در مناطق مرطوب كوشش مي شود تا از وزش بادهاي محلي در خنك كردن فضاهاي داخلي ساختمان حداكثر استفاده به عمل آيد.

اسلاید 21: در شرايط اقليمي مناطق گرم و خشك، با توجه به نيازهاي حرارتي ساختمان و امكانات طبيعي موجود، مي توان ضوابط تعيين جهت استقرار ساختمان را به ترتيب اولويت بشرح ذيل مشخص نمود:كسب حداقل انرژي خورشيدي در مواقع گرمجلوگيري از نفوذ مستقيم آفتاب به فضاهاي داخلي در مواقع گرمجلوگيري يا تقليل تاثير بادهاي گرم و غبار آلود در فضاهاي داخلي و خارجي ساختمانكسب انرژي خورشيدي در مواقع سردتامين جريا ن هوا در فضاهاي داخلي در مواقع ضروريتوجه به اولويت يا نسبت اهميت هر يك از موارد ياد شده، در تعيين جهت استقرار، امري ضروري است چون عملا تامين نيازهاي ساختمان در رابطه با كليه عناصر اقليمي و به طور يكسان، امكانپذير نيست.رديفهاي اول، دوم و چهارم ضوابط تعيين جهت استقرار ساختمان به تاثير تابش آفتاب و رديفهاي سوم و پنجم به تاثير وزش بادهاي محلي در ساختمان مربوط مي شوند. در قسمتهاي بعد، مناسبترين جهت ساختمان در رابطه با اين دو عنصر اقليمي تعيين مي شود.

اسلاید 22: جهت استقرار ساختمان و تابش آفتابهمان طور كه اشاره شد، اولين الويت در تعيين جهت استقرار ساختمان در كليه مناطق گرم كسب حداقل انرژي خورشيدي در مواقع گرم سال است. با توجه به اينكه اولويت چهارم تعيين جهت استقرار نيز به كسب انرژي خورشيدي در مواقع سرد اختصاص يافته، مي توان در رابطه با كسب انرژي خورشيدي در طول سال اين دو ضابطه را به صورت يك ضابطه بدين صورت تعريف نمود:«كسب حداقل انرژي خورشيد در مواقع گرم و حداكثر آن، در مواقع سرد».اولين گام در تعيين چنين جهتي، مشخص ساختن مواقع گرم و مواقع سرد سال است. منظور از مواقع گرم، مجموعه زمانهايي است كه در آن زمانها به دليل بالا بودن دماي هوا نيازي به دريافت انرژي خورشيدي در ساختمان نيست، چون در چنين مواقعي ورود، آفتاب به فضاهاي داخلي باعث گرم شدن هواي داخل ساختمان مي شود. منظور از مواقع سرد نيز مجموعه زمانهايي است كه در آن زمانها به دليل پائين بودن دماي هوا، كسب انرژي خورشيدي در فضاهاي داخلي مفيد است بر اساس بررسيها و تحقيقات انجام شده، حد پائين آسايش، يعني دماي موثر 22 درجه سلسيوس به عنوان مرز نياز به سايه يا مرز بين مواقع گرم و مواقع سرد در ارتباط با كسب انرژي خورشيدي پيشنهاد شده است.بالا بودن دماي هوا و شديد نبودن نوسان روزانه دماي هوا در ماههاي گرم، نمي توان با استفاده از زمان تاخير مصالح، شرايط داخلي ساختمان را به طور كلي كنترل نمود. اما در هر صورت، استفاده از چنين مصالحي، باعث بهبود نسبي شرايط هواي داخل ساختمان خواهد شد.

اسلاید 23: محوطه سازي: حرارتي كه در روز در مصالح جدارهاي خارجي ساختمان جذب و ذخيره مي شود، پس از غروب آفتاب به صورت اشعه موج بلند به آسمان يا محيطهاي خنك تابيده مي شود. بنابراين لازم است فاصله مناسبي بين درختهاي موجود در محوطه و ديوارهاي خارجي پيش بيني شود تا از تابش اين اشعه جلوگيري به عمل نيايد.

اسلاید 24: پنجره ها : پنجره ها ضعيفترين قسمت جدارهاي خارجي ساختمان در رابطه با جلوگيري از انتقال حرارت خارجي به داخل اند. هر چه تعداد پنجره هاي واقع در سطوح خارجي ساختمان كمتر و اندازه آنها كوچكتر باشد، مقدار حرارت انتقال يافته از آنها به فضاهاي داخلي كمتر خواهد بود. در صورتي كه در پشت پنجره ها دريچه هاي چوبي يا شبكه هاي متحركي از جنس عايق حرارتي نصب شود، ميزان حرارت انتقال يافته از اين پنجره ها (به هر صورت، هدايت، نفوذ اشعه مستقيم، پراكنده و منعكس شده ) به حداقل خواهد رسيد.

اسلاید 25: محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب در مواقع گرممنظور از محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب، جلوگيري از نفوذ مستقيم آفتاب به فضاهاي داخلي و همچنين ايجاد سايه بر سطوح خارجي (ديوارها و حتي بام) در تابستان است. در مناطق گرمسير، تاثير تابش آفتاب تابستاني، در گرم كردن فضاهاي داخلي ساختمان آن قدر زياد است كه بايد آن را نه تنها با تعيين جهت استقرار و طراحي مناسب بلكه با پيش بيني سايه بانهاي مناسب كنترل نمود.

اسلاید 26: انتخاب زمين: زمينهايي كه شيبي مشرف به شرق يا غرب دارد، براي ساختمان سازي در اين اقليم مفيد نيستند. شيب موجود در اين زمينها باعث مي شود كه سطح آفتاب گير ساختمان در صبحها يا بعد از ظهرها تابستان، كه شدت تابش آفتاب بر سطوح قائم زياد است افزايش يابد.

اسلاید 27: محوطه سازي: با نشاندن درخت در محوطه و در فاصله اي نزديك به ساختمان، به خصوص در گوشه هاي جنوب شرقي و جنوب غربي، مي توان بر سطوح خارجي ساختمان سايه مناسبي ايجاد نمود. نماي جنوبي ساختمان، آفتاب را، در اواسط روز در يافت مي كند. در اين زمان، پرتوهاي خورشيدي تقريبا به صورت عمودي بر زمين مي تابند. به همين دليل درختها قادر به ايجاد سايه بر روي نماهاي جنوبي ساختمان نيستند. درختهاي خزان دار، مانع از نفوذ آفتاب زمستاني به فضاهاي داخلي ساختمان نمي شوند.

اسلاید 28:

اسلاید 29:

اسلاید 30: شكل كالبدي ساختمان: چون در اقليم، شدت تابش آفتاب تابستاني بر ديوارهاي شرقي و غربي خيلي زياد است، فرمهايي مناسبترند كه مساحت ديوارهاي شرقي و غربي آنها كمتر باشد. در اين رابطه، استفاده از فرمهايي كه قادر به ايجاد سايه متقابل بر روي سطوح خارجي خود هستند، ترجيح دارد.

اسلاید 31: ديوارهاي خارجي: مقدار حرارتي كه در روزهاي گرم از طريق تابش آفتاب، در ديوارهاي خارجي جذب مي شود، خيلي زياد است. اين حرارت مي تواند با مدتي تاخير به فضاهاي داخلي راه يافته و موجب گرم شدن اين فضاها شود. بنابراين، بايد به هر طريق كه ممكن است، ميزان جذب اين حرارت را كاهش داد. استفاده از رنگهاي روشن و ايجاد سايه بر روي ديوارهاي مشرف به آفتاب تابستان و همچنين پيش بيني يك لايه عايق حرارتي در سطح خارجي ديوارها مفيد خواهد بود.

اسلاید 32: بام: بام ساختمان در تابستان مقدار انرژي خورشيدي بيشتري را نسبت به بقيه سطوح خارجي دريافت مي نمايد. حرارتي كه در نتيجه اين تابش در بام ايجاد مي شود، عامل بسيار مهمي در گرم كردن فضاهاي داخلي ساختمان در تابستان محسوب مي گردد. بنابراين ، بايد با استفاده از روشهاي مختلف، تاثير تابش آفتاب بر بام را به حداقل ممكن رساند. پيش بيني پوششهايي از رنگهاي روشن و سطوح منعكس كننده براي بام، استفاده از بامهاي دو پوش (دو لايه) يا استفاده ازعايق حرارتي در ساختار بام مفيد خواهد بود.

اسلاید 33: پنجره ها: چون نماهاي شرقي و غربي ساختمان، در تابستان آفتاب بسيار شديدي دريافت مي كنند، بايد حتي المقدور از پيش بيني پنجره يا سطوح شيشه اي در اين نماها خودداري نمود. در صورتي كه پيش بيني چنين پنجره هايي اجتناب ناپذير باشد، بايد اندازه آنها كوچك وتعدادشان محدود باشد. اين پنجره ها بهتر است افقي باشند (ارتفاع كم و طول زياد) تا بتوان سايه بيشتري بر روي آنها ايجاد نمود. به طور كلي، پنجره هاي واقع در نماهاي خارجي، بايد حتما داراي سايه بان يا عناصر ديگري باشند كه بر روي آنها سايه ايجاد كنند.

اسلاید 34: سايه بانها: سايه بانها بايد در كليه مواقع گرم سال، بر روي سطح خارجي پنجره ها سايه ايجاد كنند. دريچه ها يا شبكه هاي چوبي پشت پنجره، مي توانند در ايجاد سايه بر سطوح شيشه اي مفيد واقع شوند. به طور كلي سايه بانها (از هر نوع كه باشند) بايد در سطح خارجي پنجره ها يا نورگيرها نصب شوند و ظرفيت حرارتي اندكي داشته باشند. ظرفيت حرارتي كم، باعث خواهد شد كه پس از غروب آفتاب، سايه بانها به سرعت خنك و مانع از گرم شدن هواي مجاور سطح خارجي پنجره شوند. سايه بانهاي داخلي (پرده ها، كركره هاو…..)چون در معرض تابش آفتاب قرار مي گيرند، گرم شده و خود به مرور باعث گرم شدن هواي داخلي مي شوند. در نماي خارجي ساختمان، در محل اتصال سايه بان به ديوار، لازم است شكافهايي پيش بيني شوند تا امكان بالا رفتن هواي گرم شده را فراهم سازند و از ماندگاري هواي گرم در سطح پنجره جلوگيري كنند. در صورتي كه هواي گرم در سطح پنجره باقي بماند، باعث گرم شدن شيشه و انتقال حرارت بيشتري از طريق هدايت و همرفت به داخل مي شود.

اسلاید 35: جلوگيري از افزايش رطوبت هوادر اقليم گرم و مرطوب به دليل رطوبت موجود در هوا و گرماي زياد تابستان رطوبت موجود در هواي اين اقليم به طور كلي كافي و حتي در بعضي از مواقع تابستان از حد قابل قبول هم تجاوز مي كند. بنابراين، هر گونه افزايش در رطوبت هوا و به هر مقدار، باعث وخيم تر شدن شرايط حرارتي هوا خواهد شد. به همين دليل بايد از هر گونه افزايش در رطوبت هوا جلوگيري به عمل آيد.

اسلاید 36: مكانيابي: استخرها، گياهان و سطوح آبگير، بايد در محلهايي پيش بيني شوند كه وزش باد باعث هدايت بخار آب حاصل از آنها به داخل ساختمان نشود. در داخل ساختمان، بايد از تابش مستقيم آفتاب بر سطح گياهان جلوگيري نمود. فضاي آشپزخانه و رختشويخانه بايد كاملا تهويه شود.

اسلاید 37: محوطه سازي: در كف سازيها، به خصوص كف سازي محوطه اطراف ساختمان، بايد از مصالح و تبخير آن و در نتيجه، از افزايش رطوبت هوا جلوگيري به عمل آيد. مخصوصا بايد از ماندن آب در محوطه هاي آفتاب گير جلوگيري شود. براي آبياري و هدايت آبهاي سطحي، حتي المقدور بايد آبروهاي سرپوشيده پيش بيني شوند.

اسلاید 38: جلوگيري از تاثير بادهاي غبار آلود در فضاهاي داخلي و خارجي ساختمان طوفان و گردوغبار علاوه بر ايجاد ناراحتي فيزيكي (خارش چشم، بيني و حلق) تميزكاري مكرر فضاهاي داخلي را الزام آور مي سازد. مضافا به اينكه مي توانند براي مصالح ساختماني زيان آور باشند. برخورد مكرر دانه هاي شن اغلب به چوب، فلزات، رنگها، سطوح گالوانيزه و ساير سطوح خارجي آسيب مي رساند. جمع شدن شن بر روي بامها نه تنها باعث افزايش بار وارد بر ساختمان مي شود، بلكه دريچه آبروها را نيز مسدود مي كند.ذرات شني كه از روي زمين بلند مي شوند حتي به هنگام وزش شديدترين بادها معمولا از يك متري سطح زمين بالاتر نمي روند. اما ذرات گرد و غبار تا ارتفاع خيلي زيادي بالا مي روند و قبل از آنكه به زمين برگردند تا فواصل بسيار دوري در فضا حركت مي كنند.

اسلاید 39: محوطه سازي: حركت ذرات شن را، به دليل تمايلي كه به بالا و پايين و رفتن روي سطح زمين دارند، مي توان با استفاده از موانع نسبتا كوچك متوقف كرد. مانعي به ارتفاع 7/1 متر وسيله كاملا موثري است بخصوص حياطهاي داخلي در اين موردكاملا مفيدند.

اسلاید 40: شكل كالبدي: كنترل نفوذ ذرات گرد و غبار نسبتا مشكل است و موانع مورد استفاده حداقل بايد هم ارتفاع خود ساختمان باشد و در فاصله اي كمتر از 6 متر نسبت به ساختمان قرار داده شوند تا محافظت را به نحو موثري انجام دهند. اما چنين ديوارهايي مانع از تاثير نسيمهاي خنك كه به هنگام غروب مي ورزند خواهند شد. حياطهاي داخلي محافظ مناسبي براي ساختمان در برابر گرد و غبار محسوب مي شوند، البته در صورتي كه عمق آنها در جهت وزش باد غالب بيش از دو برابر ارتفاع ساختمان نباشد.دريچه هاي چوبي با شبكه هاي چوبي پشت پنجره، كه امكان مسدود نمودن آنها در مواقع ضروري وجود دارد، احتمالا ساده ترين راه جلوگيري از نفوذ شن و گرد وغبار در جبهه هاي رو به باد و فضاهاي داخلي هستند. گياهان موجود در محوطه ساختمان، پنجره هاي كوچك، ساختمانهاي نزديك به هم و خيابانهاي باريك و پيچ در پيچ، همگي به كاهش آسيبهاي ناشي از ريگ روان و گرد و غبار كمك ميكنند.

اسلاید 41: هدايت آفتاب به فضاهاي داخلي در زمستانهدف از هدايت به فضاهاي داخلي، استفاده از انرژي حرارتي خورشيد در گرم كردن فضاهاي داخلي و جلوگيري از نمناكي اين فضاها درزمستان است. با توجه به كوتاه بودن اين دوره و سخت نبودن آن، اين رديف در اولويت پنجم قرار ميگيرد. بنابراين، پاسخگويي به اين نياز تنها در صورتي قابل توجيه است كه نيازهاي حرارتي اشاره شده در اولويتهاي قبلي تامين شده باشند.

اسلاید 42: جهت استقرار ساختمان: در تعيين جهت استقرار ساختمان بايد به امكان بهره گيري از انرژي خورشيدي در زمستان نيز توجه شود. به عبارت ديگر، بايد جهتي انتخاب شود كه در عين كسب حداقل انرژي خورشيدي در مواقع گرم، امكان كسب مقداري انرژي حرارتي در مواقع سرد را نيز داشته باشد.

اسلاید 43: پلان: پلان ساختمان بهتر است در جهت محور شرقي غربي گسترش يابد تا در نتيجه نماي رو به آفتاب زمستان يعني نماي جنوبي، سطح بيشتري داشته باشدونماهاي شرقي و غربي كه تنها در تابستان تابش آفتاب را دريافت مي كنند، كاهش يابند.سازماندهي پلان: بهتر است فضاهاي زندگي در سمت جنوبي و فضاهاي كه بندرت مورد استفاده قرار مي گيرند، مثل انبارها، در سمت شرقي و غربي ساختمان قرار داده شوند، پلان ساختمان بايد به صورتي سازماندهي شود كه امكان نفوذ آفتاب به فضاهاي داخلي در مواقع سرد فراهم باشد.

اسلاید 44: سايه بانها: در محاسبه عمق سايه بانها بايد به مسئله هدايت آفتاب زمستاني به فضاهاي داخلي نيز توجه شود. عمق سايه بانها بايد در حدي باشد كه در عين جلوگيري از نفوذ آفتاب تابستاني به فضاهاي داخلي، مانع از نفوذ آفتاب زمستاني به اين فضاها نشوند.نماي شمالي از خيابان دست اندازهاي بلند و مشبك فضاي خارجي و محافظت شده اي را در جهت استفاده در عصرها و شبها فراهم مي سازند.در ادامه به ذكر چند نمونه ساختمان و سايه بان هاي آنها مي پردازيم.

اسلاید 45: نمونه 1: ساختمان دو طبقه و نسبتا بزرگي است كه از سمت شمال به فضاي باز محله و از سمت غرب به يك كوچه باريك محدود شده است. ساختمان داراي سه حياط مركزي است، يك بيروني ( حياط كوچك ) و دو اندروني ( حياط بزرگ و يك حياط كوچك ).بدون استثناء‌در هر سه حياط، ايوانهاي مسقفي كه دور تا دور حياط چرخيده اند، ديوارهاي خارجي مشرف به حياط را، در تابستان در سايه نگه مي دارند. اتاقها و سايرفضاهاي اين واحد مسكوني در اطراف حياطها شكل گرفته اند. ايوانهاي مسقف قرار گرفته در سايه، ارتباط بين فضاهاي مختلف ساختمان را تامين مي كنند. در حياط بزرگ اندروني ايوان طبقه اول هم مسقف است امادرحياطهايكوچك، فقط بام طبقه همكف جلو آمده است و ايوان طبقه اول مسقف نيست.نورگيري كليه فضاهاي ساختمان از حياط انجام مي شود. البته فضاهايي كه در حاشيه كوچه باريكتر قرار گرفته اند داراي پنجره هايي رو به كوچه نيز هستند. شايد دليل وجود چنين پنجره هايي، باريك بودن كوچه و مرتفع بودن ديوار رو به روي پنجره هاست كه باعث ايجاد سايه بر روي پنجره ها مي شود. اندازه نور گيرها بسيار كوچك است و در اين نمونه نيز مانند نمونه هاي ديگر، قسمت اعظم مساحت پنجره با تخته پوشيده شده است.ارتفاع سقف اتاقها خيلي زياد است، اين امر باعث زياد شدن حجم اتاقها، علي رغم كم بودن مساحت آنها شده است. مصالح ديوارها، عمدتا خشت با نما سازي آجري و مصالح به كار رفته در بام، چوب، پوشال و گل است. ضخامت ديوارها بسيار زياد و رنگ خارجي آنها روشن است. به دليل مرطوب بودن زمين، ديوارها تا ارتفاع تقريبا يك متري سيمان كاري شده اند.

اسلاید 46: نمونه 1 نماي غربي از داخل ايوان رو به شرق نمونه 1 : نماي خارجي از داخل حياط ايوانهاي عريض نماهاي خارجي رادر سايه نگاه مي دارند وفضاي خارجي مناسبي فراهم مي سازند.1 -هشتي 2- اتاق 3- حمام 4- اتاق 5- آشپزخانه 6- مضيف 7- سرسرا 8- اتاق اندروني 9- آشپزخانه 0 1- حياط بيروني 11- حياط اندروني 12- اتاق ميهمان 13- توالت 14- دستشويي 15- بالكن

اسلاید 47: نمونه 1 : پلان طبقه همكف. نور گيري كليه فضاها از حياط تامين مي شود و جلو آمدگي بام سطوح خارجي را در سايه نگاه مي دارد.1- هشتي 2- اتاق 3- حمام 4- اتاق 5- آشپزخانه 6 – مضيف 7- سرسرا 8- اتاق اندروني 9- آشپزخانه 10- حياط بيروني 11- حياط اندروني 12- اتاق ميهمان 13- توالت 14- دستشويي 15 – بالكننمونه 1 پلان طبقه اول

اسلاید 48: مناطق گرم و مرطوب

اسلاید 49: اقليم گرم و مرطوب (سواحل جنوبي)سواحل جنوبي ايران كه به وسيله رشته كوههاي زاگرس از فلات مركزي جدا شده اند. اقليم گرم و مرطوب كشور را تشكيل مي دهند. (از ويژگيهاي اين اقليم تابستانهاي بسيار گرم و مرطوب و زمستانهاي معتدل است). حداكثر دماي هوا در تابستان اين مناطق به 35 تا 40 درجه سانتيگراد و حداكثر رطوبت نسبي آن به 70 درصد مي رسد. (رطوبت هوا در اين اقليم در تمام فصول سال زياد بوده به همين دليل اختلاف درجه هوا در شب و روز و در فصول مختلف كم است)تفاوت دماي هواي روي خشكي و روي دريا در اين مناطق باعث به وجود آمدن نسيمهاي دريايي و خشكي مي شوند اما اين مناطق داخلي آرام و سرعت باد، در صورتي كه وجود داشته باشد، بسياركم است)

اسلاید 50: از خصوصيات ديگر اين اقليم شدت زياد تابش آفتاب است كه در هواي مرطوب اين ناحيه باعث خيرگي ناراحتي چشم مي شود. البته شدت تشعشات خورشيدي مستقيم پراكنده دريافت شده به وضعيت هوا بستگي دارد. وقتي آسمان ابري و شيري رنگ است، شدت تابش اشعه پراكنده شده به حداكثر رسيده و روشنايي بسيار زياد آن باعث ناراحتي چشم مي شود. مقدار اشعه منعكس شده از زمين نيز به وضعيت آسمان از نظر ابري بودن و نوع پوشش زمين بستگي دارد، وقتي آسمان ابري يا سطح پوشيده از گياه باشد اين مقدار به حداقل مي رسد. اما در صورتي كه هوا صاف يا زمين لم يزرع باشد مقدار اشعه منعكس شده از سطح زمين به حداكثر خواهد رسيد.شهرهاي، بندر عباس، جاسك، آبادان و اهواز از جمله شهرهاي اين اقليم بوده كه البته به نسبت قرار گرفتن در سواحل مختلف و فاصله اي كه از دريا دارند از نظر گرما و رطوبت هوا و همچنين ميزان بارندگي با هم متفاوت هستند. به طور كلي ميزان بارندگي با هم متفاوت هستند. به طور كلي ميزان بارندگي در سواحل خليج فارس بيشتر و منظم تر است. در حالي كه سواحل درياي عمان كه تحت تاثير بادهاي اقيانوس هند قرار دارند داراي بارانهاي نامنظم و خشك ساليهاي فراوان مي باشند.

اسلاید 51: ويژگيهاي معماري بومي مناطق معتدل و مرطوبمعماري بومي اين گونه مناطق، كه بيشتر كرانه هاي درياي خزر و دامنه هاي شمالي كوهها ي البرز را شامل مي شود. به طور كلي از ويژگيهاي ذيل برخوردار مي باشد.در نواحي خيلي مرطوب، كرانه هاي نزديك به دريا، براي محافظت ساختمان از رطوبت بيش از حد زمين، خانه ها بر روي پايه هاي چوبي ساخته شده اند اما در دامنه كوهها كه رطوبت كمتر است، معمولا خانه ها بر روي پايه هاي از سنگ و گل و در پاره اي موارد بر روي گربه روهايي بنا گرديده اند. به منظور حفاظت اطاقها از باران، بالكنهاي عريض و سر پوشيده اي در اطراف اطاقها ايجاد گرديده اند. اين فضاها در بسياري از ماههاي سال براي كار و استراحت و در پاره اي موارد براي نگهداري محصولات كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرند. اكثر ساختمانها با مصالحي با حداقل ظرفيت حرارتي بنا گرديده اند. و در صورت استفاده از مصالح ساختماني سنگين، ضخامت آنها در حداقل ممكن نگهداشته شده (استفاده از مصالح ساختماني سبك در اين مناطق بسيار منطقي است. هنگامي كه نوسان دماي روزانه هوا كم است ذخيره حرارت هيچگونه استفاده اي نداشته و علاوه بر اين، مصالح ساختماني سنگين تا حدود زيادي از سودمندي تهويه و كوران كه يكي از ضروريات در اين منطقه است مي كاهند).

اسلاید 52: 4- استفاده از كوران و تهويه طبيعي بدون استثناء در تمام ساختمانهاي اين گونه مناطق به چشم مي خورد. به طور كلي ساختمانها داراي پلانهايي گسترده و باز بوده و بيشتر اشكالي هندسي، طويل و باريك هستند. به منظور حداكثر استفاده از وزش باد در ايجاد تهويه طبيعي در داخل اطاقها،جهت استقرارساختمانهابا توجه و در رابطه با جهت وزش نسيمهاي دريا انتخاب گرديده اند. در نقاطي كه وزش باد شديد و طولاني است، قسمتهاي رو به باد ساختمانها كاملا بسته هستند. 5- از نظر سازمان يابي بناها در مجموعه نيز به منظور استفاده هر چه بيشتر از جريان هوا و همچنين به دليل فراواني آب امكان دسترسي به آن نقطه، ساختمانها غير متمركز و پراكنده هستند.6- به دليل وجود بارندگي زياد در اين مناطق بامها شيب دار بوده و اكثرا شيبشان تند است.

اسلاید 53: شكل شماره 1 : يك خانه روستايي در دهشال شمال ايران شكل شماره 2 : شيخاور , از مناطق شمالي ايران

اسلاید 54:

اسلاید 55: ويژگيهاي معماري بومي مناطق سرد با آنكه ميزان سرما و دوام آن در مناطق سرد متفاوت است اما به طور كلي اصولي كه به منظور جلوگيري از اتلاف گرماي ساختمان در اين گونه مناطق رعايت گرديده يكسان و عمدتا مشابه اصولي است كه درمعماري مناطق گرم و خشك مورد توجه بوده است. با اين تفاوت كه در مناطق سرد منبع ايجاد حرارت در داخل ساختمان قرار داشته و هم چنين كوشش گرديده است تا آنجا كه ممكن است به شكل طبيعي يا با استفاده از بخاري هاي بزرگ، گرماي ناشي از افراد، گرماي ناشي از پخت و پز يا حتي حيوانات، ساختمان را گرم نمود. اصول عمده اي كه در معماري بومي اين مناطق رعايت گرديده به شرح ذيل مي باشد.استفاده از پلان هاي متراكم و فشرده به حداقل رساندن سطح خارجي در برابر حجم مورد پوشش استفاده از مصالحي كه داراي ظرفيت و عايق حرارتي خوب هستند.به حداقل رساندن ميزان تعويض هواي داخلي و تهويه طبيعي و در نتيجه جلوگيري از ايجاد سوز در داخل و فرار گرماي داخلي به خارج . انتخاب بامهاي مسطح و نگاهداري برف بر روي بامها به عنوان عايق حرارتي.

اسلاید 56: تنها تفاوتي كه ممكن است بين معماري اين مناطق و مناطق گرم و خشك وجود داشته باشد ضرورت و تمايل بهره گيري از گرماي ناشي از تابش آفتاب در داخل ساختمان و در زمستان است، كه البته اين نياز معمولا به وسيله عامل باد و سرماي ناشي از وزش آن بر ساختمان تحت الشعاع قرار گرفته و در كل سعي گرديده سطح خارجي در حداقل ممكن نگاهداشته شود. اما در هر صورت به منظور استفاده از انرژي حرارتي تابش آفتاب پوشش سطوح خارجي، تيره رنگ انتخاب گرديده و ابعاد پنجره ها نيز در مقايسه با مناطق گرم و خشك افزايش يافته است.

اسلاید 57:

اسلاید 58: ويژگيهاي معماري بومي مناطق گرم و مرطوباصولي كه در معماري اين مناطق رعايت گرديده تا حدودي مشابه اصول مطرح شده در مناطق معتدل و مرطوب بوده و به طور خلاصه عبارتند از: استفاده از مصالح ساختماني با ظرفيت حرارتي كم در سايه كامل قرار دادن ساختمان: در اينجا نيز ايوانهاي عريض و سر پوشيده اي كه هم از نفوذ باران به داخل جلوگيري نموده و هم سايه اي كامل بر روي ديوار اطاقها ايجاد مي نمايند مورد استفاده قرار گرفته اند. در نقاط نزديك به دريا، به منظور استفاده از نسيمهاي خنك دريا بادگيرهايي بزرگ مورد استفاده قرار گرفته و اكثر ساختمانهاي اين نقاط داراي بادگير هستند. اما در مناطق دور از دريا كه كمتر تحت تاثير نسيم دريا قرار دارند، بادگيرها بسيار كوچك و كوتاه بوده و در بسياري از نقاط نيز از ساختمان حذف گرديده اند. در اين مناطق به دليل گرمي و رطوبت زياد هوا، ميزان تهويه طبيعي از اهميت زيادي برخوردار نبوده و به همين دليل پيش بينهايي لازم در مورد ايجاد كوران در داخل ساختمان به عمل نيامده است. استفاده از باد گيرهاي مشرف به دريا جهت استفاده از نسيم هاي خنك دريا . بندر لنگه

اسلاید 59: اصول رعايت شده در معماري بومي مناطق اقليمي چهارگانه ايران

اسلاید 60: فرم ساختمان در رابطه با اقليمهمانگونه كه در قسمت هاي قبل مشخص گرديد خصوصيات طرح و ويژگي هاي مصالح به كار رفته در هر ساختمان در عكس العملهاي هر ساختمان در برابر عوامل اقليمي پيرامونش تاثير فراواني دارد. ميزان انرژي خورشيدي جذب شده يا نفوذ يافته در ساختمان، دماي هوا و سطوح داخلي و…به اين ويژگيها بستگي دارد. در اينجا به منظور ياد آوري به طور خيلي خلاصه به حدود تغييراتي كه اجزاء مختلف ساختمان در ميزان تاثير عوامل اقليمي بر آن مي گذارند اشاره مي كنيم.

اسلاید 61: انرژي خورشيدي جذب شده در ديوارهامقدار انرژي خورشيدي جذب شده در ديوارهاي بستگي دارد. سطوح سفيد و براق تنها حدود 15% انرژي خورشيدي دريافت شده را جذب مي نمايند، رنگهاي معمولي روشن مانند كرم يا خاكستري روشن حدود 40% تا 50%، رنگهاي تيره مانند خاكستري تيره، سبز و قرمز حدود 60% تا 70% و رنگهاي سياه 80% تا 90% انرژي خورشيدي دريافت شده را جذب مي نمايند.

اسلاید 62: انرژي خورشيدي نفوذ يافته از پنجره هامقدار انرژي خورشيدي كه از شيشه پنجره ها يا سطوح شيشه خور به داخل ساختمان نفوذ مي نمايند به نوع سايه بانها و به ميزان كمي به جنس شيشه بستگي دارد. سايه بانهاي خارجي تيره رنگ فقط 10% اشعه خورشيدي تابيده شده به پنجره را به داخل راه مي دهند. اما سايه بانهاي داخلي (پرده هاي كركره اي) 40% تا 70% از اشعه خورشيد را به داخل هدايت مي نمايند. در صورت عدم استفاده از سايه بان حدود 90% اشعه خورشيدي به داخل نفوذ مي نمايد.

اسلاید 63: دماي داخليرابطه بين دماي هوا و سطوح داخلي يك ساختمان و دماي هوا و سطوح خارجي به رنگ ديوارهاي خارجي، نوع مصالح مصرف شده، ابعاد پنجره ها و كيفيت سايه بانها بستگي دارد. با استفاده از سطوح خارجي سفيد رنگ، ديوارهاي ضخيم، پنجره هاي كوچك بسته و مجهز به سايه بانهاي موثر مي توان دامنه نوسان هواي داخلي را تا 50% دماي هواي خارجي كاهش داد. با چنين شيوه اي مي توان حداقل دماي هواي داخلي ساختمان را نيز به ميزان 40% افزايش داد. با استفاده از تهويه طبيعي در شب دامنه نوسان دماي هواي داخلي تا حدودي افزايش مي يابد چون در چنين حالتي حداقل دماي هواي داخلي بيشتر از حداكثر آن كاهش مي يابد، اما در اين حالت امكان كاهش حداكثر دماي هواي داخل تا 60% و افزايش حداقل دماي آن تا 20% دماي هواي داخلي وجود دارد. در مناطق خشك ممكن است بتوان بدين طريق حداكثر دماي هواي داخلي را به اندازه 10 درجه سانتي گراد كاهش داد.

اسلاید 64: از طرف ديگر، در صورت استفاده از ديوارهاي تيغه اي با مقاومت و ظرفيت حرارتي كم و رنگ خارجي تيره و با استفاده از پنجره هاي بزرگ بدون سايه بان دماي هواي داخلي معمولا 10 درجه سانتي گراد بيشتر از دماي هواي خارج خواهد شد. در صورتي كه تهويه طبيعي نيز در ساختمان ايجاد نشده باشد، حداكثر دماي هواي داخلي ممكن است به ميزان 20 درجه سانتي گراد نسبت به دماي هواي خارج افزايش يابد. و در اين حالت دامنه نوسان دماي داخلي حدود 5/1 تا 3 برابر نوسان دماي سطوح داخلي حتي از دامنه نوسان هواي داخلي بيشتر بوده و ممكن است افزايش حداكثر دماي سطوح داخلي نسبت به هواي خارج به 30 درجه سانتيگراد يا بيشتر برسد (براي بامهاي يك لايه). اما حداقل دماي چنين سطوحي ممكن است به ميزان 8 درجه سانتيگراد نسبت به حداقل دماي هواي خارج كاهش يابد (در مناطق خشك كه شبها نيز سرد است).

اسلاید 65: سرعت جريان هواي داخلي با ايجاد كوراني موثر در داخل اطاق، مي توان ميانگين سرعت جريان هواي داخلي را تا 60% و حداكثر سرعت آن را به 120% سرعت باد رساند. اما اگر در اطاق كوران ايجاد نشود، حتي وقتي پنجره ها كاملا باز باشند، ميانگين سرعت هوا در داخل ممكن است به 15% و حداقل سرعت آن به 10% سرعت باد كاهش يابد.فشار بخار هواي داخلي در صورتي كه ساختماني به طور طبيعي تهويه شود، فشار بخار هواي آن برابر فشار بخار هواي خارج خواهد بود. در ساختمانهاي پرجمعيت، و در زمستان هنگامي كه پنجره هاي ساختماني درتمام روز بسته باشند، فشار بخار هواي داخل ممكن است به ميزان 7 ميليمتر جيوه يا بيشتر نسبت به فشار بخار هواي خارج افزايش يابد.

اسلاید 66: ميزان تغييرات شرايط داخلي در رابطه با تاثير شرايط اقليمي

اسلاید 67: مناسبترين فرم ساختمان در اقليمهاي مختلف اقليم سرد به دليل سرماي شديد هوا در زمستان اين گونه مناطق، فرمهاي باز يا فرمهايي كه اضلاع شرقي غربي آنها هستند مناسب نبوده و بهتر است ساختمان فشرده و پلان آن مربع باشد. ساختمانهاي دو طبقه كه فرمي نزديك به مكعب دارند، بهترين نوع از نظر كنترل گرماي داخلي ساختمان در زمستان است.اقليم معتدل با وجود اينكه ميزان دماي هواي مناطق معتدل در حدي است كه انعطاف پلان ساختمان را ممكن سازد، اما در هر حال گسترش پلان در طول محور شرقي غربي ضروري به نظرمي رسد. در رابطه با شدت تابش آفتاب بر ديوارهاي جهات مختلف ساختمان، حتي ديوارهاي شرقي و غربي، در اين مناطق كمتر از مناطق ديگر است. در نتيجه در اين مناطق مي توان از فرمهاي آزاد و حتي طبيعي شكل استفاده نمود، اما باز هم لازم است فرم ساختمان حتما در طول محور شرقي غربي گسترش داشته باشد.اقليم گرم و مرطوبدر مناطق گرم و مرطوب، شدت زياد تابش آفتاب در سمت شرق و غرب، ايجاب مي كند ساختمان فرمي كشيده داشته و به شكل مكعب مستطيلي در امتداد محور شرقي غربي قرار گيرد. اين فرم از نظر ايجاد كوران در داخل ساختمان و كاهش رطوبت هواي داخلي نيز بسيار مناسب است. در صورتي كه در اين گونه مناطق ساختمان در سايه كامل قرار گيرد، پلان آن مي تواند آزاد و باز باشد.

اسلاید 68:

اسلاید 69: 1- تعيين فرم ساختمانهاي بزرگدر شرايطي كه آزادي عمل وجود داشته باشد، مي توان مناسبترين فرم يك ساختمان مسكوني يا يك ساختمان كوچك را با در نظر گرفتن تاثير عوامل اقليمي بر آن تعيين نمود. اما در مورد ساختمانهاي بزرگ اين چنين نيست، چون در اين گونه ساختمانها عوامل ديگري از قبيل روابط داخلي، فضاي كلي مورد نياز و همچنين مسئله اقتصاد در سازماندهي اهميت بيشتري دارند. در نتيجه فرم اين ساختمانها، چون پوششي بر عملكردهاي داخلي، بيشتر تحت تاثير نيروهاي داخلي آن قرار گرفته و عكس العملهاي كمتري در برابر شرايط اقليمي از خود نشان مي دهد.عامل ديگري كه در اين گونه ساختمانها باعث تاثير عوامل اقليمي بر آنها مي گردد بزرگي ساختمان است. چنانچه فرمي را چهار برابر بزرگ نمائيم، نسبت حجم آن در برابر سطحش از 6:1 به 5/1:1 كاهش يافته و در نتيجه كاهش خارجي نسبت به حجم مورد پوشش، تاثير عوامل اقليمي بر آن كاهش مي يابد.ضمنا محاسباتي كه در زمينه تاثير عوامل اقليمي در كنترل شرايط گرمايي هواي داخلي ساختمانها انجام شده نشان داده اند كه در حالي كه مي توان در ساختمانهاي مسكوني بيش از 90% بار خنك كننده ساختمان را نتيجه عوامل اقليمي دانست، اين رقم براي ساختمان هاي بزرگ به 60% كاهش مي يابد.از طرف ديگر بررسي تاثير ازدياد حجم يك فرم در كاهش تاثير عوامل اقليمي بر آن در مناطق چهارگانه اقليمي نشان داده است كه در حالي كه اين تاثير در مناطق سرد و مناطق گرم و خشك حائز اهميت فراواني است در مناطق گرم و مرطوب اهميت چنداني ندارد.بنابر آنچه ذكر گرديد، به طور كلي در ساختمانهاي بزرگ فرم و جهت قرار گيري در مرحله دوم اهميت قرار دارند.

اسلاید 70: اما با اين وجود مي توان اصولي به شرح ذيل براي اين گونه ساختمانها در نظر گرفت: در مناطق سرد فرمهاي بسته و فشرده و ساختمانهاي مكعب شكل يا ساختمانهاي به هم چسبيده پشت به پشت كه در جهت محور شمال جنوب قرار نداشته باشند ترجيح دارند. در اين مناطق ساختمانهاي مرتفع مناسب تر هستند. در مناطق معتدل به دليل اعتدال هوا، آزادي بيشتري در انتخاب فرم وجود دارد، اما در هر صورت فرمهاي قرار گرفته در جهت محور شرقي غربي مناسب تر هستند. در مناطق گرم و خشك شكلهاي توپر و فشرده مناسب هستند. فرمهاي مكعب شكل يا فرمهايي كه اضلاع شمالي جنوبي آنها بزرگتر از اضلاع شرقي غربيشان هستند مفيد تر بوده و هم چنين ساختمانهاي مرتفع نسبت به ساختمانهاي كوتاه ترجيح دارند.در مناطق گرم و مرطوب ساختمانهاي كه به طور آزاد در جهت محور شرقي غربي كشيده شده باشند مناسب هستند. اما در ساختمانهاي كه در جهت محور شمال جنوب قرار گرفته اند، در معرض تابش شديد آفتاب اين مناطق قرار داشته و مفيد نيستند.

اسلاید 71:

اسلاید 72: انتخاب جهت استقرار ساختمانبه طور كلي انتخاب جهت استقرار ساختمان به عواملي چون وضع طبيعي زمين، ميزان نياز به فضاهاي خصوصي، كنترل و كاهش صدا و نيز دو عامل باد و تابش آفتاب بستگي دارد. قسمت عمده اي از وظيفه يك معمار آن است كه ساختمان را به نحوي قرار دهد تا بيشترين استفاده از نور خورشيد در رابطه با شرايط گرمايي، بهداشتي و رواني آن حاصل گردد.درست همانگونه كه فصول مختلف سال در نتيجه تغيير محور زمين نسبت به خورشيد از يكديگر متمايز هستند، جهت يك ساختمان نيز تحت تاثير مقدار انرژي خورشيدي تابيده شده به ديوارهاي آن در ساعات مختلف قرار دارد.در زمستان در عرض جغرافيايي 40 درجه شمالي يك ديوار جنوبي حدود سه برابر ديوارهاي شرقي و غربي انرژي خورشيد دريافت مي نمايد. در صورتي كه در تابستان مقدار كل انرژي تابيده شده به ديوارهاي شرقي و غربي است. در عرض هاي جغرافيايي كمتر، حتي اين اختلاف شديدتر بوده و به همين دليل جهت يك ساختمان به خوبي مي تواند تعيين كننده شرايط ناراحت كننده يا شرايط آسايش هواي داخلي باشد.فليكس ماربوتين با محاسبه شدت تابش آفتاب در فصول و در جهات مختلف به نتايج ذيل دست يافته است:براي ايجاد بهترين شرايط گرمايي در داخل ساختمان، گرم در زمستان و خنك در تابستان، لازم است نماي اصلي ساختمان به طرف جنوب قرار داده شود. نماهاي جنوب شرقي و جنوب غربي گرچه نظم بهتري از نظر دريافت تابش آفتاب دارند اما در تابستان كرم تر و در زمستان سردتر از نماي جنوبي مي شوند.ديوارهاي شرقي و غربي در تابستان گرمتر و در زمستان سردتر از ديوارهاي جنوبي، جنوب شرقي و جنوب غربي مي شوند.

اسلاید 73: در كليه تئوريهاي كه در مورد ارتباط جهت ساختمان و تابش آفتاب ارائه گرديده، جهت جنوبي براي ساختمان قلم داده شده است البته اين جهت بدون شك باعث حصول بيشترين مقدار انرژي خورشيدي در زمستان و كمترين آن در تابستان مي گردد، ليكن در اين تئوري ها تغيير دماي هوا در ساعات مختلف روز و همچنين نياز به گرماي آفتاب در صبح و عدم نياز به آن در بعد از ظهر و عصر مورد توجه نبوده و در انتخاب جهت ساختمان دخالت داده نشده است. در صورتي كه، چون دماي هوا و تابش آفتاب تواما در شرايط گرمايي هواي داخل ساختمان تاثير مي گذارند، براي استفاده مطلوب از نور خورشيد در ساختمان، مي بايست تاثير گرمايي نور خورشيد مورد توجه قرار گرفته و تاثير كلي از نظر تغيير دماي هوا داخل نسبت به منطقه آسايش در نظر گرفته شود.از طرف ديگر اهميت تابش آفتاب به نوع اقليم منطقه و فصول مختلف سال بستگي دارد. در شرايط سرد حداكثر انرژي خورشيدي مورد نياز بوده و ساختمان بايد در جهتي قرار گيرد كه بيشترين تابش آفتاب را دريافت نمايد. برعكس وقتي هوا گرم است، جهت ساختمان بايد به نحوي باشد كه شدت تابش آفتاب بر ديوارهاي آن به حداقل رسيده و نيز امكان نفوذ مستقيم اشعه خورشيد به فضاهاي داخلي وجود نداشته باشد.به طور كلي در مناطق سرد سير و در عرضهاي جغرافيايي زياد كه هوا اغلب سرد است، ساختمان بايد در جهتي قرار گيرد كه حداكثر انرژي خورشيدي را در طول سال دريافت نمايد. اما در مناطق گرم و در عرض هاي جغرافيايي كم، جهت ساختمان بايد به نحوي باشد كه حداقل انرژي خورشيدي سالانه را دريافت نمايد.

اسلاید 74: اما اگر رنگ سطح خارجي ديوارهاي ساختمان فوق تيره باشد، دماي اين سطوح به ميزان تابشي كه دريافت مي نمايد بستگي خواهد داشت. در اين حالت جهت قرار گيري ساختمان، كه عامل تعيين كننده شدت تابش آفتاب در جهات مختلف مي باشد، در تعيين دماي سطوح خارجي ديوارها و در نتيجه مقدار حرارت انتقال يافته از سطوح خارجي به سطوح داخلي تاثير فراواني دارد. البته ميزان افزايش نوسان دماي سطوح داخلي ديوارهاي خارجي به ظرفيت مقاومت حرارتي مصالح آنها بستگي دارد. هر چه ظرفيت مقاومت حرارتي ديوارها كمتر باشد، تغييرات دماي سطح داخلي آنها به تغييرات دماي سطح خارجي نزديك تر و در نتيجه تاثير جهت ساختمان در تعيين شرايط گرمايي هواي داخلي بيشتر مي شود. اما هنگامي كه مقدار كمي اين دو عامل به خصوص مقاومت حرارتي، زياد باشد، تاثير جهت ساختمان در تعيين دماي سطوح داخلي ديوارهاي خارجي كمتر خواهد بود.شكلها تاثير جهت و ضخامت ديوارهاي خارجي يك ساختمان را در دماي هواي داخلي آن نشان مي دهند. نمودارهاي اين شكلها دماي سطح داخلي ديوارهاي كه از بتن سبك ساخته شده و در چهار جهت مختلف قرار گرفته اند نشان مي دهند. ضخامت اين ديوارها 10 و 20 سانتي متر بوده و رنگ خارجي آنها سفيد و خاكستري مي باشد.

اسلاید 75: درجه حرارت سطوح داخلي ديوارهائي كه داراي جهت ضخامت و رنگ خارجي متفاوت هستند.