گروه معماری منش
گروه آموزشی و پژوهشی معمارمنش | ArchManesh Department of Education and Research search people shopping_cart

اقلیم در معماری (بخش دوم)

نویسنده شیما غلامی دوشنبه, 28 خرداد 1397. تنظیم شرایط محیطی و تاسیسات

طرح و شکل

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

۱. نور و روشنایی فضای داخل ساختمان
۲. تعادل حرارتی داخل ساختمان
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 و ساختمانی در برابر عناصر و عوامل اقلیمی خوب طراحی شود و شکل و پلان آن به گونه ای باشد که موارد فوق الذکر را تأمین کند در این صورت نه تنها ضریب ایمنی و مقاومت سازه بالا می رود بلکه راحتی و آسایش ساکنین بنا نیز از نظر بیوکلیمای 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 روز بستگی دارد و دومی یعنی شدت تابش به عواملی نظیر ارتفاع ،مقدار ابر ،هواریزه ها (گرد و غبار معلق در هوا ) و آلودگی جو وابسته است .
ج : بافت شهری و جهت گیری کوچه ها . خیابانها و معابر که مسلماً بافت فشرده و متراکم و معابر تنگ نورگیری را کم می کند و به عکس .
د : تراکم و فشردگی مساکن که به مساحت آنها بستگی دارد . طبعاً در زمینها و قطعات کوچک فاصله و در نتیجه نورگیری بناها کم می شود .
ه : فرم و جهت صحن حیاط در ارتباط با موقعیت ساختمانهای همجوار
و : وجود و یا عدم وجود بالکن و همچنین میزان کشیدگی بالکن ها و ایوانها در ارتباط با تابش خورشید و سایه گیری
ز : محل قرار گیری پنجره ها ،تعداد پنجره ها ،شکل و ابعاد پنجره ها که یکی از مهمترین مسائل در نورگیری ساختمانهاست . مثلاً در عرضهای پایین باید ارتفاع پنجره کم و شکل آن عرضی باشد و بالعکس در عرضهای بالا ارتفاع پنجره زیاد و شکل آن طولی باشد و در عرضهای میانی ابعاد پنجره در حد متوسط و به شکل مربع در نظر گرفته شود .
ح : و بالاخره جنس و رنگ مصالح رو کار و نمای ساختمان نیز در میزان نورگیری مؤثر است . دیوارهای سفید و یا دارای رنگ روشن چون ضریب انعکاس بالایی دارند نور را به خوبی منعکس و به ساختمانهای همجوار منتقل می کنند و رنگهای تیره عکس این حالت را دارند . اگر چه رنگهای روشن حرارت کمتری را به درون ساختمان منتقل می کنند و مقدار نور و روشنایی را افزایش می دهند اما این نوع رنگها و بالاخص رنگ سفید به چشمها زیان می رسانند و از سوی دیگر به علت وجود گرد و غبار و آلودگی جو دائماً کثیف و بد منظر هستند و یک نوع آلودگی چشم انداز را در پی دارند و قدر مسلم پاکیزه نگهداشتن آنها هزینه بر و کاری بس دشوار است .

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

شکل بنا و تعادل حرارتی

ایجاد حرارت مناسب و تهویه مطبوع در فضای داخلی بنا یکی دیگر از موارد مربوط به معماری است که کاری چندان سهل نخواهد بود .چرا که این مسأله در رابطه با آسایش و یا عدم آسایش انسان قرار می گیرد و مفاهیم گرما یا سرما بیشتر ناشی از احساس طبیعی انسان و شرایط فیزیولوژیک وی می باشد .

طبق بررسی بولریش تحت شرایط رطوبت نسبی ۵۰% و تابش خورشیدی معادل یک وات در هر متر مربع و ساعت ، باید دمای هوا بر اساس ارقام زیر تنظیم گردد تا دمای سطح پوست بدن انسان در حد نرمال یعنی ۳۲ درجه سانتیگراد باقی بماند و انسان احساس آرامش و آسایش کند :


دمای مطلوب و مورد نیاز    شرایط باد و حرکت هوا    نحوه فعالیت    نوع پوشش
۲۶ درجه سانتیگراد    عدم وجود باد    عدم فعالیت    برهنه و بدون پوشش
۲۷٫۵ درجه سانتیگراد    سرعت باد ۰٫۲ متر در ثانیه    عدم فعالیت    برهنه و بدون پوشش
۲۹٫۵ درجه سانتیگراد    سرعت باد ۰٫۵ متر در ثانیه    عدم فعالیت    برهنه و بدون پوشش
۲۲ درجه سانتیگراد    سرعت باد ۰٫۵ متر در ثانیه    فعالیت معمولی    برهنه و بدون پوشش
۲۳ درجه سانتیگراد    شرایط عادی    در حال استراحت    با پوشش معمولی

بنابراین یک انسان با پوشش سبک و در حال استراحت با دمای ۲۳ درجه سانتیگراد در حالت تعادل قرار دارد ولی در همین دما اگر برهنه باشد باید به کار سبک یا ورزش بپردازد.

به طور کلی انسان برای برقراری تعادل حرارتی و آسایش گرمایی به شیوه های گوناگون به مقابله با محیط و شرایط آب و هوایی می پردازد مثلاً از غذا و پوشاک و و سایل گرمایی و مسکن مناسب برای کنترل دمای بدن خود استفاده می کند.

بدیهی است که یکی از معیارهای مهم برای ایجاد تعادل حرارتی و در نتیجه منطقه آسایش، بکارگیری استانداردهای معماری و طراحی ساختمان برای افزایش یا کاهش دمای درون بنا می باشد. برای نیل به این منظور می باید عوامل مؤثر در درجه حرارت فضای درونی ساختمان را بشناسیم و سپس با توجه به نیازهای حرارتی طرحی و شکلی مناسب را انتخاب کنیم تا هم تعادل حرارتی و احساس آسایش به دست آید و هم هزینه های مربوط به دستگاههای حرارتی و برودتی به حداقل خود برسد .

عمده ترین عوامل مؤثر در حرارت بنا عبارتند از :

الف : تقریباً تمام عوامل مؤثر در نورگیری 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 پنجره ها
و : تهویه عرضی

تعادل حرارتی در اقلیم بسیار گرم

در اقلیم بسیار گرم ساختمان باید به گونه ای طراحی شود که حرارت خارج را به خود جذب نکند، به ویژه حرارتی که توسط اشعه مستقیم آفتاب تولید می شود. در این نواحی بایستی سعی کنیم از بامهای گنبدی استفاده کنیم زیرا اولاً انحناء و قوس بام باعث می شود تمام انرژی خورشیدی جذب نشود و همواره بخشی از آن در سایه قرار گیرد، ثانیاً توسط این نوع بامها ارتفاع سقف نسبت به کف بنا زیاد می گردد و لذا فضای داخل دیرتر گرم می شود. ضخامت بام و یا دو جداره بودن آن نیز بهتر می تواند حرارت داخلی را از افراط و تفریط حفظ کند. جنس این گونه بامها بهتر است از مواد گلین ( کاه گل ) باشد زیرا حرارت ناشی از تابش شدید خورشید در سطح آنها متراکم می شود و کمتر نفوذ می کند . استفاده از دیوارهای ضخیم یا دولایه و یا دیوارهای عایق حرارت از دیگر موارد کنترل دمای اینگونه بناهاست. احداث سایه بانها و ایوانهای وسیع سرپوشیده برای ایجاد سایه نیز توصیه می شود. دریچه ها و پنجره های بنا را باید از تابش مستقیم آفتاب دور نگه داشت و حتی الامکان آنها را در جبهه شمالی ساختمان تعبیه نمود (در مناطق گرم نیمکره شمالی).

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

تعادل حرارتی در اقلیم سرد

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

شکل بنا و برف و باران

اهمیت برف برای ساختمانها و عمارتها از اینجاست که نشستن برف بار اضافی بر بامها تحمیل می کند . برف غیر متراکم سبک است و حد متوسط وزن آن در هر فوت مکعب ۶٫۵ پوند است در حالی که برف هر قدر متراکم شود بر وزن آن اضافه می شود و حتی ممکن است به ۳۰فوت در هر متر مکعب برسد . سنگینی برف باعث فرو ریختن سقف بناها می شود و لذا توجه به آن ضرورت دارد . با توجه به اهمیت موضوع اگرچه سعی می کنند مقاومت سقف و بام را زیاد کنند اما شکل بنا و بام نیز می تواند در میزان تراکم برف و در نتیجه افزایش و یا کاهش خطر کاملاً مؤثر باشد . برای مقابله با خطر ناشی از تراکم برف بهتر است که به بامها شیب بدهیم زیرا بر اثر شیب بام برف می لغزد و فرو میریزد و در نتیجه متراکم نمی شود . البته در مناطق سرد نیمکره شمالی باید شیب بام به سمت جنوب باشد تا از آفتاب هم بهره کافی گرفته شود . وجود شیروانی نیز موجب لغزش و فرود برف شده و برف در آبروهای اطراف آن تجمع می یابد . به این ترتیب سنگینی برف عمدتاً بر روی دیوارها و ستونها خواهد بود . شاید یکی از دلایل وجود شیروانی در بناهای قدیمی شهر مشهد همین مسأله بوده باشد نه بارندگی زیاد . علاوه بر موارد فوق در 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 کم می شود بلکه آفتاب بیشتری به بنا می رسد .

در نواحی مرطوب و دارای باران زیاد نیز طرح و شکل بنا باید به گونه ای باشد که رطوبت و آب باران خسارت 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 به شکل پیلوت خالی باشد تا رواناب حاصل از بارندگی سریع دفع شود و رطوبت کمتری نیز به کف و دیوار ها برسد.

شکل بنا و باد

برای مقابله با آثار مخرب باد اگرچه مقاومت مصالح ساختمانی باید به دقت در نظر گرفته شوند ولیکن طرح و شکل بنا و طرز قرارگیری آنها می تواند بسیار مهمتر باشد. در برنامه ریزی و طراحی ساختمانها و بناها لازم است موارد زیر مطالعه و بررسی گردد :

شرایط و ویژگی‌های باد

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

اثرات کلی باد

آثار باد بر روی 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 آن قرار می گیرند بر اث حرکت توده هوا فشار مستقیمی را تحمل می کنند . چنینی شرایطی باعث می شود بخش عمده نیرو بر شیء یا عارضه وارد آید مگر اینکه از لحاظ شکل دارای جهت بسیار طبیعی باشد .

کشش آئرودینامیک : چون باد در برخورد باشیء متوقف نمی شود و مانند حالت مایع در اطراف آن جریان پیدا می کند لذا 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 که حاوی فشار بیرونی بر سطح شیء می باشد.

اثرات جنبشی

یک شیء واقع در مسیر تند باد معمولاً ضربه می خورد ، می جنبد و یا به ارتعاش در می آید بنابراین اشیاء و عوارض دارای سطوح سست و ضعیف و یا حاوی سطوح منعطف در برابر این اثرات مستعدتر و حساستر هستند.

اثر روییدگی و تنظیف

اثر اصطکاک توده هوای جاری تمایل دارد که اشیاء واقع در مسیر خود را صاف و هموار نماید و یا 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 و یا ترکیبی از اینها می تواند یک وضعیت مهم و بحرانی را برای عوارض واقع در مسیر باد به وجود آورد. میزان خسارات هم بستگی به وضعیت عارضه و شکل آن دارد.

آثار مهم باد بر ساختمانها

- ساختمانهای دارای شکل مدور نسبت به بناهای زاویه دار و حاوی سطوح صاف مقاومت و دوام باد را کمتر می کنند مانند بناهایی با سقف گنبدی .
- ساختمانهای بلند و مرتفع که دارای ابعاد افقی کوتاه هستند در برابر واژگون شدن و یا خم شدن کامل در قسمتهای فوقانیشان مستعدترند .
- بناهای پهلو باز یا دارای اشکال بادگیر چون تمایل دارند باد را به چنگ درآورند نیروی باد رابیشتر خواهند کرد .
- برآمدگی یا جلوآمدگی بنا ، جانپناهها و دیوارهای بلند ، سایبانها و بالکنها و دیوارهای بی دوام و ناپایدار به اثر کشش همه جانبه بر ساختمان می افزایند .
- علائم ، نشانه ها ، دودکشها ، آنتنها ، چهارطاقیها و سایر تجهیزات روی بام ساختمانها نیز دستخوش اثر روییدگی می شوند .

 

ضرایب راحتی و آسایش ساختمان

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

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

نظر دهید

شما به عنوان مهمان نظر ارسال میکنید.

×
×

No products in the cart.