معماري و شهرسازي سنتي ايران2

واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان: ؛بهره‌گيري مؤثراز انرژي‌
اين مقاله بر آن است به برخي از بوم‌هاي ايران مانند گرم و خشك، گرم و مرطوب و سرد بپردازد و راه حل‌هاي معماري انديشيده شده در آنها را از لحاظ تطابق آب و هوايي و حل مسئله انرژي تشريح كند.

[تصویر: A0047837.jpg]

چكيده:
توجه و بازگشت به زمان‌هايي كه هنوز استفاده از انرژي‌هاي فسيلي و تجديدناپذير متداول نشده بود، مي‌تواند راهگشاي دستيابي به راه حل‌هاي بسيار ارزشمندي براي استفاده مؤثر از انرژي‌هاي پاك در اختيارمان قرار دهد.
دقت در اين امر كه اولاً در آن زمان كليه مراحل طراحي بنا همزمان بوده است، يكي از ظرايف و رمزهاي موفقيت در يكپارچگي بناست، ثانياً پروسه آموزش سازندگان و مهندسان متفاوت از امروز بوده است. ضمن اينكه زمان يادگيري بسيار طولاني‌تر بوده و شيوه يادگيري نيز به صورت عملي و تجربي در كارگاه‌ها انجام مي‌پذيرفت. آموزش مستمر و مداوم بود و اين استمرار و تداوم، باعث يكپارچگي در روند تجربيات معماري هر منطقه و بوم مي‌شد. بدين لحاظ با مرور راهكارهاي انديشيده شده توسط پيشينيان مي توان شيوه‌هاي استفاده بهينه و مؤثر از انرژي‌هاي پاك را آموخت كه تنها راه حل حفظ محيط زيست در عصر حاضر است.
اين مقاله بر آن است به برخي از بوم‌هاي ايران مانند گرم و خشك، گرم و مرطوب و سرد بپردازد و راه حل‌هاي معماري انديشيده شده در آنها را از لحاظ تطابق آب و هوايي و حل مسئله انرژي تشريح كند.
واژه‌هاي كليدي:
انرژي‌هاي پاك، محيط زيست، معماري سنتي، اقليم.

1- مقدمه
از متأخرترين مباحث مطرح در معماري، پايداري و طراحي مطابق با محيط است. پايداري محيطي حاصل نمي‌آيد، مگر با هدايت فعاليت‌هاي بشري به گونه‌اي كه منابع طبيعي براي آيندگان حفظ شود. پايداري محيطي بيشتر بر كاهش اتلاف انرژي در محيط، كاهش توليد عوامل مضر براي سلامت انسان و استفاده از منابع تجديدپذير تأكيد دارد. در عين حال پايداري در زمينه معماري بايد به سمت تدوين ضوابطي پيش رود كه بر مصرف حداقل انرژي، استفاده از مصالح تجديدپذير، حفظ و تجديد انرژي بدون توليد آلودگي تأكيد كند.
به رغم مطرح شدن مباحث پايداري در دنياي متأخر، عملاً تمامي اين اصول توسط پيشينيان ما به كار گرفته مي‌شد. معماران پيشين ناگريز از تكيه بر منابع طبيعي و انرژي‌هاي پاك بوده‌اند كه پايان‌ناپذيرند. اين بهره‌گيري از طبيعت در سطوح مختلف ارتفاعي و از منابع گوناگون بوده است. در سطوح بالايي بنا، بادگير را به كار مي‌گرفتند تا از جريان هوا و باد و مكش ناشي از قوانين طبيعت بهره جويند. در طراحي سطوح همكف ابنيه، حياط‌هاي مركزي تبلور حداكثر بهره‌گيري از آب و خاك و گياه همراه با سايه‌اندازي جداره‌هاست. در سطوح زير همكف نيز به كارگيري فضاهايي همچون سرداب‌ها و شودان‌ها با بهره بردن از ظرفيت بالاي حرارتي خاك و گاهاً حضور آب در آنها، فضايي مطبوع و دلنشين را در اقليم‌هايي با گرماي طاقت‌فرسا موجب مي‌شدند. ولي مرور زمان و استفاده نامناسب از پيشرفت‌هاي تكنولوژيك، منجر به فراموشي آن تكنيك‌ها و كاربرد نامحدود از انرژي‌هاي فسيلي تجديدناپذير شد.
يكي از سمبل‌هاي معماري پايدار، معماري سنتي ايراني است كه به موضوع‌هاي اكولوژيكي و كارايي انرژي، هم به لحاظ پايين بودن قيمت اوليه و هم به لحاظ پايين بودن قيمت جاري و كاركردي بنا، پاسخگو بوده است. اين مقاله بر آن است تا چگونگي تطابق آب و هوايي و پاسخگويي محيطي ابنيه سنتي ايراني را تشريح كند.

مسئله اصلي در معماري معاصر جهان امروز، قطع ارتباط ميان معماري بومي و نيازهاي مدرن است. ضروري است تا متدهاي استفاده شده در دنياي قديم را به منزله سمبلي از راه‌حل‌هاي سبز يادآوري كرد و سپس، آنها را توسط پيشرفت‌هاي تكنولوژيك عصر حاضر با دنياي جديد تطبيق داد. دليل لزوم مرور راه حل‌هاي گذشته براي تطبيق با شرايط سخت آب و هوايي، اين است كه معماري آن روزها حاصل پروسه متداوم معماري محلي بوده است كه از نسلي به نسل ديگر در طي زماني طولاني منتقل شده است و جايگاه و پيوستگي آنها توسط خطا و آزمايش طي صدها سال آزمايش مي‌شد. سپس قطع ناگهاني اين پروسه در نتيجه راه حل‌هاي سريعتر و آسانتر فراهم شده توسط معماري مدرن، ما را وادار ساخت تا تمامي آن متدهاي زيست محيطي را فراموش كنيم. زندگي در مناطق معتدل مشكل نيست، مشكل اصلي تطابق‌يابي با شرايط سخت آب و هوايي است. بدين منظور، اين مقاله بر آن است تا به بررسي اين راه حل‌ها در سه منطقه با شرايط سخت آب و هوايي گرم و خشك، گرم و مرطوب و سرد بپردازد.

2- راه حل‌هاي آب و هوايي منطقه‌اي در نواحي گرم و خشك و گرم و مرطوب ايران بدون كاربرد انرژي‌هاي فسيلي
مطالعه نواحي گرم و خشك ايران نمايانگر مطابقت‌هاي متعددي است كه دامنه‌اي وسيع از طراحي شهري، طراحي مساكن و انتخاب مصالح تا اجزاي اضافه شده به ابنيه، بسته به شرايط گوناگون را شامل مي‌شود. آنچه درپي مي‌آيد، اشاره‌اي به برخي از اين متدهاي اتخاذي براي دستيابي به گرمايش و سرمايش بهينه و آسايش حرارتي انسان توسط طراحي خلاقانه شهري و معماري براي استفاده از انرژي طبيعي محيطي در دسترس است.
2-1- در طراحي شهري، پيوستگي و يكپارچگي ساختمان‌هاي سنتي، بافت به هم فشرده شهر همراه با كوچه‌هاي باريك و نامنظم با ديوارهاي بلند طرفين آنها منجر به ايجاد حداكثر سايه و حداقل تابش اشعه آفتاب شده است. اين فضاها و عناصر، خنكي و تهويه را در فضاهاي شهري براي تأمين آسايش فراهم مي‌كند.

2-2- مسقف كردن پياده‌راه‌ها، ماكزيمم سايه را در سطح زمين ايجاد مي‌كند كه مي‌توان آن را در جاي‌جاي بافت شهري اين مناطق ملاحظه نمود. راه‌هاي پوشيده شهري در آب و هواي گرم و خشك ايران "ساباط " ناميده مي‌شود كه به منظور خنك كردن عابران و سايه‌اندازي بر ديوارهاي خانه‌هاي اطراف آن استفاده مي‌شود. ساباط‌ها يا صرفاً به صورت قوسي هستند كه ديوارهاي مجاور راه‌ها را به هم متصل مي‌كنند يا اينكه به دليل واقع شده فضايي متعلق به يكي از خانه‌هاي مجاور در بالاي كوچه شكل گرفته‌اند.
2-3- در طراحاي خانه‌هاي مناطق گرم و خشك، فضاهاي محصور خانه‌هاي حياط مركزي، داراي حداكثر سايه هستند. در اين خانه‌ها تمامي اضلاع اطراف حياط ساخته مي‌شود تا محيط‌هاي داخلي متنوعي براي دريافت نور و گرماي خورشيد ايجاد شود. بسته به ميزان در معرض نور آفتاب بودن، جوانب گوناگون حياط مي‌تواند در فصول گوناگون استفاده شوند. معمولاً بخش‌هاي جنوبي به دليل پشت به آفتاب بودن و داشتن حداكثر سايه، در تابستان استفاده مي‌شوند. بخش‌هاي شمالي نيز زمستان نشين ناميده مي‌شوند، چرا كه ساكنان در زمستان‌ها به بخش‌هاي شمالي نقل مكان مي‌كنند. به عبارت ديگر، ساكنان اين خانه‌ها، فضاي زندگي خود را در هماهنگي با تغييرات منطقه‌اي و در مطابقت با فصول سال تغيير مي‌دهند. علاوه بر اينكه راه حل‌هاي ديگري نيز مي‌تواند آسايش حاصل و سايه درون اين حياط‌هاي مركزي را افزايش دهند، مانند تجهيز تابستان‌نشين با بادگير يا ساخت حياط‌هاي مركزي درون زمين در بعضي مناطق كشور كه "گودال باغچه " ناميده مي‌شوند يا ساختن اين حياط‌ها با فرم‌هاي طويل و باريك، همراه با كاشت درختان و گل‌ها دور حوضي كم‌عمق درون آنها.

2-4- درختان سبز در حياط‌هاي مركزي سايه را افزايش مي‌دهند و در نتيجه، موجب كاهش حرارت مي‌شوند و علاوه بر آن، با تبخير آب به وسيه درختان، رطوبت نسبي محيط نيز افزايش مي‌يابد. اين امر به خنك‌سازي فضاهاي داخلي اطراف حياط مركزي كمك مي‌كند، كما اينكه واتسون نيز اظهار داشته است، تبخير توسط يك درخت به ميزان يك ميليون BTU در خنك‌سازي هوا تأثير مي‌گذارد كه معادل كاركردن يك وسيله تهويه مطبوع به مدت بيست ساعت در روز براي 10 اتاق معمولي است[2].
همچنين، انبوه گياهان و درختان درون حياط‌هاي مركزي به واسطه پايين بودن ظرفيت گرمايي ويژه هوا به عنوان سيستم خنك‌كننده طبيعي عمل مي‌كنند و برعكس، ديوارهاي ضخيم محوطه حياط مركزي ظرفيت گرمايي ويژه بالايي دارد و به عنوان ذخيره كننده حرارتي عمل مي‌كنند كه سرما را در طي شب، ذخيره مي‌كند و آن را به تدريج و در نيمه‌هاي روز كه هوا گرم است آزاد مي‌كند. بدين طريق ضخامت ديوارهاي خشتي باعث مي‌شود تغييرات كوچك در درجه حرارت نتواند تأثيرگذار باشد.
2-5- ضلع جنوبي خانه‌ها كه به طرف شمال قرار دارد و نور خورشيد را دريافت نمي‌كند، در فصل تابستان استفاده مي‌شود و "تابستان نشين " ناميده مي‌شود. معمولاً اين ضلع خانه‌ها داراي ايوان‌هايي نيمه باز هستند كه در معرض نور خورشيد نيست و در سايه كامل قرار مي‌گيرد و در عين حال، از هواي خنك حياط مركزي نيز استفاده مي‌كند. اگرچه اغلب خانه‌هاي حياط مركزي در هر چهار طرف داراي ايوان هستند كه بزرگترين آنها به طرف جنوب، "تالار " ناميده مي‌شود و معمولاً حدود يك متر بالاتر از سطح حياط است و بر روي زيرزميني به نام "سرداب " قرار گرفته‌اند[3].

2-6- سرداب در خانه‌هاي ايراني نواحي گرمسيري، زيرزميني است كه سقف آن 70 سانتيمتر تا يك متر بالاتر از سطح حياط مركزي است و معمولاً در بخش تابستان نشين‌ خانه‌ها قرار گرفته است. پنجره‌ها مابين سطح حياط و سقف سرداب هواي حياط مركزي را به سمت داخل سرداب هدايت مي‌كنند و همچنين جويبار زيرزميني يا قنات نيز كه از اين فضا عبور مي‌كند، موجب خنك و مرطوب شدن آن مي‌شود.

2-7- همچنين، معماران سنتي جزئياتي را نيز در طراحاي‌هايشان مانند فرورفتگي‌ها و برآمدگي‌ها در نماها لحاظ كرده‌اند كه حداكثر سايه ممكن توسط آنها فراهم شود. از جزئيات ديگر لحاظ شده در طراحي اين خانه‌ها، "جان‌پناه " سقف‌ها را مي‌توان نام برد. از آنجا كه سقف ابنيه بيشترين مقدار انژري نور خورشيد را در مقايسه با ديگر جوانب آن دريافت مي‌كنند. گاهي اوقات در نواحي گرم ايران، "جان‌پناه " بام‌ها به 2 متر در ارتفاع مي‌رسد كه با ايجاد ماكزيمم سايه براي سقف، تابش حرارتي را به حداقل كاهش مي‌دهد. اگر چه اين جان‌پناه‌هاي بلند، مزاياي ديگري نيز دارند، مانند ايجاد فضاي خصوصي در بام‌ها و محافظت پشت‌بام‌ها از بادهاي بياباني كه گرد و غبار زيادي همراه خود دارند.
2-8- "شوادان " نوع ديگري از زيرزمين‌هايي است كه معمولاً 9 تا 11 متر عمق دارند و نور آن از طريق سوراخ‌هاي كوچكي به سمت حياط تأمين مي‌شود. در عمق بيشتر از 6 متري، دماي زمين ثابت و مساوي با دماي متوسط سالانه منطقه است. بنابراين شوادان‌ها از حرارت بالاي بيروني تبعيت نمي‌كنند و بيشتر اوقات در مناطق گرم و مرطوب استفاده مي‌شوند.
2-9- ضخامت ديوارها در خانه‌هاي نواحي گرم ايران حدود يك متر است. ظرفيت ويژه گرمايي بالاي خشت موجب مي‌شود تا حرارت درون ديوار باقي بماند و اين، بدان معناست كه تغييرات اندك حرارتي، تأثيرگذار نيست. در طي شب، ديوارها گرماي خود را از طريق انتقال و تابش از دست مي‌دهند و درجه حرارت آنها در طي روز پايين نگه داشته مي‌شود و آسايش كافي را براي ساكنان فراهم مي‌كند. بدين طريق خاك به عنوان عايق حرارتي عمل مي‌كند و به واسطه ظرفيت بالاي حرارتي، موجب استقلال درون و بيرون مي‌شوند.
2-10- راه حل ديگري براي كاهش جذب حرارت توسط ساختمان‌ها، به ويژه در مناطق گرم و خشك ايران، استفاده از طاق‌ها و گنبدها بود. اين فرم، نه تنها با مصالح در دسترس و دلايل سازه‌اي منطبق است، بلكه علاوه بر دارا بودن دلايل ترموفيزيكي، براي كاهش حرارت انتقالي نيز مناسب است، زيرا اولاً شكل محدب و كروي آنها براي ساطع كردن تابش حرارتي كاملاً مناسب است و خنك شدن آن را در طزل شب آسان‌تر مي‌كند. ثانياً در طي روز و به هنگام صبح و عصر نيمي از گنبد در سايه نيمي ديگر است و اين امر در كاهش درجه حرارت سقف نقش مهمي ايفا مي‌كند. همچنين، سقف گنبدي به دليل برآمده بودنش در معرض وزش باد قرار مي‌گيرد و بنابراين، تابش حرارت تأثير كمتري بر آن مي‌گذارد.
2-11- راه حلي ديگر براي خنك‌سازي فضاهاي داخلي، ساختن سقف‌هاي بالاتر از حد معمول بوده است. هواي گرم‌تر به سمت بالا حركت مي‌كند و هواي تازه از بازشوها از ترازي پايين‌تر به سمت داخل وارد مي‌شود و اين موضوع، باعث حركت هوا مي‌شود.
2-12- سقف‌هاي دوپوسته، روش ديگري از انطباق با آب و هواي گرم است. ظرفيت حرارتي هوا بسيار كم و برابر 0.018 BTU/F است و هواي بين دو پوسته به مانند عايق حرارتي عمل مي‌كند و بنابراين، گرما كمتر به داخل انتقال مي‌يابد و در تابستان، پوسته دروني خنك‌تر از لايه خارجي خواهد بود[4].
2-13- انتخاب مصالح مناسب و همچنين ضخامت ديوارها در دستيابي به حداكثر عايق براي جو داخلي، همگي راه حل‌هاي خاص مناطق آب و هوايي گرم و خشك است. مصالح اصلي خانه‌هاي سنتي، خصوصاً بادگير آنها، از خشت با مدت 7 تا 9 ساعت زمان عكس‌العمل است. نوسانات شديد حرارتي در اين مناطق، مناسب بودن اين مصالح را در خصوص آب و هوا ثابت مي‌كند. همچنين، سازه‌هاي تاريخي و خصوصاً بادگير، از قرارگيري خشت با ظرفيت حرارتي بالا در مجاورت هوا با ظرفيت ويژه حرارتي پايين براي دستيابي به شرايط آب و هوايي بهينه بهره‌مندند[5].
2-14- اما جالب‌ترين المان‌ها، از جمله بادگيرها، آنهايي هستند كه صرفاً براي آسايش حرارتي محيط‌هاي داخلي اضافه شده‌اند. بادگيرها، تهويه كنندگان شگفت‌آوري بوده و هستند و نمونه بارزي از تطابق معماري سنتي ايراني با شرايط سخت آب و هوايي توسط خنك‌سازي طبيعي به شمار مي‌روند. ارتفاع بادگيرها در مناطق گرم و خشك، بلندتر از ارتفاع آنها در مناطق گرم و مرطوب است. زيرا در مناطق گرم و خشك بادهاي خنك‌تر و با سرعت بالا، از ارتفاع بالاتر مي‌وزند و برعكس، در مناطق گرم و مرطوب، باد مطلوب از پايين‌تر مي‌وزد و نسيم ساحل را به درون هدايت مي‌كند.

3- ضوابط طراحي پايدار طبيعي در بناهاي سنتي مناطق سرد با توجه به كاهش اتلاف حرارت در ساختمان
عناصر مهم شكل گرفته در ابنيه در برخورد با شرايط طبيعي بسيار شبيه به عوامل ذكر شده قبلي هستند، از جمله حياط مركزي، حوض و باغچه، زيرزمين، زمستان نشين، تابستان نشين و ايوان. اما اصولي كه براي تطبيق با شرايط آب و هوايي اين مناطق انديشيده شده‌اند، بسيار مهم است كه به قرار زير هستند:
1- استفاده هر چه بيشتر از ديوارهاي با مصالح سنگين در ضلع جنوبي؛
2- استفاده از فرم خطي براي بناها؛
3- استقرار ساختمان‌هاي به هم پيوسته در بخش‌هاي مياني شيب‌هاي رو به جنوب؛
4- احداث ساختمان در داخل زمين يا پوشاندن ديوارهاي خارجي با خاك؛
5- پوشاندن حاشيه‌هاي خارجي ساختمان با بوته‌ها و گياهان هميشه سبز؛
6- استفاده هر چه بيشتر از ديوارهاي مشترك و ايجاد بافتي به هم پيوسته و متراكم در مجتمع‌ها؛
7- پيش‌بيني پلان‌هاي فشرده و متراكم؛
8- شكل‌گيري فرم ساختمان براي ايجاد سايه در تابستان و دريافت گرماي مناسب در زمستان؛
9- گستردگي ساختمان‌ها با ارتفاع كم در سطح (حداكثر دو طبقه)؛
10- پيش‌بيني فضاهاي گرمازا مثل آشپزخانه در مركز پلان ساختنان؛
11- پيش‌بيني فضاهاي كم اهميت مثل انبار به عنوان عايق حرارتي در جدارها يا قسمت‌هاي سرد بنا؛
12- استفاده از پاسيو به عنوان حياط مركزي با توجه به مسير خورشيد براي حفظ گرماي داخل بنا؛
13- استفاده از عايق‌هاي حرارتي مناسب در ديوارهاي خارجي و به خصوص در بام؛
14- استفاده از فضاهاي زير شيرواني به عنوان عايق حرارتي؛
15- استفاده از گرمايش كفي با عبور لوله‌هاي آب گرم از كف بنا؛
16- استفاده از بستر سنگي در زير اتاق‌ها براي ذخيره گرماي اضافي در كف و پس دادن اين گرماي ذخيره شده در مواقع سرد و در شب هنگام؛
17- اجتناب از پيش‌بيني پنجره‌هاي بزرگ، به خصوص در نماهاي شمالي؛
18- استفاده از شيشه‌هاي دوجداره يا سه‌جداره و تزريق گاز آرگن بين جداره‌ها؛
19- استفاده از بام سبز در بناها براي خنك كردن ساختمان در تابستان و گرم كردن در زمستان؛
20- استفاده از ديوارها و كف‌هايي سنگين با زمان تأخير بيش از 8 ساعت؛
21- در نظر گرفتن بام سنگين با زمان تأخير بيش از 8 ساعت.

4- نتيجه‌گيري
با بررسي راهكارهاي انديشيده شده در معماري سنتي و بومي با هدف انطباق با محيط زيست، خصوصاً در روزگاراني كه بشر ناگريز بود صرفاً از انرژي‌هاي پاك و طبيعي استفاده كند، مي‌توان براي معماري امروز درس آموخت. خصوصاً كه امروزه با پيشرفت تكنولوژي مي‌توان متدهاي اتخاذ شده در قديم را با نيازها و شرايط روز تطبيق داد و با استفاده بهينه و مؤثر از انرژي‌هاي پاك براي حفظ محيط زيست همت گماشت.
رئوس اصول انديشيده شده در معماري‌هاي پايدار بومي مناطق سردسير، نشانگر آن است كه بايد به كاهش اتلاف حرارت در ساختمان و كاهش تأثير باد در اتلاف حرارت، بهره‌گيري از انرژي خورشيد در گرمايش ساختمان و توجه به عوامل طبيعي آب و خاك اهميت داد.
در مناطق گرمسير نيز مي‌توان با دقت در انتخاب مصالح، ضخامت ديوارها، طراحي نماها، طراحي جايگيري فضاهاي گوناگون مسكن نسبت به جهت تابش آفتاب، توجه به بادهاي مطلوب در منطقه و طراحي المان‌هايي كه هدايتگر اين انرژي‌ها به فضاهاي داخلي باشند، طراحي معماري اقليمي و حتي توجه به طراحي‌هاي مناسب شهري در برنامه‌ريزي‌هاي كلان و توجه كافي به پيادگان، مي‌توان عملاً به اهداف پايداري زيست محيطي دست يافت.
بدين طريق با حداقل استفاده از انرژي‌هاي فناپذير فسيلي مي‌توان قدمي در جهت حفظ محيط زيست براي آيندگان برداشت.

مراجع
1- Tom Morton, "A vulnerable beauty: the earthen architecture of Iran " (RIAS Gallery Edinburgh, 20 April - 28 May 2004).
2- Mahnaz Mahmoudi., "The impact of physical characteristics of wind-towers on thermal behavior " (Ph.D. diss., Islamic Azad University, 2007), 60.
3- Alexander Badawy, "Architectural Provision against Heat in the Orient ", Journal of Near Eastern Studies 17, no.2 (1958): 128.
4- Mahnaz Mahmoudi., "The impact of physical characteristics of wind-towers on thermal behavior " (Ph.D. diss., Islamic Azad University, 2007), 62.
5- C.W. Yu and John W. Bull, Durability of materials and structures in building and civil engineering (Scotland: Whittles Publishing, 2006), 2-3.
6- Tom Morton, "A vulnerable beauty: the earthen architecture of Iran " (RIAS Gallery Edinburgh, 20 April - 28 May 2004).

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]

[مشاهده در: www.freedownload.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 237]