یوسف بختیاری اصل

کارشناس ارشد معماری

استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر و دماوند (تهران(

چکیده :

هدف از این مقاله، بررسی تاثیر عوامل اقلیمی بر طراحی شهری همدان می باشد . در بررسی بافت شهرهای مناطق سردسیر به این نتیجه می رسیم که شرایط آب و هوایی در شکل دهی بافت شهری نقش عمده ای را دارا بوده است.ترکیب متفاوت مسکن در نواحی اقلیمی مختلف ، اهمیت تاثیر عوامل آب و هوایی را در ساماندهی فضایی مسکن به خوبی نشان می دهد. فشردگی خانه ها باکمترین سطح نمایان در نواحی سردسیر همدان برای جلوگیری از نفوذ سرما و ... نشان می دهد که قرنها انسان سعی در ایجاد مساکنی نموده که بتواند از شدت مشکلات اقلیمی محیط زیست خود بکاهد و در عوض از جنبه های مطلوب آن بهره مند شود. در اینجا سعی شده است با مطالعه عوامل اقلیمی و تاثیر آنها بر بافت شهری همدان ، به ایده ها و الگوهای پایدار در شهرسازی نوین برسیم .

لغات کلیدی : عوامل اقلیمی ، طراحی شهری ، بافت شهری ، سردسیر ، مسکن

1 .مقدمه :

جهت رسیدن به یک الگوی اقلیمی در طراحی شهری همدان ، ابتدا باید مشخصات آب وهوایی را مطالعه کرده وسپس به تحلیل اطلاعات اقلیمی بپردازیم .در همین راستا ، خصوصیات بافت شهری همدان را بر اساس اقلیم بررسی می کنیم. از آنجا که مسکن در معماری سنتی ایران در ارتباطی منطقی با عوامل اقلیمی پدید آمده است ، لذا در این پروژه تحقیقاتی به اصول طرح اقلیمی مسکن در این شهر پرداخته و در انتها به جمع بندی ونتیجه گیری این پروژه پژوهشی می رسیم .

2 .بررسی اقلیمی شهر همدان

شهر همدان در ناحیه کوهستانی الوند واقع شده که در اقلیم کوهپایه ای ( با زمستانهای سرد و تابستانهای تا حدودی گرم ) قرار گرفته است . این شهر 5/1741 متر از سطح دریا ارتفاع دارد . عرض جغرافیایی آن 52، 34 شمالی و طول جغرافیایی آن 32، 48 شرقی می باشد .

2-1 .مشخصات آب و هوایی

براساس اطلاعات ایستگاه فرودگاه همدان براساس معدل سالهای 1976 تا 2003 همانطور که در جدول 1 دیده می شود ، به بررسی مشخصات آب و هوایی شامل دمای هوا ، رطوبت نسبی هوا ، جریانهای باد ، بارندگی ، ساعات آفتابی ، شدت تابش و تعداد روزهای یخبندان می پردازیم .

هوا دمای. 1-1-2

حداقل مطلق دما در زمستان ،گاهی به کمتر از 32 -درجه رسیده است و این در حالی است که حداکثر مطلق دما در تابستان تا 40 درجه بالا رفته است . نوسان دما در یک ماه ( اختلاف بین حداقل و حداکثر دما ) غالباٌ بیش از10 درجه بوده وحتی به 22 درجه نیز می رسد . متوسط حداقل دما در سردترین شبهای زمستان به 8 -درجه و متوسط حداکثر دما در گرمترین روزهای تابستان به 2 /34 درجه می رسد . معدل سالیانه دما 1/13 و نوسان سالیانه 2/42 درجه است .

2-1-2 .رطوبت نسبی هوا

متوسط حداکثر رطوبت نسبی (ساعت 5/6 صبح) در زمستان 86 درصد و متوسط حداقل رطوبت نسبی(ساعت 5/12 ظهر) در تابستان 25 درصد می باشد.

بارندگی. 4-1-2

میزان ریزش جوی سالیانه 6/316 میلیمتر و حداکثر روزانه آن 56 میلیمتر می باشد . در کل 87 روز سال ریزشهای جوی داریم که با توجه به سردسیر بودن منطقه بیشتر به صورت برف می باشد .

2-1-5 .تعداد روزهای یخبندان

احتمال یخبندان در 5/3 تا 5/4 ماه از سال وجود دارد . تعداد روزهای یخبندان 125 روز در سال می باشد . بطور کلی شرایط اقلیمی همدان عبارتند از : سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان ، اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت بین شب و روز ، رطوبت در حد معمول ، وزش بادهای سرد در زمستان و بارش برف سنگین.

2-2 .تحلیل اطلاعات اقلیمی

برای شناسایی نیاز آب و هوایی انسان به منظور رسیدن به شرایط آسایش در همدان از تقویم نیاز اقلیمی استفاده می کنیم که نمایش دهنده پراکندگی نقاط گرمایی همسان در عرض سال و یا تشخیص مواقعی است که از لحاظ گرمایی، احساس مشابه در انسان ایجاد می شود . در این نمودار محور افقی نشان دهنده ماههای سال و محور عمودی نشان دهنده ساعات شبانه روز می باشد . احتمال یخبندان، فاکتور سرمایی باد، نیاز به وسایل گرماساز، حد تأثیر آفتاب ، مصالح متناسب با اقلیم وتهویه طبیعی در صورت تأمین رطوبت ، محدوده های اقلیمی روی این نمودار می باشد .

قویم نیاز اقلیمی در شهر همدان نشان دهنده این مطلب است که در قسمت اعظم سال سرمای زمستان مسأله اصلی در این شهر است ونیاز به کنترل دارد . در حدود 5/3 تا 5/4 ماه از سال، دما به زیرصفرمی رسد و احتمال یخبندان در شب وجود دارد که ضرورت مقابله با یخبندان در همدان را نشان می دهد.با توجه به اینکه زمستان در این شهر 5/4 تا 6 ماه به طول می انجامد، حفاظت بنا در برابر باد سرد جنوب غربی ضروری بوده ونیاز به وسایل گرماساز در بنا در حدود 7 تا 5/9 ماه از سال وجود دارد . ضرورت به حداقل رساندن مصرف سوختهای فسیلی و در نتیجه حداکثر بهره گیری از انرژی گرمایی خورشید در 9 ماه از سال ضرورت دارد . نیاز به سایه فقط در 5 ماه از سال از ساعت 9 صبح تا 5/5 بعد از ظهر وجود دارد که طراحی صحیح سایه بان، بصورتیکه مانع از نفوذ آفتاب در زمستان نشود وآفتاب تابستان را هم بخوبی کنترل کند، لازم می باشد . کارآمد بودن تهویه طبیعی در حدود 4 ماه از سال (در صورت تأمین رطوبت نسبی)، حداکثر بهره گیری از باد مطلوب جنوب شرقی و جنوب غربی را برای تهویه طبیعی ضروری می سازد .

3.خصوصیات بافت شهری همدان بر اساس اقلیم

خصوصیات کلی بافت شهری همدان به قرار ذیل است :

الف) فضاهای شهری کوچک و محصور

 ب) بافت شهری متراکم و ابنیه متصل بهم

ج) جهت آفتاب و عوارض زمین عامل تعیین کننده در نحوه استقرار،گسترش و سیمای کلی شهر

د) کوچه ها و معابر اصلی به موازات خط تراز زمین و اغلب با عرض کم

به دلیل سرمای بسیار زیاد در بخش عمده ای از سال، در این نواحی بافت شهری متراکم و ابنیه متصل به هم هستند تا بدین صورت سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کمتر شود . فضاهای شهری نیز تا حد امکان محصور وکوچک هستند تا جریان باد سرد به داخل این فضاها کمتر نفوذ کند . به علاوه تابش حرارت از سطوح خارجی دیوارهای گرم ساختمانها، تا حدی باعث اعتدال هوای سرد فضاهای شهری می شود و کوچک بودن این فضاها از این نظر نیز دارای مزیت است

در شهر همدان نمونه بسیار جالبی از معابر وجود دارد که دالان نامیده می شود . دالان یک راه عبوری کم عرض برای چند خانه بوده و دراکثرمحلات، خانه ها از طریق این دالانهای سرپوشیده به معابر اصلی شهر متصل می شده اند . ساکنین خانه های مجاور دالان غالباٌ با هم خویشاوندی داشته اند و از لحاظ فرهنگی با هم ارتباط بسیار نزدیک داشته اند . بدین ترتیب با ایجاد دالان در مقابل معبر ورودی خانه های خود ، هم یک فضای نیمه خصوصی ایجاد می کرده اند و هم در مقابل باد و سرمای زمستان در این فضا محفوظ بوده اند .

به چهار دلیل شهرها در مناطق کوهستانی غالبا در وسط کوهپایه و در سمت جنوبی آن استقرارمی یابند : اول اینکه اگر شهر در پایین دره باشد، خطر سیل وجود دارد .ثانیا در شب هوای سرد که سنگینتر است، به پایین دره نفوذ کرده و به شدت سرما در آن اضافه می شود . ثالثا سمت شمالی کوه که همیشه در سایه بوده، مکان خوبی برای زندگی نیست. رابعا بالای کوه نیز برای استقرار مناسب نیست زیرا معمولاٌ ناهمواریهای زمین در بالای کوه بیشتر است و شدت باد در این ناحیه بیشتر می باشد و هیچگونه حفاظی برای شهر در مقابل باد وجود ندارد و بالاخره اینکه بالای کوه از رودخانه که در پایین دره جاری می باشد، دور بوده و دسترسی به آن مشکل است .

4 .اصول طرح اقلیمی مسکن در همدان

از جمع بندی اطلاعات اقلیمی مطرح شده ، می توان گفت که در همدان پرهیز از سرمای زمستان که در اکثر مواقع سال وجود دارد و مقاومت در برابر یخبندان واختلاف زیاد دمای شبانه روز، دارای اهمیت زیادی می باشد. لذا باید تبادل حرارت از طریق جدار ساختمان به حداقل ممکن رسانده شده و از تابش آفتاب حداکثر استفاده را نمود . در این بخش، ویژگیهای معماری بومی این منطقه که بهترین سازگاری را با شرایط اقلیمی داشته ، مورد بررسی قرار می گیرد .

4-1 .فرم ساختمان

خانه های سنتی همدان بافتی نسبتا متراکم دارند و معمولا در دو طبقه ساخته شده اند. فرم بنا نیز مانند بافت شهری براساس اقلیم منطقه و جهت مقابله با سرمای شدید طراحی و اجرا شده است . احجام متراکمی نظیر مکعب مستطیل که نسبت سطح بیرونی آنها به حجم داخل بنا کم میباشد، برای مناطق سردسیر مناسب است .

فرم های غالب در مسکن همدان بدین ترتیب می باشد :

خانه هایی که دارای حیاط مرکزی می باشند و فضای تابستان نشین و زمستان نشین همچون سایر بخشهای ایران در پیرامون حیاط مرکزی شکل گرفته و شرایط استفاده فصلی از بناهای چند کله را فراهم می کند. الگوی غالب این بناهای چند کله در همدان بصورت دو کله موازی در جبهه شمالی جنوبی و یا ال شکل در جبهه شمالی وغربی می باشد. درالگوی متداول مسکن درهمدان، محور اصلی شمال- جنوبی بوده (حداکثر با چرخشی به سمت جنوب شرق)که جبهه رو به جنوب بنا در زمستان نور بیشتری را دریافت کند

خانه های سنتی در این مناطق مانند مناطق مرکزی ایران به صورت حیاط مرکزی احداث می شوند. ولی در اینجا اطاقهای واقع در سمت شمال حیاط از سایر قسمتها بزرگتر بوده و اتاق اصلی( نشیمن خانه) در همین سمت واقع می باشد . این مورد به دلیل استفاده ازحداکثر تابش آفتاب در زمستان بوده و چون در این مناطق دمای هوای تابستان نسبتا معتدل است، از سمت جنوب ساختمان کمتر استفاده می شود.

4-2 .جهت ساختمان

مناسب ترین جهت برای استقرار جبهه اصلی ساختمان در رابطه با دو عامل تابش خورشید و جریان باد سنجیده می شود. بهترین جهت گیری بنا با توجه به گرمای تابشی دریافت شده توسط جداره در ماههای مختلف، رو به جنوب با چرخش30 درجه (محدوده 20 تا 45 درجه) به سمت شرق می باشدکه بیشترین گرما را در زمستان دریافت کرده و در عین حال در تابستان گرمای کمتری را می گیرد . جهت باد غالب در همدان 225 درجه میباشد.باد سرد در زمستان از سمت جنوب غربی می وزد و جهت باد مطلوب این شهر جنوب شرقی و جنوب غربی است . به طور کلی باتوجه به جهت وزش باد و جهت تابش مطلوب ، مناسب ترین جهت گیری بنا رو به جنوب شرق با زاویه 45 درجه به سمت شرق تا جنوب میباشد .

4-3 .نحوه استقرار ساختمان

در بسیاری از نمونه های مسکونی در همدان، کف کل ساختمان در حدود 40 تا 80 سانتیمتر پایین تر از سطح کوچه میاشد که بوسیله پله یا سطح شیبدار در دالان ورودی حل می شود ، این امر سبب می شود که زمین مانند عایق حرارتی اطراف خانه را احاطه کرده و تبادل حرارت داخل وخارج را کاهش دهد .از سوی دیگر پایین رفتن حجم ساختمان نسبت به معابر موجب آفتابگیر شدن معابر می گردد . بناهای مسکونی همدان در دو یا سه طبقه ساخته شده اند . همین امر موجب تراکم بیشتر ساختمانها وکاهش تلفات حرارتی از بام می شود . طبقه زیرین که در خانه های همدان متداول است، در اکثر نمونه ها به اندازه نیم تا یک متر زیرزمین قرار می گیرد.

4-4 .ویژگی فضاهای بسته

ه طور کلی فضاهای بسته در خانه های بومی همدان به سه بخش فضاهای زیستی ، فضاهای زیستی– خدماتی و فضاهای خدماتی قابل تقسیم اند . فضاهای زیستی شامل تالار، شاه نشین و سه دری هاست . فضاهای زیستی – خدماتی شامل سیزان وحوضخانه است . فضاهای خدماتی مطبخ ، انباروسرویس بهداشتی را شامل می شود . معمولا فضاهای زیستی روی فضاهای زیستی- خدماتی و مطبخ قرار گرفته اند تا از گرمای آنها استفاده کنند . سایر فضاهای خدماتی گاهی به طور مستقل در ضلع دیگر حیاط قرار می گیرند تا فضاهای زیستی از بوی فضاهای خدماتی دور بمانند. سیزان از فضاهای زیستی –خدماتی است که در مسکن همدان نقش مهمی دارد و ترکیبی از حوضخانه ، مطبخ، انبار با سقف کوتاه و سطح پنجره کم می باشد و عمدتا به صورت زمستان نشین مورد استفاده قرار می گیرد و درسطح همکف یا پایین تر از سطح حیاط قرار دارد . با فرو رفتن خانه ها در زمین، بدلیل کاهش تبادل حرارتی میان فضای داخل خاک و محیط خارج، نوسان درجه حرارت در زیرزمین در زمستان و تابستان کم است .سقف کوتاه این فضاها موجب گرم نگه داشتن بیشتر و صرف انرژی گرمایی کمتر می شود. تبادل حرارتی کم سیزان با بیرون سبب حفظ گرمای درونی می شود. بنابراین در زمستان، زیرزمین دارای هوای گرمتر از محیط بیرون بوده و در تابستان خنکتر می باشد که این امر وجود زیرزمین در خانه را توجیه می کند .

4-5 .ویژگی فضاهای باز

فرم وتناسبات حیاطها : به طور کلی حیاطها در خانه های همدان کوچک هستند . به جز در خانه های کوشکی که خانه باغی هستند و بنا در باغ وسیعی قرار گرفته است سطح حیاطها در خانه های یک کله به صورت مستطیل کشیده در راستای شمالی – جنوبی است که سطحی از یک تا سه برابر سطح فضای بسته دارد . در چنین بناهایی معمولا سطح طبقه زیرین همسطح کف حیاط است .در خانه های دو کله موازی سطح حیاط بین نصف تا دو برابر سطح زیر بنا متغیر میباشد. در خانه های ال شکل که تناسبات مربع شکل دارند؛ سطح حیاط نیز مربعی بوده و از نصف تا دو برابر زیربنا تغییر می کند . همچنان که در تناسبات مربع شکل دارند. سطح حیاط نیز مربعی بوده و از نصف تا دو برابر زیربنا تغییر می کند. به طور کلی بدلیل سرمای شدید منطقه و یخبندان ، سطح حوض در حیاط کوچک بوده و در عوض در زیرزمین فضایی به نام حوضخانه دیده می شود .

4-6 .ویژگی فضاهای نیمه باز

در همدان فضای نیمه باز به دو صورت دیده می شود : 1 (ایوان که به صورت فضای نیمه باز مسقف، از طول در کنار فضای باز قرار دارد و حد واسط حیاط و فضاهای بسته شامل تالار و سه دری هاست . ارتباط ایوان با فضاهای بسته دو نوع است؛ یا ایوان در جلوی تالار و سه دری قرار دارد و یا در بین سه دریها قرار گرفته است. 2 (دالان که به صورت فضای مسقفی است که از عرض آن با فضای باز در ارتباط است و به صورت فضای ورودی حد واسط کوچه و حیاط میباشد و قبل و بعد از در ورودی دیده می شود . سرپوشیده بودن معبر ورودی، ازایجاد یخبندان درسطح معبر جلوگیری می کند .

4-7 .رابطه فضاهای باز و بسته :

نتظام فضای باز و بسته در خانه های همدان اهمیت زیادی دارد . ارتباط حیاط با فضاهای زیستی غیرمستقیم میباشد و از طریق فضای واسطه فیلتری صورت می گیرد تا از هجوم هوای سرد به داخل ساختمان جلوگیری شود . شکل کلی این ارتباط از سه طریق پشت ایوان، طرفین ایوان و راهرو صورت می گیرد . بسیاری از فضاها تو در تو میباشدکه دسترسی از یک فضا به فضای دیگر بدون نیاز به عبور از فضای باز را فراهم کرده و از طرف دیگر سطح تماس با خارج را کاهش می دهد. نورگیر تالار اصلی در ضلع شمالی حیاط دارای بزرگترین ابعاد است تا بیشترین بهره را از نور جنوب ببرد . به طور کلی می توان گفت که بیشترین عمق بنا در جبهه شمالی است که آفتاب بیشتری را دریافت می کند و کمترین عمق در جبهه جنوبی است . اتاقها در خانه های همدان عموما از یک سمت پنجره دارند تا در فصول سرما کوران ایجاد نشود.

4-8 .ویژگی پشت بامها

بامها به دو صورت صاف و شیروانی در این شهر دیده می شوند . سقفهای صاف بیشترین میزان تابش را دریافت می کنند که در پاییز و بهار نقش مهمی در گرم کردن ساختمان می تواند داشته باشند . بیشتر خانه های همدان سقف صاف دارند. در سقفهای شیبدار (سقف دو پوش)، فضای خالی میان سقف رویی و سقف صاف زیرین لایه عایق حرارتی مناسبی بوده و فضاهای داخل ساختمان در فصول گرم تبادل حرارتی کمتری داشته و خنکتر می باشد

4-9 .ویژگیهای جداره های باز

بطور کلی سطح شیشه خور پنجره ها کوچک است . پنجره های اصلی در جبهه های آفتابگیر ساختمان قرار دارند تا بتوانند آفتاب را در طی روز به داخل اتاقها هدایت کنند. استفاده از پنجره های کوچک و به تعداد حداقل در سیزان برای جلوگیری از نفوذ سرما به داخل ساختمان متداول است تا تبادل حرارت به حداقل ممکن کاهش یابد .

4-10 .مصالح و جزئیات اجرایی

در شهرهای سردسیر باید از مصالحی با ظرفیت حرارتی زیاد جهت کنترل حرارت از طریق پوسته ساختمان استفاده شود و به منظور بهره گیری از انرژی حرارتی تابش آفتاب، پوشش سقف خارجی تیره رنگ انتخاب گردد . مصالح به کار رفته در خانه های همدان سنگ،آجر و چوب می باشد. سنگ که در این نواحی ماده ای در دسترس بوده، در پی سازی فضاها و ازاره ها استفاده می شود تا رطوبت ناشی از برف وارد بنا نشود . البته سنگ نسبت به خشت و آجر ظرفیت حرارتی خوبی نداشته و با اضافه کردن به ضخامت دیوار سنگی این عیب جبران می شود . مصالح مورد استفاده ابنیه سنتی در مناطق کوهستانی مانند سایر مناطق اقلیمی، مصالح در دسترس وبوم آورد میباشد ، لذا اغلب جهت دیوارها از سنگ و برای پوشش سقف طبقات و بام از چوب درختان وکاهگل استفاده می شود .

            5 .جمع بندی و نتیجه گیری

با بررسی اقلیم شهر همدان براساس مشخصات آب و هوایی و نیازهای اقلیمی بافت شهری از یکسو و از سوی دیگر مطالعه ویژگیهای همساز با اقلیم مسکن در این مجموعه شهری تلاشی در جهت دستیابی به اصول طراحی اقلیمی صورت گرفت که می تواند نقش مهمی در رسیدن به آسایش حرارتی در محیط شهری ایفا کند و یکی از روشهای مناسب برای دستیابی به اصول راهبردی طراحی اقلیمی،کشف تمهیدات اقلیمی موجود در الگوپی سنتی است؛که با بررسی نمونه های معماری وشهرسازی بومی قابل شناسایی می باشد .

6 .منابع

[1.[قبادیان، و ، بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران ،موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران ، تهران ، 1382

[2.[کسمایی، م ، اقلیم و معماری ، انتشارات شرکت خانه سازی ایران ، تهران ، 1363

[3.[توسلی، م ، طراحی فضای شهری ،مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی ومعماری، تهران ، 1367

کاشی سنتی رنجبران - تولید کننده کاشی مسجد - کاشی محراب - کاشی گنبد - کاشی سنتی تزئینی