چکیده :
امروزه در تمامی کشورها اقلیم‌ها از نظر معماری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. با توجه به کمبود و گرانی منابع انرژی مردم به فکر ذخیره و کم کردن مصرف آن هستند که هم هزینه‌ها کاهش پیدا کند و هم مشکلاتی مثل آلودگی هوا و غیره که موجب آن مصرف بیش از اندازه سوخت‌های فسیلی می‌باشد برطرف شود .
امکانات و تکنولوژی‌های جدید این امکان را فراهم کرده که دست یابی به این اهداف راحت‌تر میسر شود .
همچنین در اینجا سعی بر این شده علاوه بر طراحی مجموعه و توجه به فضاها و کاربری‌ها فضای طراحی که مصرف انرژی کمتری نسبت به حالت عادی داشته باشد و بیشتر نیازهای خود را به صورت طبیعی تامین کند، زیرا ساختن و اداره کردن چنین مجموعه‌هایی به نوبه‌ی خود احتیاج به بودجه‌ی زیادی دارد و اگر بتوان کاری کرد که این هزینه‌ها پایین بیاید می‌توان از این بودجه در زمینه‌های دیگری استفاده کرد .
مقدمه :
استفاده ار انرژی خورشیدی یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای گرمایش ساختمان است و در نتیجه می‌توان ساختمان را به گونه‌ای طراحی کرد که تابش‌های خورشید مستقیما داخل بنا را گرم کنند. در این نمونه ساختمان‌ها با عناصر و اجزای خود انرژی را دریافت و نگه‌داری می‌کنند که هیچ هزینه‌‌ای ندارد .
ساختمان‌هایی که با توجه به اقلیم منطقه طراحی می‌شوند کمک شایانی به کاهش همه جانبه هزینه می‌کنند .
وظیفه یک معمار این است که با توجه به شرایط حرارتی، بهداشتی مورد نیاز ساختمان را در جهتی قرار دهد که بیشترین استفاده از نور خورشید حاصل شود .
گاهی به علت طراحی نادرست ساختمان و قرار دادن پنجره‌ها در محل نامناسب، میزان سطح بازشوها نامناسب، منجر به صرفه‌جویی بیش از اندازه انرژی در ساختمان‌ها می‌گردد. ساختمان‌ها باید در جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی و آسایش ساکنین طراحی گردند. همان گونه که در معماری سنتی ایران رایج بوده است.
طراحی اقلیمی روشی است برای کاهش همه جانبه هزینه انرژی یک ساختمان که طراحی ساختمان اولین خط دفاعی در برابر عوامل اقلیمی خارج ساختمان‌ها است. در تمام ساختمان‌هایی که بر اساس عوامل اقلیمی ساخته شده‌اند، ضرورت استفاده از گرمایش و سرمایش مکانیکی را به حداقل رسانیده‌اند و استفاده از انرژی طبیعی موجود در اطراف ساختمان را جایگزین کرده‌اند.
مبالغی که می‌توان در دراز مدت صرفه جویی گردد موجب می‌شود که اجرای تکنیک‌های طراحی اقلیمی بهترین نوع سرمایه گذاری برای ساکنین ساختمان‌ها باشد .
تاثیر رشد جمعیت بر استفاده‌ی انرژی‌های تجدیدناپذیر و ارائه‌ی راهکار با استفاده از طراحی همساز با اقلیم :
رشد جمعیت جهان آثار اساسی و اغلب فاجعه آمیزی بر زیستگاه‌های طبیعی زمین داشته است، که از پیامدهای آن مصرف بی رویه انرژی، تخریب جنگل‌ها و انقراض گونه‌های گیاهی و جانوری می‌باشد. بسیاری بر این باورند که رشد جمعیت و درنتیجه آن شهرنشینی منجر به مصرف بیش از حد و غیرمسئولانه انرژی‌های فسیلی شده و به گرم شدن تدریجی زمین انجامیده؛ شهرها را مورد تهدید جدی قرار داده و خسارات جبران ناپذیری بر محیط زیست جهان وارد کرده است.
امروزه مقدار زیادی از انرژی فسیلی اتلاف شده، ناشی از مدل‌های کلیشه‌ای و غیر استاندارد ساختمان‌هاست که به دلیل ناهمگونی با شرایط اقلیمی خود، جهت گرمایش و سرمایش هدر رفته و علاوه بر آن باعث آلودگی محیط زیست می‌شود. یکی از راه‌های مؤثر در کاهش مصرف انرژی ساختمان‌ها، ساخت بناهای کم انرژی به عنوان ساختمان‌های پایلوت می‌باشد. که هدف اصلی آن پایداری از جنبه‌های مختلف زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی فرهنگی است، هرچند پایداری از جنبه زیست محیطی و دستیابی به مصرف انرژی کم از اهداف اصلی‌تر این نوع بناها می‌باشد.
اما برای دستیابی به بهره‌وری انرژی در این ساختمان‌ها از روش‌های مختلف کاهش مصرف انرژی در مقیاس‌های مختلف شهری، ساختمانی، عناصر ساختمان و جزئیات استفاده شده است. پایه اصلی این روش‌ها، صرفه‌جویی انرژی از طریق بهینه‌سازی فرم، طراحی معماری و فرم شهری مجموعه است، بنابراین صرفه جویی انرژی از طریق طراحی معماری که وابستگی مستقیم به اقلیم دارد، روشی پایدار، بدون هزینه و کارا است، چرا که ازنظر اقتصادی و فنی بسیار مناسب است. برای مطالعه رفتار ساختمان‌ها ازنظر مصرف انرژی بایستی اثر شاخص‌های مختلف معماری از قبیل: جهت گیری، میزان سطح بازشوها در جبهه‌های مختلف، سایبان‌ها، تهویه طبیعی و… مورد تحقیق و تحلیل قرار گیرد.
انواع اقلیم‌های موجود :
اقلیم‌ها از نظر معماری متفاوت می‌باشند. اقلیم هر منطقه بدون شک، عامل موثری در تعیین شکل معماری آن منطقه می‌باشد. راه حل‌هایی که ساکنین مناطق مختلف در جهت ساخت سرپناه خویش سازگار با شرایط آب و هوایی منطقه در طی قرون متمادی اتخاذ کرده‌اند قابل ستایش است, این روش‌ها به طور حیرت انگیزی شرایط دشوار منطقه را کاسته و از جنبه‌های مفید آن سود جسته‌اند. از این رو آشنایی با اقلیم‌های مختلف ایران، تاثیر به سزایی در موفقیت طراح و سازندگان بنا خواهد داشت.
اﻳﺮﺍﻥ، ﻓﻼﺗﯽ ﺍﺳﺖ ﻣﺮﺗﻔﻊ ﮐﻪ ﺩﺭ ﻋﺮﺽ ﺟﻐﺮﺍﻓﻴﺎﻳﯽ بیست و پنج تا چهل درجه ﺩﺭ ﻧﻴﻢ ﮐﺮﻩ ﺷﻤﺎﻟﯽ ﻭ ﺩﺭ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﮔﺮﻣﯽ ﻭﺍﻗﻊ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. مناطق کویری و نیمه کویری بیش از نیمی از مساحت کشور را اشغال نموده است. حدود یک سوم ایران نیز کوهستانی است و بخش کوچکی از ایران (شامل جلگه‌ی جنوب دریای خزر و جلگه‌ی خوزستان) از جلگه‌‌های حاصلخیز تشکیل شده است. ایران دارای تنوع اقلیمی بالایی می‌باشد. از شمال تا جنوب کشور، به تدریج با مناطق آب و هوایی متفاوتی مواجه می‌شویم. ایران از نظر بارندگی جزو مناطق آب و هوایی خشک و نیمه خشک به شمار می‌رود. میزان بارش سالانه در نقاط مختلف کشور و در فصول مختلف سال متغیر است.
اقلیم معتدل و مرطوب :
ﺳﻮﺍﺣﻞ ﺟﻨﻮﺑﯽ ﺩﺭﻳﺎی ﺧﺰﺭ ﺑﺎ ﺍﻋﺘدﺍﻝ ﻫﻮﺍ ﻭ ﺑﺎﺭﻧﺪﮔﯽ ﻓﺮﺍﻭﺍﻥ ﺟﺰء ﻣﻨﺎﻁﻖ ﻣﻌﺘﺪﻝ ﮐﺸﻮﺭ ﺑﻪ ﺣﺴﺎﺏ ﻣﯽﺁﻳﺪ.
- مشخصه بارز آب و هوایی در اقلیم معتدل و مرطوب، میزان بارش باران در اغلب فصول سال در این ناحیه می‌باشد.
- ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺩﻣﺎی ﻫﻮﺍ ﺩﺭ ﺗﺎﺑﺴﺘﺎﻥ ﺑﻴﻦ ۲۵ تا ۳۰ درجه در روز بین ۲۰ تا ۲۳ درجه هنگام شب است.
- رطوبت هوا در منطقه بسیار بالاست.
- بارش باران، موجب بالا بردن سطح پوشش گیاهی و رویش جنگل‌ها در منطقه معتدل و مرطوب جنوب دریای خزر شده است.
میزان بارش و رطوبت در ناحیه معتدل و مرطوب از در امتداد نوار حاشیه دریا، از شرق به غرب افزایش می‌یابد.
اقلیم گرم و خشک :
بخش قابل توجهی از مساحت ایران را مناطق گرم و خشک اشغال نموده است.
- بادهای خشک این مناطق، بسیار آزاردهنده است.
- آسمان کویر در بیشتر ایام سال صاف و بدون ابر می‌باشد.
- میزان بارندگی کم و مه و طوفان بسیار زیاد اتفاق می‌افتد. بارندگی کم موجب کاهش سطح پوشش گیاهی در این ناحیه شده است.
- اختلاف دمای شب و روز در مناطق اقلیمی گرم و خشک زیاد است.
- بارندگی بسیار شدید و اغلب به صورت رگبار رخ می‌دهد.
- میزان تعریق و تبخیر نسبت به بارش سالیانه بالاست.
ﻣﺸﺨﺼه بارز آب و هوایی ﺍﻳﻦ ﺍﻗﻠﻴﻢ، ﺭﻭﺯﻫﺎی ﮔﺮﻡ ﻭ ﺷﺐﻫﺎی ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺳﺮﺩ ﻭ ﺯﻣﺴﺘﺎﻥﻫﺎی ﺳﺮﺩ ﻭ ﺳﺨﺖ ﻭ ﺗﺎﺑﺴﺘﺎن‌های ﮔﺮﻡ ﻭ ﺧﺸﮏ می‌باشد.
اقلیم سرد و کوهستانی :
سلسله جبال البرز و زاگرس نواحی مرکزی ایران را از دریای خزر در شمال و جلگه بین‌النهرین در غرب جدا می‌کنند. کوه‌هایی نیز به صورت منفرد در مرکز و شرق ایران وجود دارند از جمله کوه تفتان ، شیر کوه و …
کوهستان‌های غربی که دامنه‌های غربی رشته کوه‌های فلات مرکزی ایران و سراسر کوه‌های زاگرس را در بر می‌گیرد از مناطق سردسیر کشور به شمار می‌آیند .
- از مشخصه بارز اقلیم سرد و کوهستانی، سرمای شدید زمستان و هوای معتدل تابستان‌های این ناحیه است.
- میزان بارش برف در اقلیم سرد و کوهستانی بسیار بالاست.
- اختلاف دمای شب و روز بسیار زیاد است.
- خشکی هوا در مناطق سرد و کوهستانی آزاردهنده ست.
در این نواحی، میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد است و بیشتر به صورت ریزش برف می‌باشد. برف‌های پیاپی بیشتر قله‌ها را می‌پوشاند. در ارتفاعات بالای ۳۰۰۰ متر همواره برف وجود دارد و این کوهستان‌ها سرچشمه رودخانه‌ها و قنات‌ها در کشور محسوب می‌شوند.
اقلیم گرم و مرطوب :
این منطقه اقلیمی، در امتداد یک نوار ساحلی باریک و نسبتاً طولانی است که بیش از دو هزار کیلومتر طول آن می‌باشد و از مصب اروند رود در جنوب غربی استان خوزستان شروع شده و به خلیج گواتر در جنوب شرقی استان سیستان و بلوچستان ختم می‌شود.
- مشخصه بارز آب و هوایی ناحیه گرم و مرطوب، گرمای شدید و رطوبت بالای هواست.
- میزان بارندگی در این منطقه بسیار پایین است. اغلب بارندگی در فصول پاییز و خصوصاً زمستان رخ می‌دهد.
- هوا در زمستان، معتدل و مطبوع است.
- میزان اختلاف دما بین شب و روز کم است.
- بارش کم باران به ویژه در فصل تابستان، موجب کاهش سطح پوشش گیاهی در منطقه اقلیمی گرم و مرطوب شده است.
- آب‌های زیرزمینی در این منطفه، اغلب شور هستند.
- به دلیل تابش مستقیم آفتاب و گرمای شدید، میزان تبخیر بسیار بالاست.
از آنجایی که در این کرانه خاک اکثر نواحی آهکی است و همچنین فاقد پوشش نباتی می‌باشد، لذا آب باران به داخل زمین نفوذ نمی‌کند و باران اندکی هم که می‌بارد، ایجاد سیل می‌کند و چون سیل بندهای کافی و کانال‌های عبور آب وجود ندارد، این قبیل باران‌ها، اغلب به جز خرابی حاصل دیگری ندارد و آب ذیقیمت شیرین به صورت سیل روانه دریا می‌گردد. ﺳﻮﺍﺣﻞ ﺧﻠﻴﺞ ﻓﺎﺭﺱ ﻭ ﺩﺭﻳﺎی ﻋﻤﺎﻥ ﺗﺎ ﺣﺪی ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺍﻗﻠﻴﻢ ﮔﺮﻡ ﻭ ﻣﺮﻁﻮﺏ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﺑﺮ ﺧﻼﻑ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﻌﺘﺪﻝ ﻭ ﻣﺮﻁﻮﺏ ﺩﺭ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﮔﺮﻡ ﻭ ﻣﺮﻁﻮﺏ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺑﺎﺭﻧﺪﮔﯽ ﮐﻢ می‌باﺷﺪ ﻭ ﺑﻪ ﻓﺼﻞ ﭘﺎﻳﻴﺰ ﻭ ﺯﻣﺴﺘﺎﻥ ﻣﺤﺪﻭﺩ ﻣﯽﺷﻮﺩ. ﺑﺎﻻ ﺑﻮﺩﻥ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺭﻁﻮﺑﺖ ﻫﻮﺍ ﺑه دﻟﻴﻞ ﻣﺠﺎﻭﺭﺕ ﺑﺎ ﺩﺭﻳﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯽﺷﻮﺩ ﺍﺧﺘﻼﻑ ﺩﺭﺟﻪ ﺣﺮﺍﺭﺕ ﺷﺐ ﻭ ﺭﻭﺯ ﺩﺭ ﻓﺼﻮﻝ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎﻝ ﻧﺎﭼﻴﺰ ﺑﺎﺷﺪ.
جمع بندی :
در مناطق و اقلیم‌های مختلف شرایط آسایش متفاوت است و معمولا به چهار روش آسایش فراهم می‌شود که در مقاله‌های بعدی راجع به هر یک از این مقالات مفصل توضیح خواهیم داد .
Extra Active (روش مکانیک و تاسیساتی یا فوق پویا)
Active (روش پویا یا فعال)
Passive (روش سوم روش ایستا یا غیر فعال)
Extra Passive (روش چهارم فوق ایستا)
نگارنده: سرکار خانم مهندس مهشید اختری
کارشناس ارشد رشته‌ی معماری انرژی دانشگاه هنرپارس تهران، ایران
مشاهده منابع دانشگاهی رشته معماری
