اقلیم گرم وخشک

فضاهای زیرزمینی قدیمیترین نوع سرپناه بشر محسوب می گردند که دارای پیشینه ای فراتر از اولین بناهای معمول ساخته شده بر زمین می باشند. استفاده نوین از این روش، به دنبال بحران انرژی در دنیا مطرح گردید و هنوز در ابتدای مسیر خود قرار دارد. با وجود پیشرفت کند سامانه های زیرزمینی، نامتعارف بودن آن در نظر عمومی و ناآگاهی بسیاری از جوامع نسبت به اجرا و فواید این نوع از ساختمان سازی، معماری بومی ایران دارای شواهد متنوعی از آن است. در پژوهش حاضر به روش توصیفی - تحلیلی به بررسی فضاهای زیرزمینی در معماری بومی اقلیم گرم و خشک ایران پرداخته که هر یک با ویژگی های فنی و اجرایی خود به صورت عنصر اقلیمی در کنار سایر فضاها به کار گرفته شده است. شاخص های این فضاها در تطابق با اصول معماری ایرانی است و از آنجا که قابل انطباق با اصول معماری سبز می باشد، می تواند معماری سبز ایرانی نامیده شود.

خاک یکی از قدیمی ترین و گسترده ترین مصالح ساختمانی ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ توسط ﺑﺸﺮ به ویژه در نواحی گرم وخشک بوده است؛ لذا شناخت روش های تاریخی تثبیت و استحکام بخشی مصالح خاکی که در اقلیم گرم وخشک مورد استفاده بوده، می تواند زمینه به کارگیری مجدد آن ها در بناهای معاصر را نیز فراهم نماید. در فرآیند فرآوری خاک برای تولید مصالح خاکی در اقلیم گرم وخشک، مرحله مهمی برای ورز دادن و با شدت افکندن گل وجود دارد که موجب تراکم نسبی، کاهش تخلخل و نتیجتاً بهبود رفتار مصالح خاکی می شود. این روش در دانش مهندسی ساختمان، تثبیت مکانیکی نامیده می شود و علی رغم آنکه قابلیت آن در بهبود خواص مکانیکی مصالح خاکی کاملاً شناخته شده و مورد مطالعه قرار گرفته، مطالعه در مورد قابلیت های ورز دادن و افکندن گل کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مطالعه حاضر با هدف تبیین جایگاه تثبیت مکانیکی در ساختار مصالح بومی اقلیم گرم وخشک شکل گرفته است و مروری بر انواع روش های تثبیت مکانیکی و عوامل تأثیرگذار بر آن و همچنین مصالح خاکی تولید شده با این شیوه خواهد داشت. لذا این بررسی در قالب یک پژوهش کاربردی و با تکیه بر روش های ترکیبی (توصیفی و میدانی) انجام شده است. برای این منظور پس از انجام مطالعات کتابخانه ای و همچنین بررسی های میدانی، چرایی و چگونگی اعمال تثبیت مکانیکی بر مصالح خاکی مدنظر قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه در حوزه تثبیت مکانیکی مصالح خاکی، بیانگر تأثیر مطلوب ورزدادن و افکندن گل با میزان رطوبت کافی در مقایسه با شیوه امروزی تثبیت مکانیکی یعنی تراکم خاک با رطوبت کم است؛ لذا می توان این گونه استنتاج نمود که معماران سنتی این اقلیم، به طور ضمنی با روش صحیح تثبیت مکانیکی و وجود رابطه مثبت بین این تکنیک و خصوصیات مکانیکی مصالح بومی در اقلیم گرم وخشک آگاه بوده اند. با توجه به تأثیر مطلوب تثبیت مکانیکی بر خواص مکانیکی مصالح خاکی، در صورت تلفیق صحیح این تکنیک با روش ساخت سنتی مصالح خاکی، در عصر حاضر نیز قابلیت بازکاربری این مصالح در معماری اقلیم گرم وخشک وجود دارد.

بیان مسئله: در مناطق گرم وخشک مانند کرمان، طراحی معماری بومی با بهره گیری از استراتژی های غیرفعال اهمیت ویژه ای دارد؛ زیرا می تواند شرایط حرارتی مطلوب و آسایش بلندمدت ساکنان را در مقابل نوسانات دمایی فزاینده تضمین کند. ازاین رو، بررسی تأثیر فضاهای داخلی و نیمه باز در ساختمان های بومی کرمان از منظر محیط حرارتی و رفتارهای سازگاری حرارتی، اهمیت بالایی دارد. هدف پژوهش: تعیین و بررسی تأثیر جامع فضاهای داخلی و نیمه باز ساختمان های بومی کرمان بر محیط حرارتی، رفتارهای سازگاری حرارتی و پاسخ های حرارتی ساکنان در اقلیم گرم وخشک. روش پژوهش: در این تحقیق، با استفاده از روش های آماری پیشرفته، داده های یک مطالعه میدانی یک ساله جمع آوری و تحلیل شد. ارزیابی های انجام شده شامل اندازه گیری های محیطی در فضاهای داخلی و نیمه باز به همراه تعیین شاخص های آسایش حرارتی بر مبنای استانداردهای موجود است. نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان می دهد، محیط های حرارتی فضاهای داخلی و نیمه باز به طور معناداری متفاوت هستند و در زمان های مختلف روز، شرایط متفاوتی از آسایش حرارتی را ارائه می کنند. همچنین، رفتارهای سازگاری حرارتی ساکنان به پیکربندی فضایی ساختمان ها وابسته است. ازجمله یافته های قابل توجه، اختلاف در شاخص های دمای خنثی، دمای قابل قبول (۸۰ درصد) و دمای ترجیحی است که به ترتیب در فصول انتقالی و تابستان به اندازه های 1/1 و 9/0 درجه سانتی گراد (دمای خنثی)، 2/2 و 7/2 درجه سانتی گراد (دمای قابل قبول) و 6/1 درجه سانتی گراد (دمای ترجیحی) مشاهده شده است. یافته ها تأیید می کنند، تنوع محیط های حرارتی موجود در ساختمان های بومی کرمان به طور معناداری بر رفتارهای سازگاری حرارتی و سطح آسایش ساکنان تأثیرگذار است. طراحی هوشمند فضاهای داخلی و نیمه باز با ایجاد شرایط حرارتی متفاوت، موجب تحریک سازگاری حرارتی و بهبود آسایش ساکنان می شود که این امر نقش حیاتی معماری بومی در سازگاری با اقلیم گرم وخشک را برجسته می سازد.

با افزایش جمعیت جهان، نیاز به انرژی به ویژه در ساختمان ها افزایش یافته است. الگوهای مناسب برای بهره وری انرژی نیازهای ساکنین بناهای معماری به ویژه ساختمان های اداری در تأمین پایداری محیط از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از سویی، نور روز کافی که یکی از مهمترین عوامل تأمین کننده آسایش بصری ساکنین ساختمان هاست، تولید گرما می کند که خود باعث افزایش مصرف انرژی سرمایشی به ویژه در اقلیم گرم و خشک می شود. از این رو، باتوجه به بحران انرژی در ساختمان ها، توجه به معیارهای مؤثر در میزان مصرف انرژی و آسایش بصری ضروری به نظر می رسد. یکی از روش های مؤثر در بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان های پایدار، سایبان ها هستند و سایبان های متحرک به دلیل امکان پویایی و انطباق پذیری با نور روز و چرخش خورشید، می توانند کاربرد ویژه ای داشته باشند. هدف این پژوهش، بهره گیری از پتانسیل های سایبان های متحرک در بهینه سازی نور روز و بهره وری مصرف انرژی به صورت همزمان است. روش پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از تحقیقات کمی است. شیوه انجام کار، روش آزمایشی و شبیه سازی بوده است. مدل مرجع به ابعاد 6*6 مترمربع در طبقه سوم ساختمان 4 طبقه، در 3حالت کلی شامل بدون سایبان، حالت سایبان پیرامونی و سایبان جمع شونده در تنها یک پنجره در جبهه جنوبی فضای اداری با نسبت 40 درصد، به تفکیک چهارفصل و درنهایت سالیانه در افزونه لیدی باگ تولز مورد شبیه سازی و تحلیل قرار گرفت. ازمیان 200 گزینه مورد طراحی، بهترین گزینه ها انتخاب شد. نتایج نشان می دهد با بکارگیری سایبان های متحرک انطباق پذیر در نماهای ساختمان های اداری شهر اصفهان، می توان به بهینه سازی سطح مفید نور روز به میزان بیش از 20درصد و کاهش مصرف انرژی بیش از 48 درصد دست یافت.