Download
1 / 44
892 likes | 1.99k Views
معماری همساز با اقلیم (سرفصل مطالب). تعریف محدوده آسایش انسان و تاثیر اقلیم برآن اقلیم شناسی عوامل تشکیل دهنده اقلیم تقسیم بندی اقلیمی مقیاس های اقلیمی اقلیم و معماری عناصر معماری همساز با اقلیم. برخی منابع درس معماری همساز با اقلیم. اقلیم و معماری – مرتضی کسمائی – نشر خاک
E N D
معماری همساز با اقلیم(سرفصل مطالب) تعریف محدوده آسایش انسان و تاثیر اقلیم برآن اقلیم شناسی عوامل تشکیل دهنده اقلیم تقسیم بندی اقلیمی مقیاس های اقلیمی اقلیم و معماری عناصر معماری همساز با اقلیم
برخی منابع درس معماری همساز با اقلیم • اقلیم و معماری – مرتضی کسمائی – نشر خاک • طراحی اقلیمی – دونالد واتسون، کنت لبز – ترجمه وحید قبادیان، محمد فیض مهدوی – انتشارات دانشگاه تهران • بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران – دکتر وحید قبادیان – انتشارات دانشگاه تهران • پهنه بندی و راهنمای طراحی اقلیمی استان آذربایجان شرقی (اقلیم سرد-( مرتضی کسمایی- نشر: وزارت مسکن و شهرسازی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن • آسایش در پناه معماری همساز با اقلیم – دکتر محمود رازجویان – انتشارات دانشگاه شهیدبهشتی • پهنه بندی اقلیمی ایران، مسکن و محیط های مسکونی- مرتضی کسمایی- انتشلرات وزارت مسکن و شهرسازی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
معماری همساز با اقلیم تمام ابعاد زندگی انسان با ساختار محیط اقلیمی او در ارتباط است. اقلیم بر بسیاری از موارد همچون شکل معماری، نوع خوراک و پوشاک ، نوع آداب و رسوم و . . . تاثیر می گذارد. بدون شک آسایش زیستی در محیط مصنوع انسان تحت تاثیر شرایط محیطی و اقلیمی است. از اینرو انسان ناگزیر از شناخت شرایط اقلیمی محیط خود است تا با موانع و امکانات آن سازگار شود. معماری همساز با اقلیم پاسخی است که انسان از دیر باز تا کنون برای مقابله با شرایط محیطی به دنبال آن بوده است. هدف از این درس آشنایی با اقلیم ، مقیاس ها و عناصر تشکیل دهنده آن و آشنایی با معماری اقلیمی است.
منطقه آسایش منظور از شرايط آسايش حرارتي مجموعه شرايط حرارتي است كه حداقل براي 80 درصد از افراد مناسب باشد. اگر سرعت جریان هوا را ثابت فرض کنیم و تابش آفتاب را نادیده بگیریم یعنی به فرض آنکه افراد در سایه و در فضای داخلی قرار داشته باشند، بیشتر افراد در دمای 21 تا 26 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی30 تا60 درصد از نظر فیزیکی راحت هستند. حال اگر شرایط دما و رطوبت هوای داخل این فضا را تغییر دهیم، این افراد به تدریج احساس ناراحتی می کنند. بنابراین، نسبت درجه حرارت و رطوبت نسبی هوا در ایجاد احساس آسایش انسان تـأثیردارد. البته واکنش بدن در برابرشرایط اقلیمی پدیده ای تجربی است و در فرهنگ ها و مناطق جغرافیایی مختلف، متفاوت است. به طور مثال، در آلمان دمای 21 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی50 درصد مطلوب است. در حالی که در مناطق استوایی، دمای 23 تا 29 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 30 تا 70 درصد مطلوب است.
منطقه آسایش گيونى در سال ۱۹۶۹ نمودار بيوکلماتيک ساختمانى را ارائه داد، در اين نمودار منطقه آسايش انسانى را به‌طور دقيق در رابطه با دما و رطوبت نشان داد و سودمندى عناصر مختلف ساختمانى را در تنظيم شرايط حرارتى داخل ساختمان تعيين نمود. جدول ميزان کارآئى ساختمان در تنظيم حرارت داخل ساختمان ميزان کارآئى ساختمان را در تنظيم حرارت داخل ساختمان و ايجاد آسايش نشان مى‌دهد. در این جدول منطقه آسايش انسان در ارتباط با دو عنصر اقليمى دما و رطوبت هوا براساس بارش‌هاى دماى خشک، دماى مرطوب، رطوبت نسبى و فشار بخار مشخص شده است. در محدوده‌هاى سردتر از حد پائين آسايش و گرم‌تر از حد بالاى آسايش اين جدول نيز محدوده‌هائى مشخص شده است که نشان‌دهنده حدود عملکرد اجزاء و عناصر مختلف ساختمان در گسترش منطقه آسايش در اين دو سمت مى‌باشد.
منطقه آسایش در سال ۱۹۸۱ گيونى به اتفاق ميلين اصلاحاتى در جدول ميزان کارآئى ساختمان در تنظيم حرارت داخل ساختمان انجام دادند که در آن حدود استفاده از سيستم‌هاى خورشيدى فعال و غيرفعال و همچنين يکى از روش‌هاى طبيعى کنترل فضاهاى داخلى ساختمان در فصل گرم به جدول افزوده شده ست. در جدول بيوکليماتيک تجديد نظر شده محدود کارآئى مصالح ساختمان سنگين نيز اصلاح شده است. در اين جدول مرز نهائى استفاده از مصالح ساختمانى سنگين در رطوبت‌هاى نسبى بين ۱۰ تا ۳۰ درصد حدود ۳۶ درجه سيلسيوس در نظر گرفته شده است در حالى‌که در جدول قديمى اين مرز در رطوبت‌هاى ذکر شده ۳۹ و 32.5 درجه پيشنهاد شده بود. با انتقال شرايط حرارتى مفروض براى جدول مى‌توان مناسب‌ترين سيستم ساختمانى يا مکانيکى لازم جهت تنظيم فضاهاى داخلى ساختمان در آن شرايط را تعيين نمود.
منطقه آسایش جدول ميزان کارآئى ساختمان در تنظيم حرارت داخل ساختمان ميزان کارآئى ساختمان را در تنظيم حرارت داخل ساختمان و ايجاد آسايش نشان مى‌دهد.
تأثیر عوامل اقلیمی بر منطقه آسایش تابش آفتاب و باد و همچنین رطوبت هوا در محدوده منطقه آسایش تأثیر می گذارد. تابش آفتاب : در شرایطی که دمای هوا کمتر از 21 باشد تابش آفتاب باعث گسترش منطقه آسایش می شود. اما اگر دما بیش از این باشد مثلاً c 29 بالا باشد چون هوا گرم است باعث کم شدن محدوده آسایش می شود. تأثیر رطوبت هوا در منطقه آسایش : رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک می شود. در رطوبت نسبتی 30% با دمای هوای c 32 آزاردهنده می شود. اگر رطوبت 10% افزایش کند با همین دما قابل تحمل تر می شود. تأثیر باد بر منطقه آسایش : (باد غربی در کشور ما در مناطق سرد نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در مناطق مرطوب نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در مناطق گرم با رطوبت بالا تقریباً مرغوب است.)
تعریف اقلیم ریشه کلمه آب وهواکه درزبان عربی اقلیم گفته می شودکلمه یونانی کلیما Klimaاست که تقریبا درتمام زبانها ازهمین ریشه اقتباس شده است. درلغت نامه دهخدا اقلیم به معنی خمیدگی ؛ انحنا و انحراف واصطلاحا به معنی تمایل وانحراف ناحیه ای اززمین نسبت به آفتاب توضیح داده شده است. درفرهنگ عمید نیز اقلیم کلمه ایست یونانی به معنی مملکت ،کشور،ناحیه وقطعه ای است ازعالم که ازلحاظ آب و هوا و سایراوضاع و احوال طبیعی ازمنطقه وقطعه دیگرجداشده باشد. پیشینیان کلیه خشکی های عالم را به هفت قسمت تقسیم نموده وهرقسمت رااقلیم نامیده اند. کلمه شهر در زبان فارسی همان اقلیم را می رساند و اصطلاحاتی مانند هفت شهر و هفت اقلیم در ادبیات ما متاثر از طبقه بندی اقلیمی یونانیها می باشد.
تعریف اقلیم • درحقیقت اقلیم حالت متوسط کمیت های مشخص کننده وضع هواصرف نظرازلحظه وقوع آنهاست وبه عبارت دیگراقلیم تابع مکان است ولی به زمان بستگی ندارد. • برطبق فرهنگ هواشناسی بین المللی هرگاه ازاقلیم یک ناحیه سخن گفته میشودمنظورمجموعه شرایط جوی درمنطقه است که تغییرشرایط جوی مشخصه هرناحیه همراه با تغییرات زمانی، اقلیم آن ناحیه راتشکیل می دهد.
تفاوت اقلیم و آب و هوا 1- هواشناسی، هواواقلیم شناسی ،آب وهواراشناسایی وتبیین می کند. 2- هواشناسی وضعیت جوی رابطورعام وبرای یک لحظه بررسی می کنداما اقلیم شناسی تیپ هوای غالب یک مکان رادردوره طولانی مطالعه وتفاوت های آب وهوایی مکانها را کشف می کند. 3- هدف هواشناسی شناخت عام ومطلق اتمسفروتغییرات آن است ولی دراقلیم شناسی سعی می شودبا شناخت آب وهوای هرمنطقه تاثیرآب وهوایی آن برروی فعالیتهای انسانی مشخص شود. 4- هواشناسی وضعیت هوارادرکوتاه مدت پیش بینی می کنداما اقلیم شناسی براساس عوامل بوجودآورنده آب وهواپدیدآمدن آب وهوای خاصی رادرمکانی خاص باتوجه به تاثیرآن درزندگی انسانهاپیش بینی می کند. 5- ابزارشناسایی وتوجیه هواشناسی اصول وقوانین ومدلهای فیزیکی ودینامیکی است اما ابزاراقلیم شناسی علاوه براصول علم هواشناسی اصول ومفاهیم جغرافیایی نیز است.
عوامل تشکیل دهنده اقلیم آب و هوا Weather شاکله محیطی Environmental Morphology ارتفاع از سطح دریا Altitude توپوگرافی Topography عرض جغرافیایی Latitude
آب و هوا آب و هوا مهمترین فاکتور در تعیین مشخصات اقلیم هر منطقه است. آب و هوا شامل موارد زیر است: تابش دما رطوبت بارش فشار هوا باد
تابش و دما • پرتو خورشید پرتو الکترو مغناطیس است که از سه بخش تشکیل می شود: • در برخورد پرتو خورشید با جو سه حالت ایجاد می شود: • برخورد به زمین یا پرتو انعکاسی Reflective • جذب در سطح زمین و اتمسفر Collective • پراکنده شدن Diffused • دما حاصل تابش خورشید به زمین است. • دمای هر نقطه از زمین به شدت تابش در آن نقطه بستگی دارد.
رطوبت و بارش مقدار آب یا بخار آب موجود در هوا است. با کاهش دما میزان آن به صفر می رسد. مقیاس های مختلفی برای رطوبت سنجی وجود دارد: رطوبت مطلق (AH) : مقدار آب در متر مکعب هوا رطوبت مخصوص (SH) : مقدار آب در کیلوگرم هوا فشار بخار (VP) : بر اساس فشار هوار ایجاد شده به علت فشار بخار آب رطوبت نسبی (RH) : نسبت وزن بخار آب در یک حجم مشخص از هوا در درجه حرارت مشخص بارش حاصل تابش است زمانی که رطوبت هوا به 100 درصد می رسد تبدیل به نزولات جوی می شود.
باد باد یا جریان هوا در اثر اختلاف فشار یا در اثر اختلاف دما ایجاد می شود. انواع باد: باد های تجاری بادهای قطبی باد های غربی بادهای موسمی بادهای محلی نسیم دریا و خشکی
شاکله محیطی عوارض طبیعی بر وضعیت اقلیمی تاثیرات خاصی می گذارند. مهمترین عوامل شاکله محیطی: بدنه آب بدنه بیابان بدنه پوشش گیاهی
ارتفاع از سطح دریا- توپوگرافی- عرض جغرافیایی بالا بودن از سطح دریا باعث کاهش دما می شود. و باعث ایجاد تغییرات اقلیمی می گردد. پستی و بلندی زمین و وضعیت دره ها و قله های منطقه تاثیر مستقیمی بر تغییرات اقلیمی دارد. با توجه به کرویت زمین عرض های مختلف جغرافیایی باعث شکل گیری اقلیم های متفاوت می گردد.
مقیاس تقسیمات اقلیمی اقلیم از نظر مقیاس به سه دسته قابل تقسیم است. 1- کلان اقلیم (Macroclimate ) 2- میان اقلیم (Mesoclimate ) 3- ریز اقلیم ( Microclimate)
مقیاس تقسیمات اقلیمی 1- کلان اقلیم (Macroclimate ) یک منطقه وسیع را پوشش می دهد و در محدوده های بزرگ همچون یک ایالت و حتی چند کشور اتفاق می افتد. در این محدوده ها شباهت هایی در اقلیم مشاهده می شود. مثل کویت، عربستان و جنوب ایران که در یک اقلیم مشابه هستند.
مقیاس تقسیمات اقلیمی 2- میان اقلیم (Mesoclimate ) گستره ای کوچکتر از یک منطقه ولی بزرگتر از یک بلوک شهری است. میان اقلیم جزیی از منطقه کلان اقلیم است و در مقیاس یک یا چند شهر مطرح می شود. شهر کرمان یک میان اقلیم است.
مقیاس تقسیمات اقلیمی 3- ریز اقلیم (Microclimate ) در حد یک محله یا یک بلوک شهری است. مثلا در تهران، تجریش یک ریز اقلیم خاص خود را دارد. یا بطور نمونه محیط داخل شهر با محدوده خارج شهر اقلیم متفاوت دارد.
انواع مناطق اقلیمی • روش تقسیم بندی آب و هوایی کوپن که به همتWladimiarKoppen در دانشگاه Graze اطریش به وجود آمد و برای اولین بار در 1918 منتشر شد. • تقسیم بندی کوپن بر اساس متوسط های سالیانه و ماهیانه درجه حرارت و ریزش های جوی استوار است. • کوپن برای حیات نباتی به عنوان یک معیار بسیار موثر جهت تعیین مرزهای آب و هوایی اهمیت زیادی قائل شده است. بطوریکه بسیاری از مرزهای آب و هوایی با در نظر گرفتن نوع حیات نباتی ترسیم شده اند . • کوپن براساس رشد و نمو انواع نباتات، پنج نوع اقلیم در مقیاس جهانی معرفی کرده است. که با حروف اختصاری نشان داده می شود.
انواع مناطق اقلیمی • در روش کوپن نوع اقلیم در 5 دسته تقسیم بندی می شود: • A: اقلیم گرم و مرطوب ( Hot-Humid/Tropical) • B: اقلیم گرم و خشک (Hot-Arid and Semiarid ) • C: اقلیم معتدل و مرطوب ( Temperate/Warm Humid) • D: اقلیم سرد (Cold/Snow-Forest ) • E: اقلیم قطبی ( Polar)
انواع مناطق اقلیمی • هر یک از اقلیم های اصلی بر اساس توزیع فصلی بارندگی یا میزان خشکی و یا سردی به انواع اقلیمی کوچکتری تقسیم شده اند و برای نمایش آن از حروف کوچک استفاده می شود که عبارتند از: • (f) بدون فصل خشک • (s) فصل خشک در تابستان • (w) فصل خشک در زمستان
انواع مناطق اقلیمی • اقلیم گرم و مرطوب (A) • در این اقلیم فصل سرد وجود ندارد و معدل دمای هوا در سردترین ماه سال بیش از۱۸ درجه سانتی گراد است. در این اقلیم دو زیر گروه اصلی می توان تشخیص داد که در یکی ریزش های جوی کافی به طور مداوم در طی سال وجود دارند و در دیگری یک فصل خشک مشخص می شود که تاثیر مستقیم بر حیات نباتی می گذارد . • در Af بارندگی در خشکترین ماه حداقل 6 سانتیمتر است. در این نوع آب و هوا حداقل اختلاف فصلی در درجه حرارت و در ریزش های جوی مشاهده می شود و در واقع هم درجه حرارت و هم ریزش های جوی در طی سال رقم های بالایی دارند . • در Aw یک فصل خشک در زمستان وجود دارد. ریزش های جوی حداقل در یک ماه باید کمتر از 6 سانتیمتر باشد.
انواع مناطق اقلیمی • اقلیم گرم وخشک (B) • در این مناطق، به دلیل آنکه میزان بارندگی سالانه بخار آب مورد نیاز جهت رطوبت هوا را تامین نمی کند، هوا به طور کلی خشک است. • دو نوع اقلیم در این گروه را می توان تشخیص داد. • نوع خشک یا بیابانی با علامت BW • نوع آب و هوای نیمه خشک با علامت BS
انواع مناطق اقلیمی • اقلیم معتدل و مرطوب (C) • در این اقلیم متوسط دمای هوای سردترین ماه سال در این مناطق بین ۱۸ و۳- درجه سانتی گراد و متوسط دمای هوا در گرمترین ماه سال بیش از ۱۰ در جه سانتی گراد است. در این مناطق زمستان کوتاه است ولی ممکن است حدود یک ماه یا بیشتر زمین یخ بسته یا پوشیده از برف باشد. • در این گروه بر اساس رژیم ریزش باران می توان سه اقلیم مشخص کرد . • Cf بدون فصل خشک که در خشک ترین ماه تابستان بیشتر از 3 سانتیمتر باران می بارد. • Cw با فصل خشک در زمستان که مقدار باران در مرطوبترین ماه تابستان حداقل ده بار بیشتر از مقدار باران در خشک ترین ماه زمستان است. • Cs با فصل خشک در تابستان که مقدار باران مرطوبترین ماه زمستان حداقل سه برابر بیشتر از مقدار باران خشک ترین ماه تابستان است و خشک ترین ماه تابستان کمتر از 3 سانتیمتر باران دریافت می کند .
انواع مناطق اقلیمی • اقلیم سرد و برفی (D) • در این افلیم متوسط دمای هوا در گرمترین ماه سال بیش از ۱۰ درجه و در سردترین ماه سال کمتر از ۳- درجه سانتی گراد است. بارندگی در این مناطق معمولا به صورت برف است و در طول چند ماه از سال زمین پوشیده از برف و یخ است. • دو نوع اقلیم در این گروه می توان تشخیص داد. • Dsکه دارای زمستان های مرطوب است • Dw که دارای زمستان های خشک است
انواع مناطق اقلیمی • اقلیم قطبی (E) • در این اقلیم متوسط دمای هوا در گرمترین ماه سال کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد است. در این جا فصل گرم وجود ندارد. • دو گروه در این اقلیم می توان تشخیص داد. • ET که در آن یک فصل رشد و نمو گیاهی کوتاه و یک پوشش گیاهی ضعیف وجود دارد . متوسط درجه حرارت گرمترین ماه پایین تر از 10 و بالاتر از صفر درجه ساتیگراد است . • EF که در آن یخبندان دائمی وجود داشته و فاقد هرگونه حیات گیاهی است. متوسط درجه حرارت تمام ماه ها پایین تر از صفر درجه سانتیگراد است .
انواع مناطق اقلیمی • نقشه پهنه بندی اقلیمی کوپن
تقسیمات اقلیمی ایران • تقسیمات چهار گانه اقلیم ایران توسط دکتر حسن گنجی و بر اساس تقسیم بندی کوپن با کمی تغییر و با توجه به عوارض جغرافیایی کشور به شرح زیر پیشنهاد شده است (کسمائی، 1385: 83). • اقلیم معتدل و مرطوب (سواحل جنوبی دریای خزر) • اقلیم سرد (کوهستان های غربی) • اقلیم گرم و خشک (فلات مرکزی) • اقلیم گرم و مرطوب (سواحل جنوبی)
تقسیمات اقلیمی ایران در شرایط اقلیمی متفاوت، برای تامین نیازهای حرارتی فضاهای داخلی ساختمان، اجزا و عناصر کالبدی متفاوتی مورد نیاز است. بنابراین در بین نقاط مختلف کشور، نقاطی که نیازهای یکسانی دارند در گروه های مشابه قرار گرفته اند. از اینرو مهندس مرتضی کسمایی در نقشه پهنه بندی اقلیمی ایران، با در نظر گرفتن نیازهای حرارتی فضاهای داخلی ساختمان، کشور ایران به هشت منطقه اقلیمی تقسیم نموده است. در تقسیمات اقلیمی انجام شده شرایط بحرانی و تغییرات روزانه شرایط حرارتی در دو فصل بحرانی سال مورد توجه بوده است .لذا تقسیمات هشت گانه با توجه به تغییرات حرارتی در دو فصل تابستان و زمستان انجام می گیرد که در جداول زیر به اختصار بیان می شود.
