Design features of a house in heat, architecture compatible with the climate of Ahvaz city

Subject Areas : Energy and architecture

Seyedmohammad Danial Hosseini ^{1 *} , Nasser Sarafraz ² , Shahin Heidari ³

1 - M.A. Student in Architecture, Faculty of Civil and Architecture Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 - Faculty of Civil and Architecture Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 - Professor, Faculty of Architecture, College of Fine Arts, University of Tehran

Received: 2024-09-24 Accepted : 2025-02-16 Published : 2025-09-20

Keywords: House, hot and dry climate, climatic architecture, heat control,

Abstract :

Housing is a fundamental priority for human survival, requiring meticulous adaptation to specific geographical and climatic conditions to ensure the safety, comfort, and well-being of inhabitants. The city of Ahvaz, a major metropolis in Iran, is characterized by a hot and dry climate, presenting unique environmental challenges. For over eight months of the year, Ahvaz experiences intense heat and prolonged summers, with temperatures exceeding the human comfort threshold for approximately two-thirds of the year. These critical conditions lead to high energy consumption for mechanical cooling and a diminished quality of life, thereby highlighting the urgent need for a focused approach to climate-responsive architectural design. The primary objective of this research is to identify, analyze, and propose suitable design strategies for a house that is fully compatible with the region’s dominant climatic factor—heat—to ensure sustainable thermal comfort.

This research, which has been extracted from a master’s thesis, employs a descriptive-analytical method based on a comprehensive data review. The information-gathering process involved extensive library studies to establish a theoretical framework, analysis of technical documents, field observations, and the utilization of data from a specialized questionnaire. A SWOT analysis table was strategically employed to holistically assess the strengths, weaknesses, opportunities, and threats associated with climatic design in Ahvaz. This analytical approach facilitated the development of practical, targeted solutions for heat control and energy optimization, which formed the basis for the final proposed design model.

Ultimately, the study concludes that by systematically integrating several key design variables, it is possible to create a sustainable and climate-compatible house in Ahvaz. These critical variables include: utilizing a compact and introverted building form to minimize sun exposure; optimizing building orientation (along the east-west axis) to reduce solar gain during peak hours; designing appropriately sized windows with deep overhangs and shading devices to control direct radiation; using locally sourced, high-thermal-mass construction materials; incorporating effective cross-ventilation strategies; and creating a favorable microclimate through intelligent landscaping and the use of native, heat-resistant vegetation. Designing according to these integrated principles not only effectively controls solar heat gain but also significantly reduces reliance on mechanical cooling systems, leading to substantial energy savings and an enhanced quality of the living environment.

References:

آشناور، م، بینا، م، (۱۳۹۸)، ضرورت استفاده از الگوهای اقلیمی در ساختمان مسکونی شهر اهواز، اولین همایش بین‌المللی و پنجمین همایش ملی معماری و شهر پایدار، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، اسفند.
احمد معظم، م، فیاض، ر، (۱۳۹۸)، بررسی استفاده از گلخانه‌های خورشیدی در طراحی یک برج مسکونی در اقلیم تهران با رویکرد کاهش مصرف انرژی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، موسسه آموزش عالی معماری و هنر پارس، دانشکده فنی و مهندسی.
اعتماد، ش، نصوحی، ف، آرمان فرد، م، (۱۳۹۵)، بررسی اصول پایداری در بناهای سنتی اقلیم گرم و مرطوب ایران با محوریت بازارهای سنتی، ششمین کنفرانس بین‌المللی توسعه پایدار و عمران شهری.
افشاری، ه، تقوایی، ع، (۱۳۹۲)، طراحی مجموعه مسکونی همساز با اقلیم خرمشهر، فصلنامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال سیزدهم، شماره ۴۲، تابستان.
آرین‌پور، ش، (۱۳۹۳)، نقش عوامل اقلیمی در طراحی ساختمان‌های پایدار شهر اهواز، عمران، معماری و مدیریت پایدار شهری. گرگان.
پورقناد، ز، یزدانفرد، سیدعباس، حمزه‌نژاد، مهدی، اخلاصی، احمد، (۱۳۹۸)، طراحی مجتمع مسکونی در اهواز با رویکرد همسازی با اقلیم، پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده معماری و شهرسازی.
جعفری، م، مسعودی‌نژاد، م، (۱۳۹۹)، پیشنهاد الگوی بهینه‌ی حیاط مرکزی با استفاده از شاخص‌های آسایش حرارتی (نمونه موردی: شهر اهواز)، ششمین کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و شهرسازی، تهران.
حیدری، ش، (۱۳۹۹)، سازگاری حرارتی در معماری نخستین قدم در صرفه‌جویی مصرف انرژی، انتشارات دانشگاه تهران.
داده‌نمای شهر اهواز، شهرداری اهواز، (۱۴۰۳)، تیر (https://data.ahvaz.ir).
رستم‌پور، ک، (۱۴۰۱)، عوامل هویت‌ بخش در معماری مسکونی شرکت نفت نمونه موردی: شهرک نفت اهواز، تبریز، دانشگاه هنرهای اسلامی تبریز.
کوچکی لموکی، ثمره و رستمی، راحله، (۱۴۰۲)، استفاده از بام سبز به عنوان یک راه حل برای کاهش مصرف انرژی، یازدهمین کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و مدیریت شهری.
سیامرعربی‌نژاد، م، وثیق، ب، (۱۳۹۷)، بررسی الگوهای معماری پایدار در کالبد بومی شهر اهواز، کنفرانس عمران، معماری و شهرسازی کشورهای جهان اسلام، تبریز.
طاهباز، م، (۱۳۹۶)، دانش اقلیمی طراحی معماری، مرکز چاپ و انتشارات دانشگاه شهیدبهشتی، چاپ دوم.
عطاریان، ک، و صفرعلی‌نجار، ب، (۱۳۹۷)، تبیین معیارهای پایداری اقلیمی در ابنیه سکونتی اقلیم گرم و مرطوب (نمونه موردی: خانه‌های سنتی اهواز)، نقش جهان، ۸(۳)، ۱۶۱-۱۷۰. https://doi.org/10.30495/naghshejahan.2018.63693
مسعودی‌نژاد، م، مترقی، ش، مبین، آ، (۱۳۹۴)، بررسی تناسبات حیاط و تأثیر آن بر جهت‌گیری درب شوادون در خانه‌های سنتی دزفول، همایش ملی معماری و شهرسازی بومی ایران.
مکوندی رامهرمزی، ن، پودات، ف، مجتهدزاده، ر، (۱۴۰۱)، ملاحظات معماری اقلیمی در طراحی مجتمع‌های مسکونی ساحل رودخانه کارون، دومین همایش بین‌المللی و هفتمین همایش ملی معماری و شهر پایدار، دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه شهید رجایی.
نمازی، ی، نصراللهی ن، طالقانی، م، (۱۳۹۸)، تأثیر سایه‌سازی شهری بر آسایش حرارتی خارجی عابر با رویکرد هندسه خیابان، درختان و سایبان شهری در یک اقلیم گرم: نمونه مطالعاتی شهر اهواز، پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته‌ی معماری و انرژی، دانشگاه ایلام، دانشکده فنی و مهندسی.
وزارت راه و شهرسازی جمهوری اسلامی ایران اداره کل راه و شهرسازی استان خوزستان، (۱۳۹۷)، طرح توسعه و عمران (جامع) شهر اهواز، گزارش مقطع دوم: مطالعات شناخت، انسان و فعالیت محیط انسان‌ساخت و کالبدی، تصویب در شورای عالی معماری و شهرسازی.
وکیلی‌نژاد، ر، عالی‌حسینی، ع، (۱۳۹۸)، امکان‌سنجی نماهای دوپوسته و کارایی آنها در شرایط مختلف اقلیمی، نخستین کنفرانس بین‌المللی شهر هوشمند، چالش‌ها و راهبردها، شیراز.
Hu , Ming, Zhang, Kai, Nguyen, Quynh, Tasdizen,Tolga,2023 , The effects of passive design on indoor thermal comfort and energy savings for residential buildingsin hot climates: A systematic review, Urban Climate 49, 101466 https://doi.org/10.1016/j.uclim.2023.101466
Saligheh, E., & Saadatjoo, P. (2020). Impact of Central Courtyard Proportions on Passive Cooling Potential in Hot and Humid Regions (Case Study: Single-story Buildings in Bandar Abbas). Naghsh e Jahan, 10(2), 137–152. (in Persian) https://doi.org/10.30495/naghshejahan.2020.1902269.1102