Climate and Architecture with an Emphasis on the Two Components of Buildings and Sunlight (Case Study: Ahvaz Metropolis)

Subject Areas : Geography and Climate

Sajad Nowruz ¹ , Dr. Farideh Asadian ^{2 *} , Dr. Sayed Jamaluddin Daryabari ³ , Dr. Reza Borna ⁴

1 - Ph,D Student, Urban Climatology Department, Science and Research Branch, Islamic Azad University,
2 - Assistant Professor, Urban Planning Department, Science and Research Branch, Islamic Azad University,
3 - Associate Professor, Urban Planning Department, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 - Department of Geography, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Received: 2024-06-14 Accepted : 2024-07-24 Published : 2024-08-06

Keywords: Climate, Architecture, Building Orientation, Sunlight, Ahvaz Metropolis,

Abstract :

Investigating the climatic characteristics of different regions and determining the type of architecture of each region based on statistics and climatic data is an inevitable principle, the important factor in architecture is man and his comfort. This research was carried out with the objective of factors influencing the type of architecture and climatic zone in the city of Ahvaz. The research method is the library and field method. To collect information, library and documentary sources have been used, and for a better understanding of library sources, field research has been conducted in the study area. Cosine law and tcic software were used to analyze the data. The findings showed that the criterion of orientation of the building with a weight of (0.20) is the index of its subgroups, respectively, access with a weight of (0.46), the connection between adjacent buildings with a weight of (0.42) and the slope of the land with a weight of (0.38) are ranked third. has it. It is also a measure of sunlight with a weight of (0.243), whose sub-set indices are, respectively, sunny hours (0.40), radiation angle (0.39), average temperature (0.36), are in the first to third ranks. Ahvaz city has special bioclimatic conditions due to its location in a special geographical location, topographical conditions and atmospheric systems affecting the region. So that the extreme heat causes many problems for the residents of this city.

References:

1) آرام¬، علی، و شاهمرادی، حسین¬(1400). تاثیر آب و هوای سرد کوهستانی بر شکل گیری معماری همساز با اقلیم (نمونه مورد مطالعه مناطق روستایی شهرستان¬بویراحمد). علوم زیست محیطی و دانش جغرافیا،1(2): 1-9.
2) اختر کاوان، مهدی(1390). تنظیم شرایط همساز با بوم و اقلیم ایران، تهران، انتشارات کلهر.
3) افتخاری، سحر(1400). بررسی نقش عوامل اقلیمی در طراحی معماری پایدار بناهای مسکونی متناسب با اقلیم گرم و خشک مطالعه مورد شهر یزد. سومین کنفرانس ملی شهرسازی و معماری دانش بنیان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات.
4) اکبری، حسن، و حسین‌نژاد، فاطمه سادات(1398). بهینه سازی جهت استقرارساختمان در بهره مندی از تابش خورشیدی در اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: شهرهای اصفهان، سمنان، کرمان و یزد). نشریه معماری اقلیم گرم و خشک، 7(10): 251-266.
5) امیری آده، پاریز، تیز قلم زنوزی، سعید، و جاویدی‌نژاد، مهرداد(1402). اقلیم و انرژی در محیط های شهری در جهت کاهش مصرف انرژی(نمونه موردی ساختمان سعادت آباد). نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 23(69): 217-237.
6) پاکزاد، جهانشاه(1386). واحد همسایگی، مقالاتی درباب مفاهیم معماری و طراحی شهری، 8-96.
7) پیر محمدی، محمد، نعمتی میرزایی، امین، و سیدی مطلق، شیما(1393). نقش فرم بنا با توجه به اقلیم در کاهش مصرف انرژی در ساختمان. اولین همایش ملی افق های نوین در توانمندسازی و توسعه پایدار معماری، عمران، گردشگری، انرژی و محیط زیست شهری و روستایی، همدان:انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه.
8) چرامین،مسعود، زعیمی، حمیده، و پورمهدی، زمان(1395). بررسی الگوهای معماری پایدار در اقلیم‌گرم و خشک از نگاه ارزش¬های سنتی معماری بومی، دومین همایش ملی توسعه پایدار استان کهگیلویه و بویراحمد،53-64.
9) خورانی، اسداله(1385). نقش آب و هوا در شکل دادن به مسکن روستایی .مجله آموزش جغرافیا، 20(3).
10) خیری، علی، و رضائی‌زاده مهابادی(1399). تاثیر عوامل اقلیمی در طراحی ساختمان مسکونی با رویکرد توسعه پایدار(موردمطالعه: اقلیم معتدل و مرطوب). فصلنامه نگرش¬های نو در جغرافیای انسانی، 13(1): 673-688.
11) دامن‌دباغ، صفیه، وسجادیان، ناهید(1400). مطالعه تطبیقی نقش مکان در اثرگذاری عوامل اقتصادی در نشاط شهروندان محلات شهر اهواز، نشریه مطالعات توسعه پایدار شهری و منطقه ای، 2(4): 69-94.
12) درویشی، یوسف(1400). بررسی و ارزیابی تأثیر پارامترهاي اقلیمی بر شکل‌گیري معماري ساختمان‌ها جهت مدیریت بهینه گرمایش و سرمایش ساختمان هاي شهري(مطالعه موردي شهر اردبیل). فصلنامه نگرش هاي نو در جغرافیاي انسانی، 14(1): 101-125.
13) ذوالفقاری، پریسا، و سادات رضوی زاده، اعظم(1401). ارائه استراتژی‌های بیوفیلیک معماری همساز با اقلیم با استفاده از تحلیل عوامل کلیماتولوژی(مطالعه موردی: شهرقم). نشریه علمی فرهنگ و زیست فناوری معماری، 2(7): 115-134.
14) رضایی،فاطمه، و تقدیری، علیرضا(1398). بررسی راهکار¬ها و استراتژی¬های همساز با اقلیم معتدل و مرطوب در معماری معاصر و بومی. نشریه معماری شناسی، 2(7): 1-7.
15) زهیرکامل‌الباوی، مصطفی(1401). تاثیر عوامل اقلیمی در رابطه با ساختار محیط آموزشی معماری(مطالعه موردی: شهرلنگرود). مجله دستاوردهای نوین در مطالعات علوم انسانی سال پنجم، شماره 51، 78-95.
16) فتاحی معصوم، آمنه سادات(1399). شناسایی تأثیرات عوامل اقلیمی بر معماری مدرسه غیاثیه خرگرد خواف. پژوهشنامه خراسان بزرگ،شماره 39، 33-52.
17) فرج زاده، منوچهر، و عباسی، محمدحسین(1391). بهینه سازي جهت ساختمان‌هاي شهر قیر در رابطه با تابش آفتاب. نشریه جغرافیای سرزمین، 9(35): 43-59.
18) فروغی، محمد، کمالی، امین، و اسکندری، روح اله(1392). تبیین نقش اقلیم در شکل‌گیری فرم و سازمان فضایی شوشتر نو. دومین همایش ملی اقلیم، ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی، اصفهان: سازمان بهره وری انرژی ایران.
19) قلي‌نژاد، مبینا، صفرراد، طاهر، زنگنه شهركي، سعيد، و رورده، همت اله(1398). طراحي اقليمي و جهت يابي بهينه مساكن مطالعه موردي:شهر قائمشهر. مطالعات ساختار و كاركرد شهري، 6(19): 73-93.
20) گرجی مهلبانی، یوسف، یاران، علی، پروردی نژاد، سمیرا، و اسکندری، منیژه(1390). ارزیابی معماری همساز با اقلیم در خانه‌های کاشان، نشریه آرمان‌شهر، شماره 7، 31-40.
21) -محمودی، محمدمهدی، ونیکقدم، نیلوفر(1387). کاهش آلودگی‌های محیطی ناشی ازتوسعه مسکن با راه‌کارهای طراحی معماری(مطالعه موردی بافت‌های مسکونی پیرامون تهران). مجله هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، شماره 35، 27-38.
22) میرزایی‌زاده، حانیه سادات، و محمودی‌نژاد، هادی¬(1394). معماری همساز با اقلیم با تاکید بر مجتمع‌های مسکونی، دومین کنفرانس بین المللی پژوهش های نوین در عمران،معماری و شهرسازی،استانبول.
23) نوحی بزنجانی، محبوبه، و نیکپور، منصور(1401). بررسی جهت‌گیری ساختمانها در شهر مشهد با توجه به انرژی دریافتی در اقلیم سرد و خشک. نشریه معماری شناسی، 5(22): 63-75.
24) BenShams., A, Gandmakar., A, Atai., Hooshmand, & Saberi., H. (2019). Evaluation ofclimate-friendly architecture of Qeshm Island by Tarjong-Mahani method in the era of globalwarming. Geography Quarterly (Regional Planning), 9 (2), 65-81.
25) Fabrizio., A, Olaf., B, Giacomo., M, Margherita., M, & Jana., M. (2024). The effect of climate change and urbanization on outdoor microclimate: A case study in Berlin, Journal Energy and Buildings. 308. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114024
26) Kristian., F, Jacopo., G, & Licia., F.(2020) Climate Change Effect on Building Performance: A Case Study in New York, Journal Energy and Buildings, 13(12), 3160; https://doi.org/10.3390/en13123160
27) Khoja., A, & Waheeb, S. (2020). Vernomimicry: Bridging the Gap between Nature and Sustainable Architecture, Journal of Sustainable Development, 13(1), 33.
28) Qinghua., X, Zhifan., D, Hui., W, Yuncai., W, & Lingfeng., M. (2023). The Effect of Climate Factors on 400 Years of Traditional Chinese Residential Building Roof Design: A Study from Southwest China, Journal Buildings, 13(2), 300.
29) Sertac., O, Huseyin., A.D, Berkin., G, & Ismail., Y.(2024). The Impact of Climate Change on Construction Activity Performance, Journal Buildings, 14(2), 372.
30) Tushar., Q, Bhuiyan., M, Sandanayake., M, & Zhang., G. (2019). Optimizing the energy consumption in a residential building at different climate zones: Towards sustainable decision making. Journal of Cleaner Production, 233, P,634-649.

Full-Text:



نشريه­ علمي اندیشه‌های نو در علوم‌جغرافیایی، دوره2، شماره 5، پاییز 1403، صفحات: 23-42 شاپا: 1473-2981   تاريخ دريافت: 25/03/1403 تاريخ پذيرش نهايي: 03/05/1403

 

 

 

اقلیم و  معماری با تاکیدی بردو مولفه جهت ابنیه‌ها و تابش) نمونه موردی: کلانشهر اهواز(

 

 

سجاد نوروزی

دانشجوی دکتری، گروه اقلیم شناسی شهری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

فریده اسدیان¹

استادیار، گروه برنامه ریزی شهری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

سیدجمال الدین دریاباری

دانشیار، گروه برنامه ریزی شهری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

رضا برنا

عضو هیئت علمی گروه جغرافیا، واحد علوم وتحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

 

چکیده

بررسی ویژگی­هاي اقلیمی مناطق مختلف و تعیین نوع معماري هر منطقه بر اساس آمارها و داده هاي اقلیمی، یک اصل اجتناب ناپذیر است، عامل مهم در معماري، انسان و راحتی وآسایش اوست. این پژوهش با هداف عوامل موثر بر نوع معماری و پهنه اقلیمی در شهر اهواز انجام شده است.روش تحقیق روش کتابخانه اي و میدانی است. براي جمع آوري اطلاعات از منابع کتابخانه اي و اسنادي بهره گرفته شده است و جهت درك بهتر منابع کتابخانه اي، پژوهش میدانی از منطقه مورد مطالعه صورت گرفته است. جهت تجزیه و تحلیل داده ها از قانون محاسبات کسینوس و نرم افزارtcic استفاده شد. یافته ها نشان داد معیارجهت گیری ساختمان با وزن(0.20)است که شاخص های زیر مجموعه آن به ترتیب دسترسی با وزن(0.46)، ارتباط بین ساختمان های مجاور با وزن(0.42) و شیب زمین با وزن(0.38) در رتبه سوم قرار دارد. همچنین معیار تابش آفتاب با وزن(0.243) است که شاخص های زیر مجموعه آن به ترتیب، ساعات آفتابی(0.40)، زاویه تابش(0.39) ،متوسط درجه حرارت(0.36)، در رتبه های اول تا سوم قرار دارند. شهر اهواز به دلیل واقع شدن در یک موقعیت خاص جغرافیایی, شرایط توپوگرافی و سامانه‌های جوی موثر بر منطقه شرایط زیست اقلیمی ویژه ای را به خود اختصاص داده است. به طوری که گرمای شدید مشکلات عدیده ای را برای ساکنین این شهر ایجاد می کند.

 

کلمات کلیدی: اقلیم، معماری، جهت‌گیری ابنیه­، تابش آفتاب، کلانشهر اهواز

 

مقدمه

هر انسانی در اجتماع و شهر و یا کشوری زندگی می کند که فرهنگ و شرایط خاص خود را دارا می باشد که این فرهنگ و سنتها همانطور که در زندگی آنها تاثیر گذار است باید در نوع معماری نیز تاثیر گذار باشد چون معماری نیز جز لاینفک زندگی انسانها می باشد. که در این بحث می توانیم به عنوان منطقه گرایی یاد کنیم که رویكردی است که در تعامل و هماهنگی با فرهنگ و بستر فرهنگی قرار داشته و بر لزوم توجه به ویژگی های فرهنگی ، جغرافیایی و اقلیمی یک منطقه خاص تاکید می کند و در همین راستا تاریخ معماری معاصر نشان از آن دارد که معماران پست مدرن تلاش کردند. تا نگاه معماران را به سمت فرهنگ و تاریخ و سنت و در یک کلام آن چیزی که هویت انسان و محیط کالبد پیرامون آن را شكل می دهد، برگردانند. به عبارتی معماری نباید مانند یک محصول صنعتی بصورت سری و انبوه تولید شوند بلكه باید شرایط اطراف و محیط و آداب و رسوم و فرهنگ در آن تاثیر داشته باشد و در خلق یک معماری پایدار باید شرایط اطراف در آن نقش داشته باشند که این تاثیر می تواند از لحاظ نوع فرم، اقلیم و مصالح و غیره باشد. در واقع باید بنایی خلق کنیم که نسبت به اطراف خود غریبه نباشد و طراحان پایدار باید بعد از تطبیق بنا با اقلیم و شرایط اطراف و توجه به بهره گیری از انرژی های محیطی، به فرهنگ و دین و نژاد مردمی که  قرار است برای آنها طراحی کنند توجه نمایند(Khoja & Waheeb,2020). اقلیم یکی از مهمترین عوامل زیست محیطی است که در چگونگی رفتار و حالات کلی انسانها نقش اساسی را ایفا می نماید. یکی از اثرات مهم اقلیم در زندگی انسانها، ساخت و ساز مساکن مطابق با این شرایط و ایجاد شرایط آسایش حرارتی به وسیله پارامترهای اقلیمی می باشد. بنابراین ایجاد آسایش گرمایی در مساکن، یکی از اهداف اقلیم معماری می باشد(گرجی مهلبانی و همکاران،1390: 32). اقلیم در معماري تأثیر بسیار زیادي دارد و اغلب طرح هاي معماري بدون در نظر گرفتن مسائل اقلیمی، ناقص، نامطلوب و هزینه بر خواهد بود. از گذشته هاي دور که مصرف سوخت هاي فسیلی به راحتی براي همه امکان پذیر نبود و فناوري، انسان را با هنر و معماري بیگانه نکرده بود، ذوق و استعداد بشر در جستجوي معماري، آثاري خلق کرد که امروزه به عنوان شاهکارهاي معماري و پدیده هاي شگفت انگیز مورد تشویق و تحسین همگان به ویژه متخصصان قرار گرفته است. علاوه بر معماري با مقیاس خرد، برنامه ریزي شهري به صورت کلان مطرح است که هنر شکل دادن به رشد طبیعی شهر و هدایت برنامه هاي مختلف بر روي آن صورت می گیرد. تأثیر عناصر اقلیمی مانند تابش، رطوبت نسبی، باد، اختلاف فشار در نواحی مختلف با شرایط ویژه ي جغرافیایی در محل (طول، عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و توپوگرافی)متفاوت است(درویشی،1400: 102). آب و هوا همیشه بر شرایط انسان و محیط اثرگزار بوده و اقلیم های مختلف سازگاری های مختلفی را با طبیعت و شرایط اقلیمی همگون می سازد و مسکن که بخشی از نیازهای بشر است، همواره تحت تاثیر این شرایط می باشد. مسکن یکی از ایتدایی­ترین نیازهای بشری و عامل غلبه بر شرایط سخت محیطی، تأمین امنیت، تعلق خاطر (مالکیت)، جدایی گزینی فردی، انجام یعضی فعالیت های اقتصادی، استراحت و آسایش اعصاب و روان است. این امر از دیرباز بشر را مجبور کرده است که به انحاء مختلف این نیاز خویش را برآورده سازد. استفاده از مسکن طبیعی مثل غارها و شکاف سنگها، ایجاد سرپناه های ابتدایی از شاخه و برگ درختان، ساختن سکونتگاه های سبک و کوچک مثل سیاه چادر، و بالاخره ساختن خانه های دائمی به شکل های متنوع، همگی نشان از تکاپوی بشر برای داشتن سرپناه دارند(خورانی،1385: 1). تحقیقات نشان داده در ساختمان های مسکونی و...به علت نامتناسب بودن آن نسبت به شرایط اقلیمی، جهت تابش خورشید و سرمایش، اتلاف انرژی زیادی صورت می گیرد.«تأثیر عصر ارتباطات و صنعتی شدن جوامع بر فضاهای معماری کاملاً مشهود است، و هر روز فرم ها و طرح های متفاوتی را درمعماری شاهد هستیم، طرح ها و فرم هایی که شاید با توجه به یک سری شرایط و ضوابط و یا بدون توجه به شرایط خاص و صرفاً به علت فرم های جالب توجه یا تقلید صرف ساخته می شوند(فروغی و همکاران،1392: 1). ساختمان هایی که بر اساس اصول اقلیمی مناطق خود ساخته می شوند مصرف انرژی­های تجدیدناپذیر در آنها کاهش یافته و حداکثر استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را خواهند داشت بنابراین معماری در مراحل مختلف خصوصا در طراحی ساختمان با بکارگیری ابزارهای لازم و توجه به شرایط بهره برداری بنا می تواند نیاز به استفاده از انرژی تجدیدناپذیر را کاهش دهد و برکیفیت زیست بیفزاید و یکی از راهکارهای طراحی شکل و فرم بنا است(پیر محمدی،1393: 1). ایران یکی ازمعدود کشورهایی است که ازتنوع اقلیمی گسترده ای برخوردار می باشد. لذا معماری بومی ایران که حاصل تطابق معماری وطبیعت می باشد و منجربه شکل گیری گونه های بسیارمتنوعی ازمعماری اقلیمی شده است.معماری اقلیمی مباحث بسیارگسترده ای ازچگونگی فرم وحجم ساختمان تا جنس ورنگ مصالح را شامل می شود(چرامین و همکاران،1395: 53). معماری سنتی ایران دارای پشتوانه -ای قوی و پر بار از جنبه های گوناگون پایداری، هنر و فرهنگ ایرانی است و خود سهم و ارزش ویژه ای را از این هنر و فرهنگ نمایش می دهد. بررسی این ویژگی ها می تواند در خدمت برنامه ریزی، طراحی ومردمی نمودن محیط زندگی امروز قرار گیرد. نیازهای سکونتی مردم در شهرها و بخصوص شهرهای سنتی، امروزه به گونه ای مستقل و بدون شناسایی تاثیرات جانبی آن خصوصاً بر محیط زیست برآورده می گردد(پاکزاد،1386).

شهر اهواز در اقلیم گرم وخشک ایران، همراه با هواي گرم و بادهاي گرمسیري، توام با گرد و غباري می باشد. این شرایط زندگی را براي مردمان این خطه سخت و طاقت فرسا کرده است. بنایراین اتخاذ راهکارهاي اقلیمی جهت بهبود شرایط آسایش در این منطقه از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده حداکثر از شرایط اقلیمی در جهت بهبود آسایش زیستی نقش موثري را ایفا می‌کند. معماري ایرانی درمناطق گرم وخشک، نمودي از معماري همساز با اقلیم می باشد که در جهت فراهم نمودن شرایط آسایش شکل گرفته است و براي رسیدن به شرایط آسایش بیشتر از راه‌کارها و شیوه هاي منطقی استفاده کرده اند که در تحقیق نیز به شناسایی ورتبه بندی عوامل موثربرانتخاب نوع معماری وپهنه بندی براساس شرایط اقلیم جهت توسعه راهکارهای مناسب‌تر پرداخته خواهد شد. در این راستا سوال پژوهش بدینصورت مطرح می‌شود: 

·       تاثیر دو شاخص جهت گیری بنا و تابش آفتاب درمعماری ابنیه کلانشهر اهواز چگونه است؟

 

پیشینه تحقیق

امیری آزاده و همکاران(1402) در پژوهش خود با عنوان «اقلیم و انرژی در محیط های شهری در جهت کاهش مصرف انرژی، نمونه موردی ساختمان سعادت آباد» نتایج پژوهش حاکی از آن بود که ارتقای شرایط آسایش حرارتی در فضای باز و بسته ی زیستی ساختمان های مسکونی، کاهش میزان اتلاف انرژی حرارتی مستقیم و غیرمستقیم به واسطه پوسته ی خارجی ساختمان،به هنگام سازی دانش طراحی اقلیمی پوسته ی خارجی ساختمان در بدنه ی جنوبی در جهت کاهش مصرف انرژی محدوده مورد مطالعه مؤثر است.

زهیر کامل الباوی(1401)در پژوهش خود با عنوان «تاثیر عوامل اقلیمی در رابطه با ساختار محیط آموزشی معماری (مطالعه موردی: شهر لنگرود)» نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد كه شهرلنگرود از اوایل خرداد تا اواخر شهریور داراي وضعیت هوایی ملایم و مطبوع و نوع تحریک بیوكلیمایی آن مطبوع آسایش و همچنین مهر، آبان و فروردین و اردیبهشت داراي وضعیت هوایی خنک و نوع تحریک پذیري بیوكلیمایی آن بیانگر ملایم می باشد. و فقط ماه هاي آذر تا آخر اسفند سرد با تحریک متوسط می‌باشد. همچنین لازم به ذكر است كه ساختمانهاي آجري و بتنی، سنگ و بتن و آجري نیز در این شهرستان دیده می شوند.

امیری آده و همکاران(1401)در پژوهش خود با عنوان «تاثیر عوامل اقلیم خرد با رویکرد بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های شهری تهران» نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که جهت گیری ساختمان در سایت با توجه به اقلیم تهران و نتایج به دست آمده از نرم افزار اکوتکت، حدودا 25درجه به سمت جنوب غربی چرخش ایجاد شد تا از تابش مستقیم آفتاب شرقی و غربی جلوگیری به عمل آید و از بارهای حرارتی وارده به ساختمان کاسته شود. حجم ساختمان به صورت پله ای طراحی شد و این حجم ضمن اینکه می تواند از نظر زیبایی شناسی معماری مقاومت و صلابت خود را به رخ بکشد، می تواند از بار باد در طبقات بالاتر بکاهد.

ذوالفقاری وسادات رضوی‌زاده، (1401) در پژوهش خود با عنوان«ارائه استراتژی های بیوفیلیک معماری همساز با اقلیم با استفاده از تحلیل عوامل کلیماتولوژی، مطالعه موردی شهر قم» نتایج نشان میدهد دما و رطوبت نسبی تاثیر بسیار زیادی را بر روی احساس آسایش انسان دارند به طوری که این دو عامل تا حدود زیادی منعکس کننده شرایط اقلیمی یک منطقه می باشد همچنین عناصر طبیعت آب، گیاه و نور تاثیر بسیاری بر روح و روان انسان داشته و با بکارگیری این عناصر در طراحی خانه های امروزی نه تنها مهم بلکه براساس معماری بیوفیلی ضروری می نماید.

آرام و شاهمرادی(1400) در مقاله ای با عنوان«تاثیر آب و هوای سرد کوهستانی بر شکل گیری معماری همساز با اقلیم (نمونه مورد مطالعه مناطق روستایی شهرستان بویراحمد)» در ایران معماری مناطق سرد و کوهستانی یکی از بارزترین و مشخص ترین نمودهای تاثیر اقلیم بر فرم و کالبد اصلی روستاها است، طراحی اقلیمی و مبتنی بر اقلیم علاوه بر تاثیر بر بافت معمای می تواند با بکارگیری انرژی های تجدید شونده مصرف انرژی را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش دهد و نیاز به فعالیت تجهیزات گرمایشی و سرمایشی را به حداقل ممکن برسانند. استفاده از مصالح بوم آورد را پیشنهاد می شود تا از مصالح در دسترس که به درستی با خصوصیات آن آشنا بوده اند و درشرایط اقلیم مربوطه برآورد کننده نیازهای مربوطه بوده، در جاهای مختلف بنا بهره­گیری کنند. با طراحی معماری مناسب و منطبق با شرایط اقلیمی و معماری بومی منطقه ضمن همراهی با معماری پایدار و صرفه جویی در مصرف انرژی از منابع رایگان یا ارزانتر و قابل تجدید می توان بهره مند شد.

افتخاری(1400) در مقاله ای با عنوان «بررسی نقش عوامل اقلیمی در طراحی معماری پایدار بناهای مسکونی متناسب با اقلیم گرم و خشک مطالعه مورد شهر یزد»شناخت و بررسی عوامل اقلیمی در هر منطقه بسیار موثر در ایجاد آسایش و راحتی ساکنان آن منطقه است. به دلیل اینکه اقلیم و معماری ارتباط مستقیمی با هم دارند. در این مقاله سعی شده است خصوصیات اقلیمی منطقه گرم و خشک و اصول معماری پایدار بررسی شود تا بدین طریق به ارتباط معماری گذشتگان در جهت استفاده بهینه از انرژی و پایداری محیط اشاره شود و پیشنهاداتی راجع به چگونگی طراحی پایدار متناسب با اقلیم گرم و خشک در شهر یزد ارائه شود.

رضایی و تقدیری(1398) در مقاله ای با عنوان «بررسی راهکار­ها و استراتژی های همساز با اقلیم معتدل و مرطوب در معماری معاصر و بومی» مطالعات انجام شده، معماری بومی شهر خرم آباد و معماری معاصر دو شهر واشنگتن و هنگ کنگ از سازگاری بالایی با شرایط اقلیمی برخوردار بودند، با این وجود درمعماری معاصر شهر خرم آباد برخلاف معماری بومی آن توجه اندکی به مسائل اقلیمی شده بود. در نتیجه این تحلیل ها و نحوه عملکرد عناصر معماری به کار رفته در معماری بومی و معاصر سه شهر مورد مطالعه، به تشریح راهکارهای همساز با اقلیم به کار گرفته شده مرتبط در معماری معاصر پرداخته و عناصر معماری بومی را که با راهکارهای همساز با اقلیم معتدل و مرطوب در معماری بومی در تناظر با عناصر امروزی قرار گرفتند، معرفی شدند.

فابریزیو آسیونه² وهمکاران(2024) در مقاله خود با عنوان «تأثیر تغییر اقلیم و شهرنشینی بر اقلیم خرد در فضای باز: مطالعه موردی در برلین»رویکرد عددی، شرایط میکرو اقلیم، در طول یک روز تابستانی، در 3 مختلف بررسی می‌شود. زمان ها: زمان گذشته (2000) قبل از ساخت ساختمان های اصلی دولتی، زمان فعلی (2022) و زمان آینده (2035) با در نظر گرفتن ساخت و سازهای جدید ساختمان که قبلاً برای آن منطقه برنامه ریزی شده است. شبیه‌سازی‌های شهری در ENVI-met انجام می‌شوند و برای آب و هوای گذشته و فعلی، داده‌های آب‌وهوای ثبت‌شده از نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی، و برای آینده، شرایط آب‌وهوای موقت توسعه‌یافته بر اساس RCP 4.5 به‌عنوان سناریوی گرمایش 50 درصد، به کار می‌روند. RCP 8.5 به عنوان سناریوی 95% گرم شدن بیشتر. در نهایت، با بررسی 7 سناریو، این مطالعه وزن تغییرات اقلیمی و شهرنشینی را بر تغییرات شرایط ریزاقلیمی در منطقه مورد نظر برلین نشان می‌دهد.

سرتیک اوریک³ وهمکاران(2024)در مقاله خود با عنوان «تأثیر تغییر اقلیم بر عملکرد فعالیت های ساختمانی»نتایج آن نشان می‌دهد مدت زمان پروژه به دلیل تأثیر آب و هوا در دوره‌های تاریخی و آینده تمدید شود. در حالی که مدت زمان پروژه اولیه 207 روز بود، زمانی که اثرات آب و هوایی در نظر گرفته شد، میانگین و مقادیر بهینه بهینه به ترتیب به 255 و 238 روز برای دوره تاریخی افزایش یافت. با توجه به سناریوی SSP5-8.5، در صورتی که برنامه های ساخت و ساز تغییرات آب و هوایی را در نظر بگیرند، میانگین و میانه مدت زمان بهینه تغییر تا پایان قرن به 239 روز می رسد. تغییر در مدت زمان عمدتاً به دلیل افزایش دما بود که کارایی زمستانی را افزایش داد و کارایی تابستانی را کاهش داد. با این حال، اگر رویه‌های تاریخی به برنامه‌های آتی منتقل شوند، میانگین و میانه به ترتیب به 258 روز و 244 روز افزایش می‌یابد که ممکن است باعث هزینه‌های مستقیم، غیرمستقیم یا سربار غیرقابل اجتناب شود.

ژینقا⁴ و همکاران(2023)«تأثیر عوامل آب و هوا بر 400 سال طراحی سقف ساختمان‌های مسکونی سنتی چینی: مطالعه ای از جنوب غربی چین»تجزیه و تحلیل آماری کامل نشان می دهد که (1) بیشترین همبستگی را با زاویه شیب سقف های ساختمان های سنتی دارد اما به عنوان پیش بینی کننده در معادلات چند متغیره توصیه نمی شود. (2) دما و سرعت باد همبستگی های قابل توجهی با شیب سقف داشتند و یک مدل رگرسیون چندگانه تحت سلطه AMT و AWS به عنوان یک پیش بینی کننده خوب برای شیب سقف عمل می کند. (3) تابش خورشیدی با شیب سقف همبستگی نداشت، اما بزرگترین همبستگی طول پیشرو در ساختمان‌های سنتی بود AMSR و AWS نیز در رابطه رگرسیونی بر طول گوشه چشم تأثیر غالب می‌گذارند.

کریستین فابری ⁵ و همکاران(2020) در مقاله‌ای با عنوان «تأثیر تغییر آب و هوا برعملکرد ساختمان: مطالعه موردی در نیویورک» نتایج نشان دهنده کاهش تقاضای انرژی برای گرمایش و افزایش تقاضای انرژی برای سرمایش، با تغییر مربوطه به دلیل تغییرات دمایی دوره تابستان است.

توشار ⁶ و همکاران(2019) پژوهشی با عنوان بهینه سازی مصرف انرژی در یک ساختمان مسکونی در مناطق مختلف آب و هوایی، انجام داده اند.یافته های حاص از این پژوهش نشان داد که نشان می دهد که ضریب هسته ای مصرف انرژی با پاکت ساختمان های متوسط(r=0.44) نسبت به بهبود، حداکثر، متوسط متوسط و حداقل عایق (0.29-0.14=r) قابل توجه تر است.محدوده ای که باید تأکید بیشتری برای دستیابی به یک راه حل بهینه شده ارائه شود. بنابراین چارچوب تحلیلی توسعه یافته با انتخاب انواع عایق مناسب برای طراحی یک تا نه پایدار، از تصمیم گیری فراگیر پشتیبانی می کند.

 

مبانی نظری

افزایش بهاي نفت و حامل هاي انرژي از یک طرف، مشکلات و بحران هاي جهانی ناشی از مصرف سوخت هاي فسیلی از طرف دیگر، نیز افزایش جمعیت کره زمین و نیاز روزافزون به منابع انرژي تجدید ناپذیر، سبب شد تا انسان دست به مطالعه و تحقیق گسترده در سازگاري اقلیمی و استفاده حداکثري از منابع انرژي هاي لایزال چون آفتاب و باد بزند. امروزه هر گونه صرفه جویی در مصرف انرژي با بهره گیري از روشهاي غیرفعال و فعال و تغییر عادت در رفتار مصرف کنندگان می تواند رقم قابل توجهی در حفظ منافع کشور از یک سو و جلوگیري از آلودگی محیط و ضایعات انسانی از سوي دیگر و کاهش بار مالی خانواده ها را در برداشته باشد. از راهکارهاي اساسی درجهت کاهش مصرف انرژي در ساختمان طراحی اقلیمی و جهت گیري مناسب سازه در رابطه با تابش آفتاب است(فرج زاده و عباسی،1391: 43). تأثير اقليم بر ساختمان با اشكال گوناگوني نمود مي يابد. تأثير برجهت گيري بنا، محل قرارگيري پنجه ها، نوع بام ساختمان و نوع مصالح بكار برده شده، ازجمله اثرات اقليم بر معماري است. انتخاب جهت بهينه به منظور استقرار ساختمان به عواملي مانند وضع طبيعي زمين، باد و تابش آفتاب بستگي دارد. جهت بهينه جهتي است كه بيشترين ميزان انرژي دريافتي در سطوح قائم در فصل سرد و متعاقب آن كمترين ميزان انرژي دريافتي را در فصل گرم با توجه به زاويه تابش دريافت نمايد؛ به عبارت ديگر جهتي است كه بتواند به صورت طبيعي نيازهاي زيست اقليمي ساكنان را تأمين نمايد(قلی نژاد و همکاران،1398: 75). طراحی ساختمان های همساز با اقلیم و بهرهمند ازانرژی های تجدیدپذیر ازجمله انرژی خورشیدی می تواند نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی های فسیلی داشته باشد.با توجه به اقلیم گرم و خشک، تامین آسایش حرارتی فضاهای داخلی و بیرونی، نیازمند کنترل و به حداقل رساندن دریافت تابش خورشیدی درماه های گرم از طریق افزایش مقاومت و ظرفیت حرارتی مصالح، جهت گیری مناسب، افزایش سایه اندازی و بازتاب سطوح خارجی است(اکبری و سادات حسینی نژاد،1398: 252). جهت گيری بهينه ساختمان مؤثرترین راهکار غيرفعال به منظور تأمين بسياری از اهداف طراحی و نيازهای حرارتی از قبيل تعدیل دما و روشنایی روز، کاهش استفاده از عایق حرارتی و کاهش بارهای سرمایشی، گرمایشی و انرژی الکتریکی است. توجه به این استراتژی در ابتدای یک پروژه برای دستيابی به نتایج مطلوب ضروری به نظر می رسد، به طوری که باعث می شود ساکنان حتی در شرایط با آب و هوای نامساعد، از شرایط آسایش برخوردار شوند. عوامل مؤثر در تعيين جهت ساختمان، شامل عوامل اقليمی تابش خورشيد و تأثير انرژی گرمایی حاصل از آن بر فضاها، جریان هوا و تأثير جهت وزش باد بر جهت گيری بنا و عوامل محيطی از قبيل عوامل طبيعی زمين و مناظر می باشد.لازم است که در جهت گيری ساختمان هر یک از عوامل ذکر شده مورد توجه قرار گيرد(نوحی بزنجانی و نیک پور،1401: 64).

 

اقلیم⁷

در لغت نامه دهخدا اقلیم به معنی خمیدگی، انهنا و انحراف و اصطلاحا به معنی تمایل و انحراف ناحیه ای از زمین نسبت به آفتاب معنی شده است. در فرهنگ عمید نیز نوشته است که اقلیم به معنی مملکت، کشور، ناحیه و قطعه ای است که از لحاظ آب و هوا و سایر اوضاع و احوال طبیعی از مناطق دیگر متمایز باشد. در حقیقت اقلیم حالت متوسط کمیت های مشخص کننده وضع هوا، صرف نظر از لحظه وقوع آنهاست. به عبارت دیگر اقلیم طابع مکان است اما به زمان بستگی ندارد.بر طبق فرهنگ هواشناسی بین المللی هرگاه از اقلیم یک منطقه سخن گفته می شود، منظور مجموعه شرایط جوی در منطقه است که با تغییر و شرایط خاص مربوط به هر ناحیه همراه با تغییرات زمانی، اقلیم آن ناحیه را تشکیل می دهد(اختر کاوان،1390). بر اساس فرهنگ هواشناسی اقلیم (W.M.O182) اقلیم عبارت است از تفسیر مجموعه شرایط جوی که توسط کیفیت و تکامل وضع هوای منطقه مشخص می شود. هدف از اقلیم شناسی عبارت است از کشف و تعیین رفتار طبیعی اتمسفر و بهره برداری از آن، جهت منافع انسان که تقریباً تمام فعالیت های بشری برای تداوم چرخه زندگی به طور کامل مستقیم یا غیرمستقیم تحت تأثیر هوا و اقلیم می باشد. در بناهای بومی و سبک های محلی، اقلیم یا آب وهوا به عنوان مبنای حیات وفعالیت های انسان درنظر گرفته شده که نهایتاً فرم و زیبایی ساختمانها از آن منتج شده است(شمس و خداکرمی،1389: 3).

 

مطالعات اقلیمی⁸

هدف از مطالعات آب و هوایی در طرح های شهری، شناخت ویژگی های محیطی متاثر از شرایط آب و هوایی حاکم بر محیط می باشد تا با کاربردی نمودن آنها فضاهای انسان ساخت را دوام بخشید و با آشنایی جوانب کمی و کیفی خصوصیات آب وهوایی به بهینه گزینی ساختهای فضایی کمک نمود. همچنین شناخت این تغییرات و دامنه عملکرد و اعمال آنها بر طرح های شهری، باعث افزایش آسایش ساکنان و سازگاری فضاهای انسان ساخت با محیط خواهد شد، به عبارت دیگر شرایط جوی و اقلیمی یکی از اساسی ترین عواملی است که باید در طراحی شهری مورد توجه قرار گیرد. تنظیم شرایط محیطی، یعنی ایجاد محیط کالبدی مناسب برای انسان از نظر گرما،سرما و نور. مباحث در تنظیم شرایط محیطی به جهار بخش کلی تقسیم می شود: اقلیم، انرژی، انسان و معماری و طراحی محیط (اختر کاوان،1390).

 

طراحی اقلیمی⁹

طراحی اقلیمی روشی است برای کاهش همه جانبه هزینه انرژی یک ساختمان. طراحی ساختمان اولین خط دفاعی در مقابل عوامل اقلیمی خارج بناست. در تمام اقلیم ها، ساختمان هایی که بر طبق اصول طراحی اقلیمی ساخته شده اند، ضرورت گرمایش و سرمایش مکانیکی را به حداقل کاهش می دهند و در عوض از انرژی طبیعی موجود در اطراف ساختمان استفاده می کنند. مبالغی که در دراز مدت صرفه جویی می گردد موجب می شود که اجرای تکنیک های طراحی اقلیمی بهترین نوع سرمایه گذاری برای مالکین ساختمان ها باشد(میرزایی زاده و محمودی نژاد­،1384: 6). طراحی اقلیمی شامل یک سری اصول در طراحی ابنیه توسط طراحان و ممعاران است که می تواند منجربه طراحی فضاهای بهینه از نظر آسایش اقلیمی و صرفه جویی در مصرف انرژی شود(شمس و خداکرمی،1389: 3). از ملزومات طراحی اقلیمی استفاده از فرم های مناسب برای اقلیم های مختلف، جهت گیری مناسب ساختمان در سایت با توجه به اقلیم، استفاده از سایبان های افقی و عمودی به طوری که مانع آفتاب تند تابستان شوند است. مسدود نمودن ضلع شمالی ساختمان و هر ضلعی که در معرض وزش بادهای سرد زمستانی است، نیز قدمی موثر در طراحی اقلیمی محسوب می شود. هم چنین توجه به اندازه بازشوها با توجه به اقلیم و نحوه چیدمان بازشوها، در مقابل بادهای غالب در فصول مختلف سال و توجه به وضعیت آن ها در ضلع جنوبی و کنترل میزان نور و انرژی خورشیدی نفوذ کننده در فصول مختلف بهره برداری و استفاده از تهویه طبیعی و منابع انرژی تجدید پذیر مثل باد و خورشید از موارد موثر در طراحی اقلیمی هستند(محمودی و نیکقدم،1387).

 

اهداف عمده طراحی اقلیمی

کاهش اتلاف انرژی در ساختمان، کاهش تأثیر باد در اتلاف حرارت ساختمان، بهره گیری از انرژی خورشید در گرمایش ساختمان، محافظت ساختمان در برابر هوای گرم خارج، محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب، بهره گیری از نوسان روزانه دمای هوا، بهره­گیری از شرایط مناسب هوای خارج، ایجاد کوران در فضای داخلی، بهره گیری از رطوبت مطلوب هوا، محافظت ساختمان دربرابر بارندگی، کاهش تأثیر بادهای غبارآلود بر ساختمان،جلوگیری ازآلودگی صوتی از جمله اهداف اصلی در طراحی همساز با اقلیم می باشد(Shams,Khodakarami,2010:4)

 

مؤلفه های كالبدی و اقلیمی

در معماری سنّتی، منظور ازتطابق اقلیمی در ساختمان، كنترل شرایط داخلی بنا به گونه ای است كه تأثیر شرایط نامطلوب آب و هوایی را درفضای داخلی به حداقل رساند و حداكثر استفاده را از عوامل مطلوب اقلیمی به عمل آورد. در این رابطه معماران ایرانی با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی و تكیه بر منابع بومی اقدام به ابداع آثاری نمودند كه شرایط آسایش حرارتی را در فضای داخلی فراهم آورند(فتاحی معصوم،1399: 50).

 

روش‌شناسی تحقیق

اين پژوهش بنا به ماهيت موضوع و اهدافي كه براي آن پيش بيني شده، از نوع توصيفي  تحليلي و در زمره تحقيقات كاربردي است. به منظور گردآوری اطلاعات این پژوهش از روش­های اسنادی و پیمایشی استفاده شده است. ابزارگرداوری داده ها بانك های اطلاعاتی مربوط به اقلیم شناسی در محدوده مورد مطالعه می باشد. جهت تجزیه و تحلیل داده ها از قانون محاسبات کسینوس و نرم افزارtcic استفاده شد. بدین صورت که با استفاده از روابط در قانون محاسبات کسینوسی مقدار انرژی دریافتی از خورشید را برای ماه های مختلف در جهت متفاوت جغرافیایی برای شهر را محاسبه نمود و انتخاب جهت استقرار و طول ساختمان به عواملی چون وضع طبیعی زمین­، میزان نیاز به فضای خصوصی، کنترل و کاهش صدا و دو عامل باد و تابش آفتاب بستگی دارد. شد. این پژوهش به دنبال بررسی دو شاخص جهت بنا و تابش آفتاب است.جهت تعیین وزن هر یك از عوامل با توجه به نظرات خبرگان از روش آنتروپی شانون استفاده می شود.

این روش در سال 1974 توسط شانون و ویور ارائه شد آنتروپی بیان کننده مقدار عدم اطمینان در یک توزیع احتمال پیوسته است. ایده اصلی این روش آن است که هر چه پراکندگی در مقادیر یک شاخص بیشتر باشد آن شاخص از اهمیت بیشتری برخوردار است.

گام اول:

ابتدا ماتریس تصمیم را تشکیل می دهیم. برای تشکیل این ماتریس تصمیم کافیست اگر معیارها کیفی هستند از عبارات کلامی ارزیابی هر گزینه را نسبت به هر معیار بدست آوریم و اگر معیارها کمی هستند عدد واقعی آن ارزیابی را قرار دهیم.

در شکل زیر که ماتریس تصمیم می باشد ستون ها معیار و سطرهای گزینه ها هستند. به عنوان مثال درایه x12 امتیاز گزینه اول نسبت به معیار دوم است.

 

گام دوم:

ماتریس بالا را نرمال می کنیم و  هر درایه نرمال شده را pij می نامیم. نرمال شدن به این صورت می باشد که درایه هر ستون را بر مجموع ستون تقسیم می کنیم.

گام سوم:

محاسبه آنتروپی هر شاخص: آنتروپی Ej به صورت زیر محاسبه می گردد و k به عنوان مقدار ثابت مقدار Ej را بین 0 و 1 نگه می دارد.

 

که در آن p (x) توزیع احتمال متغیر تصادفی X است. افزایش در آنتروپی شانون باعث افزایش عدم اطمینان و کاهش اطلاعات در مورد دانش متغیر تصادفی می شود.

گام چهارم:

در ادامه مقدار (dj درجه انحراف) محاسبه می شود که بیان می کند شاخص مربوطه (dj) چه میزان اطلاعات مفید برای تصمیم گیری در اختیار تصمیم گیرنده قرار می دهد. هر چه مقادیر اندازه گیری شده شاخصی به هم نزدیک باشند نشان دهنده آنست که گزینه های رقیب از نظر آن شاخص تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند.

dj=1-Ej

لذا نقش آن شاخص در تصمیم گیری باید به همان اندازه کاهش یابد.

گام پنجم:

سپس مقدار وزن  Wj محاسبه می گردد. در واقع وزن معیار برابر با هر dj تقسیم بر مجموع dj ها می باشد.

wj=dj/∑dj

 

معرفی محدوده مورد مطالعه

شهراهواز در موقعیت جغرافیایی :31 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 40دقیقه طول شرقی، در بخش جلگه ای خوزستان و با ارتفاع 18 متر از سطح دریا واقع شده است(دامن دباغ و سجادیان،1400: 78).

 

 

شکل1: موقعیت محدوده مورد مطالعه

ماخذ: نگارندگان،1403

 

بحث و یافته‌ها

در این بخش با استفاده از روش فرایند تحلیل شبکه ای به تجزیه و تحلیل داده های گردآوری شده ابتدا اوزان مستقل زیر شاخص های هر یک از معیارهای اصلی با استفاده از ماتریس مقایسات زوجی محاسبه شده است.

 در این خصوص می توان بیان داشت که در معیار جهت گیری ساختمان زیر شاخص دسترسی با وزن نسبی (0.46) دارای بیشترین اهمیت در بین 5 معیار جهت گیری ساختمان بوده است. در خصوص معیار تابش آفتاب می توان بیان داشت که زیر شاخص ساعات آفتابی با وزن نسبی (0.40) دارای بیشترین اهمیت و اولویت بوده است.

 

جدول 1:اوزان مستقل مربوط به معیارهای جهت گیری ساختمان

جهت گیری ساختمان	1	2	3	4	5	اوزان
دسترسی	(1.1.1)	(4.5.6)	(1.2.3)	(2.3.4)	(6.7.8)	46/0
شیب زمین	(7/1. 6/1 . 5/1)	(1.1.1)	(3.4.5)	(1.2.3)	(6.7.8)	38/0
ارتباط بین ساختمان های مجاور	(3.4.5)	(6/1. 5/1 . 4/1)	(1.1.1)	(2.3.4)	(1.2.3)	42/0
چشم انداز	(7.8.9)	(1.2.3)	(5.6.7)	(1.1.1)	(4.5.6)	21/0
اشراف محیطی	(2.3.4)	(1.2.3)	(3.4.5)	(1.2.3)	(1.1.1)	16/0

 

با توجه به جدول(2) اوزان مستقل مربوط به معیارهای تابش آفتاب، ملاحظه می شود که ساعات آفتابی با وزن(0.40)، زاویه تابش با وزن(0.39) و متوسط درجه حرارت با وزن(0.36) دارای بیشترین اوزان هستند.

 

جدول 2:اوزان مستقل مربوط به معیارهای تابش آفتاب

تابش آفتاب	1	2	3	4	5	اوزان
متوسط درجه حرارت	(1.1.1)	(2.3.4)	(5.6.7)	(2.3.4)	(1.2.3)	36/0
ساعات آفتابی	(6.7.8)	(1.1.1)	(8/1 . 7/1 . 6/1)	(1.2.3)	(6.7.8)	40/0
زاویه تابش	(4.5.6)	(1.1.2)	(1.1.1)	(2.3.4)	(1.2.3)	39/0
ضریب انبساط	(7.8.9)	(1.2.3)	(5.6.7)	(1.1.1)	(4.5.6)	21/0
تعادل حرارتی	(2.3.4)	(1.2.3)	(3.4.5)	(1.2.3)	(1.1.1)	17/0

 

با توجه به جدول(3) در بخش معیارهای اصلی(اوزان مستقل) ملاحظه می شود که دو معیار جهت گیری ساخمان و تابش آفتاب هر دو دارای وزن 0.54 هستند.

 

جدول3: اوزان مستقل مربوط به معیارهای اصلی

معیارهای اصلی

الگوبرداری

رقابت

بازبینی

مشارکت

یادگیری

اوزان

جهت گیری ساختمان

(1.1.1)

(4/1 . 3/1 . 2/1)

(4/1 . 3/1 . 2/1)

(1.1.3)

(1.1.3)

54/0

تابش آفتاب

(3.4.5)

(3.4.5)

(1.1.1)

(4/1 . 3/1 . 2/1)

(3.4.5)

54/0

 

با توجه به جدول(4) ماتریس غیر مستقل معیار جهت گیری ساختمان،ملاحظه می شودکه اقلیمی با وزن(0.23)،تابش آفتاب با وزن(0.22)،جغرافیایی با وزن(0.18) و محیط زیست با وزن(0.15) به ترتیب دارای بیشترین اوزان هستند.

 

جدول 4:ماتریس غیر مستقل معیار جهت گیری ساختمان

جهت گیری ساختمان	1		2		3		4		اوزان
اقلیمی		(1.1.1)		(1.1.2)		(3.4.5)		(1. 2/1 . 2)		23/0
تابش آفتاب		(7/1 . 6/1 . 5/1)		(1.1.1)		(5/1 . 4/1 . 3/1)		(2.3.4)		22/0
جغرافیایی		(2.3.4)		(4.5.6)		(1.1.1)		(1. 2/1 . 2)		18/0
محیط زیست		(1. 2/1 . 2)		(2.3.4)		(5/1 . 4/1 . 4/1)		(1.1.1)		15/0

 

 

با توجه به جدول(5) ماتریس غیر مستقل معیار تابش آفتاب،ملاحظه می شود اقلیمی با وزن(0.32)،جهت گیری ساختمان با وزن(0.22)، جغرافیایی با وزن(0.19) و محیط زیست با وزن(0.13) به ترتیب دارای بیشترین اوزان هستند.

 

جدول 5:ماتریس غیر مستقل معیار تابش آفتاب

تابش آفتاب	1	2	3	4	اوزان
اقلیمی	(1.1.1)	(2.3.4)	(5.6.7)	(2.3.4)	32/0
جهت گیری ساختمان	(2.3.4)	(1.1.1)	(4.5.6)	(8/1 . 7/1 . 6/1)	22/0
جغرافیایی	(8/1 . 7/1 . 6/1)	(1.1.2)	(1.1.1)	(2.3.4)	19/0
محیط زیست	(4.5.6)	(2.3.4)	(5.6.7)	(1.1.1)	13/0

 

با توجه به جدول (6)در این مرحله اوزان غیر مستقل مربوط به عوامل و اوزان زیر شاخص ها ،اوزان جامع محاسبه می گردد که ضرب اوزان غیر مستقل بر اوزان مستقل هر یک از زیر شاخص ها اوزان جامع محاسبه می گردد.نتایج نشان می دهد که در معیار اصلی جهت گیری ساختمان، اوزان غیر مستقل با وزن 0.210 و تابش آفتاب با وزن 0.243 هستند.

 در بین اوزان جامع بدست آمده، جلوگیری از نفوذ آلودگی با وزن (0.099)، ساعات آفتابی با وزن (0.097) و دسترسی با وزن نسبی (0.096) و زاویه تابش با وزن نسبی(0.094) دارای بیشترین اوزان در بین زیر شاخص های بدست امده است که در رتبه های اول تا سوم قرار گرفتند. سایر اوزان با توجه به وزن های بدست آمده در سایر رتبه ها واقع شدند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 6: اوزان جامع مربوط زیر شاخص‌ها

معیارها	اوزان غیر مستقل	شاخص ها	اوزان مستقل	رتبه
جهت گیری ساختمان	210/0	دسترسی	46/0	1
		شیب زمین	38/0	5
		ارتباط بین ساختمان های مجاور	42/0	2
		چشم انداز	21/0	7
		اشراف محیطی	16/0	10
تابش آفتاب	243/0	متوسط درجه حرارت	36/0	6
		ساعات آفتابی	40/0	3
		زاویه تابش	39/0	4
		ضریب انبساط	21/0	8
		تعادل حرارتی	17/0	9

 

 

لذا لزوم بررسی شرایط اقلیمی در رابطه با طراحی جهت استقرار ساختمان تلاشی برای کاستن مشکلات مربوطه است. در این رابطه با استفاده از داده های هواشناسی سینوپتیک وضعیت زیست اقلیمی شهر اهواز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج زیر حاصل شد:بر اساس شاخص نیاز حرارتی ساختمانی مشخص گردید صفر درصد از مواقع کل سال در اهواز نیاز به گرمایش مکانیکی داریم و تنها 20.3 درصد از سال امکان بهره گیری از تابش آفتاب حاصل می شود. حدود 10.4 از مواقع نیز آسایش در فضاهای بسته وجود دارد و تنها 28.4 درصد از مواقع سال در ساختمان آسایش کامل را دارد و همچنین امکان بهره گیری از مصالح سنگین ساختمانی 40.9 درصد از کل سال است. به منظور بهره گیری بهینه از شرایط اقلیمی در ساختمان, موقعیت انواع مختلف ساختمان بر روی دیاگرام مسیر حرکت خورشید بر اساس عرض جغرافیایی اهواز ترسیم و مشخص شد در اهواز جهت استقرار بهینه ساختمان جهت شمال شرقی با کشیدگی در راستای شمالی-جنوبی می باشد. با توجه به زاویه تابش خورشید و سایر عوامل اقلیمی در این ناحیه بهترین جهت برای قرارگیری ساختمان از ۵ درجه جنوب غربی و تا ۱۵ درجه جنوب شرقی می‌باشد که زاویه مطلوب ۵ درجه جنوب شرقی است. جهت استفاده از انرژي خورشيدي در طراحي، معمار بايد موقعيت خورشيد در آسمان (زاويه و جهت تابش) و جهت قرارگيري وجوه مختلف ساختمان نسبت به آن را بداند. در فصل تابستان كه خورشيد تقريبا عمودي مي تابد،بام ساختمان بيش ازساير سطوح انرژي كسب مي‌كند. در فصل زمستان نيز چون خورشيد مايل مي‌تابد، ديوار جنوبي ساختمان بيش از ساير سطوح انرژي كسب مي كند.

 

 

شکل2: نمای شماتیک ساختمان در شهر اهواز، جهت شمالی- جنوبی

مآخذ: نگارندگان،1403

 

ديوارهاي شرقي و غربي در تابستان تقريباً دو برابر زمستان انرژي خورشيدي جذب مي كنند و اين به دليل آن است كه ‌ آفتاب مسيرطولاني تري مي پيمايد و مدت بيشتري به ديوارهاي شرقي و غربي مي تابد.در تابستان قسمتهايي از ساختمان كه بيشتر در مقابل تابش آفتاب قرار دارند(پشت بام و ديوارهاي شرقي وغربي)بايد در مقابل انرژي حرارتي خورشيد محافظت شوند.در زمستان كه امكان كسب بيشترين انرژي از طريق ديوار جنوبي و پشت بام مي باشد،بايد به وسيله پنجره و ديگر وسايل حداكثر استفاده از انرژي خورشيدي صورت گيرد.مطلبي كه به خصوص در مورد ساختمان هاي يك طبقه بايد مورد توجه قرار گيرد اين است كه در اين ساختمان ها سطح بام تقربياً برابر كليه سطوح جانبي است. بنابراين حفاظت اين قسمت از ساختمان ها در مقابل تابش آفتاب در تابستان،خصوصاً در مناطق گرم،امري ضروري است.

 

 

شکل3: نمای شماتیک ساختمان در شهر اهواز، جهت شرقی- غربی

مآخذ: نگارندگان،1403

 

در مناطق گرم و مرطوب، استفاده از مصالحی که دارای جرم حرارتی کمی هستند و حرارت را در خود ذخیره نمی کنند بهتر است. زیرا از لحاظ اقلیمی، مشکل اساسی گرمای بیش از حد است و ذخیره نمودن حرارت روز برای شب صحیح نمی باشد. به همین دلیل چوب بهترین نوع مصالح در این مناطق است، زیرا چوب حرارت را به کندی انتقال می دهد و حرارت کسب شده در طی روز، بر روی سطح چوب باقی می ماند و با وزش نسیم نسبتا خنک در شب، چوب حرارت خود را از دست می دهد.

 

 

شکل 4:جهت ساختمان با توجه به اقلیم اهواز

مآخذ: نگارندگان،1403

 

رتبه بندی عوامل موثر بر انتخاب نوع معماری مبتنی بر اساس اقلیم و پهنه بندی کلان شهر اهواز

در این خصوص می توان بیان داشت که در معیار جهت گیری ساختمان زیر شاخص دسترسی با وزن نسبی (0.46) دارای بیشترین اهمیت بین بوده است. شاخص ارتباط بین ساختمان های مجاور با وزن نسبی(0.42) در رتبه دوم قرار دارد.در معیار تابش آفتاب شاخص ساعات آفتابی با وزن(0.40) در رتبه سوم است.شاخص زاویه تابش با وزن(0.39) در رتبه چهارم،شاخص شیب زمین با وزن نسبی(0.38) در رتبه پنجم قرار دارد.شاخص متوسط درجه حرارت با وزن(0.36) در رتبه ششم قرار دارد.شاخص چشم انداز با وزن(0.21) در رتبه هفتم،شاخص ضریب انبساط با وزن(0.21) در رتبه هشتم،شاخص تعادل حرارتی با وزن نسبی(0.17) در رتبه نهم و شاخص اشراف محیطی با وزن(0.16) در رتبه دهم قرار دارد.نتایج نشان می دهد که در معیار اصلی جهت گیری ساختمان، اوزان غیر مستقل با وزن 0.210 و تابش آفتاب با وزن 0.243 هستند.

 

نتیجه گیری

آب و هوا از مهمترین عوامل محیطی است که نقش موثری در طراحی اقلیمی ساختمانها و شهرسازی دارد. طراحی اقلیمی ساختمانی روشی است که هدف آن کاستن از هزینه های گرمایش و سرمایش ساختمان و استفاده از انرژی های طبیعی محیطی برای ایجاد آسایش در ساختمانهاست.طراحی نمای ساختمان در اهواز تاثیر فوق العادی در هنگام مشاهده افراد نسبت به کیفیت و زیبایی ساختمان منطقه دارد. طراحی نمای بیرونی در طراحی و اجرای نمای ساختمان در اهواز یا هر ساختمان دیگر نشانه هویت یک ساختمان در شهر اهواز می باشد. مثلا وقتی ما در یک منطقه اهواز که دارای انوع ساختمان مختلف باشد وارد می شویم اولین چیزی که مشاهده می کنیم نمای ساختمان ان منطقه می باشد به همین خاطر نمای ساختمان اهواز مهمترین قسمت در طراحی اجرای ساختمان می باشد. انتخاب جهت استقرار ساختمان به عواملی چون وضع طبیعی زمین، میزان نیاز به فضاهای خصوصی، کنترل و کاهش صدا و نیز عامل تابش آفتاب بستگی دارد. بی شک به کار بردن اصول معماری و طراحی بنا و قرارگیری ساختمان درجهت مناسب، کمک شایانی در تقلیل مضرات و استفاده بهینه از تابش آفتاب می نماید. جهت گیری ساختمان به سمت جنوب با انحراف آزیموت 182.5درجه شمالی بهترین موقعیت قرارگیری در بهره مندی بهینه از انرژی خورشید برای ساختمان های یک طرفه شهر اهواز خواهد بود و در ساختمان های دو طرفه، بهترین جهت استقرارساختمان، جهت شمال و جنوب و جهت 75+و 105-درجه نامناسب ترین جهت استقرار ساختمان های دو طرفه ازنظر کسب انرژی خورشیدی می باشند. یافته ها نشان داد معیارجهت گیری ساختمان با وزن(0.20)است که شاخص های زیر مجموعه آن به ترتیب دسترسی با وزن(0.46)، ارتباط بین ساختمان های مجاور با وزن(0.42) و شیب زمین با وزن(0.38) در رتبه سوم قرار دارد. همچنین معیار تابش آفتاب با وزن(0.243) است که شاخص های زیر مجموعه آن به ترتیب، ساعات آفتابی(0.40)، زاویه تابش(0.39) ،متوسط درجه حرارت(0.36)، در رتبه های اول تا سوم قرار دارند. شهر اهواز به دلیل واقع شدن در یک موقعیت خاص جغرافیایی, شرایط توپوگرافی و سامانه های جوی موثر بر منطقه شرایط زیست اقلیمی ویژه ای را به خود اختصاص داده است. به طوری که گرمای شدید مشکلات عدیده ای را برای ساکنین این شهر ایجاد می کند. با توجه به افزایش روز افزون معماری مدرن و اصول طراحی آن در معماری ساخت و سازهای بدون توجه به شرایط اقلیمی و منطقه ای رشد کرده اند برای مثال در منطق گرم و خشک که بناها با شرایط اقلیم خشت و گل ساخته شده اند امروزه مساکن بتنی و سیمانی جایگزین گردیده است که صرف هزینه های زیاد را به همراه دارد و متضاد با شرایط محیط زیستی منطقه شکل گرفته و بلعکس در مناطق سر سبز نیز همین مشکلات عدم هماهنگی معماری با بوم منطقه را شاهد هستیم از این رو با افزایش رو به رشد جمعیت و کاهش سوخت های فسیلی باید به فکر استفاده از سرمایه­های که گذشتگان با توجه به دانش و علم محیط پیرامون خود بدست آورده اند و برای ما بر جای گذاشته اند باشیم. استفاده اصولی و الگو گرفتن از بناها و معماری بومی مانند عناصری چون: بادگیرها، ایوان ها، شبستان ها...، در معماری امروزه می تواند علاوه بر زیبایی بصری حس آرامش و امنیت را جایگزین تشویش و استرس القا شده از معماری مدرن کند. 

ü       تغيير در نگرش به بافت هاي قديمي و الگو گـرفتن از برخــي نقــاط قــوت ايــن بافــت در راســتاي افــزايش همسازي معماري با اقليم در بافت جديد شهري

ü       حفـظ و مرمت بافت قـديم شهر به عنوان بافت ارزشمند و اتخاذ تدابيري مناسب از طرف مسئولان زيربط جهت زنده نگهداشتن اين بافت شهري به عنـوان الگويي از معماري همساز بـا اقليم در مناطق گرم و خشک.

ü       نظارت بيشتر بـر اصول طراحي و ساخت و ساز واحدهاي مسكوني بافت جديد از منظر تطابق با شرايط اقليمي به اميد اين كه بتوان از اين مسير صرفه جويي قابل توجهي در هزينه هاي مرتبط با انرژي به عمل آورد.

ü       پیش بینی فضاهای گرمازا مانند آشپزخانه در گوشه پلان.

ü       استفاده از مصالح ساختمانی با ظرفیت حرارتی کم و از رنگ های روشن و سطوح صاف برای نمای روبه جنوب ساختمان.

ü       استفاده از پنجره های دوگانه با شیشه های چند لایه برای کلیه سطوح شفاف خارجی ساختمان و درزبندی و عایق بندی کلیه بازشوهای ساختمان.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع ومآخذ

1)       آرام­، علی، و شاهمرادی، حسین­(1400). تاثیر آب و هوای سرد کوهستانی بر شکل گیری معماری همساز با اقلیم (نمونه مورد مطالعه مناطق روستایی شهرستان­بویراحمد). علوم زیست محیطی و دانش جغرافیا،1(2): 1-9.

2)       اختر کاوان، مهدی(1390). تنظیم شرایط همساز با بوم و اقلیم ایران، تهران، انتشارات کلهر.

3)       افتخاری، سحر(1400). بررسی نقش عوامل اقلیمی در طراحی معماری پایدار بناهای مسکونی متناسب با اقلیم گرم و خشک مطالعه مورد شهر یزد. سومین کنفرانس ملی شهرسازی و معماری دانش بنیان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات.

4)       اکبری، حسن، و حسین‌نژاد، فاطمه سادات(1398). بهینه سازی جهت استقرارساختمان در بهره مندی از تابش خورشیدی در اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: شهرهای اصفهان، سمنان، کرمان و یزد). نشریه معماری اقلیم گرم و خشک، 7(10): 251-266.

5)       امیری آده، پاریز، تیز قلم زنوزی، سعید، و جاویدی‌نژاد، مهرداد(1402). اقلیم و انرژی در محیط های شهری در جهت کاهش مصرف انرژی(نمونه موردی ساختمان سعادت آباد). نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 23(69): 217-237.

6)       پاکزاد، جهانشاه(1386). واحد همسایگی، مقالاتی درباب مفاهیم معماری و طراحی شهری، 8-96.

7)       پیر محمدی، محمد، نعمتی میرزایی، امین، و سیدی مطلق، شیما(1393). نقش فرم بنا با توجه به اقلیم در کاهش مصرف انرژی در ساختمان. اولین همایش ملی افق های نوین در توانمندسازی و توسعه پایدار معماری، عمران، گردشگری، انرژی و محیط زیست شهری و روستایی، همدان:انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه.

8)       چرامین،مسعود، زعیمی، حمیده، و پورمهدی، زمان(1395). بررسی الگوهای معماری پایدار در اقلیم‌گرم و خشک از نگاه ارزش­های سنتی معماری بومی، دومین همایش ملی توسعه پایدار استان کهگیلویه و بویراحمد،53-64.

9)       خورانی، اسداله(1385). نقش آب و هوا در شکل دادن به مسکن روستایی .مجله آموزش جغرافیا، 20(3).

10)       خیری، علی، و رضائی‌زاده مهابادی(1399). تاثیر عوامل اقلیمی در طراحی ساختمان مسکونی با رویکرد توسعه پایدار(موردمطالعه: اقلیم معتدل و مرطوب). فصلنامه نگرش­های نو در جغرافیای انسانی، 13(1): 673-688.

11)       دامن‌دباغ، صفیه، وسجادیان، ناهید(1400). مطالعه تطبیقی نقش مکان در اثرگذاری عوامل اقتصادی در نشاط شهروندان محلات شهر اهواز، نشریه مطالعات توسعه پایدار شهری و منطقه ای، 2(4): 69-94.

12)       درویشی، یوسف(1400). بررسی و ارزیابی تأثیر پارامترهاي اقلیمی بر شکل‌گیري معماري ساختمان‌ها جهت مدیریت بهینه گرمایش و سرمایش ساختمان هاي شهري(مطالعه موردي شهر اردبیل). فصلنامه نگرش هاي نو در جغرافیاي انسانی، 14(1): 101-125.

13)       ذوالفقاری، پریسا، و سادات رضوی زاده، اعظم(1401). ارائه استراتژی‌های بیوفیلیک معماری همساز با اقلیم با استفاده از تحلیل عوامل کلیماتولوژی(مطالعه موردی: شهرقم). نشریه علمی فرهنگ و زیست فناوری معماری، 2(7): 115-134.

14)       رضایی،فاطمه، و تقدیری، علیرضا(1398). بررسی راهکار­ها و استراتژی­های همساز با اقلیم معتدل و مرطوب در معماری معاصر و بومی. نشریه معماری شناسی، 2(7): 1-7.

15)       زهیرکامل‌الباوی، مصطفی(1401). تاثیر عوامل اقلیمی در رابطه با ساختار محیط آموزشی معماری(مطالعه موردی: شهرلنگرود). مجله دستاوردهای نوین در مطالعات علوم انسانی سال پنجم، شماره 51، 78-95.

16)       فتاحی معصوم، آمنه سادات(1399). شناسایی تأثیرات عوامل اقلیمی بر معماری مدرسه غیاثیه خرگرد خواف. پژوهشنامه خراسان بزرگ،شماره 39، 33-52.

17)       فرج زاده، منوچهر، و عباسی، محمدحسین(1391). بهینه سازي جهت ساختمان‌هاي شهر قیر در رابطه با تابش آفتاب. نشریه جغرافیای سرزمین، 9(35): 43-59.

18)       فروغی، محمد، کمالی، امین، و اسکندری، روح اله(1392). تبیین نقش اقلیم در شکل‌گیری فرم و سازمان فضایی شوشتر نو. دومین همایش ملی اقلیم، ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی، اصفهان: سازمان بهره وری انرژی ایران.

19)       قلي‌نژاد، مبینا، صفرراد، طاهر، زنگنه شهركي، سعيد،  و رورده، همت اله(1398). طراحي اقليمي و جهت يابي بهينه مساكن مطالعه موردي:شهر قائمشهر. مطالعات ساختار و كاركرد شهري، 6(19): 73-93.

20)       گرجی مهلبانی، یوسف، یاران، علی، پروردی نژاد، سمیرا، و اسکندری، منیژه(1390). ارزیابی معماری همساز با اقلیم در خانه‌های کاشان، نشریه آرمان‌شهر، شماره 7، 31-40.

21)       -محمودی، محمدمهدی، ونیکقدم، نیلوفر(1387). کاهش آلودگی‌های محیطی ناشی ازتوسعه مسکن با راه‌کارهای طراحی معماری(مطالعه موردی بافت‌های مسکونی پیرامون تهران). مجله هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، شماره 35، 27-38.

22)       میرزایی‌زاده، حانیه سادات، و محمودی‌نژاد، هادی­(1394). معماری همساز با اقلیم با تاکید بر مجتمع‌های مسکونی، دومین کنفرانس بین المللی پژوهش های نوین در عمران،معماری و شهرسازی،استانبول.

23)       نوحی بزنجانی، محبوبه، و نیکپور، منصور(1401). بررسی جهت‌گیری ساختمانها در شهر مشهد با توجه به انرژی دریافتی در اقلیم سرد و خشک. نشریه معماری شناسی، 5(22): 63-75.

24)       BenShams., A, Gandmakar., A, Atai., Hooshmand, & Saberi., H. (2019). Evaluation ofclimate-friendly architecture of Qeshm Island by Tarjong-Mahani method in the era of globalwarming. Geography Quarterly (Regional Planning), 9 (2), 65-81.

25)       Fabrizio., A, Olaf., B, Giacomo., M, Margherita., M, & Jana., M. (2024). The effect of climate change and urbanization on outdoor microclimate: A case study in Berlin, Journal Energy and Buildings. 308. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114024

26)       Kristian., F, Jacopo., G, & Licia., F.(2020) Climate Change Effect on Building Performance: A Case Study in New York, Journal Energy and Buildings, 13(12), 3160; https://doi.org/10.3390/en13123160

27)       Khoja., A, & Waheeb, S. (2020). Vernomimicry: Bridging the Gap between Nature and Sustainable Architecture, Journal of Sustainable Development, 13(1), 33.

28)       Qinghua., X, Zhifan., D, Hui., W, Yuncai., W, & Lingfeng., M. (2023). The Effect of Climate Factors on 400 Years of Traditional Chinese Residential Building Roof Design: A Study from Southwest China, Journal Buildings, 13(2), 300.

29)       Sertac., O, Huseyin., A.D, Berkin., G, & Ismail., Y.(2024). The Impact of Climate Change on Construction Activity Performance, Journal Buildings, 14(2), 372. 

30)       Tushar., Q, Bhuiyan., M, Sandanayake., M, & Zhang., G. (2019). Optimizing the energy consumption in a residential building at different climate zones: Towards sustainable decision making. Journal of Cleaner Production, 233, P,634-649.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

[1] 1 . نویسنده مسئول

[2] .Fabrizio Ascione et al

[3] .Sertac Oruc et al

 

[4] .Qinghua et al

[5] 1 .Kristian Fabbri et al

  

[6] 2 .Tushar et al

[7] 1 .Climatic

[8] 2 .Climate Studies

[9] 1 .Climatic Design