مصالح مقاوم به اقلیم سرد

شرایط اقلیمی و خصوصیات آب و هوایی

سلسله جبال البرز و زاگرس نواحی مرکزی ایران را از دریای خزر در شمال و جلگه بین النهرین در غرب جدا می کنند . کوههایی نیز به صورت منفرد در مرکز و شرق ایران وجود دارند از جمله کوه تفتان ، شیر کوه و ...
کوهستان های غربی که دامنه های غربی رشته کوههای فلات مرکزی ایران و سراسر کوههای زاگرس را در بر می گیرد از مناطق سردسیر کشور به شمار می آیند .

کلیات آب و هوایی این منطقه به شرح زیر می باشد :

· سرمای شدید در زمستان و هوای معتدل در تابستان

· اختلاف بسیار زیاد درجه حرارت هوا بین دمای شب وروز

· بارش برف سنگین

· رطوبت کم هوا

میانگین دمای هوا در گرم ترین ماه سال در این اقلیم بیش از 10 درجه سانتی گراد و متوسط دمای هوا در سردترین ماه سال کمتر از 3- درجه سانتی گراد می باشد .

نوسانات دمایی در طی شبانه روز نیز در نواحی کوهستانی بیشتر است . در این اقلیم دره ها در فصل تابستان بسیار گرم و در زمستان معتدل اند . مقدار تابش آفتاب در فصل تابستان در این منطقه زیاد و در زمستان بسیار کم است . زمستان ها طولانی ، سرد و سخت بوده و تا چند ماه از سال ، زمین پوشیده از یخ ، و بهار کوتاه مدت است و زمستان و تابستان را از هم جدا می کند. سرما از اوایل آذر ماه شروع می شود و کم و بیش تا اواخر فروردین ادامه می یابد . در سراسر این منطقه از آذربایجان گرفته تا استان فارس ، زمستان ها به شدت سرد می باشد .

در این نواحی ، میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد است و بیشتر به صورت ریزش برف می باشد . برف های پیاپی بیشتر قله ها را می پوشاند . در ارتفاعات بالای 3000 متر همواره برف وجود دارد و این کوهستان ها سرچشمه رودخانه ها و قنات ها در کشور محسوب می شوند .

بارش برف در نواحی شمال و شمال غربی منطقه بیش از نواحی جنوب غربی آن است . علی رغم بارندگی فراوان ، رطوبت در این اقلیم کم می باشد . همچنین سلسله جبال غربی همانند سدی مانع از نفوذ هوای مرطوب مدیترانه به داخل فلات ایران می شوند و رطوبت هوا را تنها در دامنه های خود نگاه می دارند . برخلاف نواحی شمال ایران و سواحل دریای خزر که غلظت هوا به دلیل پستی زمین و بارش زیاد است در اقلیم سرد ، این غلظت کمتر بوده و همین امر میزان استفاده از تهویه طبیعی هوا را کاهش می دهد .

نوع مصالح

مصالح مورد استفاده در ابنیه سنتی در مناطق سرد و کوهستانی مانند سایر حوزه های اقلیمی از مصالح موجود در آن اقلیم است. این مصالح باید از ظرفیت و مقاومت حرارتی خوبی برخوردار باشند تا گرمای بنا را در فضای داخلی آن حفظ نماید .

لذا بدنه این ابنیه از سنگ ( یا چوب ، ملات کاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تیر های چوبی و کاهگل می باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط ، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلو گیری از رطوبت به کار می رود ، هر چند ابنیه این مناطق ، به طور کلی ، بر روی زمین بنا می شوند .

در این رابطه می توان از شهر جوانرود و روستاهای اطراف آن واقع در منطقه غربی رشته کوه زاگرس و در 95 کیلو متری شمال غرب کرمانشاه نام برد . در این منطقه ساختمانهای سنگی ، سیمایی موزون و هماهنگ به کل بافت شهر و همچنین به بافت روستاها داده است . سنگ که به وفور در این منطقه کوهستانی وجود دارد و به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمان ها به کار می رود . در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است . هر چند که بام اغلب ساختمان ها های جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است .

ويژگي هاي اقليم سرد
· شرايط اقليمي و خصوصيات آب و هوايي:

  • كليات آب و هوايي اين منطقه به شرح زير مي باشد :
  • · سرماي شديد در زمستان و هواي معتدل در تابستان
  • · اختلاف بسيار زياد درجه حرارت هوا بين دماي شب وروز
  • · بارش برف سنگين
  • · رطوبت كم هوا
  • ميانگين دماي هوا در گرم ترين ماه سال در اين اقليم بيش از 10 درجه سانتي
  • گراد و متوسط دماي هوا در سردترين ماه سال كمتر از 3- درجه سانتي گراد مي
  • باشد .
  • فرم بنا
  • ساختمان هاي درون گرا با حياط مركزي
  • بناهاي سنتي در اقليم سرد مانند نواحي مركزي فلات ايران داراي حياط مركزي بوده و ساير قسمت ها دورتادور اين حياط چيده مي شوند . اتاق هاي واقع در سمت شمال حياط بزرگتر از ساير قسمت ها و تالار يا اتاق اصلي نشيمن خانه نيز در اين سمت حياط واقع شده است تا از تابش مستقيم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده كنند . جبهه جنوبي ساختمان به دليل كوتاه و معتدل بودن فصل تابستان كمتر به كار گرفته مي شود . لذا اتاق هاي جنوبي و اتاق هاي شرقي و غربي – در صورت وجود – به عنوان انباري يا فضاهاي خدماتي همچون اتاق خدمه يا سرويس هاي بهداشتي كاربرد دارند .
  • برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبي درياي خزر ، خانه هاي اين مناطق ، اغلب داراي زير زميني با سقف كوتاه در پائين زمستان نشين هستند كه به علت خنكي هواي آن ، در تابستان براي سكونت و آسايش ساكنان خانه به كار مي رود .
  • استفاده از ايوان و حياط كوچك د ر بنا
  • از آنجايي كه در بيشتر روزهاي سال در مناطق كوهستاني سرد ويا بسيار سرد است اكثر فعاليت هاي روزمره در اتاق ها انجام مي پذيرد . لذا ابعاد حياط ها در اين مناطق قدري كوچكتر از نواحي فلات مركزي ايران است .
  • ساختمان ها در اين اقليم داراي ايوان اند ولي عمق آنها نسبت به ايوان هاي مناطق جنوبي كشور به مراتب كمتر مي باشد و همانند ايوان هاي منطقه خزر ، كاربرد نشيمن ندارند و صرفا جهت حفظ ورودي ها ي بنا از برف و باران استفاده مي شوند .
  • نكته ديگر پائين بودن كف حياط بناهاي اقليم سرد به اندازه 1 تا 1.5 متر از سطح پياده روهااست تا بتوان آب جاري در نهر ها و جويها را بر باغچه حياط يا آب انبار واقع در زير زمين سوار نمود و از سوي ديگر ، زمين مانند عايق حرارتي اطراف بنا را احاطه كرده ، مانع از تبادل حرارتي بين بنا و محيط پيرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان مي شود .


· پلان ، فرم بنا و نحوه قرار گيري آن

  • در حوزه اقليمي سرد و كوهستاني ، بناها داراي پلان و بافت متراكم مي باشند . فرم بنا بايد به گونه اي باشد كه سطح تماس آن را با سرماي خارج كمتر نمايد تا حرارت كمتري از درون به بيرون انتقال يابد . لذا از احجامي نظير مكعب يا مكعب مستطيل استفاده مي نمايند تا نسبت سطح خارجي بنا به حجم داخلي آن كاهش يابد و آن را در حداقل ممكن نگه دارد .
  • ساختمان ها بين 20 درجه به طرف غرب و 45 درجه به سمت شرق و در سايه باد يكديگر و خارج از سايه آفتاب هم ، در محور شمالي – جنوبي مستقر مي شوند .


· اتاق هاي كوچك با ارتفاع كم

  • در نواحي سرد و برفي ، بايد از ايجاد اتاق ها و فضاهاي بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا كه با افزايش سطح تماس آنها با فضاي سرد بيروني ، گرم كردن اين فضاي وسيع مشكل خواهد بود .
  • بنابراين در اين مناطق سقف اتاق ها را پائين تر از اتاق هاي مشابه در ساير حوزه هاي اقليمي در نظر مي گيرند تا حجم اتاق كاهش يابد و سطح خارجي نسبت به حجم بنا حداقل گردد . ارتفاع كم سقف در تالار ها و اتاق هاي مهم و طاق راسته ها و حجره هاي بازارهاي اين مناطق نيز مشهور است .
  • بازشوهاي كوچك
  • در اين مناطق براي جلو گيري از تبادل حرارتي بين داخل و خارج بنا از بازشوهاي كوچك و به تعداد كم استفاده مي كنند . در صورت بزرگ بودن پنجره ها ، استفاده از سايبان الزامي است . بازشوها در ضلع جنوبي براي استفاده هر چه بيشتر از تابش آفتاب ، بزرگتر و كشيده تر انتخاب مي شوند . همچنين از استقرار بازشوها در جهت بادهاي سرد بايد اجتناب نمود . پنجره هاي دو جداره نيز براي رساندن تبادل حرارتي به حداقل ممكن مناسب ترند . در ضمن به منظور جلوگيري از ايجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلي به خارج ساختمان ، ميزان تعويض هواي هواي داخل وتهويه طبيعي را بايد به حداقل ممكن رساند .
  • در مقايسه با اقليم گرم و خشك ابعاد بازشوها در اين حوزه اقليمي براي استفاده از انرژي حرارتي حاصل از تابش آفتاب افزايش يافته است .



· ديوارهاي نسبتا قطور

  • قطر زياد ديوارها نيز به نوبه خود از تبادل حرارتي بين فضاي داخلي بنا و محيط بيروني ساختمان جلوگيري مي كند . معيارهاي معماري اقليم سرد و كوهستاني و گرم و خشك تقريبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده مي باشد كه در اقليم گرم و خشك اين منبع از سمت بيروني بنا و در اقليم سرد از سمت داخل فضا مي باشد . لذا بايد در اين اقليم به كمك مصالح بنايي قطر ديوارها را زياد نمود تا اين جداره بتواند به عنوان منبع ذخيره حرارت داخل بنا عمل نمايد .
  • ديوارهاي قطور ، گرما و حرارت تابش آفتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعديل دماي داخل ساختمان كمك مي نمايد . در معماري بومي اين مناطق تا حد ممكن تلاش مي شود تا به شكل طبيعي يا يا با استفاده از بخاري و گرماي ناشي از حضور افراد ، پخت وپز يا حضور حيوانات ، بنا را گرم نمود .
  • بام هاي مسطح
  • بام هاي شيب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام هاي مسطح بهترند چرا كه آب باران را به سهولت از روي بام دور مي كنند . ولي در صورت كاهگلي بودن پوشش بام ، قدرت آن در برابر رطوبت و باران و به ويژه برف بسيار تضعيف خواهد شد . چرا كه آب ناشي از ذوب تدريجي برف وارد سقف كاهگل مي گردد و بنا مرطوب و نم دار مي گردد . به همين دليل به محض بارش برف ، آن را از روي چنين بامي پارو مي كنند و با غلتكي سنگي و كوچك ، بام را دوباره غلتك مي كشند تا پوشش كاهگلي آن مجددا متراكم و سوراخ هاي ايجاد شده در اثر نفوذ آب مسدود گردند .
  • انتخاب بام هاي مسطح در اقليم سرد مشكلي ايجاد نمي نمايد چرا كه با نگهداري برف بر روي بام ازآن به عنوان عايق حرارتي در مقابل سرماي زياد هواي خارج كه چندين درجه كمتر از درجه حرارت برف است استفاده مي شود و همچنين فضاي زير اسكلت خرپا كه كاربرد انباري دارد ، عايق مناسبي بين فضاي داخل و خارج بنا خواهد بود . لذا دو جداره بودن سقف بنا در اين اقليم براي حفظ گرماي بنا حائز اهميت است .


· نوع مصالح

  • مصالح مورد استفاده در ابنيه سنتي در مناطق سرد و كوهستاني مانند ساير حوزه هاي اقليمي از مصالح موجود در آن اقليم است. اين مصالح بايد از ظرفيت و مقاومت حرارتي خوبي برخوردار باشند تا گرماي بنا را در فضاي داخلي آن حفظ نمايد .
  • لذا بدنه اين ابنيه از سنگ ( يا چوب ، ملات كاهگل ، خشت و آجر ) و پوشش سقف و بام از تير هاي چوبي و كاهگل مي باشد . از سنگ و مصالح مقاوم و سنگين براي براي پي سازي بنا استفاده مي كنند
  • و در برخي نقاط ، كرسي چيني با مصالح سنگين
  • جهت جلو گيري از رطوبت به كار مي رود ،
  • هر چند ابنيه اين مناطق ، به طور كلي ،
  • بر روي زمين بنا مي شوند .
  • در اين رابطه مي توان از شهر جوانرود و روستاهاي اطراف آن واقع در منطقه غربي رشته كوه زاگرس و در 95 كيلو متري شمال غرب كرمانشاه نام برد . در اين منطقه ساختمانهاي سنگي ، سيمايي موزون و هماهنگ به كل بافت شهر و همچنين به بافت روستاها داده است . سنگ كه به وفور در اين منطقه كوهستاني وجود دارد و به صورت لاشه و يا قواره در ديوارهاي قطور ساختمان ها به كار مي رود . در اين منطقه اقليمي سرد و نسبتا پر باران ، بام ساختمان ها مسطح و با تير چوبي و كاهگلي پوشيده شده است . هر چند كه بام اغلب ساختمان ها هاي جديد در جوانرود داراي خرپاي چوبي و پوشش شيرواني است