کالبد شهری و معماری همساز با اقلیم

چرا که از سويی درصد قابل توجهی از جمعيت در شهرهای بزرگ و کلان شهرها سکونت دارند يا به کار مشغولند ،و از سويی ديگر بيشترين در صد ساخت و ساز ها نيز در شهر ها انجام می گيرد و به تبع اين امر بخش اعظم معضل اتلاف انرژی در ساختمان ها نيز منوط ومرتبط بامسأله اسکان در شهر وشهر نشينی است.

از اينرو هدف از اين نوشتار،يادآوری تأثيرات قوانين شهرسازی معاصرايران برنحوه استفاده از انرژی در ساختمان هاست كه با نگاهی دوباره بر كالبد شهرهای معاصر(از طريق مشاهدات عينی) صورت می گيرد.

بااين قصد،برخی ازمسايل شهرسازی که تأثيرات نا مطلوبی بر نحوه ساخت و ساز ساختمان هادرشهر داشته است و موجب افزايش اتلاف انرژی شده است شرح داده می شود:

الف – ناهمگونی ارتفاع ساختمان های همجوار

هر گاه سخن از قوانين شهر سازی به ميان می آيد ، مباحث و معضلاتی همچون نا همگونی ارتفاع ساختمان ها مطرح می شود ،بلافاصله مباحث زيبايی شناسی شهر به چالش کشيده می شود و ابعاد ديگر مسأله ،از جمله تأثيرسوءاين ناهماهنگی بر افزايش اتلاف انرژی ساختمان ،ناديده گرفته می شود.

برای توضيح اين مطلب ،ياد آوری قوانين ترموديناميک درعلم فيزيک مفيد به نظر می رسد.

قانون دوم ترموديناميک به سادگی نحوه انتقال گرمادر اجسام راشرح می دهدو توضيح می دهد: در طبيعت،براثر همجواری دو جسم سرد و گرم ،تبادل حرارتی بين اين دو صورت می گيرد و گرما از جسم گرمتر به ديگری منتقل می شود و اين تبادل تا زمانی که دمای هر دو جسم به حالت ميانگين برسد ، ادامه می يابد. سرعت اين تبادل ، متناسب با خصوصيات ماده تشکيل دهنده هريک از دو جسم است .انرژی گرمايی می تواند به کمک مولکولها در فرآيند رسانش و همرفتی ويا بدون کمک آنها از طريق تابش منتقل شود.

به رغم آنکه مطلب فوق از قوانين قابل درک طبيعت است ،اما جای تعجّب است که چرا چنين مسأله ای در نحوه ساخت و ساز شهرها نا ديده گرفته می شود.!؟ از جمله آنکه نا همگونی ارتفاع ساختمان های همجواردر نحوه قرار گيری واحد های همسايگی موجب اتلاف انرژی در ساختمان می شود .

همانگونه که در دياگرام ارايه شده مشاهده می شود ،بی نظمی ارتفاع ساختمان هايی که در يک رديف و در يک بلوک شهری ساخته می شوند،سبب می شود حجم کلی برخی از ساختمان ها در شرايطی قرار گيردکه بخشی از ساختمان از دو طرف و بخشی ديگر از چهار طرف در تبادل حرارتی با محيط پيرامون قرار گيرد.

به اين ترتيب حجم کلی يک ساختمان به دو بخش با دمای بيشتر و کمترتقسيم می شود ودر اين شرايط است که به طور طبيعی انتقال حرارت از فضای گرمتر به فضای سردتر اتّفاق می افتد امّا در صورت هماهنگی ارتفاع ساختمان های همجوار انتقال انرژی حرارتی از اين طريق بسيارکمتر می شود به اين ترتيب نا هماهنگی ارتفاع ساختمان های همجوار،موجب اتلاف بخشی از انرژی مصرف شده حهت ايجاد گرما در داخل ساختمان ها می شود.

البته ممکن است در نگاه نخست ،ميزان اتلاف انرژی از اين طريق نا چيز به نظر برسد اما زمانی که به خاطر می آوريم در بخش اعظم کلان شهر هايی مثل تهران چنين ساخت و سازی انجام شده و ارتفاع ساختمان ها بسيارنا هماهنگ است و نيز با در نظر گرفتن جمعيت دوازده ميليون نفری تهران (درطول روز)و مصرف انرژی اين جمعيت ، به سادگی به اهمّيت موضوع پی می بريم.

همچنين نگاهی مجدد به نحوه شهر سازی در شهر های تاريخی ايران – همانند شهرهادراقليم گرم و خشک- وتوجه به ارتفاع واحد های همسايگی ،اهمّيت اين مطلب را بيش از پيش نشان می دهد و قابل درک می کند.

درکالبد بافت قديمی شهر هايی همچون يزد، کاشان،...مشاهده می کنيم قرار گيری وا حد های مسکونی در کنار يکديگر به گونه ای است که نوعی هماهنگی در ارتفاع ساختمان های همجوار ديده می شود.

به بيان ديگر بايد گفت همانگونه که معماری گذشته ايران، به دليل هماهنگی مناسب با شرايط اقليمی ،می تواند در برخی مسايل راهگشای مناسبی برای طراحی های همساز با اقليم در زمان معاصر باشد و اتلاف انرژی ساختمان ها(به صورت تک بنا) را در هماهنگی با محيط به حد اقل برساند ،مطالعه و بررسی مجدد شهر سازی گذشته ايران – در اقليم های گوناگون – نيز می تواند در برخی از مسايل راهگشای حل معضلات کنونی ،شهرسازی معاصر ما باشد .

ب - عدم تناسب ارتفاع ساختمان ها با عرض گذر ها

بی شک يکی از مسايل مهم در طراحی های همساز با اقليم برای استفاده بهينه از حرارت خورشيددر ايجاد آسايش درون ساختمان ها،دقّت درقرارگيری بازشوها،کنترلِ جهتِ آن هانسبت به تابش خورشيد در طول روز،ابعاد سايه بان هاو تناسبات آنهاست .

اما دقت و بکار گيری اين موارد در طراحی ،تنها زمانی نتايج مطلوب را ارايه می کند که نحوه قرار گيری واحد مسکونی در محيط پيرامون ، امکان استفاده از اين انرژی را ميسّرسازد.

به بيان ديگردر شهر های بزگ – که اتفاقّاً بيشترين معضلات اتلاف انرژی را نيز دارند – فواصل ميان واحد های مسکونی و ساختمان های دو طرف يک گذرمطلوب نيست . به اين معنی که معمولاًاندازه عرض گذر ،کوچه يا خيابان با اندازه ارتفاع ساختمان تناسب مورد نياز را ندارد.

يکی از پيامد های منفی اين مطلب ،عدم ايجاد بستر وزمينه مناسب جهت استفاده از نور طبيعی روز و حرارت ناشی از تابش خورشيددر طبقات نخستين و پايين تر ساختمان هاست .

در واقع عرض ِکمِ گذر ،کوچه يا خيابان نسبت به ارتفاع ساختمان ها ، سبب می شود پيکره يک ساختمان بر ساختمان مقابل سايه افکند .به طوريکه گاهی يک واحد ساختمانی در طبقات همکف ،اوّل - يا بعضاًطبقات بالاتر- به دليل سايه ساختمان روبرو ،در تمام طول روز حتی نور طبيعی مناسبی در يافت نکند ، بنابر اين در اين واحد ها مسلماًنمی توان از انرژی حرارتی خورشيد برای ايجاددمای مطلوب در فضای درون ، بهره برد.

البته تا کنون هر گاه مسأله تناسب عرض گذر و ارتفاع ساختمانهای اطراف در شهر ها مطرح شده است همواره مسأله ديد ناظر،و پرسپکتيوخيابان ،يا معضل ِاشرافيت ناشی ازفواصل ميان باز شوهای روبروبه هم و مواردی از اين دست موردبحث بوده است اما بايددقت داشت درنظرگرفتن اين مورد در قوانين ساخت و ساز درشهر،برنحوه استفادهاز انرژی حرارتی خورشيدبرای ايجادآسايش وايجاد گرمای مطلوب در يک واحد ساختمانی، تأثير مستقيم دارد.

بنا بر اين ، با توجه به مطلبی که شرح داده شد و با نظر به اينکه از يک سو بيشترين در صد ساخت وسازها و از سوی ديگربيشترين مصرف انرژی در کلان شهر ها به چشم می خورد،مطماً باز نگری بر قوانين شهرسازی بخصوص مسايل مربوط به تراکم و بلند مرتبه سازی در شهر ،بر نحوه استفاده ازانرژی گرمازا ی خورشيد در ايجاد دمای مطلوب درون ساختمان ها تأثير به سزايِی دارد.

ج- بکار گيری مصالح گوناگون با خصوصيات متضاد در ساخت ديوارهای خارجی (نماها)

بی شک قوانين شهر سازی و نحوه قطعه بندی مناطق هر شهر تأثير مستقيم بر نحوه ساخت و ساز دارد وعدم نکته سنجی کافی در اين زمينه گاهی سبب می شود شاهد پديده های غير اصولی – چه به لحاظ زيبايی شناختی ،چه به لحاظ اتلاف انرژی – درساخت ساختمان ها باشيم .

به طور مثال در شهر تهران به دليل شرايط اقليمی اين شهر ،جهت قرار گيری ساختمان ها به صورت شمالی –جنوبی است . به طوريکه ساختمانهای همجواردر جهت شرق يا غرب ساختمان قرار می گيرند.

بنابراين به لحاظ صرفه اقتصادی ،مجريان ساختمان ،عموماًنمای شمالی و نمای جنوبی ساختمان را با نوعی مصالح (از قبيل سنگ ،آجر ،.....)و متفاوت نسبت به مصالح نمای غربی و شرقی (سيمان،...)اجرا می کنند .اين مسأله علاوه بر آنکه پيامد های منفی از لحاظ بصری و مباحث زيبايی شناسی شهر را در بر دارد سبب می شودتا تبادل حرارتی ساختمان با فضای پيرامون از دو وجه غربی و شرقی و دو وجه شمالی و جنوبی متفاوت و متغيرباشد .به بيان ديگربه دليل آنکه در ساخت ديوارهای خارجی – نما - به عنوان پوسته و جداره بيرونی ساختمان مصالح گوناگون با خصوصيات متضادبه کار گرفته می شود و متعاقباً شرايط تبادل حرارتی را دگرگون می سازد، ميزان اتلاف انرژی بيشتر می شود .

به عنوان مثال زمانيکه در دو نمای شمالی و جنوبی ساختمان، مصالحی همانند سنگ گرانيت با زمينه رنگی روشن بکار می رود اما در نمای شرقی و غربی از سيمان استفاده می شود به دليل آنکه اين دو مصالح خصوصيات متفاوتی دارند (از لحاظ ميزان انعکاس نورخورشيد يا جذب آن ) تعادل حرارتی فضای ساختمان دگرگون می شود و اتلاف انرژی افزايش می يابد.

نگاه مجدد به معماری و شهر سازی گذشته ايران نيز نشان می دهد ،مصالح به کار رفته در جداره بنا ها در گذشته عموماًيکسان بوده به طوريکه فضا و حجم ساختمان از لحاظ مصالح ساخت خصوصيت همگن داشت و تبادل حرارتی کمتری با فضای پيرامون انجام می شد.

[b]د - قوانين شهر سازی واقليم های گوناگون

ياد آوری تشابهِ ظاهریِ کالبد شهر های معاصر ايران که در اقليم های گوناگون قرار گرفته اند شايد مبحثی تکراری به نظر آيد اما واقعيتی است که تبعات منفی بسيار زيادی دارد.وخود اين امرناشی از عدم توجه کافی در تدوين قوانين جامع شهرسازی شهر ها با اقليم های متفاوت است .

به بيان ديگر ،قوانين ساخت و ساز در کلان شهر ها و شهرهای بزرگ ايران از جمله تهران ،اصفهان ،مشهد ،شيراز ،تبريز،بنرعباس و...يکسان است (البته تفاوت های بسيار جزيی با يکديگر دارند) و اين در حالی است که اين شهر ها شرايط اقليمی بسيارمتفاوتی نسبت به يکديگردارند.

مطالبی که در سطور پيشين در مورد هماهنگی ارتفاع ساختمان ها ،تناسب عرض گذر ها وارتفاع بناها،جهت قرار گيری باز شو و پنجره ها ،دقت در بکارگيری مصالح در ساخت بناها ،جا نمايی مناسب کار بری ها در سطح شهر و ...

بدان ها اشاره شد از جمله مواردی است که متناسب با اقليم هر شهر،به تدوين خصوصيات ويژه و قابل محاسبه ای نياز داردکه می بايست در قوانين شهر سازی هر شهر مد نظر قرار گيرد چرا که اين مواردِ به ظاهر بديهی، تأثير مستقيم بر ميزان کاهش اتلاف انرژی در ساختمان ها دارد.

درواقع نا ديده گرفتن ويژگی های اقليمی هر شهر در تدوين قوانين شهر سازی آن می تواندبزرگترين تأثير منفی بر نحوه استفاده از انرژی در ساختمان ها را داشته باشد .

حاصل سخن: [/b]

رواج ساخت وساز برمبنای طراحیِ هماهنگ با اقليم، زمانی می تواند بر کاهش اتلاف انرژی تأثير مطلوب داشته باشد که زمينه و بستر آن در کالبد شهر فراهم باشد .

از اين رو اين نوشتار نيز با نگاهی بر شهر سازی معاصر ايران ،نحوه قرار گيری واحد های همسايگی نسبت به يکديگر و چگونگی ايجاد پيکره کالبدی شهر را با تأکيد بر موضوع اتلاف انرژی در ساختمان ها مورد بحث قرار دارد.و در اين ميان مسأله هماهنگی ارتفاع واحد های همسايگی و ساختمان های همجوار،تناسب عرض گذر ها و ارتفاع ساختمان ها ، بکار گيری مصالح گوناگون در جداره خارجی بنا (نما)باتوجّه به قوانين شهر داری و در نهايت مسأله توجّه به شرايط اقليمی هر شهر در تدوين قوانين شهر سازی آن ، تشريح گرديد.

اميد است باز نگری مجدد بر طرح های شهری و قوانين شهر سازی و رفع نواقص بتواند سبب ايجادکالبد شهری مناسب و پديد آمدن زمينه مطلوب برای رواج ساخت ،بناهای همساز با اقليم گردد تا ميزان اتلاف انرژی در ساختمان ها کاهش يابد و آسايش بيشتری برای شهروندان حاصل شود .

نگارنده اميدواراست اين نوشتارگام مثبتی درجهت تقليل اتلاف انرژي ومصرف سوخت درساختمان هاوتصحيح قوانين شهرسازي باشد.

منابع ومآخذ:

1-ماجدی،حميد(1382):"شهرسازی معاصر ايران :تحول در قوانين ،ساختارها و روش های شهرسازی" ،آبادی ،شماره 5و6 دوره جديد

2-دانلدواتسون وکنت لب (1376):"طراحی اقليمی (اصول نظری و اجرايی کاربرد انرژی در ساختمان)" ،ترجمه وحيدقباديان ومحمدفيض مهدوی،انتشارات دانشگاه تهران

3-کسمايی، مرتضی (1378):"اقليم و معماری" ،انتشارات بازتاب با همکاری شرکت خانه سازی ايران

4-شيعه ، اسماعيل (1378):"مقدمه ای بر مبانی بر نامه ريزی شهری "،انتشارات دانشگاه علم و صنعت ايران

5-مدني‌پور، علي (1379): "طراحی فضای شهری، نگرشی بر فرآيندی اجتماعی و مكانی" ترجمه مرتضايي، فرهاد، شركت پردازش و برنامه ريزي شهري، تهران

6-مدني‌پور، علي (1998): "تهران ظهور يك كلان شهر" ترجمه آزوند، حميد، شركت پردازش و برنامه ريزي شهري

7-اميرابراهيمي، مسرت (1375) : "جغرافيای اجتماعی تهران 1365"، تهران پايتخت 200 ساله، زير نظر عدل، شهريار و آوگارد، برنارد

8-زرگر، مارتين (1375) : "تفكيك تسهيلات خرده‌فروشی و مركز دو قطبی شهر تهران"،‌ تهران پايتخت 200 ساله، زير نظر عدل، شهريار و اوگارد،‌ برنارد

9- ذكاوت، كامران (1375) : "معماري خيابانی"، مجموعه مقالات نخستين كنگره تاريخ معماری و شهرسازی ايران، جلد سوم، سازمان ميراث فرهنگی كشور

10-گهل، جان (1375) : "زندگی در فضای ميان ساختمان‌ها"، ترجمه و تلخيص ؛ مهدوی، شهرزاد، مجله آبادی، شماره 20 ، بهار 75

11-شاه حسيني، حبيب (1379) : "معماری شهر"، مجله فضا، شماره اول، بهار 1379

12- غضبانپور ، جاسم (1379):"از آسمان ايران" ، انتشارات وزارت مسکن معماری و شهرسازی