بهینه سازی مصرف انرژی با توجه به طراحی اقلیمی ساختمان های مسکونی

بهینه سازی مصرف انرژی با توجه به طراحی اقلیمی ساختمان های مسکونی

لیلا رافتی سخنگو 1 و محمد شکوهیان 2

1- دانشجو، گروه عمران محیط زیست، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی
2- استاد، ، گروه عمران محیط زیست، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی

چکیده
طراحی اصولی ساختمان ها با توجه به شرایط اقلیمی آن منطقه و استفاده صحیح از انرژی خورشیدی می تواند نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد. از اینرو معماری و شهرسازی سنتی ایران که همواره راههائی را مورد استفاده قرار داده تا با هماهنگی با طبیعت و استفاده از انرژی های موجود در اطراف بنا ها باعث کاهش همه جانبه مصرف انرژی در بنا ها شود می تواند نقش تاثیر گذاری بر آینده طراحی بناها داشته باشد. در طراحی های سنتی ایران منبع اصلی تامین انرژی، انرژی لایزال خورشیدی بوده است.
کلمات کلیدی : اقلیم، ایران ،خانه های مسکونی، مصرف انرژی، بافت قدیم مشهد

1- مقدمه
با توجه به اینکه بیش از 30 درصد کل انرژی مصرفی ایران در ساختمان های مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد، طراحی و استفاده نامناسب از این ساختمان ها و عدم سازگاری مواد و مصالح مورد استفاده با اقلیم و شرایط منطقه، می تواند باعث اتلاف مقدار زیادی از انرژی ورودی به ساختمانها شود و با توجه به این نکته که سیر طراحی شهری و معماری سنتی ایرانی همواره در راستای کشف آهنگ طبیعت، استفاده از انرژیهای تجدید پذیر و ساختن بناهایی با کمترین مصرف انرژی بوده، در نتیجه معماری سنتی ایران می تواند ما را برای رسیدن به این هدف که همانا کاهش مصرف و اتلاف انرژی در بخش ساختمانهای مسکونی است، نزدیک سازد.
2- اقلیم های ایران
به دلیل قرار گیری ایران در عرض های مختلف جغرافیایی، ایران دارای چهار اقلیم متفاوت می باشد. اقلیم های گرم و مرطوب، گرم و خشک، معتدل و مرطوب و سرد که هماهنگ با این اقلیم ها معماری های متفاوتی درون ایران شکل گرفته است.
3- طراحی اقلیمی
یکی از پایه های شکل گیری معماری سنتی ایرانی، اقلیم می باشد. در این نوع طراحی منبع اصلی تامین انرژی، انرژی خورشیدی است و روش های طراحی ساختمان ها بر اساس دریافت مستقیم از انرژی خورشید می باشد .
4- اصول طراحی اقلیمی
در این شیوه به هیچ وجه از وسایل مکانیکی و تاسیساتی استفاده نمی شود یا بعبارت دیگر این شیوه هیچ هزینه ای ندارد و خود ساختمان با عناصر و اجزاء خود این انرژی را دریافت و نگهداری می کند و تنها نیاز به علم و آگاهی راجع به طراحی اقلیمی است.
4-1 موقعیت ساختمان در پلان
عواملی که خصوصیات اقلیمی یک سایت را تحت تاثیر قرار می دهند عبارتند از : توپوگرافی، جهت، اشراف، ارتفاع تپه ها یا دره های واقع در اطراف آن، سطح زمین چه طبیعی و چه ساخته شده، قابلیت نفوذ پذیری، جنس و دمای خاک که همه از اهمیت خاصی برخوردارند.
جهت استقرار ساختمان یکی از مهمترین عوامل موثر در کیفیت شرایط حرارتی و محیطی فضای داخلی به شمار میرود. جهت استقرار ساختمان، به نوعی در تامین بسیاری از اهداف طراحی و نیازهای حرارتی آن تاثیر میگذارد جلوگیری از گرم شدن فضاهای داخلی در مواقع گرم و استفاده هرچه بیشتر از انرژی خورشیدی در گرم کردن این فضاها در مواقع سرد، به وضعیت استقرار ساختمان نسبت به موقعیت سالانه خورشید در آسمان مربوط میشود. تامین این موارد مستلزم طراحی جهت ساختمان است. جهت ساختمان به گونهای باشد که در مواقع سرد سال حداکثر و در مواقع گرم سال حداقل انرژی خورشیدی به نمای اصلی آن بتابد.
به طور کلی انتخاب جهت استقرار ساختمان به عواملی چون وضع طبیعی زمین میزان نیاز به فضاهای خصوصی، کنترل و کاهش صدا و نیز به دو عامل باد و تابش آفتاب بستگی دارد. این بخش، قسمت عمدهای از وظیفه یک معمار است، که ساختمان را به نحوی قرار دهد تا بیشترین استفاده از نور خورشید در رابطه با شرایط گرمایی و بهداشتی و روانی حاصل گردد. به طور کلی در مناطق سردسیر و در عرضهای جغرافیایی بالا که هوا اغلب سرد است، ساختمان باید در جهاتی قرار بگیرد که حداکثر انرژی خورشیدی را در طول سال دریافت نماید. در مناطق سرد، طیف وسیعی از جهات از نظر کسب انرژی خورشیدی مناسبند. جهتهای جنوب تا 30 درجه شرقی (30 درجه انحراف از جنوب به سمت شرق)

شکل (1) جهت گیری مناسب در اقلیم سرد
شرایط اقلیمی که در اطراف یک بنا حاکم باشد , ما را در تعیین وضعیت نسبی فضاهای داخلی یاری می نماید . قسمت شمالی یک ساختمان در زمستان بدلیل اینکه تشعشعات مستقیم خورشید را دریافت نمی کند , سردتر خواهد ماند . نمای شرقی و غربی قاعدتاً باید به مقدار مساوی یکی در صبح و دیگری در عصر , تابش خورشیدی را دریافت کنند. بدلیل اینکه مسیر خورشید در آسمان نسبت به محور شمالی – جنوبی قرینه است. ولی حرارتهای مشاهده شده در عرض یک روز در روی نمای غربی بیشتر از نمای شرقی بوده است که ناشی از غبارهای صبحگاهی و نیز هوای گرمتر در بعد از ظهر می باشد. نمای جنوبی ساختمان بدلیل اینکه مدت تابش آفتاب بر آن بیشتر است , گرمترین و آفتابگیرترین جهت ساختمان در زمستان است.
4-1-1 منطقه معتدل و مرطوب
این نوع اقلیم جلگه های کناره دریای خزر تا کوهپایه های شمالی البرز را شامل می شود. مشخصات این اقلیم بارش فراوان، رطوبت نسبی زیاد، اختلاف درجه حرارت کم بین شب و روز می باشد.
شکل‎گیری معماری بومی منطقه معتدل و مرطوب بر مبنای مدولهایی از مربع می‎باشد که به صورت خطی در امتداد شرق- غرب و عمود بر جریان باد توسعه یافته است. این گونه شکل‎گیری نمونه‎ای از معماری برون‎گرا می‎باشد که از ویژگی‎های آن، داشتن ارتباط بصری و فیزیکی مستقیم با فضای بیرون خانه، نداشتن حیاط و گسترش در ارتفاع می‎باشد. وجود باز شوها در تمام جبهه های ساختمان وعدم وجود زیرزمین به علت وجود رطوبت زیاد و بالا بودن سطح آبهای زیرزمینی از مشخصه های دیگر ساختمان های این اقلیم می باشد که ما در معماری بومی گیلان شاهد آن می‎باشیم.
مهم ترین مسئله در ساختمان های نواحی معتدل ومرطوب ایجاد کوران و مبارزه با رطوبت بیش از حد محیط است. گشودگی ها به هدف ایجاد کوران تعبیه می شوند. این گشودگی ها را به دو صورت می توان بررسی کرد:
1. در دو ضلع متفاوت 2. در دو ضلع هم راستا

شکل(2) کوران همراستا و غیرهمراستا
همانطور که از شکل بر می آید زمانی که جهت وزش باد و راستای قرارگیری دو پنجره منطبق باشند گردش کمتری از هوا را در فضا خواهیم داشت و حالت خلاف آن باعث گردش بهتر میگردد.
به منظور جلوگیری از پاشش باران به داخل ساختمان توسط باد، سقف شیب‎دار تا نزدیکی کف زمین در یک یا دو طرف بنا که در سمت باد قرار دارد ادامه می‎یابد.

شکل (3) اجزای سقف شیروانی در شیوه ی سنتی آن
همچنین به منظور ممانعت از نفوذ رطوبت از سطح زمین به داخل بنا، سطح آن بالاتر از زمین قرار گرفته و در فضای بین کف و زمین جریان هوا موجب تبخیر رطوبت و تهویه هوا شده وسبب خشک و قابل استفاده شدن کف ساختمان می‎شود.

شکل (4) ایجاد کرسی برای جدا کردن ساختمان از کف
وجود ایوان به عنوان یک عنصر ویژه در خانه های این اقلیم جایگاهی خاص عرضه می دارد. وجود ایوان را میتوان ادامه ارتفاع گرفتن بنا از زمین در این مناطق دانست که در دنباله ی مقابله با رطوبت زیاد ایجاد میگردد. ایوان بیانی از برونگرایی خانه های ناحیه معتدل و مرطوب ایران (شمال کشور) بوده و عنصری است که مکان انجام فعالیتهای بسیاری از مردم این اقلیم میباشد و به واسطه اینکه در زیر سقف بیرون زده شیروانی واقع میشود از نفوذ باران نیز در امان بوده و ارتباط دهنده فضاهای داخلی چون اتاقها ست که با وجود آن نیازی به ورود به حیاط و رفتن به نقطه ای دیگر از فضاهای خانگی نمیباشد.

شکل (5) ایوان های ساخته شده از چوب و مصالح محلی
4-1-2 منطقه گرم و خشک
ویژگی‎های اقلیمی این منطقه خشکی، کم آبی، گرمای شدید در تابستان به همراه طوفانهای شنی در برخی از مواقع سال و وزش باد در جهات مختلف و همچنین سرمای شدید در زمستان می‎باشد. در بررسی و مطالعه معماری این نوع اقلیم می‎توان به معماری مسکن بسیاری از شهرهای فلات مرکزی ایران اشاره نمود که دارای معماری درون‎گرا هماهنگ با این نوع اقلیم می‎باشند. شاخص اصلی معماری بومی این نوع اقلیم، درون‎گرایی آن می‎باشد. این نوع معماری دارای حیاط مرکزی بوده و اتاقها معمولاً در چهار سمت آن واقع شده است و به منظور تهویه فضای داخلی، در گوشه‎ای از بنا بادگیر ساخته می‎شود فرم حیاط‎ها معمولاً به صورت گودال باغچه (در برخی موارد مسطح) می‎باشند.
در اقلیم گرم و خشکی همچون یزد که دارای طوفانهای شدید همراه با شن و گرمای زیاد در تابستان و سرمای شدید در زمستان است، هماهنگی با طبیعت و شرایط محیطی ضرورت بیشتری پیدا می‎کند، به عنوان نمونه در این اقلیم بایستی فرم پلان فشرده باشد تا سطوح کمتری در مقابل نور خورشید قرار گیرند. همانگونه که توضیح داده شد به علت تابش شدید نور خورشید در تابستان و سرمای زیاد زمستان، جهت قرارگیری ساختمان در سمت جنوب تا جنوب شرقی میباشد تا بیشترین میزان انرژی را در فصل زمستان دریافت کند. همچنین به منظور استفاده از بادهای مناسب، معماران گذشته از بادگیر استفاده میکردند تا بدین شیوه، جریان هوای مطبوع را به داخل اتاقها انتقال دهند و هوای گرم و آلوده به بیرون فرستاده شود. در واقع بادگیر کار مکش را انجام میداده است، اجرای بادگیر در شهرهای مختلف منطقه گرم و خشک با توجه به اوضاع جوی منطقه و جهت وزش باد متفاوت میباشد به عنوان مثال در یزد به علت وزش باد در جهات مختلف، بادگیری چهار طرفه ساخته میشود و معمولاً دارای ارتفاع زیادی میباشد. با توجه به مطالب یاد شده، معماری مسکن در یزد به شکلی بوده تا از انرژی قابل تجدید همچون جریان هوا و نور خورشید به طرز کاملاً مناسب و بهینه ای استفاده شود که این امر موجب کاهش استفاده از انرژیهای فسیلی شده و بدین طریق پایداری محیط را تضمین کرده است.
4-1-3 منطقه گرم و مرطوب
مشخصات کلی اقلیم این منطقه را می توان اینگونه بیان نمود که دارای تابستانی بسیار گرم و رطوبتی زیاد و دائمی در تمام فصول می باشد. نکته قابل توجه در این اقلیم اختلاف اندک درجه حرارت روز و شب است و همچنین وجود بادهای صحرایی عربستان (نامناسب) وبادهای ساحلی (مناسب) می باشد. این منطقه اقلیمی در امتداد یک نوار ساحلی باریک و نسبتاً طولانی است که بیش از دو هزارکیلو متر طول آن می باشد و از مصب اروند رود در جنوب غربی استان خوزستان شروع شده و به خلیج گواتر در جنوب شرقی استان سیستان وبلوچستان ختم می شود.
معماری این اقلیم حلقه اتصال بین دو نوع معماری درو ن گرای منطقه گرم و خشک و معماری برون گرای منطقه معتدل و مرطوب است چرا که دارای ویژگیهای معماری درون گرا و برون گرا به صورت توامان می باشد. در این کرانه اکثر ساختمان ها نیمه درون گرا هستند و اطاق ها در اطراف یک حیاط مرکزی قرار دارند. فرق عمده ی این ساختمان های حیاط مرکزی با ابنیه ی مشابه در مناطق فلات مرکزی ایران در این است که با وجود آن که این ساختمان ها درون گرا می باشند، ولی ارتباط آن ها با فضای خارج کاملا بسته نیست .

شکل (6) نمونه ای از پلان و نمای خانه های سنتی منطقه گرم و مرطوب
به منظور مقابله با گرما و ایجاد جریان مطبوع هوا در فضاهای داخلی علاوه بر ایوانهای سرپوشیده، پنجره هایی در مقابل هم در شمال و جنوب به منظور ایجاد جریان هوای داخلی در اتاقها به کار برده می شوند.
استفاده مطلوب از جریان هوا تنها راه بهبود بخشیدن به شرایط سخت این اقلیم می باشد. برای بهره بردن از جریان هوا در این مناطق از سه روش استفاده می کنند:
1. ارتفاع اتاق ها را در این منطقه از سایر مناطق اقلیمی ایران بیشتر می سازند و ارتفاع آن گاه تا چهار متر یا بیشتر می رسد. دلیل این امر بدان جهت است که گرمای هوا در فضای داخل صعود کرده و در نتیجه دمای هوا در ارتفاع پایین تر اتاق کاهش می یابد و با وجود پنجره های زیر سقف در دو طرف اتاق، هوای گرم تهویه می شود.

شکل (7) اتاق هایی با سقف های بلند در منطقه گرم و مرطوب
2. بناها را به جانب دریا در جهت وزش باد می سازند تا از هر وزش نسیمی استفاده کنند .از این رو پنجره های داخلی و روزنه های خارجی )روبه گذرها ( معمولاً در مقابل هم قرار می گیرند تا جریان هوا، همواره وجود داشته باشد . همچنین از بادگیرهای یک طرفه )تنها به سمت جنوب) و یا چهار طرفه به منظور انتقال جریان باد از جانب دریا)بادشمالی) به فضاهای داخلی استفاده می کنند.
3. استفاده ازایوان های وسیع و مرتفع در این مناطق. ایوان در این منطقه از سایر نواحی بزرگتر است و فضای بسیار مهمی در ساختمان محسوب می شود . در فصول گرم که مدت آن حدود نیمی از سال است، اغلب فعالیت های روزمره در داخل ایوان انجام می شود، زیرا در ایوان هم تهویه به خوبی صورت می گیرد و هم در زیر سایه قرار دارد. غالبا در دور تا دور حیاط مرکزی و همچنین در یک و یا دو سمت خارج بنا ایوان های وسیع و مرتفع وجود دارد.

شکل (8) ایوان های وسیع در ساختمان های مناطق گرم و مرطوب
4-1-4 منطقه سرد
دامنه های غربی رشته کوههای فلات مرکزی ایران و سراسر کوه های زاگرس از مناطق سردسیر کشور به شمار می آیند .
آب و هوای این منطقه را می توان با زمستان های بسیار سرد و تابستان های گرم و خشک و همچنین اختلاف بسیار زیاد بین دمای هوای شب وروز و بارش برف سنگین توصیف نمود. در این اقلیم، بنا بایستی به نحوی شکل گیرد که در زمستان جذب حداکثر گرما با حفظ آن و در تابستان جذب کمترین مقدار حرارت را داشته باشد.
بناهای سنتی در اقلیم سرد مانند نواحی مرکزی فلات ایران دارای حیاط مرکزی بوده و سایر قسمت ها دورتادور این حیاط چیده می شوند. از آنجایی که در بیشتر روزهای سال، مناطق کوهستانی سرد و یا بسیار سرد است اکثر فعالیت های روزمره در اتاق ها انجام می پذیرد. لذا ابعاد حیاط ها در این مناطق قدری کوچکتر از نواحی فلات مرکزی ایران است. اتاق های واقع در سمت شمال حیاط بزرگتر از سایر قسمت ها و تالار یا اتاق اصلی نشیمن خانه نیز در این سمت حیاط واقع شده است تا از تابش مستقیم و حرارت آفتاب در فصل سرد زمستان استفاده کنند. برای محافظت اتاقها از سرمای زمستان تمام پنجره ها به صورت مضاعف ساخته شده اند، یعنی از دو پنجره که پنجره داخلی رو به داخل اتاق و دیگری به سمت خارج باز می شود. جبهه جنوبی ساختمان به دلیل کوتاه و معتدل بودن فصل تابستان کمتر به کار گرفته می شود، لذا اتاق های جنوبی و اتاق های شرقی و غربی – در صورت وجود – به عنوان انباری یا فضاهای خدماتی همچون اتاق خدمه یا سرویس های بهداشتی کاربرد دارند. به علت سرمای زیاد جریان هوا در مسکن ضروری نمی باشد ولی به منظور هدایت نور خورشید در جبهه های شمالی، پنجره و یا ارسی های بزرگ قرار دارند تا نور بیشتری وارد بنا شود. پائین بودن کف حیاط بناهای اقلیم سرد به اندازه ۱ تا ۱٫۵ متر از سطح پیاده روهااست تا بتوان آب جاری در نهر ها و جویها را بر باغچه حیاط یا آب انبار واقع در زیر زمین سوار نمود و از سوی دیگر، زمین مانند عایق حرارتی اطراف بنا را احاطه کرده، مانع از تبادل حرارتی بین بنا و محیط پیرامون آن و باعث حفظ حرارت درون ساختمان می شود.
در نواحی سرد، باید از ایجاد اتاق ها و فضاهای بزرگ داخل بنا اجتناب نمود چرا که با افزایش سطح تماس آنها با فضای سرد بیرونی ، گرم کردن این فضای وسیع مشکل خواهد بود. بنابراین در این مناطق سقف اتاق ها را پائین تر از اتاق های مشابه در سایر حوزه های اقلیمی در نظر می گیرند تا حجم اتاق کاهش یابد و سطح خارجی نسبت به حجم بنا حداقل گردد. ارتفاع کم سقف در تالار ها و اتاق های مهم و طاق راسته ها در این مناطق مشهور است و همچنین برای جلو گیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند. قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه خود از تبادل حرارتی بین فضای داخلی بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند.
برخلاف مناطق معتدل و مرطوب سواحل جنوبی دریای خزر، خانه های این مناطق، اغلب دارای زیر زمینی با سقف کوتاه در پائین زمستان نشین هستند که به علت خنکی هوای آن ، در تابستان برای سکونت و آسایش ساکنان خانه به کار می رود .
4-2 مصالح ساختمانی
مقدار کل انرژی مصرف شده در تهیه مصالح و ساخت یک بنا ,بیشتر از مقدار انرژی خواهد بود که ساختمان در طی چند سال بعد از اتمام کار مصرف خواهد کرد. برای تامین ظرفیت حرارت داخلی و سفت کاری ساختمان بهتر است از مصالحی مانند :گل تثبیت شده یا فشرده، آجر، سنگ و بتن، با توجه به نوع اقلیم استفاده شود . توصیه می شود برای نازک کاری از مصالحی چون گچ، سیمان، کاه گل و یا چوب استفاده شود و ترجیحاً از موادی چون ورقهای آلومینیومی ,یا فولادی، مواد پلاستیک استفاده نشود. در این بخش به معرفی مصالح بومی هماهنگ با هر نوع اقلیم پرداخته می شود .
4-2-1 منطقه معتدل و مرطوب
در این مناطق معمولا ساقه‎های برنج عناصر اصلی تشکیل دهنده پوشش سقف‎های شیب‎دار هستند.

شکل (9) استفاد از مصالح محلی برای پوشش ساختمانها
ایستایی ساختمان توسط اسکلتی چوبی تامین می گردد که از آن در بدنه‎ها نیز استفاده می‎شود و پوشش نهایی آن با خشت است و گل‎اندود می‎شود و از مصالح دیگری همچون سنگ، خشت و سفال نیز در کنار ساختمان‎های تماماً چوبی استفاده شده است. همانگونه که بیان گردید تمامی مصالح بکار رفته در بنا از مصالح موجود در محل می‎باشد که موجب کاهش انرژی در حمل و نقل مصالح از نقاط دیگر شده است.
4-2-2 منطقه گرم و خشک
مصالح ساختمانی در هر شرایط آب و هوایی به نوعی عمل میکند، به طوری که در آب و هوای گرم و خشک مورد مطالعه نوع مصالح به کار رفته در میزآن راحتی ساکنان در ساختمان تاثیر زیادی دارد. در این اقلیم مصالح ساختمانی به نحوی باید انتخاب شوند که در مقابل گرما مقاومت فراوانی داشته و از ظرفیت حرارتی بالایی برخوردار باشند. از جمله مصالحی که سازندگان بنا از آن استفاده میکنند گل و مشتقات آن است و چنانچه سنگ و یا چوب در بناها به کار برده شوند، آنرا با خاک و گل مخلوط مینمایند چرا که این نوع مصالح با آب و هوای خشک یزد تطابق دارد. شایان ذکر است که گل مورد نیاز، از خاک همان محل پس از کودبرداری زمین به دست میآید که این امر موجب میشود تا با استفاده از مصالح محلی، مصرف انرژی کاهش یابد چرا که دیگر نیازی به صرف انرژی بیشتر به منظور حمل و نقل مصالح از نقاط دیگر به مکان مورد نظر نمیباشد، همچنین ساخت و ساز در هنگام تولید مصالح، استفاده و دورریزی آن تاثیر سویی بر محیط پیرامون نخواهد داشت. نکته حائز اهمیت دیگر در امر ساخت بنا، ضخامت مصالح به کار برده میباشد، ضخامت دیوارها باید به گونه ای باشد که بتواند در مقابل تابش طولانی نور خورشید مقاومت کند. همچنین رنگ مصالح به کار برده شده در بنا بایستی روشن باشد تا بتواند مقدار زیادی از انرژی خورشید را منعکس نماید، رنگ روشن خاک بهترین رنگ مصالح انتخابی در منطقه گرم و خشک است.

شکل (10) استفاده از مصالح با رنگ روشن در ساختمانها
4-2-3 منطقه گرم و مرطوب
در مناطق گرم و مرطوب، استفاده از مصالحی که دارای ظرفیت 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.
در خانه های بومی این منطقه مصالح بومی به کاربرده شده، در دیوارها سنگ، خشت و یا آجر می باشد و پوشش سقف نیز از تیر چوبی، حصیر خرما و کاه گل است. شایان ذکر است که به منظور ایجاد عایق حرارتی و رطوبتی در سقف بنا، سطح ورقه های چوبی با یک لایه خاک رس مرطوب و دو لایه کاه گل پوشانده می شود تا قشرهای یکدست و همگنی برروی چوبها بوجود آید.
4-2-4 منطقه سرد
مصالح مورد استفاده در این منطقه 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 تا به عنوان عایق حرارتی عمل کند. از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین 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.
5- مشهد
شهر مشهد که در حوضه ی رودخانه ی کشف رود قرار دارد به خاطر شرایط مناسب طبیعی به عنوان یکی از مناطق مورد توجه برای سکونت در خراسان به حساب می آمده است. بر طبق طبقه بندی های اقلیمی، مشهد در اقلیم نیمه خشک و خنک واقع است. عوامل تاثیر گذار بر اقلیم مشهد عبارتند از عرض جغرافیایی، هوای گرم وخشک کویر (قره قوم) و وجود دو رشته کوه مرتفع هزار مسجد و بینالود در شمال و جنوب دشت مشهد.
5-1 طراحی اقلیمی در بافت های مسکونی مشهد
برای تامین انرژی گرمایشی پلان ساختمان در جهتی طراحی می شود که در تابستان در معرض باد های خنک شمالی و در زمستان مصون از باد های سرد باشد و ضمنا پلان در جهتی قرار می گیرد که در تابستان از کمترین تابش خورشید و در زمستان از بیشترین تابش برخوردار باشد. بدین ترتیب در مشهد جهت بهینه حدود 30 درجه به سمت جنوب شرقی است.
از آنجا که باد غالب مشهد از جهت غرب به شرق میباشد، طول اضلاع ساختمان در محوطه حیاط در جهت شرق و غرب تا حد ممکن کاهش یافته اند تا ساختمان ها در زمستان در معرض کمترین اثر بادهای نامطلوب قرار گیرند و ضمنا به منظور کسب هرچه بیشتر انرژی خورشید در فصول سرد، در راستای جغرافیایی شمال- جنوب ساخته شده اند.
به منظور کاهش تابش نور خورشید از جداره های نورگذر به داخل ساختمان در تابستان و همچنین با در نظر گرفتن زوایای تابش خورشید در اوقات گرم، در ضلع جنوبی از سایبان چوبی استفاده می شده است شکل(11).
ورودی ساختمان ها نیز پائین تر از معبر عمومی برای هدایت احتمالی آب به درون خانه ها، ساخته می شدند شکل (12).
در فصول گرم مردم برای تامین آسایش خود از سرداب و زیرزمین ها استفاده می کردند. سقف سرداب ها از سطح زمین اطراف پائین تر است و دمای دیوارها، کف و سقف سرداب پائین تر از دمای هوای بیرون می باشد ولی سقف زیر زمین ها از سطح زمین یا حیاط مجاور بالاتر است و پنجره هایی دارند که اجازه ورود نور طبیعی را به داخل فضا می دهد، و وجود حیاط و حوض مرکزی که با ایجاد اقلیم کوچک نسبتا خنک و مرطوبی در مجاورت ساختمان به کاهش انرژی سرمایشی مورد نیاز ساختمان کمک می کرده است شکل(13) .

شکل (11) پوشش حصیری پنجره ها برای جلوگیری از حرارت ناشی از تابش خورشید

شکل (12) ورودی خانه در ترازی پائین تر از معبر عمومی برای هدایت احتمالی آب به درون خانه

شکل (13) ورودی زیرزمین برای استفاده در تابستان

شکل (14) حوض مرکزی حیاط برای تامین سرمایش
مراجع
]1[ نازکشتکاران، پری ،" دستیابی به معماری پایدار در پرتو انرژی تجدیدپذیر خورشیدی"، همایش منطقه ای خانه ایرانی
]2[ بیت اللهی، فرزاد ،"کاربرد انرژی خورشیدی در ساختمان ها"، دومین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان
]3[ خدابخشی، شهره، "ساخت و ساز پایدار در ارتباط با معماری سنتی ایران"، دومین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان
]4[ صارمی، علی اکبر، "ارزشهای پایدار در معماری ایران، ناشر سازمان میراث فرهنگی کشور
]5[ پور اختریه، محمد، "صرفه جویی در انرژی مصرفی ساختمانها و اثر به کارگیری عایق در اجزای ساختمان"
]6[ هدفی، فرزانه، "معماری و انرژیهای تجدیدپذیر"، چهارمین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان، 1384

15