پلان، فرم بنا و نحوه ی قرارگیری آن
در حوزه ی اقلیمی سرد و کوهستانی، بناها دارای پلان و بافت متراکم و فشرده می باشند. فرم بنا باید به گونه ای باشد که سطح تماس آن را با سرمای خارج کمتر نماید تا حرارت کمتری از درون به بیرون انتقال یابد. لذا از حجامی نظیر مکعب یا مکعب مستطیل استفاده می نمایند تا نسبت سطح خارجی بنا به حجم داخل آن کاهش یابد و آن را در حداقل ممکن نگه دارد.
ساختمان ها بین 20 درجه به طرف غرب و 45 درجه به سمت شرق و در سایه باد یکدیگر و خارج از سایه آفتای هم، در محور شمالی- جنوبی مستقر می شوند.
اتاقهای کوچک با ارتفاع کم
در نواحی سرد و برفی، 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 تاق ها را پائین تر از اتاقهای 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 تالارها و اتاق های مهم و طاق راسته ها و حجره های بازارهای این مناطق نیز مشهود است.
بازشوهای کوچک
در این مناطق برای جلوگیری از تبادل حرارتی بین داخل و خارج بنا از بازشوهای کوچک و به تعداد کم استفاده می کنند. در صورت بزرگ بودن پنجره ها، استفاده از سایبان الزامی است. بازشوها در ضلع جنوبی برای استفاده ی هر چه بیشتر از تابش آفتاب، بزرگتر و کشیده تر انتخاب می شوند. همچنین از استقرار بازشوها در جهت بادهای سرد می بایست پرهیز نمود. پنجره های دوجداره نیز برای رساندن تبادل حرارتی به حداقل ممکن مناسب ترند. در ضمن به منظور جلوگیری از ایجاد سوز در داخل و خروج حرارت داخلی به خارج از ساختمان، میزان تعویض هوای داخل و تهویه ی طبیعی را باید به حداقل رسانید.
در مقایسه با اقلیم گرم و خشک ابعاد بازشوها در این حوزه ی اقلیمی برای استفاده از انرژی حرارتی حاصل از تابش افتاب افزایش یافته است.
دیوارهای نسبتا قطور
قطر زیاد دیوارها نیز به نوبه ی خود از تبادل حرارتی بین فضای داخل بنا و محیط بیرونی ساختمان جلوگیری می کند. معیارهای معماری اقلیم سرد و کوهستانی و گرم و خشک تقریبا مشابه است و تنها تفاوت آنها در منابع حرارت دهنده می باشد که در اقلیم گرم و خشک این منبع از سمت بیرونی بنا و در اقلیم سرد از سمت داخل فضا می باشد. لذا باید در این اقلیم به کمک مصالح بنایی قطر دیوارها را زیاد نمود تا این جداره بتواند به عنوان منبع ذخیره حرارت فضای داخل بنا عمل نماید.
دیوارهای قطور، گرما و حرارت تابش افتاب روزانه را در طول شب حفظ و به تعدیل دمای داخل ساختمان کمک می نمایند.
در معماری بومی و یا گرمای ناشی تا حد ممکن تلاش می شود تا به شکل طبیعی یا با استفاده از بخاری و یا گرمای ناشی از حضور افراد، پخت و پز یا حیوانات، بنا را گرم نمود.
بام ها مسطح
ابنیه سنتی در کوهپایه های شمالی سلسله کوه های البرز دارای بام های شیب دار و در مناطق کوهستانی، غالبا مسطح هستند.
بام های شیب دار در صورت مناسب بودن پوشش آن به مراتب از بام های مسطح بهترند چرا که آب باران را به سهولت از روی بام دور می کنند. ولی در صورت کاهگلی بودن پوشش بام، قدرت آن در باربر رطوبت و باران و به ویژه برف بسیار تضعیف خواهد شد. چرا که اب ناشی از ذوب تدریجی برف وارد سقف کاهگل می گردد و بنا مرطوب و نم دار می گردد. به همین دلیل به محض بارش برف، آن را از روی چنین بامی پارو می کنند و باغلتکی سنگی و کوچک، بام را دوباره غلتک می کشند تا پوشش کاهگلی آن مججدا متراکم و سوراخ های ایجاد شده در اثر نفوذ اب مسدود گردد.
انتخاب بام های مسطح در اقلیم سرد مشکلی ایجاد نمی نماید چرا که با نگهداری برف بر روی بام از آن به عنوان عایق حرارتی در مقابل سرمای زیاد هوای خارج که چندین درجه کمتر از درجه حرارت برف است استفاده می شود و همچنین فضای زیر اسکلت خرپا که کاربرد انباری دارد، عایق مناسبی بین فضای داخل و خارج بنا خواهد بود. لذا دو جداره بودن سقف بنا در این اقلیم برای حفظ گرمای بنا حائز اهمیت است.
در روستاها جهت نگهداری چارپایان، اگر خانه دو طبقه باشد، معمولا در طبقه ی زیرین چارپایان نگهداری می شوند و طبقه دوم مسکونی می باشد. بدین طریق سطح تماس فضای طویله و محیط مسکونی با سرمای خارج کم می شود و سقف بین دو طبقه از هر دو طرف گرم می گردد که برای هر دو طبقه مفید است. اگر خانه یک طبفه باشد آغل و طویله غالبا در پائین حیاط است به طریقی که ساکنین خانه دید مستقیم جهت مراقبت از احشام داشته باشند.
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 نمایند.
لذا بدنه ی این ابنیه از سنگ (یا چوب، ملات کاهگل، خشت و آجر) و پوشش سقف و بام از تیرهای چوبی و کاهگل می باشد. از سنگ و مصالح مقاوم و سنگین برای پی سازی بنا استفاده می کنند و در برخی نقاط، کرسی چینی با مصالح سنگین جهت جلوگیری 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 دامنه غربی رشته کوه زاگرس و در 95 کیلومتری 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 به صورت لاشه و یا قواره در دیوارهای قطور ساختمانها به کار می رود. در این منطقه اقلیمی سرد و نسبتا پر باران، بام ساختمانها مسطح و با تیر چوبی و کاهگلی پوشیده شده است. هر چند که بام اغلب ساختمانهای جدید در جوانرود دارای خرپای چوبی و پوشش شیروانی است.
روستای ماسوله در دامنه کوههای تالش و با ارتفاع 1050 متر از سطح دریا در 40 کیلومتری شرق شهر فومن در استان گیلان واقع است.
اگرچه در این روستا نیز مانند جوانرود هیچ تک بنایی وجود ندارد که از لحاظ معماری دارای ارزش هنری خاصی باشد، اما بافت روستا بسیار زیبا، همگون و درخور تحسین است. مجموعه به هم پیوسته بافت روستا و فرم ابنیه برون گرا و مکعب شکل یا بازشوهای رو به دره و افتاب و بالاخره نوع مصالح در تطبیق کامل با محیط کوهستانی سرد و نیمه مرطوب منطقه است.
در این روستا دیوارها را تا طبقه اول با سنگ لاشه (که مقاومت فشاری خوبی دارد و در برابر رطوبت نیز پایدار است) اجرا می کنند. در طبقات فوقانی از خشت استفاده می شود. برای پوشش بام از پایین به بالا به ترتیب تنه درختان، تخته های چوبی، شاخه های سرخس وحشی که در اطراف روستا رشد می کند و تا حدی رطوبت بام را به خود جلب می کندع مورد استفاده قرا می گیرد و نهایتا یک لایه کاهگل که در محل به نام "گل خوش" نامیده می شود و در مقابل بارندگی مقاومت نسبتا خوبی دارد، بر روی سطح بام می کشند.
این مصالح از لحاظ اقلیمی و اقتصادی مناسب می باشند زیرا قطر نسبتا زیاد دیوارها از نظر حرارتی (یعنی جذب حرارت آفتاب در طی روز و حفظ حرارت برای شب هنگام) عملکرد خوبی دارند و بام ساختمانها نیز نسبتا در مقابل بارندگی مقاوم هستند. از آنجاییکه همه مصالح مورد استفاده در منطقه وجود دارد، بنابراین تهیه آنها مقرون به صرفه و اقتصادی است. ولی از جهت پایداری در مقابل زلزله این ساختمانها ضعیف هستند و در زلزله خرداد ماه 1370، آسیبهای فراوانی به ساختمانهای این روستا وارد شد.
در نواحی حاشیه کوهپایه و مناطقی که خاک رس به حد کافی وجود داشته باشد، دیوارهای خشتی و آجری نیز ساخته می شود. طبق آمار سرشماری سال 1335، در شهر اراک 60% ساختمانها در خشت و 9/21% از خشت و آجر بوده است.
کالبد شهری و روستایی
بافت شهری و روستایی حوزه ی اقلیمی سرد و کوهستانی در جهت مقابله با سرمای شدید شکل گرفته است. ویژگی های بافت شهری و روستایی در این اقلیم عبارتند از:
1-بافت متراکم و فشرده
2-فضاهای کوچک و محصور
3-بهره گیری از جهات آفتاب و عوارض زمین (به عنوان عوامل تعیین کننده ی جهت استقرار و گسترش شهر و روستا و سیمای آنها)
4-معابر باریک به موازات خط تراز زمین
با توجه به شرایط اقلیمی منطقه سرد و کوهستانی در ایران، به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی و کوران هوا، بناها به صورت متراکم و فشرده و متصل و در کنار هم ساخته می شوند تا سطح تماس فضاهای گرم مسکونی با محیط سرد خارج کاهش یابد.
همچنین بناها طوری کنار هم قرار می گیرند که یکدیگر را محصور نمایند و فضاهای شهری تا حد امکان کوچک شوند تا نفوذ جریان باد سرد به داخل فضاهای شهری کم گردد و تابش حرارت از سطح خارجی دیوارهای گرم ابنیه به فضاهای کوچک و محصور شهری، هوای سرد آنها را تعدیل نماید. از جمله ی این فضاهای شهری کوچک و محصور، دالان ها می باشد که راهی عبور و کم عرض برای چند خانه است. در محلات شهری، خانه ها از طریق دالانهای سرپوشیده ای که سقف آنها با طاق و تویزه یا طاق آهنگ پوشیده شده به معابر اصلی متصل می گردند. گاهی این دالان ها از زیر ساختمانها نیز عبور می کردند. همچنین روابط همسایگی و خویشاوندی قوی تری بین ساکنین خانه های مجاور در یک دالان وجود داشت. این دالان ها علاوه بر ایجاد یک فضای نیمه خصوصی از معرض باد و بوران و سرمای شدید نیز محفوظ بودند. نمونه ای از این دالان ها همچنان در شهر همدان دیده می شود.
نکته ی قابل مشاهده دیگر در این نوع شهرها، طراحی معابر کم عرض و باریک برای استفاده بهتر از حرارت و جلوگیری از تبادل گرما و سرما است. معمولا در این نوع اقلیم، مجتمع های زیستی در وسط دامنه ی بلندی ها و رو به جنوب و در داخل زمین یا روی آن به منظور بالا بردن ظرفیت حرارتی دیواره های بدنه شمالی و افزایش حجم داخلی نسبت به سطح بیرونی، استقرار می یابند. در واقع در صورت استقرار روستا در پائین دره، اولا خطر سیل خیزی و نابودی روستا وجود خواهد داشت. ثانیا نفوذ هوای سرد سنگین به دره ها باعث افزایش شدت سرما به هنگام شب خواهد شد. ثالثا، جبهه شمالی کوه همواره در سایه قرار گرفته و سرد می باشد، در حالی که روستاها و شهرها باید جهت حداکثر استفاده از تابش خورشید، رو به دره و در آفتاب بنا گردند. رابعا، به علت فزونی ناهمواری های زمین و شدت باد در بالای کوه و دسترسی به منابع آبی و رودخانه ها که در قسمت پائین ارتفاعات جاری هستند، استقرار بافت روستایی و شهری بر بالای کوه صحیح نمی باشد.
زمین های بین روستاهای واقع در دامنه ی جنوبی کوه ها و پایین دره به مزارع و چراگاه ها اختصاص می یابند تا اهالی روستا دید خوبی به مزارع و احشام خود داشته باشند.
از جمله ی این وستاها می توان کندوان، ابیانه، ماسوله و ابرو را نام برد.
همچنین به علت ناهمواری ها و شیب زیاد فقط روستاها و شهرکهای کوچک می توانند بر ارتفاعات مستقر شوند مگر آنکه زمین مناسب برای توسعه شهر وجود داشته باشد. از نمونه ی این شهرها می توان به شهرکرد (با 2078 متر ارتفاع از سطح دریا)، اراک (1759 متر) و همدان (1747 متر) و نیز شهرهای سنندج و تبریز اشاره نمود.
از عوامل دیگر در تعیین محل استقرار بافت های شهری و روستایی، وجود و دسترسی آسان به منابع ابی، خاک خوب و چراگاه های مناسب و مسیرها و جاده های ترددی است. علاوه بر موارد فوق، رنگ های مطرح در این اقلیم، تیره و نمای فضاها زبر و ناصاف می باشند تا حرارت آفتاب در بدنه ها حفظ شوند.
اقلیم گرم و خشک (دشتهای فلات مرکزی )
شرایط اقلیمی و خصوصیات آب وهوایی
دشت ها فلات که بخش عمدهای از مساحت کشور ما را تشکیل می دهند و از شمال به کرانه های جنوبی البرز می رسند عمدتا در نواحی مرکزی و شرقی ایران قرار گرفته اند این اقلیم در سرزمین خشک ایران بیش از دو سوم مساحت آن را به خود اختصاص داده است از جمله این مناطق دشت کویر و کویر لوت را که کاملا لم یزرع با بارندگی ناچیز می باشند می توان نام برد که حدود یک هفتم مساحت ایران را در بر گرفته اند خصوصیات این اقلیم به شرح زیر است :
* آب و هوای گرم وخشک در تابستان و سرد و خشک در زمستان
* بارندگی و رطوبت هوا بسیار اندک
* پوشش گیاهی بسیار کم
* اختلاف زیاد در جه حرارت بین دمای روز و شب
* بادهای توام با گرد وغبار
از ویژگی های این اقلیم ، هوای خشک و بدون رطوبت است در این اقلیم که بیشتر مناطق نیمه استوایی را شامل می شود به دلیل وزش بادهای مهاجر که از جنوب غربی و شمال غربی به طرف استوا در حرکتند ، هوا بسیار خشک است این بادها هنگام عبور از قاره های بزرگ بیشتر رطوبت خود را از دست می دهند علاوه بر این در مناطق نیمه استوایی که جزء مناطق پرفشار هستند هوا به دلیل حرکت از قسمت های بالایی اتمسفر به پائین گرم و خشک می شود
فلات مرکزی بزرگترین منطقه ای ایران است و ناهمواریها ی مرتفعی اطراف ان را احاطه کرده اند صرف نظر از نواحی حاشیه ای کویری متصل به ارتفاعات و نواحی کوهپایه ای که آب و هوای معتدلتر با بارندگی بیشتر دارند این منطقه از اقلیم گرم و خشک بر خور دار است هوای آن در تایستان بسیار گرم و خشک و در زمستان بسیار سرد سخت و خشک می باشد.همچنین به علت ناهمواریها و شیب زیاد فقط روستاها و شهر های کوچک می توانند بر ارتفاعات مستقر شوند مگر آنکه زمین مناسب برای توسعه شهر وجود داشته باشد از نمونه این شهرها می توان به شهر کرد (با 2078 متر ارتفاع از سطح دریا)، اراک(1759 متر) و همدان(1747متر) و نیز شهر های سنندج و تبریز اشاره نمود
از عوامل دیگر در تعیین محل استقرار بافت های شهری و روستایی وجود و دسترسی آسان به منابع ابی ، خاک خوب و چراگاه ها ی مانسب و مسیرها و جاده ها ی ترددی است علاوه بر موارد فوق رنگ های مطرح در این اقلیم ، تیره و نمای فضا ها زبر و ناصاف می باشند تا حرارت افتاب در بدنه ها حفظ شوند .