فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات

۱-۱- مقدمه………………………………………۱٨

۱ – ٢ – طرح مساله……………………………………. ۱٩

۱ – ٣ – سوالات تحقیق…………………………………….. ٢۰

۱ – ۴ – فرضیات…………………………………….. ٢۰

۱ – ۵ – اهداف…………………………………….. ٢۰

۱ – ٦ – روش تحقیق……………………………………. ٢۰

۱– ٧ – پیشینه تحقیق…………………………………….. ٢۱

فصل دوم: مبانی نظری پژوهش

۲-۱- مقدمه……………………………………. ٢۵

۲-۲- شاخص های آسایش خارج بنا  (بیوکلیمای انسانی)………. ٢٨

۲-۲-۱- شاخص پن واردن……………………………………. ٢٨

۲-۲-۲-شاخص الگی…………………………………….. ٢٩

۲-٣- شاخص های آسایش داخل بنا (بیوکلیمای ساختمان)……….٣۱

٢-٣-۱- شاخص ماهانی ………………………………….٣۱

۲-٣-٢- شاخص گیونی…………………………………….. ٣٨

فصل سوم: ویژگی های عمومی منطقه

٣- ۱ – موقعیت و وسعت منطقه مورد مطالعه……………………. ۴٢

٣-٢- ویژگی های ژئومورفولوژی (توپوگرافی) گنبد………………… ۴۴

٣ -٣- ویژگی های زمین شناسی گنبد…………………………… ۴۵

٣- ۴ – پوشش گیاهی…………………………………….. ۴٧

٣ -۵ – آب و هوا (اقلیم)…………………………………… ۴٨

٣ – ۵– ۱- بررسی وضعیت دمایی ایستگاه گنبد………………. ۴٩

٣- ۵- ۲- متوسط حداقل و حداکثر دما………………………….. ۴٩

٣ – ۵ -٣- متوسط دمای روزانه……………………………………. ۵۱

٣ – ۵- ۴ – متوسط حداکثر و حداقل مطلق دما………………….. ۵٣

٣ – ۵- ۵ – یخبندان……………………………………. ۵۵

٣ – ۵- ٦- بررسی وضعیت بارش در ایستگاه گنبد کاووس…………. ۵٧

٣- ۵- ٧ – حداکثر بارش های ۲۴ ساعته گنبد………………………. ٦۱

٣- ۵ – ٨- بررسی رطوبت نسبی ایستگاه گنبد……………………. ٦٣

٣- ۵- ٩ – متوسط رطوبت نسبی حداکثر و حداقل در گنبد…………. ٦٦

٣-۵-۱۰- بررسی وضعیت تابش…………………………………… ٧۰

٣-۵-۱۱-  بررسی وضعیت باد در ایستگاه گنبد………………… ٧۴

٣-٦- طبقه بندی اقلیمی گنبد……………………………………. ٨۴

٣-٦-۱- تعیین اقلیم منطقه به روش کوپن……………………….. ٨۴

٣-٦-٢- تعیین اقلیم منطقه به روش دومارتن……………………. ٨۵

فصل چهارم: ویژگی های بیوکلیمایی گنبد (روش تحقیق)

۴ – ۱- مقدمه……………………………………. ٨٧

۴- ٢- ارزیابی بیوکلیمای انسانی…………………………………….. ٨٧

۴-٢-۱- شاخص پن واردن……………………………………. ٨٧

۴-٢-۲- شاخص الگی…………………………………….. ٩۱

۴-٣- نیازهای حرارتی فضاهای آزاد گنبد………………………… ٩٣

۴ – ۴ – ارزیابی بیوکلیمای ساختمان …………………………….  ٩٦ 

 

 

۴-۴-۱- شاخص ماهانی…………………………………….. ٩٦

۴-۴-٢- شاخص گیونی…………………………………….. ۱۰۴

فصل پنجم: ویژگی های سکونتگاهی منطقه

۵-۱- مقدمه……………………………………. ۱۰٧

۵-٢- گونه شناسی مسکن در گنبد…………………………. ۱۰٧

۵-٢-۱- مساکن قدیمی…………………………………….. ۱۰٧

۵-٢-٢- مساکن نیمه قدیمی…………………………………….. ۱۰٨

۵-٢-٣- مساکن جدید……………………………………. ۱۰٨

۵-٣- بررسی نمونه هایی از بناهای قدیمی و جدید……………. ۱۰٨

۴-۵- نتیجه گیری…………………………………….. ۱٢۰

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

٦-۱- مقدمه……………………………………. ۱٢٣

٦-٢- فرم کالبدی ساختمان……………………………………. ۱٢٣

٦-٣- بافت مجموعه های ساختمانی………………………….. ۱٢۴

٦-۴- الگوی اشغال زمین…………………………………….. ۱٢۴

٦-۵- جهت استقرار ساختمان……………………………………. ۱٢٩

٦-۵-۱- جهت استقرار ساختمان و تابش آفتاب……………….. ۱٣۰

٦-۵-٢- جهت استقرار ساختمان در رابطه با تاثیر باد………….. ۱٣٣

٦-٦- طراحی اقلیمی پنجره ها…………………………………… ۱٣۴

٦-٧- مصالح ساختمانی مناسب با اقلیم منطقه………………. ۱٣۴

آزمون فرضیات……………………………………۱٣٦

منابع و ماخذ……………………………………۱۴۰

چکیده انگلیسی (Abstract)……………………………………۱۴٣ 

چکیده:

شهر گنبد کاووس به دلیل واقع شدن در یک موقعیت جغرافیایی خاص، شرایط توپوگرافی و سامانه های اقلیمی موثر بر منطقه از اقلیم نسبتا سردی برخوردار است. به طوری که دمای هوا در سردترین ماه سال به ٩.٢درجه سانتیگراد می رسد و بیشترین ضریب تغیرات به میزان ٩.۵٩ را داراست و گرمترین ماه سال نیز از ٣٦ درجه سانتیگراد فراتر نمی رود و کمترین ضریب تغییرات (٢.۵) را دارا می باشد.  به همین جهت شرایط زیست اقلیمی ویژه ای را به خود اختصاص داده است. براساس نتایج حاصل از روش های زیست اقلیمی از جمله روش های الگی، پن واردن، ماهانی و گیونی در طول ٦ ماه از سال شرایط زیست اقلیمی سردی بر منطقه حاکم است، به این ترتیب مشکل اصلی در ساماندهی سکونتگاه های شهری در گنبد کاووس مقابله با سرما و ایجاد شرایطی است که بتواند از پتانسیل های اقلیمی محیط در جهت گرمایش مساکن استفاده شود. بدین منظور نمونه ای از بناهای سنتی و جدید گنبد در رابطه با میزان انطباق هر کدام با شرایط اقلیمی مورد بررسی قرار گرفتند، با مقایسه آنها مشخص شد که مساکن سنتی در ارتباط با بهره گیری از تابش آفتاب، پلان و جهت استقرار بازشوها سازگاری کاملی با شرایط اقلیمی منطقه دارند در حالیکه مساکن جدید با توجه به افزایش سطوح شیشه ای، پلان نامنظم و مصالح بکار رفته در آنها از شرایط اقلیمی منطقه تبعیت نمی کنند. براساس روش های بیوکلیمای ساختمانی مشخص شد که ساختمان در شهر گنبد باید در امتداد محور شرقی- غربی قرار گیرد به طوریکه نما در جهت رو به جنوب باشد. و براساس نتایج بدست آمده از روش های طراحی اقلیمی مشخص گردید که جهت استقرار بهینه ساختمان، جهت جنوب می باشد و در مراحل بعدی جهت جنوب غرب و جنوب شرق می باشد.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

اقلیم به عنوان یکی از عوامل موثر در طراحی معماری همواره مورد توجه طراحان بوده و در گذشته دور نقش مهمی در معماری ساختمان ها داشت. در دوران مدرن تکنولوژی و صنعت روند استفاده از اقلیم را در معماری کند نمود، امروزه با آلودگی های به وجود آمده و شرایط و مشکلات اقتصادی که در مورد استفاده از انرژی به وجود آمده است، باید به فکر کاهش مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان بود. بنابراین توجه به اقلیم در همه ابعاد، خصوصا در معماری ساختمان ها امری بدیهی است. لذا اولین قدم جهت معماری صحیح شناخت عوامل و عناصر اقلیمی می باشد. آب و هوا یکی از عناصر تاثیر گذار بر زندگی انسانهاست و مطالعه ویژگی های آب و هوا به عنوان یکی از اجزای اثر گذار طبیعت در زندگی انسان ضرورت دارد. در برنامه ریزی های معماری، یکی از مطالعات ضروری، مطالعات اقلیمی می باشد. برای بهبود راحتی و آسایش شهروندان، معماری باید با آگاهی از شرایط آب و هوایی منطقه طراحی شود. معماری و طراحی ساختمان همساز با اقلیم عبارت است از: نگهداری وضعیت میکروکلیماهای مسکن در محدوده آسایش. اما از زمانی که به دلیل پیشرفت های صنعتی امکان استفاده از تجهیزات مکانیکی برای سرمایش و گرمایش ساختمانها فراهم شد، معماری ایران نیز دچار تحول گردید و از حدود ۵۰ سال پیش در طراحی و اجرای ساختمانها به مسائل اقلیمی کمتر توجه شد. با شروع بحران انرژی در دنیا، در ایران نیز از حدود ٢۰ سال پیش لزوم توجه به مسائل اقلیمی در ساخت و ساز بناها مجددا مطرح گردید.

روش هایی که امروزه برای تحلیل وضیعت اقلیمی و تعیین ضوابط معماری همساز با اقلیم مورد استفاده قرار می گیرند توسط افرادی چون پن واردن، گیونی، ماهانی و… ارائه شده که غالبا متکی به آمار هواشناسی است اما در همه جای نقاط کشور ایستگاه هواشناسی موجود نمی باشد. در هر صورت ساختمانی که با محیط طبیعی خود هماهنگ یا به اصطلاح همسازی اقلیمی داشته باشد در بسیاری از مناطق کشور می تواند بدون نیاز به مصرف سوخت فسیلی و استفاده از وسایل کنترل مکانیکی، شرایط حرارتی مناسبی را در تمام طول سال به ساکنان خود عرضه نماید که تغییرات دما، رطوبت، جریان هوا و تغییر مداوم روشنایی فضاهای چنین ساختمانهایی محیط مطبوع و دلپذیری را در طول فصلهای سال برای ساکنان این ساختمانها فراهم می سازد، از نظر کنترل فضاهای داخل ساختمان، اولین گام در استفاده از انرژی های طبیعی، هماهنگ سازی ساختمان و به طور کلی محیط مسکونی، با شرایط اقلیم حاکم بر آن است (کسمایی، ۱٣٦٨). این هماهنگ سازی به دلایل زیر در حیطه کار جغرافیدانان قرار می گیرد:

۱ – اطلاعات اقلیمی مورد نیاز، اطلاعاتی است که اقلیم شناسان با آن آشنایی و سرو کار دارند.

٢ – اکثر محاسبات مورد نیاز همچون زاویه تابش، موقعیت خورشید و. . . در حیطه جغرافیای ریاضی است.

٣ – فرایندهای طراحی ساختمانها حداقل از نظر مکانیابی در حیطه کار اقلیم شناسان قرار دارد.

2-1- طرح مسأله

موقیعت جغرافیایی و گردش عمومی جو هر منطقه تعیین کننده شرایط اقلیمی آن منطقه می باشد که این شرایط در طول زمان تثبیت شده و سبب می شود هر منطقه شرایط اقلیمی خاص خود را داشته باشد. تاثیر عناصر اقلیمی (دما، بارش، باد، تابش و رطوبت) بر ساختمان یکی از مقوله های کاربردی اقلیم است که در چند دهه اخیر مد نظر طراحان ساختمان قرار گرفته است، امروزه اهمیت و ضرورت توجه به شرایط اقلیمی در طراحی و ساخت کلیه ساختمانها، ثابت شده است. توجه به خصوصیات اقلیمی و تاثیری که در شکل گیری ساختمان می گذارند از دو جهت حائز اهمیت است: از یک سو ساختمانهای هماهنگ با اقلیم، یا ساختمانهای با طراحی اقلیمی، از نظر آسایش حرارتی انسان کیفیت بهتری دارند. از سوی دیگر هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی موجب صرفه جویی در مصرف سوخت مورد نیاز جهت کنترل شرایط محیطی این گونه ساختمانها می شود. این بخش از هوا شناسی امروزه با توجه به عمر رو به زوال منابع انرژی فسیلی و گرانی انرژی در دنیا اهمیت زیادی یافته است و طراحان ساختمان با کمک اقلیم شناسان از حداکثر امکانات بالقوه اقلیمی هر منطقه جهت استفاده بهینه از منابع انرژی بهره می برند. یکی از عناصر اقلیمی بسیار مهم که در طراحی ساختمان باید به آن توجه کافی شود تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان می باشد نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در ساختمان لازم است ولی از آن جا که این نور در نهایت به حرارت تبدیل می شود میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان باید با توجه به نوع آن و شرایط اقلیمی محل آن با معماری صحیح تنظیم شود. جهت استقرار ساختمان در رابطه با تاثیر باد نیز  مهم می باشد که در اینجا بیشتر به باد های غالب توجه می شود که با توجه به جهت وزش باد ساختمان چگونه طراحی شود اقلیم معماری در تلاش است در هر منطقه با توجه به کاهش منابع تجدید نشدنی (نفت، گاز و . . .) نوع معماری را معرفی کند که از یک طرف استفاده از سوختهای فسیلی را به حداقل ممکن برساند و از طرف دیگر معماری متناسب با سازگاری اقلیمی را به همراه داشته باشد به همین دلیل اقلیم شناسان سعی دارند که از حداکثر امکانات بالقوه اقلیمی هر منطقه جهت استفاده بهینه از منابع انرژی بهره ببرند. در این تحقیق به بررسی الگوی بافت قدیم و جدید گنبد جهت بررسی میزان انطباق الگوهای مختلف معماری (قدیم و جدید) با شرایط اقلیمی خواهیم پرداخت، مساکن قدیمی بیشتر از از مصالح سنتی و بومی استفاده می کرده اند در صورتیکه مساکن جدید از آهن، سیمان، آجر و روش های جدید ساختمان سازی استفاده می کنند.

در این پژوهش سعی خواهد شد مناسب ترین الگوی معماری برای شهر گنبد براساس شاخص های اقلیمی مورد استفاده در تحقیق معرفی شود و در نهایت میزان انطباق معماری گذشته و معماری جدید با الگوهای مطلوب تحلیل گردد و همچنین ارائه راهکارهایی برای آسایش شهری در آینده در جهت پیشبرد استانداردهای معماری شهری گام نهاد و نتایج آن مورد استفاده ساکنین شهر و به لحاظ موضوعیت می تواند در اقتصاد منطقه، برنامه ریزی مدیران شهرداری، اداره مسکن و شهرسازی و. . .  قرار گیرد.

3-1- سوالات تحقیق

۱ – چه الگوی معماری متناسب با اقلیم در شهرستان گنبد می باشد؟

٢ – اولویت طراحی معماری اقلیمی در شهرستان گنبد با کدام فصل است؟

4-1- فرضیات

این تحقیق بر اساس پش فرض های زیر شکل گرفته است.

۱ – تیپولوژی معماری بافت قدیم شهر نسبت به بافت جدید شهر انطباق بیشتری با شرایط اقلیمی دارد.

٢ – در طراحی معماری اقلیمی اولویت با شرایط تابستان است.

5-1- اهداف