خشکی یک پدیده اقلیمی است که در اثر فقدان یا کمبود رطوبت حادث می شود. فقدان و کمبود رطوبت از روی خاک، پوشش گیاهی و پستی و بلندی مناطق خشک مشخص می شود شناخت مناطق خشک ممکن است از طریق مطالعات خاک شناسی، گیاه شناسی و ژئومورفولوژیکی انجام پذیرد. پایه و مشخصه اصلی شناخت اقلیم گرم و خشک می باشد.
خصوصیات مناطق خشک
١ ـ فشار بالای هوا که باعث می گردد دما بالا باشد و شرایط گرم و خشک در این مناطق حاکم باشد.
٢ ـ باد: در مناطق خشک بادها بطور ممتد می وزند و باعث کاهش رطوبت می شوند.
٣- توپوگرافی: وقتی هوا با سلسله کوه ها برخورد می کند در آن منطقه هوای سرد ایجاد می شود. در کوهپایه ها چنین هوایی وجود دارد.
٤ ـ اقیانوس ها: در اقیانوس ها و دریاها میزان میزان دما پایین تر است و بادها با نسیم سردی می وزند، رطوبت درنتیجه تبادل هوا جابجا می شود وهوای گرم جای خودش را با هوای سرد عوض می کند.
یک یا چند تا از عوامل فوق در اقلیم گرم و خشک به چشم می خورد. ولی علت اصلی خشکی، گسترش الگوهای آتمسفری جهانی است. استفاده از عوامل فشار هوا، باد، تو پوگرافی و اقیانوس برای نشخیص مناطق پر باران خشک، سرد و معتدل بسیارمتداول است.
به طور کلی عواملی که باعث خشکی آب و هوا در مناطق مختلف جهان شده است عبارت است از:
گرم شدن زیاد منطقه بر اثر تابش خورشید
اثر مراکز فشار یا پر فشار زیاد (به ویژه مجاور حاره ای)
اثر جریانهای سرد ساحلی اقیانوسها
اثر سلسله کوههای مرتفع و فلات های مرتفع
دور بودن از تأثیردریاها و اقیانوسها
عدم صعود هوا حتی در هوای مرطوب و آشوبهای هوائی
یک سوم سطح کره زمین را مناطق خشک پوشانده است که سه چهارم این مناطق در کشورهای آفریقایی، آسیایی و استرالیا وجود دارد. مشخصه این مناطق این است که در سال بارندگی کم و اندک وجود دارد. مناطق خشک دارای شرایط محیطی و اقتصادی خاص خود هستند این مناطق ٨٢ درصد منابع نفتی، ٨٦ درصد آهن و ٧٩ درصد مس و ٦٧ درصد الماس دنیا در خود جای داده اند (Hearhcote ، ١٩٨٣). نواحی خشک از لحاظ منابع معدنی غنی می باشند ولی از نظر آب کمبود دارند، بنابراین مواجه با مشکلات اکولوژیکی هستند. خشکسالی و قحطی مناطق خشک را تهدید می کند.
اقلیم خشک یک سوم سطح کره زمین را اشغال کرده و ١٥ درصد جمعیت جهان در این مناطق زندگی می کنند. گر چه جمعیت به طور نسبی در مناطق خشک پایین است ولی در شهر های بزرگ مناطق خشک مانند پکن، تهران، کراچی جمعیت زیادی زندگی می کنند. در بین سالهای ١٩٦٢ تا ١٩٨٥ جمعیت مناطق خشک ٨١ درصد رشد داشته است. به دلایل فرصتهای اقتصادی جمعیت مناطق خشک رو به افزایش است.
موانع عمده توسعه در مناطق خشک
١- مشکلات محیطی در ارتباط با عدم آب کافی
٢- عدم سرمایه گذاری جهت زیر ساختهای اقتصادی
عامل اصلی که بر فعالیت های اقتصادی و تولیدی در مناطق خشک تاثیر می گذارد ناشی از کمبود یا فقدان آب می باشد.
بیابان سرزمین گسترده‌ای است که به‌نوعی از منطقه خشک و کم باران در جغرافیای کره زمین گفته می‌شود و به خاطر بارندگی سالیانه کم دارای پوشش گیاهی کمی است.
ویژگی آب و هوای اقلیم گرم و خشک
- بارندگی در مناطق خشک کم و نامنظم است
- مقدار باران در سالهای مختلف متفاوت است و ممکن است حتی چند سال بارندگی صورت نگیرد
- بارندگی اغلب شدید و به صورت رگبار است
- به علت خشکی و وزش باد میزان تبخیر و تعرق ب
- یشتر از بارندگی سالانه‌است
- وزش باد در مناطق خشک به ویژه بیابان‌ها شدید است که علاوه بر حمل ذرات گرد و غبار بر خشکی هوا می‌افزاید
از مهمترین مشخصات صحراها بارش کم باران، کم بودن پوشش گیاهی و اختلاف زیاد دمای روزانه است. در واقع صحرا به نواحی اطلاق می‌شود که با کمی رطوبت، موجودات زنده و تغییر شدید دمای شب و روز مشخص می‌شوند. صحرای غربی نام یک منطقه جغرافیایی در جنوب مغرب یا مراکش است. در فارسی به صحرای بسیار خشک و خالی اصطلاحاً صحرای برهوت گفته می‌شود.
ساختمان در اقلیم گرم و خشک
در رابطه با شرایط زمستانی این مناطق، فرم ساختمان می‌تواند در طول محور شرقی- غربی گسترش یابد. اما شرایط تابستانی حکم بر فشردگی ساختمان نموده و داشتن فرمی مکعب شکل را ضروری می‌نماید در هر صورت با بریدن قسمتی از این مکعب و پر نمودن حفره ایجاد شده با سایه (سایه دیوار، درخت، پیچک، چفته مو) و هوای خنک شده بوسیله تبخیر آب سطح چمن برگ درختان، حوض و فواره می‌توان اقلیم نسبتاً مطلوبی در ساختمان ایجاد نمود در اطراف این باغچه داخلی پلان ساختمان می‌تواند آزاد باشد بدین ترتیب پلان کلی ساختمان در این مناطق بطرف داخل معطوف می‌گردد. آنچه بدین ترتیب برای مناطق گرم و خشک پیشنهاد می‌گردد همان فرم زیبا و مشهور خانه‌های سنتی ایران است که از دوران ماقبل تاریخ تاکنون نه تنها در مناطق داخلی ایران بلکه در نواحی خشک خاورمیانه نیز تکرار شده است.
ساختمان های حیاط دار قدیمی بهترین فرم و ترکیب ممکن اجزاء یک ساختمان برای تعدیل اقلیم بشمار می‌روند. اطاقهای اینگونه منازل که فقط به داخل حیاط باز می‌شوند در برابر سرمای زمستان باد و طوفان شن که معمولاً در مناطق کویری در جریان است حفاظت می‌شوند. در زمستان اطاقهای رو به جنوب و در تابستان اطاقهای رو به شمال این مجموعه مورد استفاده قرار گرفته و بدین ترتیب محل زندگی نیز با اقلیم هماهنگ می‌گردد حیاطهای داخلی که شامل درخت، حوض و سطوح سبز گیاهان هستند یکی از مؤثرترین عوامل ایجاد رطوبت در هوای خشک اینگونه مناطق به شمار می‌روند. در شب هوای سرد مجاور پشت بام بطرف پائین حرکت کرده و در داخل حیاط و جسم دیوارها می‌ماند و به این ترتیب باعث افت حداکثر دمای هوای داخل حیاط در روز می‌شود در نتیجه در روز هنگامیکه دمای هوای خارجی و شدت تابش آفتاب به حداکثر می‌رسند هوای داخل ساختمان نسبتاً معتدل خواهد ماند.شهر هایی در ایران مانند: کاشان ، یزد ، شیراز که دارای این نوع آب و هوا هستند با معماری ایرانی در طی سال ها توانسته اند خانه ها و مراکز خود را با این نوع آب و هوا سازگار کنند همانطور که میدانید تعداد خیلی زیادی از بناها باسبک های معماری ایرانی هنوز پا برجا هستند و افتخار هنر و معماری ایران می باشند.
تهویه موردنیاز اقلیم گرم و خشک در مناطق گرم و خشک باید میزان تهویه طبیعی در روز را به حداقل ممکن رساند، چون در اثر ورود هوای گرم خارج بداخل، دمای هوا و سطوح داخلی نیز افزایش می‌یابد. به خصوص در طول روز که سرعت باد زیاد و در نتیجه میزان تهویه طبیعی نیز زیاد است، تغییرات دمای هوای داخلی در سطحی نزدیک به دمای هوای خارج تغییر می‌نماید. از طرف دیگر ، چون رطوبت هوای اینگونه مناطق کم است. حتی با جریان هوایی با سرعت کم امکان سرد شدن بدن از طریق تبخیر عرق بدن وجود داشته و در نتیجه احتیاج به سرعت زیاد هوا برای خنک سازی از راه تبخیر لازم نمی‌باشد. سرعت هوا برای ایجاد چنین وضعیتی می‌تواند cm 15 در ثانیه باشد و این سرعتی است که در نتیجه اختلاف دمای سطوح و همچنین در نتیجه نفوذ هوای خارج بداخل از طریق درز پنجره‌ها ، در هوای اطاق بوجود می‌آید و بدین ترتیب نیازی به باز بودن پنجره‌ها نخواهد بود. در عصر و شب ، بدلیل پایین بودن دمای هوای خارج نسبت به دمای هوا و سطوح داخلی تهویه طبیعی امکان سریع خنک شدن هوای داخلی را بوجود می‌آورد.
عمارت کاظمی تهران
شرایط آب و هوایی کلیه زیر گروه های اقلیمی این گروه در زمستان نسبتاً سرد و در تابستان نیمه گرم و خشک است. شرایط حرارتی هوا در فصل زمستان امکان بسیار زیادی را جهت استفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان بوجود می‌آورد و به همین دلیل تقریباً در کلیه زیرگروههای واقع در این پهنه اقلیمی درصد سالانه امکان بهره‌گیری از انرژی خورشیدی بالاتر از درصد نیازهای دیگر است. در این گروه بدلیل پایین بودن رطوبت نسبی هوا بخصوص در فصل گرم در کلیه زیرگروههای اقلیمی می‌توان با بهره‌گیری از عملکرد مصالح ساختمانی سنگین در بخشی از فصل گرم سال شرایط حرارتی فضاهای داخلی را کنترل نمود. اما شدت گرمای هوا در گرمترین ماههای سال درحدی است که سرمایش مکانیکی را ضروری می‌سازد. نوع سیستم مکانیکی مورد نیاز بدلیل بالا بودن رطوبت هوا و بدلیل گرمای شدید و هوا کولر گازی یا سیستم تهویه مطبوع و در سایر زیر گروههای این پهنه اقلیمی کولر آبی است.در هر صورت بهره‌گیری از انرژی خورشیدی ، کاهش اتلاف حرارت ساختمان و جلوگیری از تاثیر هوای گرم خارج و تابش شدید آفتاب بر ساختمان از اهداف عمده طراحی اقلیمی در این پهنه اقلیمی است.
دو اصل کلی برای طراحی اقلیمی در مناطق گرم و خشک:
۱. طراحی مناطق نیمه محافظت شده در خارج بنا
الف. استفاده از پوشش گیاهی برای خنک کردن محوطه
ب. استفاده از گیاهان در کنار دیوارهای خارجی ساختمان
پ. استفاده از بام و دیوار دو جداره جهت تهویه در داخل پوسته ساختمان
ج. استفاده از پوسته‌های دو جداره جهت جابجایی حرارت
۲- محافظت ساختمان در برابر تابش آفتاب در مواقع گرم سال:
الف. طراحی محوطه
ب. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان
ج. شکل و جهت دادن به بدنة ساختمان به منظور کاهش اثر آفتاب تابستان
د. کاهش انعکاس زمین و سطوح بیرون از پنجره‌های رو به آفتاب تابستان
ه. تأمین سایه برای دیوارهایی که رو به آفتاب تابستانی هستند.
ی. ایجاد سایه برای پنجره‌های رو به آفتاب تابستان
فشردگی و تراکم در طراحی پلان
طراحی پلان برای ساختمان های مناطق گرم و خشک به صورت فشرده و متراکم انجام می گیرد. با این روش سطوح خارجی مرتبط با فضای بیرون و میزان تبادل حرارتی در زمستان و تابستان در فضاهای داخلی به حداقل می رسد. سایه اندازی دیوار ها در طراحی پلان متراکم باعث ایجاد سایه شده و از تابش مستقیم خورشید به جداره ها جلوگیری می کند. در این حالت میزان تبادل حرارت در فصل های گرم و سرد پایین خواهد آمد.
ایوان و حیاط در مناطق گرم و خشک
وجود ایوان‌های بزرگ و عمیق با ارتفاع زیاد و حیاط هایی با پوشش گیاهی می تواند به بهتر شدن هوای فضاهای داخلی نیز کمک بسیار زیادی بکند. ویلای شمس در زرندیه ساوه، الماسی در دل کویر اثری موفق از گروه معماری کارند فضاهای مسکونی مدرن و امروزی است که با بهره گیری از این نکات در طراحی توانسته شرایط آسایش را برای ساکنان خود در مناطق اقلیم گرم و خشک فراهم کند. تراس باز این خانه را در تصویر زیر می بینید.
در حیاط مرکزی و گودال باغچه های خانه های قدیمی، برای ایجاد رطوبت در هوای خشک منطقه از سطوح گیاه کاری شده حوض آب و فواره استفاده می شده تا با توجه به سرمای شب در منطقه هوای سرد در طول شب در داخل حیاط نشست کرده و در داخل حیاط و بدنه دیوارها ذخیره شود و در طول روز که شدت تابش آفتاب بالاست و دمای بیرون ساختمان به حداکثر می رسد هوای داخل ساختمان و حیاط تعدیل شود. اینها تمهیداتی است که می توانند با ظاهری امروزی به فضای خانه های ما بیایند. گروه معماری کلیاس کویر نیز توانسته در این زمینه موفق باشد و خانه باغی خاطره انگیز در یزد را طراحی و اجرا کند که تصویری از حوض آن را در زیر می بینید.
درب و پنجره ها در طراحی معماری داخلی مناطق گرم و خشک
در طراحی معماري ايراني داخلی مناطق گرم و خشک تلاش می شود تا بازشوها در سطوح بیرونی و رو به معابر به حداقل تعداد ممکن برسند، تا فضاهای داخلی کمتر تحت تاثیر شرایط سخت پیرامون بنا باشد. همچنین این کار موجب جلوگیری از ورود گرد و خاک به فضاهای داخلی می شود. باز شوها و پنجره های مرتبط با محیط خارج به دلیل بالا رفتن هوای گرم و ورود اشعه های نور خورشید، در قسمت فوقانی دیوارها و در ابعادی کوچک نصب می شود، تا به این ترتیب خروج هوای گرم و کنترل تابش خورشید در فضاها صورت بگیرد و به تهویه هوا کمک شود. وجود سایبان های خارجی می تواند به این موضوع کمک بسیار زیادی بکند.
در معماری کویری گذشته ایران درب و پنجره ها بیشتر رو به حیاط مرکزی باز می شده تا کمتر تحت تاثیر شرایط سخت و طاقت فرسای محیط بیرون ساختمان باشد.
خانه طباطبائی های کاشان
مصالح با ظرفیت حرارتی بالا در معماری داخلی مناطق گرم و خشک
استفاده از مصالح با ظرفیت حرارتی بالا برای مناطق گرم و خشک مناسب خواهد بود. این مصالح باعث می شود گرمای محیط اطراف ساختمان با تاخیر بیشتری از بدنه دیوار عبور کرده و به فضای داخلی راه پیدا کند. امروزه آجر می تواند گزینه مناسبی برای انتخاب مصالح ساختمان های این مناطق کشور باشد.
گل و خاک دارای ظرفیت حرارتی بالای هستند. در معماری گذشته ایران خشت و گل از مهمترین مصالح مصرفی در ساختمان های مناطق کویری بوده است. خشت با مدت زمان تاخیری ۷ الی۹ ساعت گرمای بیرون را در طول روز در داخل دیوار ذخیره کرده و در هنگام شب که هوا سرد است، با از دست دادن حرارت باعث تعدیل دمای داخل ساختمان می شود.
خانه طباطبائی های کاشان
بهتر است از مصالحی به رنگ روشن در اقلیم گرم و خشک استفاده شود. این کار باعث می شود تا سطوحی صیقلی تر و صافتر داشته باشند و نور خورشید را منعکس کنند. سطوح نمای خارجی نیز به رنگ روشن انتخاب می شوند تا حرارت ناشی از تابش آفتاب کمتر جذب دیوار شود.
وجود پاسیو و حوضخانه در فضای داخلی ساختمان های اقلیم گرم و خشک
آب دارای ظرفیت گرمایی بسیار بالایی است. در گذشته معماران راه حل هایی را برای آوردن آب به فضای داخلی خانه می یافتند تا به کمک آن بتوانند مقداری به تعدیل دمای هوا کمک کنند.
حوضخانه قسمتی از خانه ایرانی بود که در زیر گنبدخانه ویژگی هایی همچون خنکی، رطوبت و انعکاس تصاویری متنوع را فراهم می کرد. شاید وجود پاسیو، حوض کوچک و گیاهانی در فضای داخلی خانه های امروزی راه حلی مشابه به آنچه باشد که معماران گذشته برای روبرو شدن با گرمای هوا به کار می گرفته اند.
مقالات پیشنهادی
اقلیم کوهستانی وسرد|طراحی اقلیمی
اقلیم گرم ومرطوب|طراحی اقلیمی
اقليم معتدل و مرطوب|طراحی اقلیمی
