دانلود مقاله تهران

موقعیت جغرافیایی- موقعیت طبیعی- زمین لرزه- ویژگیهای اقلیمی- احکام و ضوابط طراحی
ویژگیهای جغرافیایی و اقلیمی منطقه
محل مورد نظر برای طراحی، در منطقه دو، شهرداری تهران واقع می‌باشد.

مطالعه ویژگیهای اقلیمی پروژه حاضر، بر اساس آمار 15 ساله (1344-1359 ه .ش) ثبت شده در ایستگاه کلیماتیک مستقر در نمایشگاه بین‌المللی تهران انجام می‌یابد.

ایستگاه نمایشگاه بین‌المللی در ارتفاع 1541 متری با عرض جغرافیایی 57 35 شمالی و طول جغرافیایی 25 51 قرار گرفته است.

در ابتدا توضیحاتی کلی در مورد موقعیت جغرافیایی شهر تهران آورده شده و سپس به تفصیل ویژگیهای اقلیمی منطقه مورد نظر بررسی شده است.

هدف از این مطالعات دستیابی به اطلاعاتی است که از طریق آن، می‌توان معماری بناهای مورد نظر را تا حد امکان با شرایط و مقتضیات اقلیمی انطباق داد و شرایط زندگی و یا بهره‌گیری از فضاهای مجموعه را با وضعیت آب و هوایی محیط تنظیم نمود.
- خلاصه روند دویست ساله توسعه و گسترش شهر تهران
شهر تهران از حدود دویست سال پیش که پایتخت اعلام شد تا به امروز تحولات بسیاری را از سر گذرانیده است و طی ادوار مختلف توسعه، به کلان شهر کنونی تبدیل شده است.

شهر تهران عمدتاً در سه مقطع گسترش یافته است؛ اول در زمان صفویه و قاجاریه، دوم در زمان پهلوی اول و سوم در زمان پهلوی دوم.

حرکت طبیعی گسترش شهر تهران طی دوران صفویه و قاجاریه و به حکومت رسیدن رضاشاه، دچار تحولات جدیدی شد.

وسعت شهر تهران طی دوران کوتاه حکومت وی به سرعت افزایش یافت و از حدود 24 کیلومتر مربع در سال 1301 ه .

ش به حدود 45 کیلومتر مربع در سال 1320 ه .ش رسید.

یعنی مساحت شهر در ظرف کمتر از 20 سال، تقریباً دو برابر شد.

هسته مرکزی شهر نیز با توجه به جاذبه شمال شهر و شمیرانات به طرف آن کشیده می‌شود، به طوریکه امروزه مرکز تهران از بازار به خیابان انقلاب تغییر مکان داده است، یعنی 4 کیلومتر حرکت کرده است.

در نقشه‌های گسترش شهر تهران در دوره‌های مختلف، این تغییرات به وضوح دیده می‌شود.

جمعیت شهر تهران در طی سالهای 1166 ه .

ش تا 1365 ه .

ش از بیست هزار نفر به 6 میلیون نفر رسید.

یعنی 300 برابر و وسعت شهر از 2/7 کیلومتر مربع به 620 کیلومتر مربع رسید یعنی وسعت شهر 76 برابر شد.

(1)
شهر تهران از حدود دویست سال پیش که پایتخت اعلام شد تا به امروز تحولات بسیاری را از سر گذرانیده است و طی ادوار مختلف توسعه، به کلان شهر کنونی تبدیل شده است.

وسعت شهر تهران طی دوران کوتاه حکومت وی به سرعت افزایش یافت و از حدود 24 کیلومتر مربع در سال 1301 هـ .

ش به حدود 45 کیلومتر مربع در سال 1320 هـ .ش رسید.

جمعیت شهر تهران در طی سالهای 1166 هـ .

ش تا 1365 هـ .

(1) - موقعیت جغرافیایی شهر تهران در دامنه جنوبی کوههای البرز و حاشیه شمالی کویر مرکزی ایران، در دشتی نسبتاً هموار واقع شده که شیبش از شمال به جنوب است و به وسیله دو رود اصلی کرج در باختر و جاجرود در خاور همراه با رودهای فصلی جعفرآباد یا دربند، دارآباد، درکه و کن که همگی از شمال به جنوب جریان دارند، مشروب می‌گردد.

شهر تهران از نظر جغرافیایی در عرض شمالی 35 و 35 تا 50 و 35 و طول خاوری 4 و 51 تا 33 و 51 قرار دارد و ارتفاعش در جنوب (پالایشگاه تهران) 1160 متر و در نواحی مرکزی (پارک شهر) 1210 متر و در شمال (سعدآباد) 1700 متر است.

دشت تهران به طور کلی دارای آب و هوایی گرم و خشک است و فقط نواحی شمالی‌اش که در دامنه‌های کوهستان البرز واقع است، اندکی متعادل و مرطوب می‌باشد.

هوای شهر تهران در تابستان گرم و خشک و در زمستان معتدل و سرد است.

حداکثر دمای ثبت شده حدود 44 درجه و حداقل 8/14- درجه و متوسط سالانه آن حدود 7/16 درجه سانتیگراد است.

متوسط بارندگی حدود 320 میلیمتر و دامنه تغییرات آن از 200 تا 400 میلیمتر، از سالی به سال دیگر نوسان دارد.

از نظر زمین لرزه، تهران جزء مناطق پرزیان (8 تا 10 درجه مرکالی) محسوب می‌گردد.

(2) - موقعیت طبیعی شهر تهران در بخشی واقع شده، که از نظر طبیعی بزرگترین تغییرات را در کنار خود دارد.

دریای مازندران در فاصله جغرافیایی 120 کیلومتری محدوده تهران قرار دارد.

رطوبت و بارندگی زیاد در سواحل آن، نواحی سرسبز شمالی را ایجاد نموده و هوای معتدل را به طرف جنوب هدایت می‌کند.

سلسله جبال البرز، تهران را از سواحل دریای مازندران جدا نموده و مناظر کوهستانی شمال شهر را به وجود می‌آورد.

منطقه تهران در دامنه بلندترین ارتفاعات البرز قرار گرفته، که از شمال به جنوب دارای شیب‌تندی می‌باشد.

برودت هوای کوهستان و اختلاف درجه آن با دشتهای گرم منطقه جنوب تهران، وزش باد خنکی را از جانب شمال به جنوب باعث می‌شود.

در جنوب شهر تهران ناحیه بیابانی قرار گرفته و هوای آن گرم و خشک است.

در قسمت غربی دشت قزوین قرار گرفته که یکی از مناطق حاصلخیز جنوب کوههای البرز را تشکیل می‌دهد.

(3) - پهنه‌بندی خر زمین لرزه در تهران مطالعات زمین‌شناسی نشان می‌دهد که اصولاً شهر تهران در منطقه زلزله خیز قرار دارد و با توجه به این نکته، لازم است که در ساخت و سازهای تهران به این نکته توجه کامل شود.

اما در همین رابطه بخش‌هایی از گستره تهران در مناطقی از پهنه زمین لرزه قرار دارند که لازم است از ساخت و ساز در این نقاط اجتناب شود.

این مناطق عموماً در شمال تهران متمرکز شده و مجموعه‌ای از این نقاط نیز در جنوب شهر تهران به سمت غرب تمرکز یافته‌اند.

لذا در تمامی طراحی‌ها، مسئله زلزله خیزی باید مد نظر قرار گیرد.

در ایران فعالیتهای مختلفی جهت شناسایی این پدیده مخرب صورت گرفته، که در نهایت منجر به تدوین آئین‌نامه طرح و محاسبه ساختمانها در برابر زلزله (نشریه شماره 82 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن) شده است.

با توجه به این آئین‌نامه، سازه باید حتی‌الامکان با پلانی ساده و متقارن طراحی گردد.

همچنین باید دارای سیستم فلزی یا بتنی باشد و قدرت انتقال نیروهای زلزله را داشته باشد.

(3) - ویژگیهای اقلیمی نمی‌توان نشان داد، تهران به 5 حوزه اقلیمی تقسیم شده است لذا با در نظر گرفتن این مطلب تنها آمار مربوط به حوزه مورد نظر بررسی شده است.

- دما بر اساس امار تحلیل شده 15 ساله ایستگاه نمایشگاه بین‌المللی تهران، سردترین ماه سال، دی با حداقل 4/3- درجه و گرمترین ماه تیر با حداکثر 4/33 درجه است.

برای گرمایش با توجه به حرارت پایین می‌توان از وسایل مکانیکی خصوصاً نوع غیر مرطوب آن در ساختمانها استفاده کرد.

به طور کلی آب و هوای حوزه شمالی تهران در تابستان نسبتاً مناسب و در زمستان سرد است.

مطلق درجه حرارت ثبت شده در طی 15 سال در حوزه شمالی حداقل 5/13- درجه و حداکثر مطلق 39 درجه است.

میانگین مطلق درجه حرارت در فصول مختلف سال در این حوزه از 5/7- تا 7/35 تغییر می‌کند.

(4) - میزان بارش بر اساس آمار بارندگی دوره 15 ساله (1344 تا 1359) در حوزه شمالی شهر تهران، میزان بارندگی در این منطقه از 300 تا 500 میلیمتر در فصول مختلف سال متغیر بوده است و حداکثر میزان بارندگی در ماه اسفند به میزان 82 میلیمتر است.

در ماههای آذر، دی و بهمن، بارندگی در این حوزه متداول است.

ماههای خرداد، تیر، مرداد و شهریور با بارندگی محدود از کم بارانترین ایام در این حوزه می‌باشد.

با توجه به نمودار میانگین دمای روزانه و بارش ماهانه، فصل خشک حوزه شمالی، از ماه تیر شروع شده و تا شهریور ادامه می‌یابد.

حداکثر مطلق ثبت شده بارندگی طی یک ماه در این حوزه 185 میلیمتر است و میانگین مجموع بارندگی سالیانه در طی این 15 ساله 409 میلیمتر گزارش شده است.

(4) - رطوبت نسبی متوسط حداکثر میزان رطوبت نسبی در حوزه شمالی مربوط به ماههای آذر و دی است که میزان رطوبت به 76 تا 79 درصد می‌رسد و حداقل آن مربوط به ماههای تیر، مرداد، شهریور می‌باشد که این میزان بین 40 تا 43 درصد است.

از رابطه بین میزان رطوبت و دما استنباط می‌گردد که ماههای سرد این حوزه دارای رطوبت کافی و در فصول گرم از میزان رطوبت کاسته شده و در حدود نامناسبی قرار دارد.

(5) - روزهای یخبندان آمار میانگین دوره 15 ساله حوزه شمالی نشان می‌دهد که در این حوزه در طول سال به طور متوسط 73 روز یخبندان طی ماههای آبان الی اسفند به وقوع می‌پیوندد که حداکثر آن در ماه دی و حداقل آن در ماه آبان گزارش شده است.

(5) - روزهای بارانی تعداد روزهای بارانی که در آن بیش از 1 میلیمتر در حوزه شمال تهران باران باریده است، بر اساس آمار 15 ساله مورد مطالعه، به صورت میانگین 57 روز می‌باشد.

حداکثر باران که در طی یک ماه باریده، در طی این دوره آماری 185 میلیمتر و طی یک روز 5/24 میلیمتر گزارش شده است.

در طی آمار ثبت شده 15 ساله در ماه شهریور در این حوزه بارش نبوده و بیشترین بارش متداول در ماه اسفند با میانگین 9 روز می‌باشد.

(5) - باد جمع‌بندی امار جدول حداکثر وزش باد 15 ساله نشان‌گر آن است که : ماههای آذر، دی، بهمن ماههای آرامی هستند.

بیشترین میزان وزش باد در ماه فروردین است.

سرعت تمامی بادهای منطقه‌ای تهران از 16 کیلومتر در ساعت کمتر بوده و این آمار، حاکی از بودن باد مطلوب، در طول فصول گرم سال است.

به جز فصل تابستان نیمی از بادها از سمت غرب و 10 درصد از جنوب شرقی می‌وزند.

در فصل تابستان 35 درصد بادها از سمت جنوب‌شرقی و 17 درصد از سمت جنوب منطقه می‌وزند.

بادهای نسبتاً شدید (از 10 کیلومتر به بالا) از سمت غرب به سوی منطقه می‌وزند که سرعت این گونه بادها در فصول بهار، پائیز و زمستان تا 14 کیلومتر در ساعت به ثبت رسیده است.

در فصل تابستان، علاوه بر بادهای وزنده از سمت غرب، بادهای جنوب‌شرقی نیز از سرعت و دفعات کافی بهره‌مند می‌باشد.

بادهای جنوب شرقی از جریانهای هوای نواحی مرکزی ایران بوده و به عنوان باد غالب در فصل تابستان گرد و غبار و شن به همراه می‌آورند.

بادهای موسمی و محلی تهران به دلیل وجود ارتفاعات و درجه حرارت توده سنگی شمال و دشت جنوب، در روز از جنوب به شمال و در شب از شمال به جنوب می‌وزد.

(6) - تاثیر جهات وزش باد در ساختمان دومین عامل مهم در تعیین جهت مناسب ساختمان، وزش باد می‌باشد.

با توجه به مطالعه آمار مربوطه، در فصول بهار، پائیز و زمستان بادهای نسبتاً شدید از سمت غرب می‌وزد و در فصل تابستان علاوه بر سمت غرب، بادهای جنوب‌شرقی که از جریانات هوای نواحی مرکزی ایران بوده، به عنوان باد غالب تابستان، گرد و غبار و شن به همراه می‌آورند.

بنابراین می‌توان باد غرب را به عنوان باد غالب و مزاحم در نظر گرفت و تمهیدات لازم را جهت تعدیل آن اتخاذ کرد.

با توجه به این نکته که زاویه 25 درجه، زاویه حد پذیرش باد و یا رد باد می‌باشد و با توجه به جهت باد مزاحم که از سمت جنوب غربی می‌وزد، مناسب‌ترین جهت استقرار بنا در رابطه با وزش باد، محور 45 درجه جنوب‌شرقی است و با توجه به زاویه حد پذیرش و یا رد باد.

جهات 20 درجه از جنوب به شرق تا 20 درجه از شرق به جنوب جهات قابل قبول در رابطه با رد باد مزاحم می‌باشد.

ضمناً بهتر است که از امتدادهای طولانی و ایجاد کانال در جهات شرقی- غربی اجتناب کرد و با توجه به جهتهای اصلی استقرار واحدهای ساختمانی در حوزه‌ای که توضیح داده شد، به کمک ایجاد شکستگیهای در راستای شرقی- غربی، باعث جلوگیری از کانالیزه شدن باد غالب غربی شده و برای استفاده از بادهای محلی که باد مطبوع می‌باشد و از سمت شمال به جنوب و بالعکس می‌وزد، بهتر است.

کانال‌های تهویه‌ای بین ساختمانها در جهت شمالی- جنوبی در نظر گرفته شود.

(6) - تاثیر جهات تابش خورشید در استقرار ساختمان اگر به نمودار وضعیت تابش خورشید در عرض جغرافیایی مربوط به تهران توجه شود (نمودار موقعیت و زوایای تابش آفتاب در طول سال) مشاهده خواهد شد، زاویه تابش آفتاب در اول دی ماه به حداقل (30 درجه) و در اول تیرماه به حداکثر (78 درجه) می‌رسد.

بدین ترتیب در اول دی ماه که کوتاه‌ترین و معمولاً یکی از سردترین روزهای سال است، یک دیوار جنوبی به ارتفاع یک متر، سایه‌ای به طول 73/1 متر، در پشت خود ایجاد می‌نماید.

همین دیوار در اول تیرماه سایه‌ای به طول 21 سانتیمتر، در پشت خود ایجاد می‌نماید.

بر این اساس، لازم است به این زاویه توجه شده، فاصله دو ساختمان از یکدیگر به نحوی باشد که تابش خورشید به داخل هر دو ساختمان نفوذ نماید.

بدین خاطر ساختمان‌ها می‌باید به نسبت 1 به 73/1 ارتفاع ساختمان جنوبی و با توجه به کسر اختلاف تراز از یکدیگر فاصله داشته باشند.

رعایت این نسبت فاصله موجب می‌گردد تا در طول زمستان، ساختمان‌ها و یا بخش‌های مجزای یک بنا آفتاب‌گیری کاملی داشته باشند.

با توجه به نمودار مذکور مشخص می‌شود که در گرمترین مواقع سال مدت زمانی که خورشید در آسمان تهران حضور دارد، از ساعت 5 صبح الی 19 و در سردترین مواقع سال از ساعت 30/7 الی 45/16 می‌باشد.

به همین منظور، نمودار مسیر حرکت خورشید در منطقه می‌تواند در تعیین موقعیت و جهات اصلی و فرعی ساختمانها، طراحی پنجره‌ها، سایبانها و محاسبات حرارتی و … مورد استفاده قرار گیرد.

برای تعیین جهت استقرار بنا و مقابله با گرمای حاصله از خورشید در مواقع گرم و در اختیار گرفتن این انرژی در مواقع سرد، باید حالتی را انتخاب کرد که بنا در تابستان کمترین حرارت را از آفتاب و محیط اطراف کسب کند و در زمستان علاوه بر اینکه کمترین حرارت را از دست بدهد، بیشترین حرارت را از آفتاب و محیط اطراف کسب نماید.

از وسایلی از قبیل پیرانومتر (Pyranometer) می‌توان دریافت که برای کسب گرمای حاصله از خورشید در مواقع سرد و گرم باید بنا در محدوده جنوب تا 45 درجه به سمت شرق قرار بگیرد.

با توجه به این مطلب که تهران از نظر آب و هوایی دارای زمستان سرد و تابستان تقریباً گرم است باید سعی بر این داشت که انرژی خورشیدی تابنده شده بر سطوح قائم بنا در زمستان به بیشترین سطوح بنا تاثیر بگذارد و در تابستان کمترین سطوح ساختمان در معرض این پرتوها باشد.

در نمودار انرژی خورشیدی تابیده شده بر سطوح قائم حداکثر انرژی که توسط دیواره‌ها (در 36 درجه عرض جغرافیایی برای زمانی که بنا 5/22 درجه به طرف شرق انحراف داشته باشد) از خورشید تابیده شده کسب می‌شود مشاهده می‌گردد.

در این وضعیت جبهه جنوبی مجموعه در زمستان تقریباً از ساعت 5/7 صبح شروع به کسب انرژی از پرتوهای خورشید می‌کند و در ساعت 30/10 به حداکثر میزان ذخیره می‌رسد و تا ساعت 4 بعداز ظهر این ذخیره را به تدریج از دست می‌دهد که در همین زمان جبهه غربی به حداکثر میزان ذخیره انرژی خورشید می‌رسد.

از دیگر جهات شایان تاثیر تابش آفتاب، مقابله با تابش آفتاب در فضاهای باز و مرتبط با هوای آزاد است.

در مراکز تجاری و اداری، عمدتاً فعالیت‌های آمد و شد در معابر بین ساعت 8 صبح الی 5 بعداز ظهر صورت می‌گیرد و لازم است در فصول تابستان و زمستان آسایش عبوری تامین شود.

در استقرار تراکمی چنین کاربریهایی می‌توان با تو رفتگی طبقات همکف به نسبت طبقات فوقانی فضای عبوری سرپوشیده‌ای را تامین نمود.

این فضا در تابستان عابرین را از تابش آفتاب محفوظ خواهد داشت و در مواقع بارانی از خیس شدن عابرین جلوگیری خواهد کرد.

- ارتفاع بناها نورگیری کامل و بهره‌وری از انرژی خورشیدی محدودیت‌هایی را در حداکثر ارتفاع بناهای شهر با توجه به قطعات تفکیکی خواهد داشت.

به طوری که اگر قطعات تفکیکی اراضی داخل شهری طولی حدود 20 متر داشته باشند، حداکثر ارتفاع بنا با توجه به شیب 5 تا 6 درصد و پوشش 60 درصد زمین در همکف، حدوداً 6 متر یا دو طبقه است.

برای رسیدن به ارتفاع‌های چندین طبقه طول قطعات تفکیکی باید بسیار بیش از 20 متر باشد.(6) بررسی و نتیجه‌گیری از آمارهای موجود جغرافیایی و اقلیمی منطقه با توجه به شناخت تحولات و تغییرات شرایط آب و هوایی در عرض سال، جهت استقرار، فرم و امکانات ساختمانی برای مقابله با شرایط نامساعد آب و هوایی باید طوری طراحی گردند، که ضمن دوری از جریان بادهای غیر مفید در مواقع سرد، از حریم آفتاب استفاده گردد و ضمن بهره‌برداری از بادهای مفید در مواقع گرم، از حریم آفتاب پرهیز شود تا شرایط راحت حرارتی فراهم شود.

معماری هم ساز با اقلیم چیزی جز رعایت دستورالعمل‌های بالا در تمام مراحل ساخت و طراحی نیست.

- احکام و ضوابط طراحی معماری با استفاده از نقشه‌بندی اقلیمی ایران، نتایج زیر دست می‌آید: الف- افزایش رطوبت هوا، با استفاده از آب نماهای واقع در سایه، باغچه، حیاط داخلی، پرده‌های مطلوب و کولر آبی.

ب- محافظت بنا در برابر هوای گرم خارج، با احداث بنا در داخل زمین، مصالح سنگین، پلان فشرده و متراکم، جدا کردن فضاهای حرارت زا، از سایر فضاها، عایق‌حرارتی، پنجره‌های کوچک و کم و شیشه‌های دو جداره.

ج- محافظت بنا در مقابل تابش آفتاب، با اجتناب از شیب رو به شرق یا غرب، جهت استقرار مناسب، مصالح مناسب، درختان خزان‌دار، گسترش پلان در جهت شرق و غرب، با ایجاد بافتی فشرده در پلان، پارکینگ سرپوشیده در سمت غرب، گشودن فضاهای اصلی به حیاط‌ها یا تراس‌های سایه‌دار داخلی، رنگ روشن سطوح اجتناب از پنجره سقفی و پنجره در نماهای شرقی و غربی، مگر این که کاملاً در سایه باشد و جلو آمدگی بام وایوان‌های سرپوشیده و سایبانهای مشبک.

د- کاهش تاثیر باد در اتلاف حرارت بنا، با عدم احداث بنا در قسمت فوقانی تپه‌ها، احداث بنا در دامنه‌های پشت به باد، پلان‌های فشرده با بافت متراکم، بام شیب‌دار در جهت باد، بادشکن‌های مختلف مثل دیوار، درخت، حصار و نرده‌های مشبک جهت جلوگیری از نفوذ برف به بازشوها، حداقل تعداد بازشوها و احداث آنها در جهت پشت به باد و محافظت آنها، درزبندی آنها و بالا بردن کف ورودی نسبت به کف خارجی و پرده‌های داخلی.

هـ - کاهش اتلاف حرارت ساختمان، با عدم احداث بنا در شیب‌های منفی و فرورفتگی، استقرار بناهای به هم پیوسته در بخش‌های میانی شیب‌های رو به جنوب و در داخل زمین، پلان‌های فشرده، پوشاندن خارج ساختمان با بوته‌ها و گیاهان همیشه سبز، بناهای دو طبقه، دیوارهای مشترک، فضاهای گرمازا در مرکز پلان، فضاهای کم اهمیت به عنوان عایق حرارتی در جدارای سرد بنا و فضاهای زیر شیروانی، شیشه‌های دو جداره و سه جداره، شبکه متحرک در پشت پنجره‌ها، ورقه عایق داخل بازشوها پرده‌های داخلی، اجتناب از پنجره‌های بزرگ در نماهای شمالی.

پی‌نوشتها : 1- شیرزاد خادم‌حسینی- کلانی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه علم و صنعت ایران، 1379.

2- حسین کریمان، تهران در گذشته و حال، برگرفته از صفحات 2، 3، 15 تا 20.

3- مهندسین مشاور آتک، طرح جامع ساماندهی تهران، مطالعات اقلیمی و جغرافیائی.

4- ماندانا مهر افشان، موزه فرش، پایان‌نامه کارشناسی ارشد معماری، دانشگاه علم و صنعت، 1374، ص 82.

5- نازلی طاهریان، مجتمع نگهداری کودکان بی سرپرست، پایان نامه کارشناسی ارشد معماری، دانشگاه تهران، 1376، ص 21.

6- نازلی طاهریان، همان، ص 22.

7- نازلی طاهریان، همان، ص 17.

نمودارها و نتایج گرفته شده از آنها با استفاده از روشهای موجود در کتابهای زیر می‌باشد: - مرتضی کسمائی، اقلیم معماری، 1372.

- مرتضی کسمائی، پهنه بندی اقلیمی.

- مرتضی کسمائی، راهنمای طراحی اقلیمی، 1368.