نقش جرم حرارتی خاک در کنترل شرایط محیطی ساختمان

ایرانیان باستان در مناطقی با توپوگرافی مناسب و زمین مستحکم از خاصیت جرم حرارتی زمین برای فراهم آوردن شرایط حرارتی مناسب در تابستان و زمستان های سخت استفاده می کرده اند. برای بررسی این موضوع و تعیین میزان کارایی فضاهای زیرزمینی در مناطق گرم و خشک ایران، در این مقاله به تحقیق میدانی در تعدادی از بناهای تاریخی شهر کاشان در تابستان و زمستان ۱۳۹۰ و زمستان ۱۳۹۲ پرداخته شده است. برای دستیابی به این هدف زیرزمین هایی با عمق های متفاوت (۳-، ۶-،۱۲- ، و ۱۴- متر)  برای برداشت اطلاعات انتخاب و سپس از دستگاه هواشناسی کسترل برای جمع آوری داده ها در این فضاها استفاده شد. همچنین برای ثبت اطلاعات محلی، یک دستگاه هواشناسی نیز به صورت ثابت و مرجع، روی بام نصب گردید. برای مقایسه شرایط گرمایی فضاهای انتخابی با شرایط آسایش گرمایی انسان در داخل ساختمان، از نمودار زیست اقلیمی ساختمانی گیوانی استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که، زمانی که دمای هوای محلی در روز و شب تابستان بین ۲۷ تا ۴۳ درجه سانتی گرادست، دمای هوا در زیرزمین های مختلف بین ۲۳ تا ۲۹ درجه سانتی گراد است. در زمستان در حالی که دمای هوای محلی بین ۳ تا ۱۴ درجه در شب و روز متغیر است، دمای هوا در زیرزمین ها بین ۱۰ تا ۱۴ درجه سانتی گراد و تغییرات کم آن مرتبط با عمق زیرزمین یا امکان تبادل هوا با بیرون است. این امر نشان دهنده تاثیر مهم جرم حرارتی خاک بر کنترل تغییرات دمایی در تابستان های داغ و زمستان های سرد منطقه خشکی نظیر کاشان است.