معابر غیر مستقیم،پر پیچ و خم و سرپوشیده )دارای ساباط( به منظور حفاظت عابرین شکل می گیرند.این معابر ارگانیک از یک سو مانع نفوذ بادهای مزاحم بوده و از سوی دیگر به دلیل دارا بودن عمق زیاد بیشترین میزان سایه را فراهم می کنند.کوچه های باریک و محصور باعث سهولت حرکت بین بلوک های ساختمانی شده و دیوارهای بلند خانه هایی که کوچه ها را محصور کرده اند؛سایه اندازی کرده و افراد را در تابستان های گرم از گزند آفتاب محفوظ داشته است( هاشمی، ۱۳۹۲) و (کسمایی، ۱۳۹۱).
۳-۳-۲- مقیاس بنای معماری
معماران این دیار با زیرکی و ذکاوت، ترفندهایی خاص در آفرینش و خلق عناصر معماری گوناگون و در پارهای موارد منحصر به فرد به کار گرفته اند تا موجبات آسایش و راحتی زندگی انسان کویری را فراهم آورند . این بناها که با گذشت زمان همچنان پابرجا هستند ، در زمان خود به بهترین نحو، پاسخگوی نیازهای محیطی، فرهنگی و اقتصادی ساکنان بوده و بنابراین اصول حاکم بر آن ها میتواند مبین اصول معماری پایدار باشد. پایداری مفهومی است که بیشتر به عنوان اندازه ارزش یک روش به کار برده می شود و فرآیندی قابل تکرار است . با این نگرش، درک اصول و ارزشهای تکرارپذیر معماری بومی، بسیار با ارزش میباشد . مسلما معماری اعصار گذشته پاسخگوی نیازهای زمان خویش بوده و تکرار آن امری بیهوده است. با فهم کاربردی بودن ارزشهای استخراج شده این نوع از معماری پایدار، می­توان به گونه ای از معماری دست یافت که همچون معماری گذشته به خوبی کار میکند و پاسخگوی نیازهای انسانی است( هاشمی، ۱۳۹۲).

ویژگی‌های معماری سنتی شهر یزد
ساخت بناها بصورت حیاط مرکزی و نیمه درون گرا و بام هایی با جان پناه بلند:
جان پناه بلند بام ها علاوه بر اینکه خانه ها را از انظار محفوظ می دارد و مانع مناسبی است در مقابل باد نامطلوب روی بام ها و کوچه ها سایه می اندازدو کوچه هاو حیاط ها را گود تر میکنند.این بسته بودن،گود و پر سایه بودن تماس مجموعه را با گرمای خارج کم می­ کند( هاشمی، ۱۳۹۲) و (کسمایی، ۱۳۹۱).
مرتفع ساختن اتاق‌ها
استفاده از ایوان‌های وسیع و مرتفع
استفاده از رنگ روشن
بافت متراکم
مصالح با ظرفیت حرارتی زیاد:
در اقلیم گرم و خشک فلات مرکزی ایران،استفاده از مصالح با ظرفیت حرارتی بالا که در مقابل گرما مقاومت فراوانی دارند،در میزان راحتی ساکنان تاثیر زیادی خواهد داشت.در این اقلیم ساخت مساکن خشت و گلی از شیوه های انطباق با محیط سخت بیابان بوده است.گل و مشتقات آن علاوه بر ظرفیت حرارتی بالا،به دلیل دارا بودن رنگ روشن مقدار زیادی از انرژی خورشید را منعکس می نمایند و از این رو ساختمان ها را در تابستان،سرد و در زمستان گرم نگه می دارد( هاشمی، ۱۳۹۲) و (کسمایی، ۱۳۹۱).
استفاده از بادگیر
بام مسطح یا گنبدی
استقرار روی زمین
۳-۴- ایده های اقلیمی خاک پناهندگی شهر یزد
شهر یزد به دلیل قرارگیری در منطقه گرم و خشک و شرایط سخت اقلیمی، از گذشته در پی مقابله با مضرات محیطی و سختی های آب و هوایی است. از این رو با تکنیک هاو ترفندهای مختلف گونه زندگی همساز با اقلیم را پیش رو گرفته است. یکی از ایده هایی که این شهر در معماری خود پی میگیرد، ستفاده از ظرفیت حرارتی خاک است. پناه بردن به دل زمین یکی از شیوه های معمول و متداولی است که در گونه های مختلف ساختمانی در این شهر رواج دارد.در ادامه گونه های رایج خاک پناهندگی در شهر یزد توصیف می­گردد.
۳-۴-۱- سرداب
سرداب یا زیرزمین به طبقه زیرین ساختمان اطلاق میشود که در مناطق گرمسیری برای حفاظت از گرمای شدید ساخته می شود. در گذشته در خانه های مناطق گرمسیری و در زیر ساختمان و بنای قابل سکونت ، زیرزمین ها را به شکلی طراحی میکردند که از طریق بادگیرها هوای خنک و مطبوع در خانه جریان داشته باشد. سرداب ها علاوه بر خنک نگهداشتن آب، وظیفه نگهداری مواد غذایی و مواد قابل فساد و خنک سازی خانه را نیز بر عهده داشته اند.
سرداب در خانه های گرمسیری ، معمولا در بخش تابستان نشین خانه ها قرار دارد و در تابستانها برای در امان ماندن از گرمای شدید به آن پناه می بردند . هوا از طریق بادگیر و پنجره های مابین سطح حیاط و سقف سرداب ،در داخلبه جریان می افتند. در بعضی از خانه ها که شاخه های مسیر قنات اززیر آن رد می شده است از سرداب راهی به قنات جهت دسترسی به آن وجود داشته است و گاهی نیز آب قنات از یک طرف وارد حوض کوچکی میشده و از طرف دیگر آن خارج میشده است که به محل آن اطاق حوض خانه میگفته اند. وجود حوض آب و مجاری ورودی بادگیر ، باعث افزایش رطوبت و برودت در این فضا می شده است (تصویر۹).
تصویر ۹- مقطع سرداب خانه سیگاری در یزد (ماخذ: نگارنده)
۳-۴-۲- آب انبار
آب انبار که به نام های حوض انبار،برکه و آبدان،آبگیر و تالاب نیز نامیده شده است، نوعی مخزن آب سرپوشیده و آب بندی شده در پایین تر از سطح زمین بوده که به منظور ذخیره آب آشامیدنی و خنک ساخته شده است. مخزن آبانبارها از طریق کانال هایی به طول چندین کیلومتر در سردترین شب های زمستان با آب سرد پر میشده است. اغلب کانال ها روباز بوده تا آب از طریق سرمایش تبخیری و تشعشعی خنک شود . در تابستان آب درونی مخزن به صورت لایه ای حرارتی درآمده به گونه ای که دمای آب نزدیک به کف تقریبا همان دمای آبی بوده که مخزن در زمستان با آن پر می شده است . علت لایه بندی حرارتی آب درون مخزن وجود بادگیرها است که با برخورد هوا به سطح آب مخزن باعث تبخیر آن شده که در نتیجه لایه سطحی آب ، گرمای خود را از دست داده و جایخود را با چند لایه گرمتر و زیرین خود به علت جرم مخصوص بیشتر عوض مینمای.شیر برداشت آب ازمخزن در پایین ترین نقطه مخزن قرار گرفته به نحوی که هیچ گونه اغتشاشی در طبقه بندی حرارتی موجود ایجاد نشده و لایه بندی حرارتی حفظ میشده است. همچنین حضورخاک در اطراف خزینه باعث جلوگیری از اتلاف و دریافت حرارتی آب میشده است (تصویر۱۰).

تصویر ۱۰- آب انباری در شهر یزد ^[۳۲]
۳-۴-۳- گودال باغچه
در فرهنگ معین گودال به چاله و جای گود و باغچه به معنی باغ کوچک^[۳۳]، معنی شده است. واژه­ی گودال باغچه، ترکیب آشنایی در زبان فارسی بوجود آورده است و در محافل معماری نیز واژه شناخته شده ایست و به عنوان فضایی در معماری سنتی ایران، بخصوص در اقلیم گرم و خشک شناخته می شود. «گودال باغچه یا باغچال در وسط حیاط مرکزی ساخته می شده و یک طبقه در داخل زمین فرو می رفته است. نمونه های این فضا در اقلیم های بسیار خشک کویری از جمله در کاشان، نایین و یزد دیده می شود.» (پارسی۱۳۸۷)
امروز «گودال باغچه» به عنوان بخشی از فضای سکونت در الگوهای معماری درونگرای کویر مرکز ایران شناخته می شود. در صورتیکه این الگو در مبدا و ریشه خود نمونه ای از «تعامل انسان و محیط » در بخش هایی از کویر ایران بوده است. فضای گودال باغچه در خانه های سنتی کویر را می توان بازمانده الگوی تعاملی «دستکند گودال باغچه» در باغات و مزارع کویر مرکزی ایران دانست. گودال باغچه را در بناهایی که کاربری مسکونی ندارند، از جمله مساجد و مدرسه ها، نیز می توان یافت^[۳۴].  واژه گودال باغچه در میان ساکنان قدیم شهر یزد واژه شناخته شده و رایجی است. این واژه حتی در گویش مردم قدیم یزد ( دست کم گروهی که در خانه های قاجاری زندگی می کردند) به معنی «باغچه» به کار گرفته می شده است. اصولاً باغچه در چنین خانه هایی سطحی پایین و فرورفته داشته است. یکی از دلایل این فرورفتگی سوار شدن آب حوض بر باغچه بوده است (اولیا،۱۳۹۱). ولی نباید تصور شود که واژه گودال باغچه مختص فضاهای مسکونی بوده است. «گودال باغچه» به معنای آنچه خود واژه مستقیما نشان می دهد از کمی گود کردن باغچه شروع شده است و در روستاها به شکل باغهای گود نمایان گردیده. طرز فکر همین انسان ساکن کویر سپس به خانه او راه یافته و فضایی را در حیاطِ خانه شکل داده است. کم کم فضاهای بسته تداخل بیشتری با این حیاطِ گودشده پیدا کرده اند و تبدیل به نمونه های زیبایی از «گودال باغچه» در معماری مسکونی ایران شده اند که شاهد آن هستیم (تصویر ۱۱).
تصویر ۱۱- روند شکل گیری گودال باغچه
( اولیا، ۱۳۹۱)
«گودال باغچه علاوه بر تأمین خاک مورد نیاز خشت های استفاده شده در بنا، امکان دسترسی به آب قنات را هم فراهم می کرده است. بنابر این معمولاً در گودال باغچه آب روانی می بینیم که حوض میانی را پر می کرده و سر ریز آن به خانه های دیگر می رفته است. در حاشیه ی این حیاط اغلب رواق و گاه چند اتاق به شکلی نیمه باز ساخته می شده و کاشت درخت انار، پسته و انجیر در این گودال باغچه ها مرسوم بوده است. با توجه به کوچکتر و پایین تر بودن این حیاط ها و استفاده از رطوبت و خنکی زمین، علاوه بر رطوبت گیاهان و خنکی آب، در واقع فضایی به مراتب اقلیمی تر از حیاط شکل می گرفته است. »(همان)
محمد کریم پیرنیا نیز گودال باغچه را نمونه ای از خود بسندگی و بهره گیری از امکانات موجود در ساخت میانسرا (حیاط) می داند: « در کاشان، زواره و نایین آب زیرگذر بود. برای همین میانسرا را چنان گود می ساختند که تنه درختان و باغچه در گودی پنهان می شد. معماران خاک برداشته شده را دوباره در همان ساختمان به کار می بردند.» (پیرنیا۳۲:۱۳۸۷)
بنابر این بر طبق گفته های پیر نیا: « باغچال یا گودال باغچه یک تدبیر اقلیمی است که در اقلیم گرم و خشک برای کاهش تبادل حرارتی ساختمان یا محیط اطراف به کار می رفته. همچنین ایجاد گودال باغچه به همراه حوض و درختان مناسب یک خرد اقلیم ایجاد می کرده که باعث تلطیف فضای داخلی ساختمان می گردد. معمولا خاک لازم برای خشت و آجر ساختمان از خاکبرداری همین گودال ها تامین می شده است.»(پیرنیا۱۳۷۶) . نمونه های بی شماری از خانه های مسکونی از گونه گودال باغچه در شهر یزد هنوز زنده اند و قابل سکونت میباشند (تصویر ۱۲).
تصویر ۱۲- مقطع خانه گودال باغچه ( نارنجستان دانشکده معماری یزد) ( ماخذ: نگارنده)
۳-۵- نتیجه گیری
با توجه به بررسی های انجام گرفته بر روی وضعیت آب و هوایی شهر یزد، راهبردهای متفاوتی براس همسازی بناها با اقلیم پیشنهاد میگردد. از آنجاییکه تنها ۱۹.۵% از اوقات سال بنا در شرایط آسایش حرارتی قرار دارد، در سایر مواقع نیاز به اتخاذ راهبردهایی برای نزدیک کردن شرایط داخلی بنا به محدوده ی آسایش است. یکی از پیشنهادات اقلیمی استفاده از جذب مستقیم غیرفعال خورشیدی )با جرم حرارتی زیاد( است، که میتواند ۹.۸% از مواقع سال از آن استفاده کرد. استفاه از توده ی حجیم خاک به عنوان مصالحی ضخیم دورتا دور پوسته های ساختمان یکی از راهبردهایی است که از گذشته در این شهر مرسوم بوده است. برای بررسی نحوه عملکرد این راهبرد علاوه بر شناخت دقیق وضعیت اقلیمی بستر طرح، به پیش بینی های علمی نیاز است که در فصول آینده بحث خواهد گردید.
فصل چهارم:
۴-۱-مقدمه
برای انجام هدف تحقیق، روشی مناسب و هدفمند بایستی اتخاذ گردد. در این روش بایستی گام­های نظام مندی طراحی گردد و خط کنترل­های پروژه مشخص گردد.جهت بررسی رفتار حرارتی ساختمان­های خاک پناه به وسیله­ نرم افزار شبیه سازی انرژی نیازمند کنترل­های اولیه است. پس از اطمینان از انتخاب نرم افزار شبیه سازی، بایستی تستهای قابل اتکایی جهت اعتبار دهی به نتایج نرم افزار صورت بگیرد. بنابراین در این تحقیق نرم افزار مورد نظر با دو روش مختلف اعتبارسنجی می­گردد.پس از این گام بایستی مدلی معتبر که برای پژوهش­های دیگر نیز قابل استناد باشدانتخاب گردد. این مدل بایستی از لحاظ ویژگی های فیزیکی، هندسی، قراردادی و تخمینی با نیازهای طرح هماهنگ گردد.
۴-۲- روند انجام بررسی رفتار حرارتی ساختمان خاک پناه
جهت انجام صحیح تحقیقات عددی و شبیه سازی موضوع، برنامه ای دقیق و نظام مند نیاز است تا توالی مراحل را دقیق روشن نماید. بنابر نیازها و ضرورت طرح، چهار گام کلی تا به نتیجه رسیدن اقدامات ترسیم شده است. چهار مرحله­ اعتبار سنجی نرم افزار شبیه سازی، بررسی ویژگی های مدل طرح، محاسبه و شبیه سازی حرارتی و همچنین تجزیه و تحلیل نتایج باید پیوسته و با سنجیدگی کامل از پی هم صورت گیرند. هریک از این مراحل، شامل مراحل مختلف و ریزتری است که بنیان هدف تحقیق را برپا می­ کنند (نمودار۱۱).
نمودار ۱۱- روند حل مسئله­ رفتار حرارتی ساختمان خاک پناه
۴-۳- انتخاب نرم افزار شبیه سازی
بررسی عملکرد حرارتی ساختمان های خاک پناه با روش شبیه سازی رایانه­ای، نیازمند جزییات ( هندسه و مصالح تشکیل دهنده) و حل معادلات تعادل انرژی می­باشد. به این منظور از میان نرم افزارهای شبیه سازی انرژی، از نرم افزار شبیه سازی EnergyPlus استفاده شده است ^[۳۵]. برای شبیه سازی انرژی در ساختمان، معمولا چندین پارامتر مختلف اقلیمی (دمای هوا، میزان تابش خورشیدی، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد،ارتفاع از سطح دریا، فشار هوا و غیره) مورد نیاز است. داده ­های اقلیمی نمی ­توانند به صورت میانگین و یا برای قسمتی از سال استفاده گردند، بلکه این پارامترها باید تمام روزها و همچنین تمامی ساعات سال را دربرداشته باشند. در این پژوهش همچنین از فایل اقلیمی معتبر دپارتمان انرژی آمریکا^[۳۶] استفاده شده است [۸]. لذا اطلاعات آب و هوایی ساعتی به همراه طول و عرض جغرافیایی در قالب فایل مناسب اقلیمی به صورت ورودی به برنامه داده می­ شود، تا در گامهای زمانی مورد نظر در حل معادلات وارد ­شود و تحلیلهای مورد نیاز را انجام دهد. محققان بسیاری با بهره گرفتن از این نرم افزار مدل­های خاک­پناه را شبیه سازی کرده ­اند (Krarti & Choi,1997). در این میان مدلهای متفاوتی نیز برای نحوه­ شبیه سازی این گونه­ ساختمانی پیشنهاد شده است. در این میان پژوهشگر اسپانیایی به نام مازارون شیوه­ متفاوت و دقیقی را ارائه کرده است (Mazarron, 2009 & 2012 & 2013) . پس از انتشار این روش پژوهش­های زیادی به استناد آن صورت گرفتند و روش مازارون اساس شبیه سازی حرارتی بسیاری از مدل­های خاک­پناه گردید (Tinti & et.al.,2014) و (Barbaresi,2014).
۴-۴- اعتبار سنجی نرم افزار شبیه سازی
باتوجه به هدف تحقیق و با تمرکز مطالعات در اقلیم گرم خشک شهر یزد به عنوان نمونه­ موردی، شروع شبیه سازیهای حرارتی جهت کشف رفتار ساختمان خاک پناه در این منطقه بایستی با گامی استوار صورت پذیرد. لذا صحت انتخاب نرم افزار شبیه سازی باید اثبات گردد. به عبارت دیگر نحوه شبیه سازی و نتایج باید با معیاری مورد قبول مورد سنجش قرار گیر تا اعتبار نتایج روشن گردد. جهت اعتبار سنجی نتیجه نرم افزار EnergyPlus، دو روش مقایسه با یک نمونه واقعی از ساختمان­های خاک پناه و همچنین مقایسه با نمونه ساختمانی شبیه سازی شده با نرم افزار دیگر استفاده گردیده است.
۴-۴-۱- مقایسه با نرم افزار دیگر
یکی از نرم افزارهای رایج شبیه سازی انرژی ، نرم افزار TRNSYS است که بسیاری از شبیه سازی های خاکپناه توسط آن صورت میگیرد. ون درانکلار^[۳۷] یکی از پژوهشگرانی است که تحقیقاتی در زمینه­ بررسی عملکرد حرارتی ساختمان های زیر زمینی در پهنه بندی اقلیمی مختلف جهان انجام داده است (van Dronkelaar, 2013). او برای تست مدل خود، مدل Best Case ASHRAE-900 را در ۳ اقلیم متفاوت جهان امکان سنجی نموده است (Judkoff & Neymark, 2009). مشخصات و ویژگی های اصلی مدل او همراه با مشخصات خاک یکی از شهرهای مورد مطالعه او (آمستردام) در جدول ۷ آمده است. جهت اعتبار سنجی، مدل مذکور به همراه ویژگی های فیزیکی و اقلیمی یکسان در نرم افزار energy plus ساخته و در شرایط یکسان شبیه سازی گردید.نتایج شبیه سازی این مدل یکسان با دو نرم افزار TRNSYS^[38] و EnergyPlus در نمودار ۱۲ قابل مشاهده است^[۳۹]. بامقایسه ی این دو شبیه سازی، با این که میزان انرژی کلی در حد ۲% تفاوت دارد ولی میزان انرژی گرمایشی۱%ومیزان انرژی سرمایشی ۳-%اختلاف دارد.