خلاقیت امروز                 معماری فردا

فناوری گل (خشت و چینه) در تاق

این بخش به چگونگی قرارگیری خشتها در پوشش های خشتی و شیوه های اجرای تاق در بناهای سنتی پرداخته و دلایل انتخاب هر یک از روشهای اجرایی را مورد مطالعه قرار داده است. همچنین تمهیداتی که معماران سنتی در نحوة اجرای پوشش های خشتی داشته اند، را بررسی نموده است.

در ابتدا مواد و مصالح بکاررفته در تاقهای خشتی مورد توجه قرارگرفته و ویژگیهای هر کدام مطرح شده است. از آنجا که در فلات ایران کمبود رستنیها و پوشش های گیاهی، استفاده از چوب را به عنوان یک مادة رایج درساخت و ساز در مقیاسی گسترده عملاً  غیرممکن می سازد و اختلاف زیاد حرارت شب و روز، زمستان و تابستان و آفتاب و سایة این اقلیم، استفاده از سنگ را به علت ظرفیت حرارتی بالا به حداقل رسانیده است، آدمی روی به خاک آورده و آن را به گونه ای هوشمند و دلپذیر جهت احداث سکونتگاه های خود شکل داده است. استفادة آگاهانه از مصالح اصلی ساخت و ساز هر بنا که بر گرفته از خاک همان محل است فوایدی را در پی داشته که در این بحث گنجانده شده است.

خاک به صورت‌های مختلف چینه، خشت، کاه گل، سیمگِل، مادة اولیه ساخت و ساز در مناطق خشک را تشکیل می دهد. زیرا علاوه بر در دسترس بودن و فراوانی این ماده، خصوصیات فیزیکی آن که عایق خوبی با قدرت ذخیره سازی بالای گرما و سرما است، فضای داخلی بناها را متعادل می سازد. خشکی هوا و وفور معادن گچ و خصلت چسبندگی بالای آن باعث استفادة گستردة این ماده در بناهای خشتی گردیده است. از آن جایی که این گچ تا زمانی که آب خود را کاملاً  از دست نداده، خصلت چسبندگی ویژه ای دارد ، معمار سنتی از آن در بر پایی تاق خشتی سود جسته که در اینجا به آن اشاره شده است.

ماهیت خشت به گونه ای است که جهت بر پایی تاق تمهیدات ویژه ای را می طلبد. با مطالعه بر روی نمونه های موجود ارزش کار معماران سنتی که درآنها دانش و مهارت و سرعت عمل در کنار آشنایی با خواص مصالح بومی و تسلت بر نحوة باربری پوششهای منحنی وجود دارد را بخوبی نمایان می سازد. 

دربخش دیگر، نحوة قرارگیری خشتها درجوار هم که روشهای مختلف اجرای پوششها را بوجود می آورد و خود متاثر از عوامل متعددی است، مورد بررسی قرار گرفته است. در تاق های ایرانی ترکیبات مختلف عواملی از جمله امکانات و روشهای اجرایی، نحوه های مختلف آجر چینی و تنوع مصالح دامنه وسیعی از تاقها را پدید می آورد، که دامنه آن از تاق های خشتی و افتادة بدون قالب تا تاق های آجری با ملات گچ و قالب دبه یا تاق دزد را پوشش می دهد که در اینجا تحت عنوان تمهیدات حین اجرا و روشهای مختلف اجرا به آن پرداخته شده است.

1- تمهیدات حین اجرا :  اقداماتی که جهت آماده نمودن خشت و نوع ملات برای اجرای تاق ضروری است بیان شده است.

2- روشهای مختلف اجرا : نحوة قرارگیری خشت ها و نقاط ضعف و قوت هر نوع تاق و چگونگی اجرا بررسی شده است.

از آنجا که در گذشته همواره سعی می شده که مصالح مورد نیاز برای ساخت و ساز از نزدیکترین مکانها و با ارزانترین امکانات فراهم شود، طبیعتاً مصالح مورد استفاده در معماری رایج و بومی فلات مرکزی ایران، خاک محل و مواد حاصل از آن بوده است. استفاده از خشت به عنوان رایج ترین و ارزانترین مصالح مورد استفاده در نواحی گرم و خشک، با تمهیدات و روشهایی همراه بوده تا ساخت هر چه مقاومتر و استوارتر بناهای خشتی میسر گردد. این نوشتار سعی بر آن دارد که به گوشه هایی از خلاقیت ها و روشهایی بپردازد که معماران سنتی در طول سالیان متمادی آنها را به کار گرفته و توسعه داده اند. پر واضح است که منطق و حکمت پنهان در این فرمها و تمهیدات اجرایی بر پایة شناخت صحیح از ویژگیهای مصالح بومی و شرایط اقلیمی استوار بوده که امروزه رو به فراموشی و نابودی است.

در سکونتگاه های دایمی، انسان با استفاده از تدابیر معماری در جهت انطباق با محیط طبیعی خود به استفاده از مصالح و فرم هایی می رسد که تابعی از اقلیم و امکانات موجود آن منطقه هستند. در فلات ایران کمبود رستنی ها و پوشش های گیاهی، استفاده از چوب را به عنوان یک مادة رایج در ساخت و ساز در مقیاسی گسترده عملاً  غیر ممکن می سازد . اختلاف زیاد حرارت شب و روز، زمستان و تابستان و آفتاب و سایة این اقلیم، استفاده از سنگ را به علت ظرفیت حرارتی بالا به حداقل رسانیده است. خاک بعنوان مادة اولیة ساخت و ساز به صورت‌های مختلفی همچون چینه، خشت، کاه گل، سیم گل و غیره در مناطق خشک و کویری به کار می رود. زیرا علاوه بر در دسترس بودن و فراوانی این ماده، خصوصیات فیزیکی آن که عایق خوبی با قدرت ذخیره سازی بالای گرما و سرما است، فضای داخلی بناها را متعادل می سازد.

خشکی هوا و در دسترس بودن معادن گچ و خصلت چسبندگی بالای آن باعث استفادة گستردة این ماده در بناها گردیده است. گچی که در فلات ایران به کار می رود، گچ نیم پخت یا به زبان دیگر گچ پخته شده در درجه حرارت پایین و متغییر است. از آن جایی که گچ فرمول آب خود را کاملاً  از دست نداده، خصلت چسبندگی ویژه ای در آن به وجود می‌آید. ⁽¹⁾ گچ به صورت ملات،  قالب نی و گچ (ترکه و گچ) ، اجزاء پیش ساخته، مشبک شیشه ای، تیرچه و تاقچه، نازک کاری، تزئینات، اندود و گچ، گچبری، کشته بری و سیم کاه گل دمبری در بناها به کار می رود.

در ساخت بناهای آبی (پل، آب انبار، حمام، یخچال) و در بناهایی که ماندگاری آن حایز اهمیت است، مانند مساجد و کاروانسراها، در نما سازی بناهای گلی و یا در سطوحی که در برابررطوبت قرار دارند از خشت پخته (آجر) استفاده می شده است .

مواد و مصالح اصلی ساخت و ساز هر بنا خاک همان محل بوده که در عمل با خاکبرداری جهت ساخت خشت، چینه یا آجر بنا در درون زمین مستقر می شده که این عمل فواید دیگری نیز برای بنا داشته است، از جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1- نزدیک شدن به کوره قنات (رایین) به وسیله پاکنه، حوضخانه، گودال باغچه (که در بعضی نمونه ها گودال باغچه توسط آب قنات آبیاری می گردد.)

2- استفاده از رطوبت موجود در درون خاک جهت تلطیف هوای خشک کویری.

3- نزدیک شدن به حرارت ثابت موجود در درون خاک.

خاک جهت تهیه خشت نیاز به ویژگی خاصی دارد. خاک موجود در محل احداث بنا دارای طیف بسیار گسترده و متفاوتی از نظر مرغوبیت جهت ساخت و ساز است . یافتن خاک مرغوب در محدوده به حوزة عملیاتی معمار مربوط می شده و وظیفه او بوده که خشت و ملات ساخته شده با خاک آن حوزه را به فرم قابل قبولی برساند و از آنجا که خشت ها و ملات های نامرغوب مشکلات اجرایی را به ویژه در ساخت و اجراء سقف بناها ایجاد می نمودند.

در تاق زنی و پوشش سقف و تزیینات آن استفاده از خشت دامنه گسترده ای دارد که در بناهای ایرانی با ساخت و ساز خشتی وابسته به اینکه خشتها از چه وجهی به یکدیگر متصل شوند، به سه فرم اجرایی دیده می‌شود.

اساساً  تفاوت هندسه سقف ها نیز از روش های متفاوت نحوة چیدن مصالح شان ناشی می‌گردد (2) این روش ها در تاق ها و گنبدها عبارتند از: نحوة چیدن به روش رومی (هره)، نحوة چیدن به روش پر (ضربی)، نحوة چیدن به روش لاپوش (چپیله).

بکار گیری هریک از این نحوه های چیدمان خشت تابعی از موارد ذیل است:

1- توان باربری هریک از روش های اجرای تاق.

2- نوع مواد و مصالح و ملات بکار رفته در تاق (سنگ، آجر، خشت، با ملات گچ، گل، گچ و خاک، خاک رس و آهک، گل و آهک، ماسه آهک…)

3- ابزار اجرایی قابل دسترس (قالب دبه ⁽³⁾ ، قالب پشتیبان چینه، قالب نی و گچ، ترسیم چفت،...)

4- فرم و شکل تاق (قائم  وافتاده ، چنگالی)⁽⁴⁾

5- مطابقت روشهای اجرا با امکانات موجود.

در روش های مختلف آجر چینی، شکل عمومی تاق ها در نما و پلان مشابه اند ولی در روش رومی هر تاق، مشتمل بر دو نیم تاق است که از روی اسپر⁽⁵⁾ شروع و در وسط تاق با هم تلاقی می کنند (تاق در امتداد موازی اسپرها بالا آمده و در وسط کار با هم تلاقی می کند) ولی در روش آجرچینی پر، تاق از روی یک اسپر شروع و بر روی جرز مقابل تمام می‌شود (تاق زنی در امتداد عمود بر اسپرها توسعه می‌یابد).

در تاق های ایرانی ترکیبات مختلف عواملی از جمله امکانات و روشهای اجرایی، نحوه های مختلف آجرچینی و تنوع مصالح، دامنه وسیعی از تاق ها را پدید می آورد ،که دامنه آن از تاق های خشتی وافتادة بدون قالب تا تاقهای آجری با  ملات گچ و قالب دبه یا تاق دزد⁽⁶⁾ را پوشش می دهد.

در نحوة چیدن به روش پَر، تاقهای عمودی با استفاده از دو نیم لنگه تاق نی و گچ که به وسیله ملات گچ در محل کار یک پارچه شده و همواره عمود بر سطح زمین است، لبة خارجی تویزه را تشکیل میدهد و اولین ردیف تاق خشتی به روش پر اجراء شده و خشت های بعدی نیز به همان روش به آن اضافه می گردد که اصطلاحاً به این روش پرورکردن گویند.

در تاق های وافتادة پَر ابتدا فرم تاق با ریسمان و گچ یا گل و بر روی اسپر ترسیم شده و بنا برای ساختن تاق بر روی چوب بست زیر تاق مستقر می‌شود و کار را از زیر سقف شروع می کند. فرم هندسی تاق آهنگ پرِ وافتاده به کمک دوران طناب بر روی اسپر عمود بر جرز با گل ترسیم می گردد  و کنج بین جرز و اسپر طوری اجراء می‌شود که با وافتادگی کار شروع و به اتمام برسد . از آنجا که ملات گل دیرگیر می باشد، در مواقعی که معمار حس می کند خشت تازه کار شده امکان جابجـایی و افتادن دارد به مقـدار وافتـادگی می افـزاید.

ساختن بنا با خشت به لحاظ ویژگیها و کاستیهایی که خشت ماهیتاً داراست معضلاتی را به همراه دارد که در برخی موارد برای کاهش این عوارض، معمار از تمهیداتی در آماده سازی مصالح یا روشهای مختلف اجرا استفاده می نماید:

1-   تمهیدات حین اجراء

1-1- با کم کردن ضخامت خشت، سطح چسبندگی خشت ثابت و از وزن آن کاسته می شود.

2-1- خراش دادن پشت و روی خشت در موقع قالب گیری به منظور افزایش گیرداری آن.

3-1- ثابت نگهداشتن خشت تازه چسبانده شده با ملات به تاق به وسیلة وردست تا استاد بنا بتواند کار را با سرعت انجام دهد وردست روی تاق نشسته و با دست خشت جدید را نگه می دارد تا به گیرداری لازم برسد.

4-1- با قرار دادن گاز (سنگ، تکه آجر، قطعه سفال) در قسمت بالای درز ملات خور دو خشت مجاورهم، از نزدیک شدن آن دو تا خشک شدن کامل جلوگیری می نماید.

5-1- استفاده از ملات گل و گچ بجای گل خالص جهت زودگیر نمودن ملات خشت در مواقع ضروری و برای چسبندگی بیشتر دو خشت به هم با پشت دست روی ملات و درز خشتها می کشند تا سطح تماس پهن تری بین خشت و ملات ایجاد شود.

6-1- استفاده از آجر با ملات گچ جهت مقاومت سازی کل تاق در برابر نیروی برشی حاصل از آویزان نمودن تزئینات به این صورت که جهت برپایی و ایستایی تزیینات در سقفهای کاذب به این شیوه عمل شده که سقف اصلی از ردیفهای متوالی خشت و آجر با ملات گل و گچ و خاک اجرا می شده است و قطعات چوب مقاوم در برابر موریانه را لابلای این رجها قرار داده تا مقاومت لازم را برای تحمل وزن لایة تزئینات را داشته باشد.

7-1- برای اتصال محکمتر خشت و یا آجر آن را با ضرب به ملات می کوبند که اصطلاح ضربی به این علت برای این روش اجرای تاق بکار می رود.

تاق پشتیبان در گنبدهای چینه ای در یخچال ها به صورت رگ چین یا دور چین به ارتفاع یک رگ چینه (حدوداً شصت سانتیمتر) با خشت جهت قالب چینه ساخته می‌شود و سپس در پشت آن به قطر زیاد چینه ریخته می‌شود (چینه پوشش و عایق حرارتی اصلی گنبد را تشکیل می دهد و خشت یا آجر نقش فرم دهنده و قالب را دارند) و این عمل تا تیزة گنبد ادامه می یابد .

2- روش های مختلف اجراء

معمار سنتی در نحوة پوشش فضاها توسط هر نوع تاق، هر گاه که بسته به موقعیت با محدودیتی مواجه شده آن را با تغییر در جهت و نحوة چیدن خشتها به گونه ای برطرف نموده است.

1-2 - چنانچه در تاق های آهنگ بنا احتمال افتادن خشت را بدهد بر میزان افتادگی تاق می افزاید که این خود ایجاد معضلی در جـدارة رو به حیاط می نماید و این وافتادگی به نمای بنا انتقال می یابد که در ایوان های رو به حیاط کاملاً مشهود است. برای برطرف نمودن این معضل، بخش باقی ماندة بین انتهای تاق آهنگ و اسپر جدارة حیاط را توسط آجر چینی عمود بر این دو می پوشانند.

2-2-  اگر بنا دارای دو اسپر در طرفین باشد می توان اجرا را از طرفین انجام داد و در محلی که تاق پا تو پا می‌شود اقدام به پوشاندن حد فاصل این دو تاق آهنگ و افتاده نمود که عملاً روزنی در آن تشکیل می گردد (فقط یک روزن که آن می تواند متغییر باشد.)

3-2- در تاق آهنگ و لوله پوش که سقف پوسته ای کاملاً باربر می باشد (ضخامت پوسته سقف در برش افقی تاق، دارای تنش ثابت است) دارای محدودیت هایی از لحاظ ایجاد ورودی و نورگیر در جرزها را داراست و از آن جایی که عموماً ورودی ها و پنجره ها در اسپر فضا تعبیه می گردد در بعضی موارد به ویژه در زیرزمین ها با به کارگیری ترفندی که حاصل از جا بجایی تاق آهنگ وافتاده است،  عملاً جرز از  زیر بار تاق بیرون آورده شده و روزن در آن تعبیه می گردد.

گاهی در زیرزمین ها به منظور ایجاد در و روزن در مکانی مناسب، نحوة چیدن خشت ها در تاق به گونه ای تغییر می کند که قسمت های لازم از زیر بار سقف خارج شود. در واقع بازشوها و روزن ها در داخل جرز و سقف ایجاد می شوند و جهت چیدن خشت ها یا آجرها به گونه ای است که در قسمتی که در قرار دارد بار وزن سقف به این قسمت از دیوار وارد نمی شود که عملاً با تغییر در جهت رج های تاق، دیوار در قسمت های مورد نظر از زیر بار سقف بیرون می آید. و از آنجا که قسمت بالای بازشوها و روزن ها از دل تاق درآمده، در واقع این شیوة اجرای تاق باعث شده که برای ساختن زیرزمین (در برخی موارد لازم) نیاز به گود برداری کمتری باشد.

برای کاستن از محدودیت های تاق آهنگ از تاق تویزه (تاق باریکه) ⁽⁷⁾ استفاده می‌شود که دارای اجزاء باربر اصلی ضخیم (پوتر) بوده به صورت بخشی پر کننده (جهازه) عمل می کند. همواره جهت بر پا نمودن تویزه ها  نیاز به قالب نی وگچ است (تویزه ها همواره عمود بر سطح زمین هستند) که با مستقر نمودن خشت ها بر روی قالب به روش پر، تویزه تکمیل میگردد و با تمهیداتی (که اشاره شد) چسباندن آجر یا خشت با ملات به صورت های مختلف ممکن است اتفاق افتد. تویزه پر دارای قدرت مانور بسیاری است، مثل تاق چنگالی و یا تاق های کاربندی و از مزایای آن نیاز نداشتن به قالب سنگین است .

در تاق های ایرانی (که عموماً دارای چهار مرکز هستند) هرز ملات در قسمت بیرون تاق نسب به قسمت درونی زیادتر است، به ویژه که در پاکار با شعاع کوچکتری ترسیم شده باشد و این ضعف در تاق های پر تشدید می گردد (نسبت به تاق رومی که با توجه به ابعاد آجر یا خشت چهار تا پنج برابر است). به همین دلیل عموماً پاکار را به روش رومی اجراء می کنند (با بهره گیری از فرم قالب) و حد تاق رومی تا آنجاست که تاق ناتمام احتمال سقوط نداشته باشد. تاق های پر و رومی که به صورت مکمل عمل می کنند ویژگیهای های مختلفی دارند از جمله:

1- تاق پر قالب اجرایی جهت تاق رومی است که پس از اتمام تاق پر از روی آن تاق اقدام به اجرای تاق رومی می نمایند .

2- آنجایی که انتهای کار عموماً در تاق پر ضعیف است ( پَرپَر می‌شود) با بافتن آن به تاق رومی از این ضعف می کاهند. (لب بند)⁽⁸⁾

3- تاق یا تویزهء رومی با تاق دزد در هسته قرار گرفته و محاط می‌شود و در بعضی شرایط از زیر یا بالای تاق دزد قابل رویت است. (آلچاق مسجد تبریز - تاق میدان نقش جهان)

استفاده از خشت به جهت ویژگی های خاصی (از قبیل سهولت دسترسی، ارزان بودن و ظرفیت حرارتی بالا) که داراست در مناطق کویری بسیار رایج بوده است اما این ماده نقاط ضعفی را نیز داراست از جمله اینکه در برابر نیروی کششی مقاومت چندانی نداشته و همچنین در برابر نفوذ رطوبت نیز مقاوم نیست. برای مقابله با نقاط ضعف خشت به ویژه به لحاظ مسائل ایستایی بنا، معماران سنتی تمهیداتی را اندیشیده و به کار بسته اند. آنجایی که بیم از افتادن و نچسبیدن رجهای خشت بوده با تغییر نوع ملات و تغییر در زاویة چیدن رجها (تاق پر و افتاده)، ایجاد سطح تماس بیشتر ویا ترکیبی از انواع متفاوت اجرای تاق باعث گیرداری بیشتر خشتها و مقاومت بیشتر تاق شده اند. علاوه بر این در مواردی که نیاز به تحمل نیروی بیشتری بوده مانند تحمل بار وزن تزئینات، از رجهای متناوب آجر در کنار خشت با ملاتی چسبنده تر استفاده شده است. در واقع بسته به نیازها و شرایط، معمار با شناختی که از مصالح و فرم های مناسب برای کاربرد آنها داشته با تغییر در نحوة چیدن و استفاده از مصالح مقاومتر به همراه خشت، نارسایی های آن را برطرف نموده است. 

در جدول زیر مقایسه تطبیقی تاق روم و پر و نقاط ضعف و قدرت آن ها آورده شده است.

پانوشت ها

1- نگاه کنید به مقاله مرمت گنبدهای گچی، نشریة صفه، شماره 28.

2- نگاه کنید به مقاله در ورای هندسه تاق و گنبد، نشریة صفه، شماره 6، 7، 8 .

3- قالب دبه، قالب چوبی سنگین و بسیار مقاومتی است که بار سقف را تا اتمام اجرای تاق تحمل میکند و عموماً در تاق های سنگی یا تاق هایی که به روش رومی اجرا می شوند، استفاده می‌شود.

4- تاق آهنگ یا تویزه به سه صورت قابل اجرا هستند. الف) تاق قائم: صفحه تاق آهنگ یا تویزه به خط تراز زاویه قایم می سازد. ب) تاق وافتاده، صفحه تاق آهنگ یا تویزه با خط تراز زاویه حاده می سازد . پ) تاق چنگالی، تویزه ها در یک صفحه نیستند.

5- اسپر: دیوار غیر باربر، مجله اثر، شماره 32.

6- تاقی است از نوع پر که نقش تحمل و انتقال بار را در هنگام اجرای تاق رومی بر عهده دارد.

7- تاق و تویزه (تاق باریکه): تویزه ها موازی با هم اجرا شده و باربر هستند و بین آن ها با تاق چشمه ها پر می‌شود.

8- لب بند: تاقی است که در وسط به شیوة پر و در دو انتها به شیوة رومی اجراء می‌شود.