Optimising Responsive Forms for Post-Disaster Temporary Shelters in Cold Climates; the Case of Kermanshah, Iran

Document Type : Original Article


1 PHD Candidate, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, South Tehran Branch

2 Assistant Professor, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, South Tehran Branch

3 Associate Professor, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran


Millions of people become homeless every year due to natural disasters. Owing to its geographical location, Iran has experienced many earthquakes and floods, with more likely to recur. Paying attention to temporary accommodation is, therefor einevitable. Despite the supposedly definitive approaches, there are many problems in supplying thermal comfort inside the shelter, and high levels of user dissatisfaction is reported, leading to users eventually alter or abandon these spaces. Most problems arise from misconceptions about people’s post-disaster experience. The present research is after proposing optimised forms to provide thermal comfort for disaster victims. It is an applied research, and qualitative when it comes to studies on natural disasters and experiences of making shelter in different places. Design Builder Software is used here for simulations and examining interior environment comfort.  comments can be made related to optimal climatic shelter for post-disaster circumstances by stimulating and internal temperature tests.11 shelter forms are thus examined and compared, with results showing that the dome provides the most suitable indoor temperature conditions, followed by polygonal pyramids, and then cubic shapes with vaulted roofs. In general, curved pyramid roofs, and smoother folds improve the shelter's thermal performance.  The same is true for flat roofs with fewer construction layers. As the layers increase, the curved walls will have a slightly higher temperature than the flat roof. Since the cube and other roof shapes have relatively similar performance, the ease of construction and the user’s demand should be considered in choosing the optimal form. Fiberglass and cork coatings can be proposed as effective materials in improving the temperature quality inside the shelter in cold climates.


آصفی، مازیار و شهین فرخی. «ارزیابی اسکان موقت بعد از زلزله و راهکارهای بهبود کیفی آن متناسب با نیاز آسیب‌دیدگان؛ مطالعة موردی: روستای سرند‌ـ هریس»، در پژوهشهای روستایی، دورة 7، ش 1 (بهار 1395)، ص 55-80.
اسناد مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران، 1398. https://geophysics.ut.ac.ir/fa/home./-/asset_publisher/MIZKkyCy4sBD/content/
امیریان، سهراب. «بررسی الگوی فضایی آسیب‌پذیری شهرها از زلزله و پیشنهاد الگوی بهینه؛ نمونة موردی: شهر کرمانشاه»، در فصلنامة علمیـ پژوهشی نگرشهای نو در جغرافیای انسانی، ش 39 (تابستان 1397)، ص 265-284.
تقی‌زاده، کتایون و نفیسه سنایی. «بررسی کاربردی سیستم‌های سازه‌ای پناهگاه‌های متحرک و موقت»، در مجلة نقش جهان، مطالعات نظری و فناوریهای نوین معماری و شهرسازی، ش 3 (پاییز و زمستان 1391) ، ص 67-78.
خرم، مهدی و همکاران. «معیارهای طراحی سرپناه موقت با رویکرد زلزله؛ مطالعة موردی: خراسان رضوی»، در نشریة علمی‌‌ـ پژوهشی انجمن علمیمعماری و شهرسازی ایران، ش 7 (بهار و تابستان 1393)، ص 96-105.
خورشیدیان، عبدالمجید. «سرپناه موقت پس از سانحه، بررسی سیاست‌های تأمین مسکن موقت پس از زلزلة 1385 لرستان»، در فصلنامة صفّه، ش 53 (تابستان 1390)، ص 111-124.
زرگر، اکبر و زهرا اهری و فاتیما رازقی. «تدوین چارچوبی برای اندازه‌گیری تاب‌آوری یک محلة شهری در برابر زلزله؛ نمونة موردی: محلة هرزه ویل، منجیل، گیلان»، در صفّه، ش 69 (تابستان 1394)، ص 89-118.
زرگر، اکبر. «راهبردهای توسعه در بازسازی بم»، در مجموعه مقالات همایش زلزلة بم، بازسازی، دورنمای آینده، 1384.
ضرغامی، اسماعیل. «بررسی تطبیقی مسکن عشایر ایران»، در فصلنامة مسکن و محیط روستا، ش 155 (پاییز 1395)، ص 19-36.
طاهری، کاظم. «ارزیابی آسایش اقلیمی در شهر کرمانشاه و طراحی اقلیمی مطلوب آن»، در اولین همایش ملی جغرافیا، شهرسازی و توسعة پایدار، تهران، ص 3-10.
فلاحی، علیرضا و عبدالمجید خورشیدیان. «ارزیابی میزان رضایت ساکنان از بازسازی مساکن روستایی استان لرستان پس از زلزلة فروردین سال 1385»، در صفّه، ش 57 (تابستان 1391)، ص 95-106.
فلاحی، علیرضا و عبدالمجید خورشیدیان. «عوامل کلیدی آسیب‌پذیری مسکن اقشار کم‌درآمد شهری در برابر زلزله»، در صفّه، ش 75 (زمستان 1395)، ص 99-113.
فلاحی، علیرضا. معماری سکونتگاههای موقت پس از سوانح، تهران: انتشارات دانشگاه شهید بهشتی، 1386.
مسگری هوشیار، سارا و اکبر حاجی ابراهیم زرگر و علیرضا فلاحی. «الگوی اسکان موقت مبتنی بر روش نظریة زمینه‌ای؛ مطالعة موردی: شهر سرپل ذهاب پس از زلزله 1396»، در مدیریت مخاطرات محیطی، دورة 6، ش 3 (پاییز 1398)، ص 287-300.
نیک‌روان منفرد، مژگان. «طراحی نمونه‌ای از مسکن موقت سریع‌الاحداث»، در مهندسی ساختمان و علوم مسکن، دورة 5، ش 10 (1386)، ص 73-87.
نیکقدم، نیلوفر. «استخراج الگوهای اقلیمی فضاهای عملکردی در خانه‌های بومی بندر بوشهر با به‌کارگیری نظریة داده‌بنیاد»، در نشریة علمی باغ‌نظر، دورة 12، ش 32 (بهار 1394)، ص 77-90.
Asefi, M. & F. Ahangar Sirus. ”Transformable Shelter: Evaluation and New Architectural Design Proposals”, in Procedia – Social and Behavioral Sciences, 51 (2012), pp. 961-966.
Ashmore, J. Tents: A Guide to the Use and Logistics of Family Tentsin Humanitarian Relief, United Nations Publication, OCHA Ref NrOCHA/ESB/2004/19, pp. 1-64, at http://josephashmore.org/publications/tents.pdf.
Barakat, S. Housing Reconstruction after Conflict and Disaster, London: Overseas Development Institute, 2003, at http://www.odihpn.org/documents/networkpaper043.pdf
Barenstein, J.D. Network Paper: Housing Reconstruction in Post-earthquake Gujarat: A Comparative Aanalysis, Commissioned and published by the Humanitarian Practice Network at ODI, 2006.
Bashawri, A. & S. Garrity & K. Moodley. “An Overview of the Design of Disaster Relief Shelters”, in Procedia Economics and Finance, 18 (2014), pp. 924-931.
Bolin, R. & L. Stanford. “Shelter, Housing and Recovery: A Comparison of U.S. Disasters”, Disasters, 15(1) (1991), pp. 24-34. 
Bolin, R. The Loma Prieta Earthquake: Studies of Short-term Impacts (Program on Environment and Behavior Monograph), No. 50, Institute of Behavioral Science, University of Colorado, 1990.
Corsellis, Tom & Antonella Vitale. Transitional Settlement Displaced Populations, Cambridge: University of Cambridg, 2005.
Dandoulaki, M. “The Reconstruction of Kalamata City after the 1986 Earthquakes: Some Issues on the Process of Temporary Housing”, in Y. Aysan, & I. Davis (Eds.), Disasters and the Small Dwelling: Perspectives for the UNIDNDR, London: James & James, 1992, pp. 136-145. 
Davis, I. Shelter after Disaster, Oxford: Oxford Polytechnic Press, 1978.
El‐Masri, S. & P. Kellett. “Post‐war Reconstruction, Participatory Approaches to Rebuilding the Damaged Villages of Leabanon: a Case Study of al-Burjain”, in Habitat International, 25 (2001), pp. 535‐557.
Escamilla, E.Z. & G. Habert. “Environmental Impacts of Bamboo-based Construction Materials Representing Global Production Diversity”, in Journal of Cleaner Production, 69 (2014), pp. 117-127.
Escamilla, E.Z. & G. Habert. “Global or Local Construction Materials for Post- disaster Reconstruction? Sustainability Assessment of Twenty Post- disaster Shelter Designs”, in Building and Environment, 92 (2015), pp. 692-702.
Fe´lix, D. & J. Branco & A. Feio. “Guidelines to Improve Sustainability and Cultural Integration of Temporary Housing Units”, in I-Rec Conference, Sustainable Post-Disaster Reconstruction: From Recovery to Risk Reduction, 2013, 1-12.
Fe´lix, D. & D. Monteiro & J.M. Branco & R. Bologna & A. Feio. “The Role of Temporary Accommodation Buildings for Post-disaster Housing Reconstruction”, in Journal of House and the Built Environment, 2014, DOI 10.1007/s 10901-014-9431-4.
Geipel, R. Long-term Consequences of Disasters: The Reconstruction of Friuli, Italy in Its International Context, 1976– 1988, New York: Springer, 1991.
Gilbert, R. Doing More for Those Made Homeless by Natural Disasters, Disaster Management Facility, Working Paper, Series 1, Washington DC: World Bank, 2001.
Gulahane, K. & V.A. Gokhale. “Design Criteria for Temporary Shelters for Disaster Mitigation in India”, in G. Lizarralde, et al (eds.), Participatory Design and Appropriate Technology for Disaster Reconstruction, Conference Proceedings, 2010 international i-Rec conference, 2012.
IFRC. “Post-Disaster Shelter: Ten Designs”, in International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies, 2013, pp. 29-93, at www.ifrc.org
International Organization for Migration (IOM). Improved Shelters for Responding to Floods in Pakistan Phase 1: Study to Develop a Research Methodology, 2012.
Johnson, C. “Strategies for the Reuse of Temporary Housing”, in I.A. Ruby (ed.), Urban Transformation, Ruby Press: Berlin, 2008, pp. 323- 331.
Kaminski, S. “Engineering Bamboo Houses for Low- income Communities in Latin America”, in Structural Engineer, 91(10) (2013), pp. 14-23.
Khorasani, Y. Feasibility Study of Hybrid Wood Steel Structures, MSc Thesis at the university of British Columbia, 2011.
Lindell. M.K. & C. Prater & R.W. Perry. Introduction to Emergency Management, Wiley press, 2007.
Mira, L.A. & A.P. Thrall & N.D. Temmerman. “Deployable Scissor for Transitional Shelters”, in Automation in Construction, 43 (2014), pp. 123-131.
Obyn, S. & G. Van Moeseke & V. Virgo. “Thermal Performance of Shelter Modeling: Improvement of Temporay Structures”, in Energy and Buildings, 89 (2015), pp. 170-182.
Overseas Development Institute (ODI). Humanitarian Practice Network (HPN).
Quarantelli, E.L. “General and Particular Observations on Sheltering and Housing in American Disasters”, in Disasters, 6(4) (1982), pp. 277-281.
SACD: Special Advisory Committee on Disaster - Assistance Housing, Housing Technology Alternatives for Use in Planning Post-Disaster Housing Assistance Programs. Washington DC: National Academy of Sciences - National Research Council, Building Research Advisory Board, 1972.
Sener, S.M. & M.C. Altum. “Design of a Post Disaster Temporary Shelter Unit”, in A|Z ITU Journal of the Faculty of Architecture, 6 (2009), pp. 58-74.
Taveres-Cachat, E. & F. Goia. “Co-simulation and Validation of the Performance of a Highly Flexible Parametric Model of an External Shading System”, in Building and Environment, 182 (2020), pp. 1-15.
Thrall, A.P. & C.P. Quaglia. “Accordion Shelters: A Historical Review of Origami-like Deployable Shelters Developed by the US Military”, in Engineering Structures, 59 (2014), pp. 686-692.
Twigg, J. “Technology, Post‐Disaster Housing Reconstruction and Livelihood Security”, in B.H. Centre (Ed.), Disaster Studies Working Paper, No. 15 (2006). 
UNDRO. Shelter after Disaster: Guidelines for Assistance, New York: United Nations, 1982. 
UNHCR. Handbook for Emergencies, United Nations High Commissioner for Refugees, Geneva, 2000.
UNHCR, The UN Refugee Agency. “Emergency Handbook Notes on Shelter”, Canada, 2006, pp. 198-222, at http://www.unhcr.ca/documents/emergencyhandbookshelternotes. pdf
Yu, Y. & E. Long & Y. Shen & H. Yang. “Assessing the Thermal Performance of Temporary Shelters”, in Procedia Engineering, 159 (2016), pp. 174-178.