میراث گذشته :
در کشور ما در طی قرون متمادی تمام ساختمان‌ها با توجه به اقلیم و شرایط محیطی ساخته میشده است. آفتاب، باد، رطوبت، سرما و گرما و به طور کلی شرایط آب و هوایی و جغرافیایی، تاثیر مستقیمی در معماری سنتی ایران در مناطق مختلف داشته است. بارزترین روش تهویه طبیعی ساختمان بادگیر است. بادیگرهایی با اشکال مختلف در بسیاری از شهرهای مرکزی و جنوبی ایران بر حسب سرعت و جهت باد مطلوب طراحی و اجرا شدهاند. از نام‌های باستانی و گوناگون آن مانند واتفر، بادهنج، باتخان، خیشود، خیشخان، خیشور، ماسوره و هواکپ برمی‌آید که پدیده‌ای بس کهن است.
باد پس از برخورد با سطوح فوقانی به دالانهایی هدایت می‌شود که با سطح آب داخل حوضخانه برخورد کرده (مثل بادگیر باغ دولت آباد یزد) و فضای داخلی اتاق را خنک می‌کند و در مناطق مرطوب باد فقط از کانالهای خشک عبور می‌کند (مثل بادگیرهای بنادر جنوبی) و فضای اتاق را تهویه می‌کند.
شاهکار مهندسی معماری سنتی ایران:
کمی به دور و بر خود نگاه کنید؛ کولرهای آبی و گازی ، پنکه ، فن کویل و چیلر هوای خنکی را برای ساختمان ، فراهم می کنند و از سوی دیگر، انواع مختلف یخچال ها و فریزرها که محصولات غذایی و نوشیدنی ها را در محیط خنک و مناسبی نگاهداری می کنند.
آنچه ما را به این توانایی پیشرفته در فراهم ساختن امکانات سرمایشی رسانده است ، دانش تهویه مطبوع نام دارد. اما آیا تاکنون از خود پرسیده اید که مردم کشورمان پیش از پیشرفت دانش تهویه مطبوع به شکل امروزی ، چگونه شرایط مناسب هوایی را برای خود فراهم می کردند؟
آیا آنان آب و هوای گرم تابستانی را تحمل می کردند و دسترسی به آب خنک را آرزویی محال می دانستند؟ مسلما استفاده از آب خنک چشمه ها در مناطق کوهپایه ای و کوهستانی و سفر کردن به مناطق خوش آب و هوا یکی از این راه حل ها بوده است.
ولی جالب است بدانید نیاکان ما پاسخهای دیگری نیز ابداع کرده بودند که می توانست شرایط بسیار مناسبی را در فضای خانه ایجاد کند و این کارها با توجه به آن که هیچ انرژی خاصی مصرف نمی کند، از شاهکارهای مهندسی به شمار می رود.
تاکنون فکر کرده اید پنکه چگونه هوا را مطبوع می کند؟ هنگامی که پره های پنکه می چرخند، هوای پشت با فشار به جلو حرکت می کند و جریان مصنوعی هوا ایجاد می شود. این جریان هوا با عبور از مجاورت پوست بدن روند انتقال حرارت بدن انسان را سرعت می بخشد و ما احساس خنکی می کنیم.
بادگیر هم وسیله ای است که هوا را جریان می بخشد. با این تفاوت که در پنکه ، جریان برق موتور الکتریکی را و چرخش پره های متصل به موتور هوا را به حرکت درمی آورد؛ در حالی که بادگیر بادی را که در فضای بیرون می وزد، مهار و به داخل خانه هدایت می کند.
بادگیرها را معمولا متناسب با مصرف و نیاز خانوار طراحی می کردند و مسلما هر چه ابعاد ورودی بیشتر باشد، حجم هوای ورودی هم بیشتر خواهد بود. ارتفاع بالاتر هم در کارکرد بهتر بادگیر موثر است.
دلیل آن هم اختلاف سرعت باد در ارتفاع های مختلف است ؛ در مجاورت زمین ، سرعت هوا صفر است و هر چه بالاتر می رویم ، سرعت باد بیشتر می شود تا به مقدار ثابت خود دست یابد.
از سوی دیگر، در مجاورت زمین گرد و غبار زیادی وجود دارد که با افزایش ارتفاع کاهش می یابد، به این ترتیب با افزایش ارتفاع ، به هوایی با سرعت بالاتر و گرد و غبار کمتر دسترسی خواهیم داشت.
ورودی بادگیر را معمولا در زیرزمین قرار می دهند تا از خنکی زیرزمین هم استفاده شود و فضای مطبوع و شرایط مناسب فراهم شود.
بادگیرهای سنتی را می توان یک نمونه عالی هنر مهندسی به شمار آورد که در حالی که هوای بیرون بسیار گرم است و از آسمان آتش می بارد، بدون صرف هیچ گونه انرژی و صرفا با طراحی مناسب سیستم هدایت هوا، شرایط خنک با تفاوت دمای حدود 30درجه با بیرون را فراهم می کنند.
البته بادگیر سنتی ، به دلیل ورود گرد و غبار به منزل و همچنین استفاده نکردن از سرمایش تبخیری محل اشکال است که ایراد دوم در برخی نمونه ها مرتفع شده است.
در این نمونه ها، باد در مسیر ورود به منزل از سطوحی نمناک عبور می کرده و بخشی از حرارت خود را صرف تبخیر آب می کرده به این ترتیب هوایی مرطوب تر و خنک تر به دست می آمد که شرایط مطلوب تری فراهم می کرد.
این فرآیند مشابه همان اتفاقی است که درون کولر آبی روی می دهد. دکتر مهدی بهادری نژاد، استاد دانشگاه صنعتی شریف و چهره ماندگار مکانیک کشور نیز در چند نمونه جدید، از پره های مرطوب در ستون بادگیر و پوشال مرطوب در ورودی بادگیر استفاده کرده است.
این بادگیرهای جدید که در مسجد دانشگاه یزد نصب شده است ، قدرت خنک سازی بیشتری نسبت به بادگیر سنتی دارند و می توانند کاملا جایگزین کولر آبی شوند.
تنها ایرادی که به آنها وارد است ، وابسته بودن آنها به جریان طبیعی باد است که البته در مناطق بادخیز، چندان جدی به نظر نمی رسد.
سقف گنبدی و الگوی بال هواپیما :
اگر هنگام عبور از بازار قدیمی یا شبستان یک مسجد نگاهی به بالاسر خود بیندازید، می توانید گنبدهای کوچکی را مشاهده کنید که بعضا سوراخی در بالای سقف خود دارند. شاید به فکرتان رسیده باشد که این سوراخ ها برای تابیدن نور خورشید به محیط پایین تعبیه شده باشد، ولی کاربری این سقفهای گنبدی به مراتب بیشتر از این حرفهاست.
هنگامی که باد از روی یک سطح منحنی ، مثلا یک نیمکره عبور می کند، در بالاترین نقطه منحنی به حداکثر سرعت خود می رسد و در مقابل ، فشارش به شدت افت می کند. این افت فشار نسبت هوایی که در زیر وجود دارد، موجب می شود نیرویی به طرف بالا ایجاد شود.
در بال هواپیما، این نیرو تعادل هواپیما و حرکت به سمت بالا را تامین می کند. ولی در سقف گنبدی این نیرو موجب می شود هوا از سوراخ درون سقف به بیرون جریان پیدا کند و هوای محیط زیر سقف تهویه شود.
البته خود سقف گنبدی هم در کاهش انتقال حرارت از بیرون به داخل ساختمان نقش مهمی به عهده دارد. آنچه گفته شد، مهمترین کاربری حرارتی سقف گنبدی است ، ولی مهمترین کاربری آن ، پوشاندن سطوح وسیع است و ابتدا برای این منظور مورد استفاده قرار می گرفته است ؛ ولی هنگامی که کارایی حرارتی این نوع سازه کشف شد، حتی در ساختمان ها و خانه های معمولی که می شد سقف آنها را به شیوه مسطح ساخت ، مورد استفاده قرار گرفت.
شامل 60 صفحه word
دانلود تحقیق بادگیر
