آشنایی با ساز و کار بادگیر؛ نماد معماری همساز با اقلیم
به گزارش وبلاگ هلو، ساز و کار بادگیر چگونه است؟ ساختار آن ها چگونه بوده است؟ ایرانیان قدیم چگونه با استفاده از بادگیرها خانه های خود را خنک نگه می داشتند؟
اکنون که در فصل تابستان و در اوج گرما به سر می بریم ممکن است به این فکر کنیم که در سال های دور که خبری از برق و کولرهای آبی و گازی نبوده مردم ایران که کشوری عمدتا گرم و خشک محسوب می گردد چگونه در این فصل مخصوصا در استان ها و منطقه ها گرم و مرکزی گرمای طاقت فرسای تابستان را تحمل می کردند؟
آیا بادبزن ها و حوض ها و فواره ها برای کنترل گرمای خاورمیانه ای کافی بودند؟ جواب تمام این سوال ها راهکاری هوشمندانه از ایرانیان به نام بادگیر است که از حیث کارآمدی و مهندسی دقیق با توجه به علم آن دوران، امروزه معروفیت دنیای دارد.
طراحی ساز و کار بادگیر و نجات از گرما
ایران در مدار بیابانی دنیا قرار گرفته و به همین خاطر آب و هوای گرم و خشکی دارد. ایرانیان مخصوصا اهالی سرزمین های جنوبی و مرکزی برای فرار از این گرمای طاقت فرسا راهکار های ساده مانند پوشیدن لباس های گشاد و سفید و خنک و خوردن خوراکی های خاصی که باعث خنک شدن بدن می شدند را در برنامه عادت های روزانه خود قرار داده بودند. با وجود اینکه در آن موقع تکنولوژی برق در ایران وجود نداشته به کار گرفتن همین راهکارهای ساده و اما کارآمد نیز تاثیرگذار است.
اما مهم ترین عامل نوع معماری خانه ها بود که می توان گفت دو بخش تابستانه و زمستانه داشتند. چه عمارت های بزرگ و چه خانه های مردم معمولی دارای یک حوضچه آب در زیرزمین بود که تابستانه نام داشت و ساکنان خانه ایام گرم تابستان را در خنکای این زیرزمین ها می گذراندند.
اما بادگیرها در خانه های بزرگتر و متعلق به افراد ثروتمندتر بود که ساز و کار بادگیر باعث کاهش دمای کل خانه می شد و گرمای تابستان را قابل تحمل تر می کرد.
قاعدتا از آن جایی که در شهرهای مرکزی و جنوبی ایران هوا گرم تر از سایر نقاط کشور است تعداد بادگیرها نیز بیشتر است. به طوریکه شهر یزد بخاطر داشتن بادگیر های بسیار زیاد به شهر بادگیرها نیز معروف است.
تاریخچه بادگیر در زندگی مردم ایران
منابع دقیقی برای معین کردن زمان شکل گیری و ساخت بادگیرها برای اولین بار در دسترس نیست اما طبق تحقیقات اجرا شده از زمان قرن اول هجری ایرانیان از ساز و کار بادگیر استفاده می کردند. اما قدیمی ترین بادگیری که به صورت معتبر قدیمی ترین بادگیر ایران شناخته می گردد بادگیر مدرسه غیاثیه خرگرد و در قرن نهم هجری است.
نقشی که بادگیر در تاریخ ایران داشته است.
بادگیر در شهرهای مختلف با نام های بادخون، بادخان، بادآهنگ، بادهنج، بادآهنج، بادغر، بادهلج نیز بین مردم منطقه نیز شناخته می گردد. گفته شده که بادگیر و دیگر نام های منسوب به آن در اشعار و ادبیات فارسی هم ذکر شده است.
بعلاوه بسیاری از دنیاگردان در سفرنامه های خود از بادگیر نام برده اند و از ساز و کار بادگیر در نحوه کنترل دمای خانه های ایرانی می گویند. برای مثال شادرن از بادگیرهای شهر اصفهان و سیلوای فیگروا از بادگیرهای هرمز می گوید. این ها نشان دهنده این است که بادگیرهای ایران به قدری خاص و مبتکرانه بودند که مورد توجه دنیاگردان و مسافران نیز قرار می گرفتند.
اجزای مهم در ساختار بادگیرها
بادگیرها سازه های تاریخی و سنتی ایرانی هستند که با بهره گیری از وزش باد و تغییر دمای هوا و هوایی که داخل ساختمان جریان دارد هوا را به صورت خود به خودی خنک می نمایند. ساز و کار بادگیر بر پایه این دو بخش مهم انجام می گردد:
- بیرونی
- درونی
- بخش بیرونی برجی راست گوشه و 4 یا 8 پهلو است که آسمانه آن با آجر و خشت بسته شده است. درون این بادگیر به نسبت شمار دهانه های بادگیر با تیغه های مورب به 2 یا 8 بخش تقسیم می گردد.
- ناحیه درونی شامل هواکش و گذرگاه های باد است. در واقع بخش درونی از این رو درونی نامیده شده که درون ساختمان واقع شده است و بادگیر را به تالار تابستانی یا زیرزمین و حوض خانه مربوط می نماید.
گرچه هدف ساخت و عملکرد بادگیرها یکی است اما در منطقه ها مختلف ممکن است با کمی تفاوت و در شکل های مختلف ساخته شوند. دلیل این تفاوت ها اختلافات اقلیمی و آب و هوایی است. به این معنی که اگر مکانی هوای گرم تر یا تابستان های طولانی تری داشت، معماران قدیم ایران با ایجاد تفاوت در شکل و سازوکار بادگیر سعی می کردند تا میزان کارآمدی آن را چند برابر نمایند.
ساز و کار بادگیر هنگام وزش باد
در بالا ترین نقطه بادگیر منافذ و سوراخ هایی وجود دارد که معمولا بر خلاف جهت وزش باد ساخته می شوند. به این صورت وقتی باد در جهت بادگیر آغاز به وزیدن می نماید، منافذ رو به باد تحت فشار مثبت و منافذ پشت به باد تحت فشار منفی قرار می گیرند. البته ساز و کار بادگیر به صورتی است که تهویه هواکش فقط زمانی کار می نماید که سرعت باد بیشتر از دو و نیم متر بر ثانیه باشد. در هنگام شب بر اثر تغییر میزان دمای هوا بادگیر خنک می گردد و سپس هوای خنک وارد ساختمان زیر بادگیر و ساختمان های مجاور می گردد.
ساز و کار بادگیر هنگام عدم وزش باد
زمانی که سرعت باد چندان زیاد نیست تهویه طبیعی هوا با استفاده از بادگیرها بر اساس پدیده خاصیت دودکش صورت می گیرد. همانطور که از نامش پیداست ساز و کار بادگیر ها در این شرایط به صورت یک دودکش است.
در زمان هایی که اصلا باد نمی وزد و هوا آرام است آجرهای سازنده برج در طول روز گرم می شوند و به صورت یک دودکش عمل مینمایند. به این ترتیب باعث می شوند که هوای گرم از خروجی های برج خارج گردد و و هوای خنک تر از طبقات زیرین خانه (تابستانه و زیرزمین با حوضچه) به بالا کشیده گردد. این فرآیند در هر ساعتی از شبانه روز ممکن است روی دهد اما در شب های تابستان که معمولا آرام هستند و بادی نمی وزد بیشتر رخ می دهد.
عوامل تغییر ساز و کار بادگیر
اختلاف بین دمای داخل و خارج از ساختمان عامل اصلی در ایجاد جریان و جابه جایی هوا و ساز و کار بادگیر است. چون وقتی دمای هوا افزایش پیدا می نماید چگالی آن کاهش می یابد و به سمت بالا می رود. در نتیجه اختلاف دما باعث اختلاف چگالی و اختلاف فشار و در نهایت جا به جایی هوا می گردد. این اثر که رانش حرارتی نام دارد به میانگین درجه حرارت دو ستون هوای گرم و درجه حرارت بیرونی و ارتفاع کانال بادگیر (ستون هوای گرم) بستگی دارد.
در منطقه های که هوا خشک است، خشکی هوا به علاوه گرمای آن بر ساز و کار بادگیرها تاثیر می گذارند. در این نواحی بیشتر با استفاده از ساز و کار تبخیری برای تغییر دما و کنترل آن اقدام می نمایند.
انواع بادگیرهای ایرانی
همانطور که گفتیم بادگیرها در ایران به دلیل تفاوت اقلیم و آب و هوا در منطقه ها مختلف کشور در انواع مختلف وجود دارند. بادگیرها و نوع ساز و کار آنها در ایران به 3 دسته (به علاوه بادگیرهای 3 طرفه) تقسیم می گردد.
بادگیرهای اردکانی یا بادگیرهای یک طرفه
این بادگیرها در منطقه های ساخته می شوند که باد مطبوع معمولا تنها از یک جهت به سمت بادگیر بوزد؛ در این صورت بادگیر را یک طرفه می سازند. ساز و کار بادگیرهای یک طرفه آسان تر و ساختن آن ها راحت تر و ارزان تر است. به همین خاطر در شهرهایی که بادگیر یک طرفه دارند معمولا برای هر اتاق خانه یک بادگیر ساخته می گردد. این نوع بادگیرها در شهرهایی مانند میبد و طبس و عقدا دیده می شوند.
بادگیر کرمانی یا بادگیر دو طرفه
بادگیر کرمانی نیز از لحاظ ساختاری تقریبا ساده است و میزان کوچکی هم دارد. دو طرفه بودن این بادگیرها باعث شده تا به بادگیر دو قلو هم معروف شوند. کارایی این بادگیر نسبت به بادگیر اردکانی دقیق تر است و بادگیرِ بیشتر آب انبارها از این نوع است.
بادگیرهای سه طرفه
بادگیرهای سه طرفی که به نام بادگیر شکم دریده نیز معروف هستند خود انواع مختلفی دارند و در نواحی مانند روستای حسین آباد یزد دیده می شوند. در این نوع بادگیر دیواری که به سمت باد معمول و مطلوب است را بزرگتر و با حفره های بیشتر می سازند. دو سمت دیگر نیز دارای حفره هستند که در صورت وزش باد از سمت دیگر باد را به سمت داخل ستون راهنمایی می نمایند.
بادگیر یزدی یا بادگیر چهار طرفه
این بادگیرها به چهار طرفه یا چهار سو نیز معروف هستند و میزان آن ها از دیگر بادگیرها بزرگتر است و معمولا بسیار بلند هستند. ساخت این بادگیرها از نظر معماری سخت و پیچیده تر است. 4 طرفه بودن این بادگیر به این دلیل است که بتواند هر بادی که از هر 4 طرف با سمت بادگیر می وزد را به سمت داخل بکشد. به همین ترتیب شکل این بادگیرها از 4 به 6 و یا 8 طرفه نیز تغییر پیدا نموده است. یکی از زیباترین بادگیرهای 8 طرفه با ارتفاع بسیار بلند بادگیر باغ دولت آباد یزد است.
منبع: الی گشت