پروژه و تحقیق-بادگیرهای مدرن و سنتی- در 40 صفحه-docx

باد، ساختمان و بادگیرها
این سازه بر مبنای اختلاف فشار موجود در اطراف ساختمان و همرفت ناشی از اثر دودکشی بر جابه جایی هوا عمل میکرد. بادگیر( شکل اصلاح شده ملکف) در ایران و دیگر کشورهای حوزۀ خلیج فارس هزاران سال است که رواج دارد و مؤثرترین عنصر معماری برای کاهش دما بوده.
بادگیرها در ابعاد، شکل خارجی، جهت بازشوها و تلفیق با آب و آب انبارها در مناطق مختلف متنوع اند. ولی به طور کلی « بادگیر مجموعۀ ثابتی است که هم به صورت بادخور و هم به صورت خروجی عمل کرده مجرای قائم آن به صورت چهارسو باز (گاهی تنها دوسو) و در بالاست و یک جفت دیوارک جداگر به صورت قطری و متقاطع تا پایان طول بادگیر قرار گرفته است.
بادگیر این قابلیت را دارد که نسیم را از جهات مختلف گرفته و جریان هوای خنکی را به داخل اتاق هدایت کند همچنین می تواند به صورت دودکش عمل کند. در این صورت هوای گرم بر اثر اختلاف فشار (بین بالا و پایین) دودکش از وجه پشت بادگیر کشیده می شود. در مواقعی که باد کم است تهویۀ ساختمان تنها به واسطۀ اثر دودکشی میسر است.»
مشکلات استفاده از بادگیر در ساختمانهای امروزی
امروزه به دلیل توجه بیشتر به معماری پایدار و طراحی ساختمان های سبز، امکان بررسی و استفادۀ عملی مطلوب و متنوع از بادگیرها در ساختمان های امروز پدید آمده از آنجا که الگوی اصلی طراحی این بادگیرها معماری سنتی و قواعد حاکم بر معمار یگذشته است، اجرای آنها در ساختمان های امروزی مشکلاتی پدید می آورد که بخشی از آنها همواره با این ساختار همراه بوده و بخشی از آن هم زاییدۀ زندگی امروزی است.
یکی از بزرگترین این مشکلات کنترل هوای ورودی در فصول مختلف و میزان آن در فصل اوج استفاده است که در گذشته ساکنان را به ساخت فضاهای مجزا برای زندگی تابستانی و زمستانی وا میداشت. ورود گرد و خاک و غبار و دیگر آلودگی های محیطی از طریق دهانه های بادگیر و در کاربری هایی که آلودگی صوتی حائز اهمیت است (مدارس، سالن های سخنرانی، کتابخانه ها ... ) ورود و خروج صدا مشکل آفرین است.
مسئلۀ دیگر طراحی بادگیرها به نحوی است که در هنگام آتش سوزی دود را از ساختمان خارج کند، یا حداقل باعث هوارسانی و گسترش بیشتر آتش نشود.
و بالاخره روزنه های متعدد و وسیع ایجاد شده در سقف مسئلۀ امنیت را مطرح می کند.
این نکته را هم نباید فراموش کنیم که استفاده از بادگیر تغییرات چشمگیری را در معماری، فرم و ساختار بناها ایجاد می کند که تطابق آن با معماری و سلیقۀ مدرن امروزی جای بحث دارد. برای حل این دست مشکلات مطالعات و تحقیقات بسیاری صورت گرفته و در بسیاری از مواقع نیز راه حل های کاربردی به دست آمده است. بادگیرهای مدرن نمونه ای از این راه حل ها هستند که به عنوان گزینۀ قابل اعتماد در اینجا خصوصیات آنها تشریح شده.
بادگیرهای مدرن
در دنیای صنعتی سازی ساختمان محصولاتی به نام بادگیر به عنوان ابزار قابل اعتماد و مؤثر در استفاده از انرژی باد معرفی شده اند. در طراحی این محصولات تلاش شده در کنار بهره برداری از تجربه و ساختار بادگیرها و بادخان های سنتی، با در نظر گرفتن تمهیداتی معایب استفاده از شکل سنتی آن برطرف و از ایدۀ اصلی برای استفاده در معماری مدرن و رو به توسعۀ امروزی استفاده شود.
نحوه کارکرد:
بادگیرهای مدرن بی هیچ بخش متحرک و با استفاده از منافذ عمودی، بر مبنای اثرات طبیعی باد و جابه جایی هوای سرد و گرم، هوای تازه را به اتاق وارد و هوای کهنه را خارج می کند. نحوۀ عملکرد این سیستم بر مبنای قوانین ساده در بادگیرهای سنتی به وسیلۀ حرکت هوای گرم و سبک به طرف بالاست که باعث افت فشار در اتاق و در نتیجه مکش می شود و حرکت بین هوای سرد و گرم را ممکن می سازد.
امنیت:
در ساختمانهای تجاری، ادارات و ... به خطر افتادن امنیت به دلیل گشوده ماندن بازشوها مسئله ای بسیار مهم است. این مشکل با تعبیۀ دریچه هایی از فولاد ضد زنگ در درون بادگیر رفع شده است.
استفاده در طبقات:
بادگیرهای مدرن چنان طراحی شده اند که در ساختمان های مرتفع به تهویۀ فضاها در چندین طبقه کمک می کنند. سیستم نصب شده در دانشکدۀ آنس در نیوجرسی آمریکا به طور همزمان در خدمت سه طبقه است. این کار با استفاده از تیغه های هدایت کننده و تیغه های پرگاری تقسیم داخلی میسر شده و در نتیجه فضاها در طبقات مختلف و با فواصل متفاوت به یک میزان از جریان هوا بهره برده اند.
انتقال صدا:
آلودگی صوتی مشکلی است که در ساختمانهایی با تهویۀ مطبوع میتوان آن را با بستن در و پنجره ها به حداقل رساند. در ژانویۀ ۲۰۰۲ و دسامبر ۲۰۰۵ سیستم بادگیرهای مدرن برای آزمایش به مرکز آزمایش آکوستیک (پی ار ای) ایلات متحده ارسال شد که در مقایسه با اساندارد جهانی، انتقال صدای سیستم بادگیر مدرن ۲۶ واحد کمتر از پنجرۀ باز بود. با افزودن پوشش ۱۵ میلی متری آکوستیک به بدنۀ داخلی دستگاه، این میانگین در حدود ۱۰ واحد افزایش یافت و به عدد مطلوب نزدیکتر شد.
استفاده در فصول مختلف و آتش سوزی
برای امکانرنامه ریزی استفاده در فصول مختلف این سیستم به دامپرهای ویژه ای مجهز است که با صرف انرژی بسیار پایین میزان هوای ورودی را کنترل می کنند. روی پنل کنترل بادگیرها چهار حالت بهار، تابستان، پائیز و زمستان وجود دارد که با انتخاب هریک از این حالات و به کمک دما سنج و دستگاه کنترل میزان دی اکسید کربن موجود در هوا، میزان ورودی و خروجی هوا و آلاینده ها به آسانی قابل کنترل اند و حتی می توان جدای از سیستم هوشمند در آن تغییر ایجاد کرد. این میزان توسط سیستم هوشمند در تابستان ۱۰۰ درسد و در زمستان۳ تا ۵ درصد صرفاً برای تهویه متغیر است.
دامپرهای کنترل میزان هوادهی، در زمان وقوع آتش سوزی نیز عمل می کنند و به واسطۀ ارتباط هوشمند با سیستم اعلام حریق ساختمان، در زمان حریق مسدود و از طرفی مانع هوارسانی به اتش و همچنین مانع عمل کردن بادگیر به صورت تونل آتش و سرایت ان به دیگر طبقات می شوند.
شکل و طراحی
با توجه به اینکه استفاده از این بادگیرها به طور گسترده ای طراحی ساختمان را تحت تأثیر قرار می دهد، تمهیدات سازندگان برای ساخت بادگیرها مطابق با نظر مشتریان و همخوان با کاربری و ویژگی های شکلی تغییر کرده گرچه این کار به معنای بیشتر شدن هزینه و دشواری کار برای سازندگان بوده ، استفاده از بادگیرها را آسان تر و گسترده تر کرده.
به کارگیری بادگیرهای مدرن امتیاز دیگری هم دارد و ان استفاده از نور طبیعی، به واسطۀ روزن های ایجاد شده در سقف برای تهویه است. این سیستم را می توان نوررسان و یا نورگیر مدرن نامید.
بادگیر از عناصر تفکیک ناپذیر خانه ها در اقلیم گرم وخشک کویری است،استفاده از بادگیر از سنوات بسیار قدیم در ایران رواج داشته است .بادگیر با فرم ها و دهانه های مختلف در اقلیم مرکزی و جنوب ایران ساخته شده است.بادگیرها با دهانه ی رو به بادهای مطلوب ساخته می شوند تا باد خنک را جهت تهویه و تعدیل هوا به فضاهای داخلی هدایت کنند. بادگیرها معمولاً در بخشی از ساختمان قرار گرفتند که با در نظر گرفتن وسعت خانه و تعداد اتاق ها ، قسمت تابستان نشین را خنک می کند. بادگیر جایگاه خاصی در طرح معماری شهری داشته و معرف بافت شهری درمناطق گرم و خشک است
حركت هوا را به دليل اختلاف فشار جو باد گويند. باد روي زمين عامل مهمي در تبادل دما، رطوبت و انتقال ذرات معلق است. اين امر در ايجاد شرايط آسايش انسان يا اخلال در آن نقش مهمي دارد. جا به جايي هوا در بالا بردن سطح كارآيي ذهني و فيزيكي افراد و كاهش ميزان ابتلا به بيماريها بسيار موثر است. همچنين ميتواند عاملي در كاهش مصرف سوختهاي فسيلي باشد. اهميت باد در طرح و ساخت محيط مسكوني از ديرباز مورد توجه بوده است. ارسطو چهار قرن قبل از ميلاد و ويترويرس معمار روسي يك قرن قبل از ميلاد از روش استفاده باد در معماري و شهرسازي صحبت ميكنند.
بادگير، يك روش ابداعي ايراني براي ايجاد فضاي خنك
بادگير، يك روش ابداعي ايراني براي ايجاد فضاي خنك در داخل منازل گرم كويري است. اين دستگاه تهويه مطبوع ، ساليان درازي از روزگاران دور ، فضاي زندگي مردم ايران را قابل تحمل كرده است. بادگيرها معمولاً برجكهاي كوچكي به صورت چهارضلعي يا چند ضلعيهاي منتظمند كه ساختار مثلث در آنها به هيچ وجه ديده نمي شود. بادگير تشكيل شده است از برجكي تقريباً مرتفعتر از جاهاي ديگر خانه در روي بام. عموماً بادگيرها بر روي قسمتي از خانه هاي كويري به نام حوضخانه بنا مي شدهاند. حوضخانه ايواني كوچك بوده كه در انتهاي اتاقهاي تابستاني هر عمارت قرار داشته است اتاقهاي تابستاني تشكيل شدهاند از اتاقهايي با ابعاد بزرگ و درهاي زياد ــ گاهي اوقات تا 5 در ــ به دليل جريان يافتن هوا در آنها كه در انتهاي آنها حوضخانه بود. حوضخانه به شكل فضاي رابط ميان حياط خانه و اتاقهاي تابستاني است.
در ميان اين فضا، حوض كوچكي بود و دليل نامگذاري اين فضا نيز به علت وجود اين حوض در ميان اين فضا بود. بادگيرها دقيقاً در بالاي اين حوض قرار دارند، ولي از طريق منافذي كه دارند جريان هوا را به روي آب حوض هدايت مي كنند. بادگيرها عموماً از خشت وگل ساخته مي شدهاند و براي محكم بودن آنها در مقابل وزش باد از تيرهاي چوبي در ساختمان استفاده مي شده است. بادگير به صورت تزئيني با آجرهاي نقشدار آراسته ميشد. بادگيرها داراي منفذهاي ورودي به صورت قوسهاي زيبايي بودهاند.
بادگیرها کولرهای آبی امروزی
بادگيرها به صورت كولرهاي آبي امروز كار ميكردهاند، به اين صورت كه باد از منافذ بادگير به آن وارد شده و به صورت مجمع به روي حوض آب هدايت ميشد، پس از برخورد بر روي آب حوض عمل تبخير انجام ميگرفت. عمل تبخير عملي است گرماگير كه موجب سرد شدن باد وارد شده از دهانه بادگير ميشده و سپس باد سرد وارد اتاقهاي تابستاني شده و باعث سرد شدن هواي درون اتاقها ميشده است. در بعضي از عمارتهاي قديمي كه متعلق به افراد ثروتمند بود، حوضخانه فضاي دربستهاي بود و اتاقهاي تابستاني منافذ و دالانهايي داشت ــ مانند كانالهاي كولر ــ كه باد خنك از اين دالانها وارد اتاقهاي خانه ميشد و اين امر در صورتي بود كه اتاقهاي تابستاني تعدد داشت. از استفادههاي ديگر بادگيرها به عنوان سردكردن فضاي سرداب براي نگهداري مواد غذايي و نيز خنك نگهداشتن آب انبارها بود.
بيشترين تعداد بادگيرها را در دشتهاي خشك و سوزان كاشان، يزد، جهرم، طبس، اروند و كرانههاي خليج فارس ميتوان مشاهده كرد. در ساخت بادگيرها از تواناييهاي معماري ايراني به خوبي بهره گرفته شده؛ به گونهاي كه بادگيرها علاوه بر آن كه اهداف زيست محيطي را برآورده ميكنند، جزيي از ساختمانهاي زيباي چشمگير نيز به شمار ميآيند. رهگذران با عبور از كوچههاي شهر، با تماشاي بادگيرهاي متنوع، از لذت بينايي نيز بهره ميگيرند. بادگيرها انواع مختلفي دارند، اما يك نوع از آنها منحصر به فرد است به نام بادگير چپقي كه در حال حاضر يك نمونه از اين نوع بادگير در سيرجان باقي مانده است .
برخي از بادگيرهاي مشهور عبارتند از: بادگير عمارت بروجرديها در كاشان، بادگير عمارت عباسيون (عباسيها) دركاشان، اين بادگير پائينتر از سطح حياط قرار دارد، بادگير عمارت طباطبايي در كاشان، بادگير عمارت دولتآباد در يزد كه با ارتفاع 18 متر بلندترين بادگير موجود است. بادگيرهاي آب انبار شيش، بادگيري در يزد كه همانطور كه از نام آنها پيداست 6 عدد است.
یزد شهر بادگیرها
توجه به شرايط اقليمي و زيست محيطي يزد، از شاخص ترين نشانه هاي اين شهر که منظر عمومي آن را از ديگر شهرهاي کشور متمايز ميسازد، ميتوان به بادگيرهاي متنوع آن اشاره کرد.
بادگيرها بخشي از بناه و فضاهاي مسکوني شهر يزد در گذشته بودهاند که طبيعيترين روش تهويه بنا به شمار ميرفتند و برحسب سرعت و جهت باد طراحي ميشدند. بناهايي نظير خانههاي قديمي، محراب مساجد و آب انبارهاي يزد از جمله نمونههايي داراي بادگير هستند که در اين ميان ميتوان به بادگير خانه آقازاده ابرکوه، بادگير باغ دولت آباد، بادگير محراب مسجد ريگ و ملااسماعيل و بادگيرهاي آب انبارهاي عصر آباد و حسين آباد اشاره کرد که اين آب انبارها به دليل داشتن هفت بادگير در کشور منحصر به فرد هستند.
مصالح ساختماني بادگيرها
مصالح ساختماني بادگيرها را معمولا خشت خام، آجر، گل، گچ و چوب شورونه تشکيل ميدهد، چهار بخش عمده بادگير شامل بدنه، قفسه، تيغهها و سقف است و از انواع مختلف بادگيرها ميتوان به بادگير يک طرفه، دو طرفه، سه طرفه، چهار طرفه و چند وجهي اشاره کرد که اغلب بادگير هاي ميبد و اردکان يک طرفه هستند. همچنين بادگير 8 طرفه باغ دولت آباد يزد با 33 متر ارتفاع بلندترين بادگير جهان محسوب ميشود.
بادگيرها که درگذشته به عنوان سيستم تنفسي شهر محسوب ميشدند، جريان طبيعي هوا را به داخل ساختمان هدايت ميکردند و با توجه به اينکه در خانهها، بادگيرها معمولا در ضلع جنوبي حياط يعني در سمت تابستان نشين خانه ساخته ميشدند، نوعا به تالار و حوض خانه، کلاه فرنگي و زير زمين ارتباط داشتند.
بادگيرخانهها را نمايانگر تشخص و منزلت اجتماعي صاحبان آنها است و اين موضوع از طريق ارتفاع و نوع تزئينات آنها مشخص ميشود.
ميتوان به بادگير باغ دولت آباد، بادگير آب انبار کليميان، بادگيرهاي آب انبار شش بادگيري و هفت بادگيري عصر آباد و حسين آباد و ... به عنوان شاخص ترين بادگيرهاي يزد اشاره کرد.
بادگیرها تهویه ای بر روی بام های خانه کویرنشینان
بادگیر ، برجهایی که در ایران برای تهویه بربام خانه ها ساخته می شود. بادگیر را همچنین بالای آب انبارها و دهانة معدنها برای تهویه می سازند. درخانه ها هوای خنک از بادگیر، که نوع ابتدایی تهویة مطبوع به شمار می رود، به اتاقهای طبقة همکف یا زیرزمینها فرستاده می شود.
بادگیر معمولاً چهارگوش است و در دیوارهای چهارگانة آن چند سوراخ تعبیه شده است . درون بادگیر با تیغه ها و جدارهایی که از خشت یا چوب و خشت ساخته شده است ، به چند بخش تقسیم می شود. بادگیر، که بیشتر در قسمت مرکزی ایران ، یعنی اطراف یزد، یا در جنوب ، در نزدیکی سواحل خلیج فارس ، یافت می شود، با ظهور روشهای جدید تبرید هوا و آب غالباً روبه ویرانی می رود و هنوز دربارة تعیین دقیق چگونگی ایجاد اختلاف فشار هوا که باعث جریان هوا می شود، مطالعة علمی کافی نشده است (ولف ، ص 15، 106؛ بیزلی ، ص 100ـ101). مارکوپولو از بادگیرهای جزیرة هرمز در خلیج فارس به عنوان تنها وسیله ای که زندگی را تابستانها در آن محل قابل تحمل می سازد یاد کرده است . از دیگر جهانگردان مانند پیترودِلا واله و فیگوئروآ نیز در این باره وصفهای خوبی باقی مانده است (رجوع کنید به یول ، ج 2، ص 383ـ384).
استفاده از بادگیرها به طور عمومی در دو نوع از ابنیه رواج دارد: آب انبارها و خانه ها.
الف)آب انبارها:
در آب انبارهای شهری با توجه به در نظر گرفتن جهت وزش باد مناسب از تعدادی بادگیر که تعداد آنها تا هفت عدد در نوسان است ،استفاده می شود . که در این حالت هر بادگیر با بادگیر مقابل خود به صورت کششی و مکشی کار می کنند.(در آب انبارهای صحرایی به طور معمول یک بادگیر یک طرفه یا دو طرفه استفاده می شود.محل قرار گیری این بادگیرها در دور تا دور آب انبار و جهت آنها رو به باد مناسب می باشد.
ب) خانه ها:
در مقوله خانه ها و محل قرارگیری بادگیرها به بررسی بادگیرهای خانه های شهر یزد می پردازیم. به طور عمومی بادگیرها محل قرارگیری بادگیرها با توجه به موقعیت تابستان نشین تعیین می شود و به همین دلیل اکثر بادگیرهای شهر یزد در ضلع جنوبی ساختمانها و بر روی ایوان تابستان نشین قرار دارد.
البته موارد استثنایی چون خانه امامزاده ای یزد را می توان یافت که با توجه به قرارگیری تابستان نشین و زمستان نشین در طبقات باد گیر در ضلع شمالی خانه قرار دارد.اکثر این بادگیرها بادگیرهای چهار طرفه بلند می باشند.
-نحوه عملکرد و نکاتی چند در طراحی بادگیرها:
در باره نوع عملکرد بادگیرها در حقیقت دو نوع عملکرد اساسی وجود دارد:الف - عمل بر اساس اصل کشش دهانه های رو به باد و مکش دهانه های پشت به باد. ب- عمل بر اساس اختلاف دما
الف - عمل بر اساس اصل کشش دهانه های رو به باد و مکش دهانه های پشت به باد:
مرحوم پیرنیا درکتاب آشنایی با معماری اسلامی ایران طرز کار بادگیر را بدین گونه توضیح می دهد:
(( طرز کار بادگیر اصولا بر این پایه نهاده شده است که از وزش باد برای کشاندن هوای خوش به درون ساختمان و از عکس العمل نیروی آن یعنی مکش برای راندن هوای گرم و آلوده استفاده می شود.شاید این توضیح لازم نباشد که چون باد به مانع یا دیواره پره های درونی بادگیر برخورد ناچار به فرود آمدن می شود، ولی عرض این نکته لازم است که شکافهای دیگر بادگیر که پشت به جهت وزش باد دارند ، هوای آلوده وگرم را به دست باد می سپارند و کار هواکش و دستگاه مکنده را انجام می دهند.))
این نوع عملکرد بادگیر در حقیقت با توجه به این اصل صورت می گیرد که هنگامی گه باد به بدنه ای برخورد می کند ، با توجه به تراکم بیشتر هوا در وجهی که مقابل باد قرار دارد ، در این وجه فشار مثبت ایجاد شده و در وجه دیگر فشار منفی خواهیم داشت.بنابراین در صورت ایجاد بازشو در طرفین حرکت باد از فشار مثبت به فشار منفی را شاهد خواهیم بود.در بادگیرها نیز با توجه به همین اصل دهانه رو به باد هوا را به درون خود می کشد و به داخل ایوان می برد و هوای داخل ایوان با توجه به فشار منفی ایجاد شده در دهانه پشت به باد به بیرون کشیده می شود
در برخی از مواقع با عبور دادن باد بادگیر از روی آب وسردخانه ها و با توجه به تبخیر سطحی، رطوبت لا زم را نیز تامین می نمایند. در مناطقی مانند مصر و هندوستان این عمل با قرار دادن کوزه پر از آب در مقابل مسیر باد صورت می گیرد.
ب- عمل بر اساس اختلاف دما:
اما به نظر میرسد آنچه که کمتر مورد توجه اهل فن در این زمینه می باشد.کار کردن بادگیر بر اساس اختلاف دمایی است.در حقیقت هنگامی که وزش بادی به صورت محسوس وجود ندارد بادگیر بر اساس همین اصل عمل می کند.
در روز با توجه به آفتاب خوردن وجه جنوبی بادگیر هوای موجود در وجه جنوبی بادگیر گرم می شود و به بالا می رود.این هوا به وسیله هوای داخل ایوان که به بالا کشیده می شود،جبران می گردد و در حقیقت نوعی خلا نسبی داخل ایوان ایجاد می گردد که هوای خنک داخل حیاط را به درون خود می کشد.به همین ترتیب هوای موجود در دهانه شمالی نیز به پایین کشیده می شود
در شب هوای بیرون سرد می شود، و به سمت پایین حرکت می نماید .این هوا در اثر حرارت ذخیره شده در دیواره ها گرم شده و به بالا می رود و این چرخه تا هنگامی که دمای دیوارها و هوای بیرون یکی شود ادامه می یابد. ولی به طور معمول پیش از رسیدن به این وضعیت شب تمام شده و دوباره بادگیر به نحوی که در بالا توضیح داده شد،عمل می کند.
به طور کلی در اکثر مواقع بادگیرها در حالتی بین حالاتی که توضیح داده شد عمل می کنند . یعنی هم بر اساس مکش و کشش و هم بر اثر تفاوت دمایی.
فناوری بادگیرها در گذشته ایرانیان
بادگیر، یک روش ابداعی ایرانی برای ایجاد فضای خنک در داخل منازل گرم کویری است . این دستگاه تهویه مطبوع ، سالیان درازی از روزگاران دور ، فضای زندگی مردم ایران را قابل تحمل کرده است . بادگیرها معمولاً برجکهای کوچکی به صورت چهارضلعی یا چند ضلعیهای منتظمند که ساختار مثلث در آنها به هیچ وجه دیده نمیشود. بادگیر تشکیل شده است از برجکی تقریباً مرتفعتر از جاهای دیگر خانه در روی بام. عموماً بادگیرها بر روی قسمتی از خانههای کویری به نام حوضخانه بنا میشدهاند. حوضخانه ایوانی کوچک بوده است که در انتهای اتاقهای تابستانی هر عمارت قرار داشته است اتاقهای تابستانی تشکیل شدهاند از اتاقهایی با ابعاد بزرگ و درهای زیاد ــ گاهی اوقات تا ۵ در ــ به دلیل جریان یافتن هوا در آنها که در انتهای آنها حوضخانه بود. حوضخانه به شکل فضای رابط میان حیاط خانه و اتاقهای تابستانی است. در میان این فضا، حوض کوچکی بود و دلیل نامگذاری این فضا نیز به علت وجود این حوض در میان این فضا بود. بادگیرها دقیقاً در بالای این حوض قرار دارند، ولی از طریق منافذی که دارند جریان هوا را به روی آب حوض هدایت میکنند.بادگیرها عموماً از خشت وگل ساختهمیشدهاند و برای محکم بودن آنها در مقابل وزش باد از تیرهای چوبی در ساختمان استفاده میشده است.
بادگیر به صورت تزئینی با آجرهای نقشدار آراسته میشد.بادگیرها دارای منفذهای ورودی به صورت قوسهای زیبایی بودهاند. نحوهٔ کارکرد بادگیرها به صورت کولرهای آبی امروز کار میکردهاند، به این صورت که باد از منافذ بادگیر به آن وارد شده و به صورت مجمع به روی حوض آب هدایت میشد، پس از برخورد بر روی آب حوض عمل تبخیر انجام میگرفت. عمل تبخیر عملی است گرماگیر که موجب سرد شدن باد وارد شده از دهانه بادگیر میشده است و سپس باد سرد وارد اتاقهای تابستانی شده و باعث سرد شدن هوای درون اتاقها میشده است. در بعضی از عمارتهای قدیمی که متعلق به افراد ثروتمند بود، حوضخانه فضای دربستهای بود و اتاقهای تابستانی منافذ و دالانهایی داشت ــ مانند کانالهای کولر ــ که باد خنک از این دالانها وارد اتاقهای خانه میشد و این امر در صورتی بود که اتاقهای تابستانی تعدد داشت. از استفادههای دیگر بادگیرها به عنوان سردکردن فضای سرداب برای نگهداری مواد غذایی و نیز خنک نگهداشتن آبِ آب انبارها بود. بیشترین تعداد بادگیرها را در دشتهای خشک و سوزان کاشان، یزد، جهرم، طبس، اروند و کرانههای خلیج فارس میتوان مشاهده کرد .
بادگیرها و معماری ایرانی
در ساخت بادگیرها از تواناییهای معماری ایرانی به خوبی بهره گرفته شده؛ به گونهای که بادگیرها علاوه بر آن که اهداف زیست محیطی را برآورده میکنند، جزیی از ساختمانهای زیبای چشمگیر نیز به شمار میآیند.رهگذران با عبور از کوچههای شهر، با تماشای بادگیرهای متنوع، از لذت بینایی نیز بهره میگیرند.بادگیرها انواع مختلفی دارند، اما یک نوع از آنها منحصر به فرد است به نام بادگیر چپقی که در حال حاضر یک نمونه از این نوع بادگیر در سیرجان باقی مانده است. برخی از بادگیرهای مشهور عبارتند از: بادگیر عمارت بروجردیها در کاشان، بادگیر عمارت عباسیون (عباسیها) درکاشان، این بادگیر پائینتر از سطح حیاط بود، بادگیر عمارت طباطبایی در کاشان، بادگیر عمارت دولتآباد در یزد که با ارتفاع ۱۸ متر بلندترین بادگیر موجود است. بادگیرهای آب انبار شیش بادگیری در یزد که همانطور که از نام آنها پیداست ۶ عدد میباشد.عمارت بادگیر، نگین مجموعه کاخ گلستان، بنایی متعلق به دوران سلطنت فتحعلی شاه که در ضلع جنوبی باغ گلستان ساخته شد و در زمان ناصرالدین شاه با تصرفات عمدهای که در آن انجام گرفت به شکل امروزی درآمد. وجه تسمیه این بنا به علت وجود برجهای بادگیر به منظور تولید هوای خنک، مطبوع و انتقال آن به داخل عمارت حوضخانه و تالار اصلی بوده است. در زیر تالار و عمارت مزبور حوضخانه وسیعی وجود دارد که چهار بادگیر بلند پوشیده از کاشیهای معرق، آبی، زرد و سیاه با قبههای زرین در چهار گوشه آن باعث خنک شدن هوای حوضخانه، تالار و اطاقها میشود.
شيوه ساختن بادگير
معماران محلي براي ساختن بادگير از پشت بام خانه و از جايي كه مشرف به اتاق كوچكي است كه براي بادگير اختصاص دادهاند با خشت يا آجر ،تنوره بادگير را با مقطع مستطيل ميچينند تا به ارتفاع معيني برسد. سپس بالاي اين تنورهها چهار ديواره را دو چوب به شكل ضربدر «×» ميگذارند. به گونهاي كه دو سمت هر چوب در دو زاويه مقطع قرار بگيرد و سپس ديوارهاي سمت شرق و غرب و جنوب بادگير را دو تا پنج و دو دهم متر بالا ميآوردند. سپس در قسمت شمال كه رو به باد «اصفهاني» است با نيم خشت يا آجر نيمه به عرض شش سانتيمتر، روي تنور را تا ارتفاع معيني ميچينند. ارتفاع اين تيغهها 40 سانتيمتر بلندتر از ساير ديوارهاست.
«پايه Pâye» بادگیر
اين تيغهها را «پايه Pâye» مينامند که نوعي بادشكن محسوب ميشوند و از لحاظ معماري هم فوايدي دارد. به عنوان مثال به نماي بادگير جلوه خاصي ميبخشد و موجب استحكام ساختمان بادگير ميشود، زيرا اردكان و ميبد و اطراف آنها گاهي اوقات گرد بادگير را در سمت جنوب و مشرف به كوچه ميسازند. طبيعي است در صورت نبودن وجود پايه، به ويژه در گذشته دور كه تا حدي ناامني در منطقه وجود داشت سارقين از راه منفذ بادگير به داخل منازل راه پيدا ميكردند.
«چشمه» بادگیر
عرض بين دو تيغه را در اصطلاح «چشمه» مينامند. بين 40 تا 60 سانتيمتر است. تعداد چشمههاي هر بادگير بستگي به عرض اتاق دارد. به طوري كه براي اتاق عرض بين سه و پنج و هفت متر به ترتيب پنج و هفت و 11 چشمه ميگذارند. در اين منطقه تعداد چشمهها جفت نيست. زيرا براي صاحب آن خوش يمن نيست. به گفته خودشان آمد ندارد. عمق هر بادگير يك تا دو و نيم متر است. گاه براي استحكام بيشتر بادگير به اندازه هر نيم متر چوبي در ميان ديوارههاي بادگير كار ميگذارند.
سقف دو پايه را به شكل «چپيله Capile» ميپوشانند. به اين ترتيب كه دو خشت به راه مايل به سمت بالا با دست نگه ميدارند. سپس يك خشت مابين آن دو خشت ميگذارند.
بام بادگير را به شكل خرپشته در ميآورند تا در كشاندن هواي مطبوع يا در بيرون كردن هواي گرم و آلوده كمك كند. بعد روي پشتبام بادگير را به قطر سه سانتيمتر با نيمچهكاه ميپوشانند. گاهي اوقات فاصله بين دو پايه را با خشت و نميچه كاه تخت ميكنند سپس دو يا سه رگه آجر در لبههاي بام آن كار ميگذارند. به طوري كه چيدن آجرها به اين ترتيب علاوه بر استحكام بادگير به زيبايي ظاهري آن نيز ميافزايد. گاهي اوقات كف پشتبام را كاهگل ميكنند سپس يك رديف آجر روي آن ميچينند. فاصله بين آجرها را با گچ و خاك بندكشي ميكنند. بعضي از افراد كه امكان مالي بيشتري دارند روي ديواره چشمههاي بادگير را گچبري ميكنند. تعداد چشمههاي هر بادگير با بزرگي بادگير ارتباط مستقيمي دارد. از طرفي تعداد چشمههاي هر طرف بادگير با شدت باد همان طرف و در مجموع با هواي هر منطقه ارتباط دارد.
در بعضي خانهها گاهي براي فصل زمستان كه احتياج به بادگير نيست چشمههاي بادگير را با آجر يا خشت تيغه ميكنند. يا چنانچه در قسمت پايين بادگير دريچهاي كار گذاشته شوند آن را ميبندند. اين كار هر سال اواخر پاييز و در آستانه زمستان شكل ميگيرد.
از آن جايي كه در اتاقك زير بادگير در تابستان اهل خانه استراحت ميكنند احتمال دارد كه پرندگان به ويژه كبوتران در چشمههاي بادگير آشيانه كنند و فضولات آنها به پايين بريزد. بنابراين براي جلوگيري از اين كار چشمههاي بادگير را با تور سيمي يا نردههاي چوبي ميپوشانند.
انواع بادگيرها در سرزمین کهن ایران
از نظر ساخت و نوع مصالح و در مجموع ساختار بادگیر دارای انواع مختلف هستند که می توان انواع بادگير بر سه نوع دسته بندی کرد که بادگير اردكاني، بادگير كرماني و بادگير يزدي است.
بادگیر اردکانی
كه بادگير اردكاني بيشتر در منطقه اردكان ديده ميشود و جهت بادگير رو به باد اصفهاني است. از سمت غرب و شرق و جنوب منفذ ندارد. بناي اين نوع بادگير به نسبت ساير انواع بادگيرها تا حدي ساده و از لحاظ اقتصادي هم مقرون به صرفه است. به همين لحاظ ممكن است كه براي هر اتاقي يك بادگير ساخته شود.
بادگیر کرمانی
اما بادگير كرماني ساده و كوچك است و به خانه خانوادههاي متوسط رو به پايين اختصاص دارد. هر بنايي ميتواند اين بادگيرها را بسازد. مصالح اصلي آن بيشتر خشت و گل است.از آنجا که اين نوع بادگيرها دو طرفه هستند،بادگير دوقلو نيز نامیده می شوند. ا بادگيرهای دوقلو را در مسير بادهاي شناخته شده ميسازند. كار اين نوع بادگيرها تا حدودي نسبت به بادگيرهاي اردكاني دقيقتر و ايدهآلتر است زيرا فشار باد به يك جهت موجب تخليه سريع هواي گرم و آلوده طرف ديگر ميشود. بادگير بيشتر آب انبارها را نيز به شكل بادگير كرماني درست ميكنند تا از يك سمت آن هواي خوش و مطبوع به آب برسد و از طرف ديگرش هواي گرم به بيرون برود.
بادگیر یزدی
بادگير يزدي از ساير انواع بادگيرها بزرگتر است و چهار طرفه ساخته ميشود به همين لحاظ اين بادگير را در بعضي جاها بادگير «چهارطرفه» يا «چهارسو» مينامند. التبه ساختمان آن از لحاظ معماري از ساير انواع بادگيرها مشكلتر و پيچيدهتر است. به همین دلیل ميتوان آن را نوع برجستهاي از پديدههاي هنر معماري به حساب آورد. ارتفاع آن به طور معمول زياد است و ميزان ارتفاع بادگير از پشتبام خانه و نوع چشمههاي هر سمت بادگير ارتباط مستقيم با اوضاع جوي منطقه دارد. اين نوع بادگير ويژه ثروتمندان و گاهي نيز در خانههاي افراد متوسط روستايي و شهري ساخته شده است.
چشمانداز آينده بادگیر در معماری نوین
با ورود معماري مدرن و به ويژه استفاده از تاسيسات مكانيكي به تدريج نقش اقليم در ساختمانها كمرنگ شد اما از نيمه دوم قرن گذشته كه اقليم و حفظ محيط زيست پيوسته مورد توجه قرار گرفت استفاده از فناوري همگون با محيط طبيعي، بازيافت ضايعات صنعتي و استفاده از انرژيهاي پاك مانند انرژي خورشيد، باد و آب اهميت بسياري يافتند. در زمينه معماري نيز از اين زمان توجه به محيط زيست و تلاش براي طراحي ساختمانهاي اقليمي و معماري همساز با اقليم آغاز شد.
امروزه ميتوان از بادگير به عنوان مكمل سيستم تهويه و برودت ساختمان استفاده كرد. به وسيله بادگير ميتوان در مواقعي از سال شرايط آسايش را با تهويه طبيعي تامين كرد و تنها زماني كه باد ديگر نتواند پاسخگوي نياز ساكنان باشد بايد از تاسيسات مكانيكي بهره گرفت.
حسن فتحي معمار مصري كه تلاش فوقالعادهاي براي تلفيق معماري سنتي و تكنولوژي روز خود انجام داده است، از يك پمپ آب در داخل كانال بادگير ساختمانهايش استفاده ميكرد كه با ايجاد فوارهاي در روزهايي كه هوا گرم و پرگرد و غبار بود، هم از ميزان گرما و هم از ميزان گرد و غبار ميكاست.
علاوه بر موارد گفته شده، طرحهاي ديگري در ساير كشورها كه با تكيه به تهويه طبيعي طراحي شده به عنوان مثال در مركز فروش بلوواتر انگليس هواي تازه از طريق دنبالهاي از بادگيرهاي مخروطي با ارتفاع دو متر تامين ميشود اين بادگيرها روي بام سوار شدهاند تا هواي خنكتري را به پايين فرستاده و آن را در فضاي داخي پخش كنند. آنها در فاصله 15 متري نسبت به هم و روي محور مركزي مجتمع قرار گرفتهاند و پس از دريافت جريان هواي خارجي، هواي تازه را به داخل ساختمان ميفرستند.
همچنين برج آرموري چين شامل مجموعهاي از بلوكهاي همشكل سوار شده بر يكديگر با كاربري اداري، خردهفروشي، هتل و مسكوني است. در فصل تابستان يك بادگير هواي تازه را به سمت پايين دهليز مياني سوق ميدهد. سپس اين هوا از جدارهها به سمت بيرون كشيده ميشود. در فصل زمستان اين بادگير هوا را از بدنه ساختمان و مجراي جذب كنندههاي خورشيدي به سمت خود ميكشد و از ساختمان خارج ميكند.
نمونه قابل ذكر ديگر ليستر انگلستان است ميزان مصرف انرژي در ساختمان كوئينز دانشگاه مونت فورت، نصف انرژي مصرفي در يك ساختمان معمولي مشابه اين بنا است كه در آن سيستم تهويه مطبوع استفاده شده است. بادگيرهاي مرتفع جلو اغتشاش هوايي را گرفته و براي انتقال هواي داخل به خارج از بنا طراحي شده است.
بادگیرها در کشورهای عربی در گذشته و اکنون
عربها نیز با بادگیر آشنایی داشته اند و هم اکنون نیز از آن استفاده می کنند. در واقع چنین به نظر می رسد که نظایر این وسیله در بناهای باستانی خاورِنزدیک ، از قبیل مصرِ دورانِ فراعنه و بابِل ، استفاده می شده است . در زبان عربی قدیم این وسیله «بادَهَنج » یا «بادَنج » نامیده می شده که معرب «بادْهَنج » (=بادآهنج ) فارسی است و گاهی به جای «بادگیر» به کار می رود (رجوع کنید به دُزی ، ذیل «بادهنج »). در قصر «اُخَیضِر» بازمانده از آغاز دوران عباسیان در عراق (رجوع کنید به معماری * ، بخش 3: «خلافت عباسی ») بادگیرهای چهارگوش در دیوارها دیده می شود. واژة «بادگیر» در عراق به صورت «باجیر» به کار می رود. احتمال دارد که انتقال و گسترش بادگیر در شام و مصرِ دوران اسلامی از طریق عراق انجام گرفته باشد. در آغاز دوران فاطمیان ، «بادهَنج » جزئی از منظرة شهرها شده بود، زیرا ابن یونس ستاره شناس (متوفی 399) دربارة جهت صحیح روزنِ بادهنج بحث کرده است .
می دانیم که هوای خنک در مصر از سمت شمال یا شمالِغربی می وزد و بدین جهت بادهنجِ مصری یک روزنه بود. به نوشتة عبداللطیف بغدادی (متوفی 629) هزینة ساختمان بادگیرهای بزرگ و آراسته در زمان او تا 500 دینار می رسیده است . ظاهراً کهنترین نمونة این نوع بادگیر که در قاهره به جای مانده ، بادگیر دیوارِقبلة مسجدالصالح طلائع (555) است (رجوع کنید به کِرِسوِل ، ج 1، ص 284ـ285). در هزار و یک شب به بادهنج اشاره شده و علاءالدین غُزولی ادیب (متوفی 815) نیز بخشی از جُنگ خود موسوم به مطالع البُدور را به «بادهنج » در شعر و نثر اختصاص داده است (روزنتال ، ص 1ـ19). در مصر جدید این وسیله معمولاً «مَلْقَف » (گیرندة ] باد [ ) نامیده می شود. این مطلب را لِین در > آداب و رسوم مصریان امروز < ، ص 38، نیز متذکر شده است . این لفظ امروز هم در مصر به کار برده می شود (اسپیرو، ذیل "air shaft" و "ventilator" و "wind-sail" ). در خانه های مسکونی ، معمولاً اتاقهای بیرونی ، «قاعه » یا «مَنْدَرَه »، یا اتاق خواب به بادگیر مجهز بود (لِزین ، ص 12ـ15)