بادگیر
مقدمه
استفاده از بادگیر از سنوات بسیار قدیم در ایران متداول بوده است. بادگیرها با اشکال مختلف در شهرهای مرکزی و جنوب ایران ساخته شده که هر کدام بر حسب ارتفاع و جهت باد مطلوب طراحی و اجرا شده اند. تا قبل از اختراع کولر برقی و گسترش آن در شهر های مختلف، از بادگیر در ابنیه مختلف مسکونی، مذهبی و خدماتی استفاده شده است و هنوز هم می توان باقیمانده این بادگیر ها را در اقلیم گرم و مرطوب جنوب در شهر هایی مانند بندر عباس، بندر لنگه، قشم، بوشهر و اقلیم گرم خشک نواحی مرکزی مانند کرمان، نایین، یزد، طبس، کاشان، سمنان، اصفهان و حتی نواحی جنوب شهر تهران مشاهده نمود.
طرز کار بادگیر
عملکرد بادگیر بدین صورت است که باد مطلوب را گرفته و آن را به داخل اطاق های اصلی ساختمان، آب انبار و یا سرداب هدایت می کند. در بعضی از مساجد حاشیه کویر مانند مسجد قدیمی اردکان و مسجد جامع فیروز آباد در استان یزد، دریچه بادگیر درست در بالای محراب قرار دارد. به این ترتیب، باد مطلوب وارد بخش های مختلف ساختمان می گردد و باعث تهویه و خنکی آن می شود.
شهر تاریخی یزد به شهر بادگیر ها معروف است و نسبت به سایر شهرهای مرکزی ایران دارای بیشترین تعداد بادگیر است.
در این شهر، مرتفع ترین بادگیر جهان ( بادگیر باغ دولت آباد) وجود دارد که دارای حدود 34 متر ارتفاع است. ارتفاع دهانه فوقانی بادگیر 11 متر می باشد. این بادگیر هشت طرفه، باد را از هر سمتی که بوزد به درون ساختمان هدایت می کند
بعضی از بادگیر ها، فقط از طریق جا به جایی هوا ، داخل بنا را خنک می سازند و بعضی دیگر، هم از طریق جابجایی هوا و هم از طریق تبخیراین عمل را انجام می دهند. سیستم برودتی بادگیر باغ دولت آباد از طریق روش دوم است؛ بدین صورت که جریان هوا پس از ورود به داخل ساختمان از روی یک حوض سنگی کوچک و فواره رد می شود و سپس از آنجا به سایر اطاق ها هدایت می گردد اطاق زیر بادگیر که حوض و فواره در آن قرار دارد به صورت هشتی (هشت ضلعی) است و در های متعددی در آن وجود دارد. در هر زمان که نیاز به خنک نمودن اطاق خاصی باشد، در بین آن اطاق و اطاق هشتی زیر بادگیر را باز می نمایند.
جهت تقویت عملکرد خنک سازی بادگیر و استفاده از برودت تبخیری از روش های دیگری نیز استفاده می شده است. به عنوان مثال، در شهر بم بادگیری وجود دارد که از ساختمان، حدود 50 متر فاصله دارد و با یک کانال زیرزمینی به آن مرتبط است. در بالای این کانال، یک باغچه قرار دارد. بعد از آبیاری باغچه، رطوبت آن به دیوار های کانال ارتباطی نفوذ می کند و نسیم بادی که از بادگیر به سمت ساختمان جریان دارد را خنک تر می نماید.
در بعضی از موارد نیز در روی دهانه بادگیر، حصیر، سوفال و یا بوته های خار قرار می دادند و روی آن آب می پاشیدند و بدین طریق رطوبت و برودت های هوای ورودی را افزایش می دادند. تا پیش از پیدایش یخچال برقی، در بسیاری از خانه ها، مواد غذایی را در محوطه زیر بادگیر نگاه می داشتند تا خنک بماند و دیر تر فاسد شود.
بادگیر و هواکش روی گنبد و یا بام، جزء جدایی ناپذیر آب انبار های نواحی مرکزی ایران است.
محیط مرطوب آب انبار با استفاده از جریان هوا باعث برودت و خنکی آب ذخیره شده می شود.باید توجه داشت که در مناطق گرم و خشک مرکزی ایران، به دلیل خشکی هوا، آب سریعتر تبخیر می شود و علاوه بر ایجاد برودت در محیط، باعث افزایش رطوبت نسبی هوا نیز می گردد.
در نتیجه هم گرما و هم خشکی بیش از حد هوا را کاهش می دهد و محیطی مطبوع برای ساکنین ساختمان ایجاد می نماید. اما استفاده از این روش در بادگیر های جنوب کشور که دارای اقلیمی گرم و مرطوب است، ممکن نمی باشد.
زیرا اولا به دلیل بالا بودن میزان رطوبت نسبی و اشباع نسبی هوا از بخار، تبخیر آب به سهولت صورت نمی گیرد و در ثانی اضافه نمودن هوای نم دار به محیطی که هوای آن بیش از حد آسایش انسان مرطوب است، شرایط زیستی را مشکل تر می نماید. بدین جهت بادگیر های جنوب، فقط از طریق جابجایی هوای داخل ساختمان، باعث کاهش دمای فضای آن می شوند.
معماری و انواع بادگیر
وضع خاص اقلیمی ایران که هوای بخش عمده ای از آن خشک و بخش دیگری گرم و نیم مرطوب است عامل اساسی در پیدایش و کاربرد شیوه های مختلف برای کاستن دما در داخل فضاهای مسکونی بوده است . معماران ایرانی در طراحی خانه ها به عامل استفاده از سطح سایه بیشتر در فصل گرما و عایق بندی بدنه و سقف در برابر نفوذ گرما و نیز ایجاد جریان هوا در داخل بنا توجه فراوان داشته اند. چنانکه در ناحیه خشک و گرم جنوب ، در شهرهایی چون دزفول و شوشتر، از وسیله خنک کننده بسیار موثری بهره جسته اند که آن را شوادان می نامند.
در بسیاری از نواحی دیگر ایران ، بادگیر رایجترین وسیله ای است که برای تهویه به کار می رود. معماران ایرانی برای جابجا کردن هوا در داخل فضاهای بسته و کاستن دما، به بادهای گوناگونی که در نجدِ ایران می وزد و به استفاده از نیروی موثر آن ، توجه کرده و برای بهره جستن از آن بادگیر را ابداع نموده اند.
جهت وزش باد و ارتفاع آن از سطح زمین و زمان و دوره وزش و عوامل دیگر در پدید آوردن گونه های مختلف بادگیر نقش اساسی داشته است . استفاده از بادگیر به طور عمده در ناحیه مرکز و جنوب ایران و ساحل خلیج فارس و ناحیه خراسان ، بویژه در شهرهایی چون یزد و کاشان و بم و ابرقو و جهرم و طبس رایج است .
بادگیر ها معمولاً یک طرفه، چهار طرفه و یا هشت طرفه می باشند. در شهر یزد تمامی بادگیر ها مرتفع و چهار طرفه یا هشت طرفه هستند. ولی برعکس در شهر میبد که در 50 کیلومتری غرب شهر یزد است، بادگیر ها کوتاه و یک طرفه هستند.
در میبد، باد های کویری، توام با گرد و غبار از سمت کویر می وزد و اهالی مجبورند که بادگیر های خود را پشت به این باد و در جهت باد مطلوب بسازند. ولی در یزد، چون بین دو رشته کوه قرار گرفته، باد های کویری کمتر جریان دارد و می توان بادگیر های مرتفع چند طرفه احداث نمود.
در شهر هایی که باد مطلوب نیز دارای قدری گرد و غبار است، مانند گناباد در استان خراسان، معمولاً یک فضای خاکریز در زیر بادگیر ایجاد می کنند. مقطع کانال بادگیر را در این قسمت نسبت به مقطع بالای آن قدری عریض تر می گیرند تا سرعت باد کاهش یابد و غبار و خاک در آن ریخته شود. باد پس از ورود به دهانه بادگیر و عبور از محوطه خاکریز، قدری صاف تر شده و وارد اطاق می گردد.
بادگیر های یک طرفه عموماً کوتاه هستند و آنها را نمی توان در محیطی که دارای گرد و غبار نسبتاً زیادی است، مرتفع بنا نمود. ولی بادگیر های چهار و هشت طرفه دارای ارتفاع بیشتری هستند. خصوصاً بادگیر های بسیار بلند را هشت طرفه احداث می کنند تا در مقابل فشار باد پایداری بیشتری داشته باشد و شکل بدنه بادگیر باعث عبور جریان باد با فشار کمتری شود.
در خانه های مسکونی چهار فصل که دارای حیاط مرکزی هستند، معمولاً بادگیر را در قسمت تابستان نشین ساختمان احداث می کنند و این بادگیر به اطاق اصلی یا تالار و سرداب یا زیرزمین ساختمان مرتبط می باشد .
خانه بروجردی ها در کاشان ملاحظه نمود. در این قسمت از ساختمان، علاوه بر بادگیر، هواکش های تعبیه شده بر روی گنبد تالار نیز به تهویه محیط داخل کمک می کند. در این ساختمان، عملکرد خنک سازی بادگیر فقط به صورت جابجایی هوا صورت می گیرد.
البته در مورد سرداب، چون بدنه کانال بادگیر در زیرزمین قرار دارد و لذا قدری مرطوب می باشد، در نتیجه برودت تبخیری نیز به مقدار مختصری در خنک نمودن فضای سرداب تاثیر می گذارد. از خصوصیات دیگر بادگیر می توان از اثر دودکش نام برد.
در مواقعی که باد جریان نداشته باشد، هوای گرم داخل بنا صعود می کند و از طریق بادگیر به خارج بنا منتقل می شود و بدین صورت کماکان یک جریان هوا در داخل ساختمان برقرار می گردد هرچند که شدت آن کمتر از مواقعی است که باد در محیط خارج جریان داشته باشد.
بادگیر ها در جنوب کشور را می توان در بندر لنگه و بندر کنگ ملاحظه نمود. هنوز هم بادگیر های حجیم چهار طرفه، نمود اصلی این دو بندر قدیمی می باشند. طرز کار بادگیر های این منطقه، مشابه نواحی مرکزی ایران است؛ فقط همان گونه که عنوان شد، عملکرد برودتی این بادگیر ها فقط از طریق جابجایی هوا صورت می گیرد. نسیم هوای بین خشکی و دریا و به طور کلی باد های محلی در این مناطق از شدت کمتری نسبت به نواحی مرکزی ایران برخوردارند و لذا باید بادگیر ها حجیم تر باشند تا بتوانند جریان بیشتری از هوا را به درون اطاق انتقال دهند.
در بعضی موارد، مساحت مقطع بادگیر به بیش از 8 متر مربع می رسد و بر روی کل بام اطاق قرار می گیرد.
در بندر لنگه، در نزدیکی ساحل، تعداد بادگیر ها بیشتر است و حجم آن ها نیز بزرگتر می باشد؛ اما هرچه از ساحل دور شویم، تعداد این بادگیر ها و ابعاد آنها کمتر می شود؛ به نحوی که در سمت شمالی بندر تعداد اندکی بادگیر وجود دارد.
اغلب بادگیر ها، دارای چوب بست هایی هستند که دو طرف دهانه بادگیر را به هم متصل می کنند و انتهای این چوب بست ها از بدنه بادگیر بیرون می باشد. این چوب بست ها جهت افزایش استحکام و مقاومت بادگیر در مقابل فشار باد است و به صورت کششی کار می کنند و نمی گذارند که پره های داخلی و بدنه بادگیر از یکدیگر جدا شوند.
علت آنکه انتهای این چوب ها را نمی برند این است که در زمان تعمیر و مرمت بادگیر، داربست ها را به این چوب ها متصل می کنند و از روی داربست ها، تعمیرات لازمه را انجام می دهند.
بادگیرها را برحسب چند عامل می توان تقسیم بندی و بررسی کرد:
بدنه بادگیرها به اشکال مربع و مستطیل و هشت ضلعی ساخته می شود. بدنه چهارگوش و هشت گوش بیشتر مناسب مناطقی است که در آنها بادهای ملایم و متنوع می وزد و امکانِ گرفتن باد از جهات مختلف وجود دارد
بدنه های مستطیل نیز مناسب ناحیه هایی است که جهت وزش باد در فصل گرما از یک سو و به طور معمول از شمالِشرقی به جنوب غربی است . در اینگونه مناطق میله را مستطیل می سازند تا دهانه ای که باد را مستقیماً می گیرد، سطح تماس بیشتری داشته باشد.
بادگیرها برحسب تعداد دهانه به دو دسته کلّیِ یک دهانه و چهاردهانه تقسیم می شوند. بادگیرهای یک دهانه خود به سه نوع تقسیم می شوند:
الف) در منطقه هایی که غالباً در آنها گردباد و طوفانهای شدید می وزد، بادگیرها را یک دهانه می سازند وبه طور معمول دهانه روبه کوهستان و اغلب به سوی شمال شرقی است و سقف آنها را برای مقاومت در برابر گردباد، به صورت خرپُشته می سازند
ب) در کرانه های خلیج فارس بادگیرها یک دهانه و خرطومی شکل است . دهانه پشت به دریاست و بادِمرطوب برخاسته از دریا را درون بنا به جریان می اندازد و هوای داخل را سبک می کند. در بندرعباس در چند مورد کوشیده اند تا با کندن چاهِ آب در زیر این بادگیرهای مکنده ، هوای خنک چاه را بالا بیاورند و فضای داخل را بیشتر قابل تحمل کنند
روی خانه ها و آب انبارهای بعضی از شهرها چون تهران و کاشان بادگیرهای «مضاعف » هست . تعداد آنها بسته به بزرگی آب انبارها، گاهی به شش می رسد. دهانه های این بادگیرها روبه جهات مختلف است و از هرطرف که باد بوزد، به داخل آب انبار کشیده می شود و از بادگیر یا بادگیرهای دیگر هوای داخل به بیرون رانده و جریان برقرار می شود. بنابراین ، یک میله یا دو میله کار بادگیر را می کند و میله یا میله های دیگر کار هواکش را. معماران ، این گونه بادگیرها را «بده و بستان » می نامند.
بادگیرهای چهاردهانه ، بیشتر در شهرهای مرکزی و حاشیه کویر دیده می شود و گذشته از کاربرد اصلی آنها که خنک کردن داخل بناست ، به زیبایی و جلوه فضای عمومی معماری شهر نیز می افزاید.
در میناب و قشم نیز چند بادگیر چهاردهانه و هشت تَرْک هست که تقسیمات داخل میله کار بادگیر و هواکش را همزمان انجام می دهد و هوا را از داخل بنا یا آب انبارها به جریان می اندازد. با آنکه بادگیرهای مضاعف قدرت زیادی دارند، گاهی بر روی بناهای بزرگ ، بویژه آب انبارهای حجیم ، از یک تا شش بادگیر چهاردهانه ساخته می شود
بادگیر دو اشکوبه یکی از انواع بادگیرهای ایرانی است . این نوع بادگیر حجیم است و در منطقه هایی ساخته شده که در آنجا سطح وزش باد متغیراست . برای آنکه بتوانند از بادِ منطقه که گاه بالاتر یا پایین تر می وزد بهره بجویند، دو بادگیر را روی هم و بادگیر زیرین را با سطح بزرگتر و بادگیر بالایی را با سطح کوچکتر ساخته اند.
برای کشاندن بادِ خوش به درون و راندن هوای گرم و آلوده به بیرون ، داخل میله را با تیغه ها و پره های آجری مورب تقسیم می کنند. باد پس از ورود از یکی از دهانه ها بر اثر برخورد با دیواره و پره های واقع در مسیر آن دهانه به پایین کشیده می شود. بر اثر ورود باد، هوای آلوده و گرم از طریق شبکه های دیگر بادگیر، که پشت به جهت وزش باد دارند، به بالا و بیرون می رود.
معمولاً در دهانه بادگیرها تیغه هایی عمودی به موازات یکدیگر قرار دارد که به گونه ای زیبا آنها را شکل داده وتزیین کرده اند. نقش اصلی و فنی این تیغه ها تنظیم فشار باد است . انتهای بالای میله بادگیر، روی بامِ بنا یا کنارِ بدنه دیوار قرار دارد و در داخل فضاهای مسکونی ، دیواره مشبکی از کاشی یا چوب جلو دهانه نصب شده است تا به زیبایی داخل بنا لطمه نزند. گاه نیز در این محل چیزی شبیه پنجره قرار می دهند که می توان آن را باز و بسته کرد.
در سقف شاه نشین بناهای بزرگی که بادگیرهای دو اشکوبه دارد، زیر هر یک از مَجراهای بادگیر، دریچه ای چهارگوش قرار می دهند که می توان آن را باز و بسته کرد.
تعیین بلندی میله بادگیر و محل دهانه های آن از نظر فنی اهمیت فراوان دارد. معماران بادگیر از نردبانهای دو طرفه بالا می روند و از برخورد باد به لاله های گوشِ خود و با تجربه ای که در این کار دارند، ارتفاع مطلوب و مطبوع باد و براساس آن ، بلندی میله و محل دهانه ها و ارتفاع آن را طوری تعیین می کنند که بتوان از بیشترین و بهترین بازده بهره مند شد.
مشکلاتی که در رابطه با بادگیر وجود دارد این است که با وجود کلیه تمهیدات، باز هم مقداری گرد و غبار وارد فضای داخل بنا می شود. به علاوه، پرندگان، جانوران موذی و حشرات نیز از طریق مجرای بادگیر وارد فضای داخل می شوند. همچنین کنترل کامل مقدار جریان هوا و میزان رطوبت و برودت میسر نمی باشد. لذا بادگیر به تدریج جای خود را به کولر آبی در نواحی مرکزی و کولر گازی در نواحی جنوبی کشور داده است.
در میبد در بعضی از خانه ها، از مجرای بادگیر جهت انتقال کانال کولر استفاده می شود و کولر را در مقابل بادگیر و در سمت رو به باد مطلوب قرار می دهند. بدین نحو عملکرد جدید بادگیر تنها به عنوان محافظ کولر در مقابل باد های کویری و عبور کانال کولر است.
قطعاً از بادگیر به صورت گذشته نمی توان استفاده نمود و تامین برودت و تهویه ساختمان تنها به وسیله بادگیر دیگر میسر نمی باشد. البته با نصب تور سیمی ریز بر روی بادگیر، مقداری از مشکلات حل می شود. قابل ذکر است که حسن فتحی، معمار نامی مصر در داخل کانال بادگیر هایی که برای ساختمان هایش طراحی نموده، از یک فواره، یک پمپ آب کوچک، چند ورق حلبی سوراخ دار و یک تشت آب استفاده نموده است.
در مواقعی که جریان باد گرم و یا خشک باشد و یا هنگامی که دارای مقداری گرد و غبار است، پمپ آب را روشن می کنند و آب فواره بر روی ورق های حلبی و نهایتاً به داخل تشت آب می ریزد و سپس مجدداً این آب از طریق پمپ به فواره منتقل می شود و بدین ترتیب نه تنها هوا خنک و مرطوب می گردد، بلکه مقداری از گرد و غبار آن نیز کاسته می شود.
ساختار کلی بادگیر
با تشکر فراوان از توجه شما عزیزان