بادگیرها در معماری کویری - جلسه دوم

اهداف: در پایان این جلسه دانش‌آموزان فرآیند تهویه در بادگیر را می آموزند و با انواع بادگیرها آشنا می شوند. همچنین انجام آزمایش به آن ها کمک می کند که دید بهتری نسبت به قانون برنولی داشته باشند.

وسایل لازم:

پوشه وسایل

کامپیوتر

نقشه‌ شماره 1، نقشه شماره 2، نقشه شماره 3 ‌

یک نخ، دو عدد توپ پینگ‌پونگ

فرایند تهویه در بادگیر

نقشه‌ی شماره 1 و 2 از خانه‌ها‌ی کویری را به دانش‌آموزان بدهید و از آن ها بخواهید در گروه بحث کنند و فرآیند تهویه را در آن ها توضیح دهند.

نقشه شماره 1

نقشه شماره 2

نحوه کار بادگیر در دو بخش خلاصه می شود. یکی آن که هوای دلپذیر و مطبوع را از منافذ بادگیر به قسمت زیر هدایت می کند به طوری که هوا به محض این که به چشمه های بادگیر می وزد به دلیل وضعیت ویژه چشمه های بادگیر، باد با سرعت هر چه تمام تر به پایین کشیده می شود و به صورت مجمع به روی حوض آب هدایت می شود و پس از برخورد بر روی آب حوض عمل تبخیر انجام می گیرد. عمل تبخیر عملی است گرماگیر که موجب سرد شدن باد وارد شده از دهانه بادگیر می شود و سپس باد سرد وارد اتاق های تابستانی می گردد و باعث سرد شدن هوای درون اتاق ها می شود. در رابطه با بخش دوم کارکرد بادگیر می توان از اثر دودکش نام برد. در مواقعی که باد جریان نداشته باشد، هوای گرم و آلوده داخل بنا صعود می کند و از طریق بادگیر به خارج بنا منتقل می شود (کارمکش) و بدین ترتیب یک جریان هوا در داخل ساختمان برقرار می شود.

در مسیر بعضی بادگیرها كه به سرداب راه پیدا می‌كند، طاقچه‌ یا گنجه‌ای در دل دیوار تعبیه می‌كنند و در چوبی بر آن می‌گذارند تا بتوانند باد را كنترل كنند. به این معنی در زمستان در گنجه را می‌بندند تا ارتباط فضای داخل و خارج اتاق را قطع كند.

در رابطه با اولین تکلیف جلسه پیش می توان گفت که بادگیرها، در مناطق گرم و خشک و  گرم و مرطوب و در شهرهای مرکزی و جنوبی ایران برحسب سرعت و جهت باد طراحی می شوند. عملکرد بادگیرها جهت خنک سازی هوا به دو صورت است: 1- جا به جایی 2- برودت تبخیری

در مناطق گرم و خشک از روش جا به جایی استفاده می شود. علت آن نیز چنین می باشد که اولاً به دلیل بالا بودن رطوبت، نسبی و اشباع نسبی هوا از بخار آب، عمل تبخیر 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 می کند.

انواع بادگیر از نظر شکل ظاهری

یکی از تکلیف‌های جلسه‌ی پیش در مورد انواع بادگیرها بود. از دانش‌آموزان بخواهید که نتایج جستجوی خودشان را بیان کنند.

بادگیرها از لحاظ شكل بیرونی چند دسته هستند:

ساده‌ترین نوع بادگیر یک جناحی است و بسیار كوچك و محقر بر فراز محفظه‌ای، مانند سوراخ بخاری در پشت بام ساخته می‌شود.

در این روش برای پرهیز از گزند گردبادها و طوفان‌های سنگین، بادگیر را فقط در جهت بادهای خنک و نسیم‌های مطبوع می‌سازند و جبهه‌های دیگر آن را می‌بندند. در برخی موارد بادگیرهای یک طرفه را پشت به بادهای شدید و آزاردهنده می‌سازند و در واقع این بادگیر عملكرد تهویه و تخلیه هوا را انجام می‌دهد.

ابعاد آن نسبت به سایر انواع، كوچک‌تر و شكل آن اولیه‌تر است. این مسیر مورب (كه در بالای بام دیده می‌شود) پس از اتصال به كانال عمودی داخل دیوار و پنجره خروجی داخل ساختمان مانند بخاری در یک ضلع اتاق قرار می‌گیرد و تهویه را انجام می‌دهد. این نمونه بیشتر در منطقه سیستان، قسمتی از شهرستان بم و میبد یزد دیده می‌شود.

نوع دوم، نوع دو طرفه كه دارای دو وجه روبه‌روی یكدیگر و با پنجره‌های بلند و باریک بدون حفاظ ساخته می‌شود و در قسمت داخلی ساختمان به شكل یک یا دو حفره در طاقچه دیده می‌شود. این نمونه در سیرجان و به ندرت در كرمان دیده می‌شود. و آب انبار ولت آباد یزد نیز، بادگیر دو طرفه دارد.

بادگیر نوع سوم سه جناحی است و دو نوع دارد، سه جناحی متصل و سه جناحی منفصل (اشكم دریده) . در این نمونه می‌توان به تفكیك از یک یا دو یا سه جبهه استفاده كرد. البته استفاده از این نوع بادگیر نادر است و نمونه آن بادگیر امامزاده حسین طبس می باشد.

نوع چهارم، بادگیرهای چهار طرفه است كه به شكل كامل و مفصل‌تر از انواع دیگر ساخته شده‌اند و معمولا داخل كانال‌های آن با تیغه‌هایی از آجر یا چوب یا گچ به چند قسمت تقسیم می‌شوند.

نمونه ای از بادگیر چهار طرفه

در بعضی از نمونه‌ها در زیر كانال بادگیر حوض به نسبت بزرگ و زیبایی می‌ساخته‌اند كه هوای خشک و دارای گرد و غبار پس از برخورد با آب با جذب رطوبت، خنک و گرد و غبار آن جدا و هوای اتاق (حوضخانه) در گرمای تابستان بسیار مطبوع می‌شده است. در مناطقی كه امكان ایجاد حوضخانه در طبقه همكف وجود نداشته است آب قنات را در زیر زمین جاری و نمایان می‌كرده‌اند و امتداد كانال بادگیر نیز تا روی این جریان آب ادامه می‌یافته است. این فضاها (سرداب‌ها) محل تجمع اهالی خانه در بعد از ظهرهای تابستان بوده است.

این نمونه در یزد، كرمان و بوشهر و... دیده می‌شود.

در شهرستان یزد و برخی قسمت‌های مركزی ایران بادگیرهای چند وجهی (معمولا هشت وجهی و حتی گاهی مدور) معمول است كه نوع پنجم بادگیرها را تشكیل می‌دهد.

نمونه ای از بادگیر هشت طرفه - کاشان

علت ساخت این گونه بادگیرها وجود بادهای مطلوبی است كه از هر طرف وزش داشته و تیغه‌های كانال می‌تواند از هر جهت باد را گرفته و به داخل مسیر هدایت كند.

بادگیر چپقی نوع ششم بادگیرهاست كه به جای فضای مكعبی شكل خارجی، سازنده از ایجاد چند لوله خم‌دار (زانو مانند) برای حجم خارجی بادگیر استفاده كرده است، اما كانال‌ها و قسمت‌های داخلی مانند نمونه‌های چند طرفه است این نوع بادگیر تنها در سیرجان دیده شده است.

نماسازی بادگیرها خود از ویژگی‌های خاصی برخوردار است و در نهایت ظرافت به وسیله‌ آجركاری و یا گچ‌بری ساخته می‌شود. در این جا لازم است از بادگیر مضاعف، بادگیر دواشكوبه (دوطبقه) و بادگیر حفره‌ای نیز نام برد. در شیراز نیز بادگیرهایی كم و بیش دیده می‌شود كه به عنوان نمونه می‌توان از بادگیر ارگ و آب انبار كریم‌خان زند یاد كرد.

بادگیر مضاعف

همچنین باید به این نکته نیز توجه داشت که بیشتر بادگیرها یک طبقه هستند. فقط چند بادگیر در سراسر یزد دیده می شود که دو یا سه طبقه است. به عنوان مثال در عقدا یک بادگیر دو طبقه در رباط معروف به " حاجی ابوالقاسم دشتی " مشاهده شد که معماران راجع به کیفیت بنای آن چنین اظهار نظر می کنند. در گذشته بر اثر ناامنی در طبقه دوم آن آتش می افروختند تا ورود دشمن را به اطراف اطلاع دهند و از طرفی طبقه دوم به عنوان برج راهنما برای کاروانیان به حساب می آمده است.

یکی از بارزترین تفاوت ها در بین بادگیرها تفاوت در جهت قرار گرفتن آن ها نسبت به باد است . در بسیاری از مناطق بادگیرها را پشت به باد می سازند.

از دانش‌آموزان بپرسید: به نظر آن ها فرایند تهویه در بادگیرهای پشت به باد چگونه است؟

برای پاسخ به این سوال آزمایش 1 و 2 را همراه با دانش‌آموزان انجام دهید.

کار علمی، تحقیقی، آزمایشی:آزمایش 1

از دانش آموزان بخواهید که دو کاغذ را با دو دست به صورت موازی کنار هم نگه دارند. فاصله تقریبی کاغذها حدود 5cm باشد.

حال بین دو کاغذ بدمند. چه اتفاقی می‌افتد؟

آزمایش را در حالت های مختلف تکرار کنند (دمیدن از بالا - از کنار و ...)

شکلی از آزمایش 1

آزمایش2:

از دانش‌آموزان بخواهید که دو عدد توپ پینگ‌پونگ را به دو سر یک نخ وصل کنند. سپس نخ را از وسط با دودست طوری گرفته که دو توپ روبروی هم و با فاصله باشند. (عکس ) سپس بین آن ها مطابق آزمایش قبل فوت کنند. از آن ها نتیجه را بپرسید؟

این اتفاق مثال عملی از قانون برنولی است. این قانون را در سال1751 برنولی، ریاضیدان سویسی، فرمولبندی و تدوین کرده بود.

آن چه که در بادگیرهای پشت به باد نیز رخ می‌دهد ،مثال دیگری از قانون برنولی است.

بیش از این وارد بحث در مورد این قانون نشوید. اگر در بین دانش‌آموزان کسی کنجکاو بود که در مورد این قانون بیشتر بداند، او را به کتاب معرفی شده در انتهای همین صفحه ارجاع دهید.

تکلیف:

1) در پایان این جلسه، نقشه شماره 3 را به دانش آموزان بدهید و از آن ها بخواهید که در گروه در مورد آن بحث کنند و نتیجه را در جلسه بعد تحویل دهند.

2) در رابطه با خصوصیات کلی خانه های کویری با بادگیر، اطلاعاتی را جمع آوری نمایند.

نقشه شماره 3

فراموش نکنید که برگه هایی را که در طول کلاس پر می کنید، همچنین تکالیفی را که به دانش آموزان می دهید در حضور خودشان درون پوشه پروژه بگذارید. در پایان کار، هم تمام جزئیات پروژه در آن ثبت شده است و برای تنظیم گزارش نهایی به افراد گروه کمک می کند.

محل بازدید/ اردو/ خرید: بازدید از کولر مدرسه و بیان شباهت آن با بادگیر

منابع مطالعه:

1) کتاب: فیزیک پایه جلد دوم/تالیف فرانک.ج.بلت/ترجمه‌ی ناصر مقبلی/انتشارات فاطمی/

2) کتاب گنج نامه، جلدهای خانه های کاشان، یزد و اصفهان/ ترجمه کلودکرباسی/ نویسندگان متن: مریم دخت موسوی روظاتی، حسین سلطانزاده / انتشارات دانشگاه شهید بهشتی / سال 1375 ( در رابطه با مقاطع، پناهها و عکس های خانه های کویری به همراه بادگیر)

3) سایت http://www.hamshahrionline.ir/news/?id=30955  (در رابطه با خانه سنتی ایرانی)

مطالب مرتبط:

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه اول

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه سوم

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه چهارم

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه پنجم

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه ششم

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه هفتم

بادگیر ها در معماری کویری - جلسه هشتم

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان - تنظیم: فاطمه گودرزی