بادگیرها در معماری کویری - جلسه پنجم

اهداف: در پایان این جلسه، دانش آموزان می‌دانند که در فرآیند آزمایش کردن باید تغییرات یک متغیر خاص را برحسب زمان بررسی کنند و این تغییرات وابسته به تغییر یک پارامتر خاص در آزمایش است.

وسایل لازم:  پوشه پروژه

از دانش‌آموزان بخواهید که تصور کنند که داخل یک خانه‌ی کویری نشسته‌اند که بادگیر دارد و در گرمای تابستان در حال خوردن چای هستند. چیزی که واضح است در این گرما، ما به دنبال راهی هستیم که بتوانیم چایمان راهرچه زودتر خنک کنیم. از دانش‌آموزان بپرسید که چه راهی را پیشنهاد می‌کنند؟

یکی از راه ها این است که در محلی بنشینیم که بیشتر از بقیه مکان ها در خانه محل عبور جریان باد است. از دانش‌آموزان بپرسید که چرا این کار را می‌کنیم؟

در عمل بارها دیده‌ایم که هرچه شدت باد بیشتر باشد، دمای چای بیشتر پایین می‌آید و این مفهوم کاملا با شهود ما منطبق است. پس ما بادگیری را دوست داریم که شدت باد بیشتری را به درون بفرستد.

در واقعیت، معماران پارامترهای زیادی را در ساخت بادگیر در نظر می‌گیرند.از جمله: طول بادگیر، اندازه‌ی دهانه‌ی بادگیر، زاویه‌های درون بادگیرو... .

در جلسه پیش، دو تا از این پارامترها را با هم بررسی کردیم: طول بادگیر و اندازه‌ی دهانه‌ی بادگیر و تاثیر آن ها را در تهویه به صورت کیفی دیدیم. در این جلسه و جلسه‌ی بعد می‌خواهیم تأثیر یکی از این پارامترها(طول بادگیر) را به صورت کمی نیز بررسی کنیم. برای این کار لازم است که یک آزمایش مناسب طراحی کنیم و بر پایه‌ی اعداد بدست آمده از آزمایش ادعا کنیم که این پارامترها در فرآیند خنک‌شدگی موثرند.

در اینجا، ما می‌توانیم به کمک آزمایش بفهمیم که تغییر دادن پارامتر ارتفاع لوله بادگیر، چقدر می‌تواند در افزایش شدت باد و به تبع آن خنک‌شدگی نقش داشته باشد!؟

حالا برگردیم به خانه‌ی کویری اول جلسه. در آن جا به دنبال راهی بودیم که بتوانیم چای‌مان را هر چه زودتر خنک کنیم. پس به نظر می‌رسد که زمان، یکی از آن مسایلی است که برای ما خیلی مهم می باشد. یعنی هرچه چای ما زودتر(در زمان کمتری) خنک شود، برای ما مطلوب تر است. پس باید به این موضوع توجه کنیم که در آزمایش ما هم، زمان مطرح است و باید بتوانیم تغییرات یک متغیر را برحسب زمان نشان بدهیم. به صورت دقیق تر می توان گفت باید هر بار که ارتفاع لوله را تغییر دادیم، متغیری بر حسب زمان در درون خانه‌ی ما تغییر کند.

کار علمی، تحقیقی، آزمایشی:

از دانش‌آموزان بخواهید که در گروه بحث کنند و ببینند آن متغیر چه چیزی می‌تواند باشد؟
یکی از آن متغیرها می تواند سرد شدن یک مایع باشد. یعنی این که یک مایع را درون خانه بگذاریم و ببینیم با چه روندی سرد می‌شود.
برای این که ارتباطش را با زمان پیدا کنیم، می توانیم هر ۳۰ ثانیه یک بار دما را ثبت کنیم.
برای این که بتوانیم دمای درون را با بیرون مقایسه کنیم، باید همین آزمایش را در محیط بیرون نیز انجام بدهیم و فرآیند کاهش دما را ثبت کنیم.