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