شگفتیها و عجایب مهندسی معماری ایرانیان باستان، نیاکان دانشمندی داشتیم.
کمی به دور و بر خود نگاه کنید، کولرهای آبی و گازی ، پنکه ، فن کویل و چیلر هوای خنکی را برای ساختمان ، فراهم می کنند و از سوی دیگر، انواع مختلف یخچالها و فریزرها که محصولات غذایی و نوشیدنیها را در محیط خنک و مناسبی نگاهداری می کنند.
آنچه ما را به این توانایی پیشرفته در فراهم ساختن امکانات سرمایشی رسانده است، دانش تهویه مطبوع نام دارد. اما آیا تاکنون از خود پرسیده اید که مردم کشورمان پیش از پیشرفت دانش تهویه مطبوع به شکل امروزی ، چگونه شرایط مناسب هوایی را برای خود فراهم می کردند؟
آیا آنان آب و هوای گرم تابستانی را تحمل می کردند و دسترسی به آب خنک را آرزویی محال می دانستند؟ مسلما استفاده از آب خنک چشمهها در مناطق کوهپایهای و کوهستانی و سفر کردن به مناطق خوش آب و هوا یکی از این راه حلها بوده است.
ولی جالب است بدانید نیاکان ما پاسخهای دیگری نیز ابداع کرده بودند که می توانست شرایط بسیار مناسبی را در فضای خانه ایجاد کند و این کارها با توجه به آن که هیچ انرژی خاصی مصرف نمی کند، از شاهکارهای مهندسی به شمار می رود.
تاکنون فکر کرده اید پنکه چگونه هوا را مطبوع می کند؟ هنگامی که پرههای پنکه می چرخند، هوای پشت با فشار به جلو حرکت می کند و جریان مصنوعی هوا ایجاد می شود. این جریان هوا با عبور از مجاورت پوست بدن روند انتقال حرارت بدن انسان را سرعت می بخشد و ما احساس خنکی می کنیم.
بادگیر هم وسیلهای است که هوا را جریان می بخشد. با این تفاوت که در پنکه ، جریان برق موتور الکتریکی را و چرخش پرههای متصل به موتور هوا را به حرکت درمی آورد، در حالی که بادگیر بادی را که در فضای بیرون می وزد، مهار و به داخل خانه هدایت می کند.
بادگیرها را معمولا متناسب با مصرف و نیاز خانوار طراحی می کردند و مسلما هر چه ابعاد ورودی بیشتر باشد، حجم هوای ورودی هم بیشتر خواهد بود. ارتفاع بالاتر هم در کارکرد بهتر بادگیر موثر است.
دلیل آن هم اختلاف سرعت باد در ارتفاعهای مختلف است ، در مجاورت زمین ، سرعت هوا صفر است و هر چه بالاتر می رویم ، سرعت باد بیشتر می شود تا به مقدار ثابت خود دست یابد.
از سوی دیگر، در مجاورت زمین گرد و غبار زیادی وجود دارد که با افزایش ارتفاع کاهش می یابد، به این ترتیب با افزایش ارتفاع ، به هوایی با سرعت بالاتر و گرد و غبار کمتر دسترسی خواهیم داشت.
ورودی بادگیر را معمولا در زیرزمین قرار می دهند تا از خنکی زیرزمین هم استفاده شود و فضای مطبوع و شرایط مناسب فراهم شود.
بادگیرهای سنتی را می توان یک نمونه عالی هنر مهندسی به شمار آورد که در حالی که هوای بیرون بسیار گرم است و از آسمان آتش می بارد، بدون صرف هیچ گونه انرژی و صرفا با طراحی مناسب سیستم هدایت هوا، شرایط خنک با تفاوت دمای حدود ۳۰درجه با بیرون را فراهم می کنند.
بادگیر سنتی از ورود گرد و غبار به منزل نیز جلوگیری میکرند که این رمز طراحی بادگیرها در دست ایرانیها نیست و به بیرون برده شده است و همچنین استفاده نکردن از سرمایش تبخیری که در برخی نمونهها دیده شده است.
در این نمونه ها، باد در مسیر ورود به منزل از سطوحی نمناک عبور می کرده و بخشی از حرارت خود را صرف تبخیر آب می کرده به این ترتیب هوایی مرطوب تر و خنک تر بدست میآمد که شرایط مطلوب تری فراهم میکرد.
این فرآیند مشابه همان اتفاقی است که درون کولر آبی روی می دهد. دکتر مهدی بهادری نژاد، استاد دانشگاه صنعتی شریف و چهره ماندگار مکانیک کشور نیز در چند نمونه جدید، از پرههای مرطوب در ستون بادگیر و پوشال مرطوب در ورودی بادگیر استفاده کرده است.
این بادگیرهای جدید که در مسجد دانشگاه یزد نصب شده است ، قدرت خنک سازی بیشتری نسبت به بادگیر سنتی دارند و می توانند کاملا جایگزین کولر آبی شوند.
تنها ایرادی که به آنها وارد است ، وابسته بودن آنها به جریان طبیعی باد است که البته در مناطق بادخیز، چندان جدی به نظر نمی رسد.
سقف گنبدی و الگوی بال هواپیما
سقف گنبدی و مدور اختراع ایرانیها است و از زمان امپراطوری ساسانی در ایران به اوج شکوفایی خود میرسد. و در هر کجای دنیا که سقف مدور و گنبدی باشد، امضأ ایرانیها در پای آن است.
اگر هنگام عبور از بازار قدیمی یا شبستان یک مسجد نگاهی به بالاسر خود بیندازید، می توانید گنبدهای کوچکی را مشاهده کنید که بعضا سوراخی در بالای سقف خود دارند. شاید به فکرتان رسیده باشد که این سوراخها برای تابیدن نور خورشید به محیط پایین تعبیه شده باشد، ولی کاربری این سقفهای گنبدی به مراتب بیشتر از این حرفهاست.
هنگامی که باد از روی یک سطح منحنی ، مثلا یک نیمکره عبور می کند، در بالاترین نقطه منحنی به حداکثر سرعت خود می رسد و در مقابل ، فشارش به شدت افت می کند. این افت فشار نسبت هوایی که در زیر وجود دارد، موجب می شود نیرویی به طرف بالا ایجاد شود.
در بال هواپیما، این نیرو تعادل هواپیما و حرکت به سمت بالا را تامین می کند. ولی در سقف گنبدی این نیرو موجب می شود هوا از سوراخ درون سقف به بیرون جریان پیدا کند و هوای محیط زیر سقف تهویه شود.
البته خود سقف گنبدی هم در کاهش انتقال حرارت از بیرون به داخل ساختمان نقش مهمی به عهده دارد. آنچه گفته شد، مهمترین کاربری حرارتی سقف گنبدی است ، ولی مهمترین کاربری آن ، پوشاندن سطوح وسیع است و ابتدا برای این منظور مورد استفاده قرار می گرفته است ، ولی هنگامی که کارایی حرارتی این نوع سازه کشف شد، حتی در ساختمانها و خانههای معمولی که می شد سقف آنها را به شیوه مسطح ساخت ، مورد استفاده قرار گرفت.
حیاط میزبان تابستانی اهالی خانه
در خانههای سنتی ایران ، حیاط نقش بسیار مهمی از نظر ایمنی ، امنیتی و راحتی اعضای منزل به عهده داشته است. ولی حیاط علاوه بر اینها از نوعی کاربری حرارتی نیز برخوردار بوده است.
خانه بصورتی ساخته میشد که اتاقها دور حیاط قرار گیرند و دیوارها روی حیاط سایه بیندازند. در حیاط هم یک حوض و یک باغچه نسبتا انبوه وجود داشت و به عنوان بخشی از فضای مسکونی مورد استفاده قرار می گرفت.
در روزهای تابستان، خانمهای خانه بیشتر وقت خود را در حیاط می گذراندند و صبحها در حیاط صبحانه می خوردند و تا حوالی ساعت ۱۰که حیاط هنوز در سایه بود، در آنجا به سر می بردند. پس از آن به زیرزمین بادگیردار می رفتند، ناهار می خوردند و استراحت می کردند و بعد، حوالی ساعت ۱۶که حیاط دوباره سایه می شد، دوباره به حیاط می آمدند و اصطلاحا صفا می کردند!
در واقع ، در تابستانها اهالی منزل وقت کمی را در داخل اتاقها می گذراندند. بررسیها نشان داده است وجود حیاط، انرژی مورد نیاز برای خنکی ساختمان را کاهش می دهد، زیرا وجود حوض و گل و گیاه باغچه ، هوای ورودی به اتاقها را خنک تر می کند و از طرف دیگر، چون عمده زمان حضور ساکنان در حیاط می گذرد، پس انرژی خنک سازی ساختمان درطول روز کاهش می یابد.
زیرزمین و خنکی اهدایی زمین
زمین خاصیت جالبی دارد. در تابستانها اگر چند متر پایین تر از سطح زمین را بررسی کنیم ، متوجه می شویم دما کمتر از سطح زمین است و در زمستانها دما بیشتر از سطح زمین است.
میتوان نشان داد در عمق پنج ، شش متری سطح زمین ، تغییرات دما در طول سال تقریبا ثابت و مقدار آن برابر متوسط دمای هوا در طول سال است. بدین سان می توان از این خاصیت برای طراحی یک زیرزمین یا یک سرداب استفاده کرد. در زمانهای گذشته ، بادگیرها را به زیرزمین متصل می کردند تا از خنکی بادگیر هم استفاده کنند.
استاد در مورد کارایی حرارتی زیرزمینها می گوید: جالب اینجاست در زیرزمین ، خنک شدن به دو شیوه حاصل می شود. یکی انتقال حرارت از طریق جابه جایی با هوای خنک و دیگری ، انتقال حرارت از طریق تشعشع با دیوارهای خنک زیرزمین.
بدن انسان حرارتی معادل یکصد وات تولید می کند. برای آن که انسان در شرایط مناسب راحتی به سر برده این مقدار حرارت باید دفع شود و در صورتی که بتوان از شیوه تشعشع استفاده کرد، آن گاه بخش اعظم این حرارت به این شیوه دفع می شود. بنابراین دیوارهای خنک از مزیتهای مهم زیرزمین محسوب می شوند.
در کشورهای دیگر و از جمله ایالات متحده ، کتابخانه هایی وجود دارند که برای کاهش هزینههای انرژی خود، مخزن کتابها و سالن مطالعه را به زیرزمین انتقال داده تا از این خاصیت زیرزمین نهایت استفاده را ببرند. جالب اینجاست که این نمونهها هم در منطقه بسیار گرم وهم در منطقه بسیار سرد واقع شده اند.
استفاده از سرمای زمستان برای تابستان
چهار سیستم فوق ، یعنی بادگیر، سقف گنبدی ، حیاط و زیرزمین برای خنک سازی در طول روز استفاده می شد. ولی شیوه هایی هم برای حفظ برودت زمستان تا تابستان و استفاده از آنها وجود داشت که آب انبار و یخچال (چالههای یخی) از آن جمله به شمار می روند.
در آب انبار، آب سرد زمستان در سردابی زیرزمین جمع آوری می شد و با روشهای مختلف ، از انتقال حرارت بیرون به داخل جلوگیری می شد. استفاده از بادگیر و سایه انداختن ، دو روش برای خنک نگاه داشتن آب در آب انبار بود. در روش چالههای یخی هم در شبهای صاف زمستان ، لایه هایی از یخ می ساختند و آنها را در چاله هایی نگاهداری می کردند تا در تابستان از آنها استفاده شود. اجداد ما، مهندسانی عالی بودند که انواع شاهکارهای مهندسی را خلق کرده اند. و متاسفانه اکثر رموز و اسرار کار مهندسی آنان بوسیله بیگانگان از ایران به بیرون برده شد و آنچه که باقی مانده، ویران گشته و به دست فراموشی سپرده شده است.
در ضمن استفاده از آجر که با گٔل پخته ساخته میشد، یکی از معجزههای ساختمان سازی است که مختص ایرانیها بوده است که متاسفانه امروزه در ایران به جای مدرن کردن آجر سازی، این صنعت بکلی از رده خارج شده و تلاش شده که این قسمت از معماری حذف شده و جای آن را بلوکهای سیمانی بگیرد که هم باعث از بین رفتن کوههای ایران میشود و هم زیبائی ندارد و هم برخلاف طبیعت ساختمان سازی ایرانی هاست.
منبع: سایت داریوش سبز
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر