چکیده

با ظهور انقلاب صنعتی و صدمات بیشمار آن بر طبیعت، بشر امروزی ناچار به اقداماتی مبتنی بر اصـول توسـعه پایدار گردید. این در حالی است که تا پیش از ظهور مدرنیسم، در کشورهای دارای تمدن کهن تفکرات مبتنـی بر تعامل اندیشمندانه با طبیعت حکمفرما بوده اسـت. وجـود بناهـایی متناسـب بـا اقلـیم خـاص هـر منطقـه و سرمایش و گرمایش فارغ از نیاز به سوختهای فسیلی در این سرزمینها خود گواه این ادعاست. باید گفت کـه طراحی صحیح و متناسب با اقلیم هر منطقه نقش زیادی در ایجاد آسایش محیطی دارد. این موضـوع در کشـور ما ایران که قسمت اعظم آن در اقلیم گرم و خشک قرار گرفته است از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. در میان عوامل اقلیمی جریان باد نقش بسیار مهمی در شکل دهی به فرم بناها و حتی شهر دارد. جهتگیری بناها و خیابانها، ارتفاع بنا و تراکم ساختمانها از جمله عوامل متاثر از جریان باد در معماری گذشـته فـلات مرکـزی ایران میباشد که بهرهگیری از این پشتوانه نیرومند پس از پیشرفتهای چشمگیر تکنولـوژی و ظهـور معمـاری مدرن به مرور به دست فراموشی سپرده شد. اما امروزه و با ظهور معمـاری موسـوم بـه اکوتـک، تکنولـوژی بـه موازات طبیعت برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از امکانات محیطی و تامین آسایش انسان جای دارد. در کارهـای معماران این سبک شکل ساختمان در مقطع با توجه به زاویه تابش آفتاب و جهت باد در فصـول مختلـف سـال طراحی شده است. این مقاله بر آن است تا با شناختی کلی از انرژی باد و تاثیرات آن بـر آسـایش سـاکنین، بـه معرفی طرحهایی کارآ و متناسب با معماری امروزی که در صدد استفاده بهینه از جریان باد هستند بپردازد.

کلمات کلیدی: اقلیم، انرژی باد، تهویه طبیعی، جریان هوا، نفوذ هوا

-۱ مقدمه

باد یکی از قدیمیترین منابع انرژی است که توسط بشر شناخته و به کار گرفته شده است.(قایقها و آسیابهای بـادی و…) انرژی باد در واقع قسمتی از انرژی خورشیدی است که به زمین میرسد. انرژی خورشید سبب گرم شدن زمین و بروز اخـتلاف دما در نقاط مختلف آن شده و موجب پدید آمدن جریان هوا یا باد میشود. از دیرباز بشر با ساختن اولین آسیابها نیـروی بـاد را تحت کنترل خود در آورده است.(قیابکلو، (۱۳۸۹

۱

باد در طرح و ساخت محیط مسکونی از دیرباز مورد توجه بوده است. ارسطو چهار قرن قبل از مـیلاد و ویترویـرس معمـار روسی یک قرن قبل از میلاد از روش استفاده باد در معماری و شهرسازی صحبت میکنند.

در کشور ما در طی قرون متمادی تمام ساختمانها با توجه به اقلیم و شرایط محیطی ساخته می شـده اسـت. آفتـاب، بـاد، رطوبت، سرما و گرما و به طور کلی شرایط آب و هوایی و جغرافیـایی، تـاثیر مسـتقیمی در معمـاری سـنتی ایـران در منـاطق مختلف داشته است. بارزترین روش تهویه طبیعی ساختمان بادگیر است. بادگیرهایی با اشکال مختلف در بسیاری از شـهرهای مرکزی و جنوبی ایران بر حسب سرعت و جهت باد مطلوب طراحی و اجرا شده انـد. از نامهـای باسـتانی و گونـاگون آن ماننـد واتفر، بادهنج، باتخان، خیشود، خیش خان، خیشور، ماسوره و هواکپ برمیآید که پدیدهای بس کهن است. باد پس از برخـورد با سطوح فوقانی به دالانهایی هدایت میشود که با سطح آب داخل حوضخانه برخورد کرده(مثل بادگیر باغ دولت آبـاد یـزد) و فضای داخلی اتاق را خنک میکند و در مناطق مرطوب باد فقط از کانالهای خشک عبـور مـیکنـد.(مثـل بادگیرهـای بنـادر جنوبی) و فضای اتاق را تهویه میکند.

درمورد استفاده از انرژی باد اما در سطح جهان به مرور زمان این فنآوری از تنوع بیشتری برخوردار شـده اسـت از جملـه: کشیدن آب از چاه، آسیاب کردن غلات و تامین نیروی برق کارخانجات چوب بری و الـوار سـازی. در اواسـط قـرن ۱۹ تنهـا در انگلستان بیش از ۱۰۰۰۰ آسیاب بادی کار میکرد. آخرین دگرگونی در اواخر قرن ۱۹ به وقوع پیوست یعنی زمـانی کـه عمـل گردش بادبانها به یک محرک و گرداننده ژنراتور الکتریکی تبدیل گشت. رشد این فنآوری ادامه داشت اما انگیزش واقعی زمـان بحران نفت در ۱۹۷۰ رخ داد که توجه بشر را به تولید نیروی برق مداوم و ایمن معطوف ساخت. امروزه استفاده از انرژی باد چه برای تهویه ساختمان و چه برای تولید برق در ساختمان امری ضروری و غیر قابل اجتناب به نظر میرسد.(قیابکلو، (۱۳۸۹

-۲ تاثیرجریان هوا برآسایش

در یک محیط گرم جریان هوا با سرعت ۱m/s خوشایند بوده و تا ۱٫۵m/s ممکن است قابل قبول باشد ولی نباید بـه طـور میانگین بیش از ۲m/s باشد. در شرایط سرد نیز جریان هوا نبایـد از ۰٫۲۵m/s بیشـتر باشـد و جریـان کمتـر از ۰٫۱m/s نیـز خوشایند نیست.

تصویر:۱ نمودار سرعت جریان هوا

جریان هوا بر نحوه تنظیم حرارت بدن و در نتیجه بر آسایش حرارتی انسان به دو طریق تاثیر میگذارد: -۱ تاثیر برمیزان هدایت و جابجایی حرارت میان پوست و هوا -۲ تاثیر بر میزان خنک شدن بدن از طریق رطوبت پوست.