معماری، عملکرد سرمایشی و رفتار لرزه‌ای بادگیر

بادگیرها سیستم‌های خنک کننده غیرفعال ساختمانی هستند که از آن‌ها برای تأمین آسایش افراد در مناطق گرم و خشک استفاده می‌شود. بادگیرها از طریق دریافت هوای تازه فضاهای داخلی را خنک می‌کنند. گاهی آن‌ها به‌صورت دودکش عمل کرده و هوای با طراوت حیاط در طبقه همکف را به سمت بالا هدایت می‌کنند. در این مقاله، روش ساخت، گونه‌شناسی بر‌اساس مکان و تعداد جهت‌های دریافت باد، عملکرد سرمایشی و رفتار لرزه‌ای بادگیرها توضیح داده می‌شود. عملکرد سرمایشی و رفتار لرزه‌ای بادگیرهای کاشان در قسمت مرکزی ایران مورد مطالعه قرار می‌گیرد. چهار ارتفاع مختلف برای بادگیرهای در نظر گرفته می‌شود و اثرات ارتفاع بادگیر، جهت باد و سرعت باد بر جریان جرمی و درجه حرارت ایجاد شده در بادگیرها بررسی می‌گردد. یک بادگیر می‌تواند یک، دو، سه، چهار، شش یا هشت طرفه باشد. در شهرهای نزدیک کویر، سطوح رو به بادهای ماسه ای بادگیر را بسته‌اند تا از ورود بادهای همراه با ماسه جلوگیری کنند. هنگامی که باد نمی وزد یا جهت وزش باد °90 است بادگیر به‌صورت دودکش عمل می‌کند، یعنی جریان جرمی منفی است و جهت حرکت هوا از پایین به سمت بالای بادگیر است. در مواردی که بادگیر مانند دودکش عمل می‌کند، هوای خنک حیاط یا زیرزمین برای خنک کردن ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت و سرعت باد و ارتفاع بادگیر بر جریان جرمی و درجه حرارت تأثیر می‌گذارند. جهت باد °45 جریان جرمی بیشتری، در مواردی 43% بیشتر، نسبت به سایر جهت‌ها ایجاد می‌کند. بادگیر بلندتر باعث افزایش دمای هوا و کاهش جریان جرمی وارد شده از بادگیر به ساختمان می‌شود. در این حالت افزایش دمای هوا کمتر از °C 5/0 است. برای افزایش ارتفاع بادگیر از m 4 به m 10 کاهش جریان جرمی بیشتر از 13% است. سرعت بیشتر باد باعث کاهش دمای هوا و افزایش جریان جرمی می‌شود. افزایش سرعت باد از m/s 5/7 به m/s 15 باعث 65% افزایش جریان جرمی می‌شود. بادگیرها در مقابل زلزله آسیب‌پذیر هستند و بادگیرهای بلندتر دچار آسیب بیشتری نسبت به بادگیرهای کوتاه‌تر می‌شوند.