توحید شیری

ساختن بناهای مذهبی در گذشته با در نظر گرفتن آسایش و راحتی کالبد بنا در برابر شرایط اقلیمی سخت منطقه، مورد توجه معماران بوده است. ساختار مساجد به عنوان یکی از بناهای مذهبی کشورمان، در اکثر نقاط اقلیمی مخصوصاً مناطق بیابانی با سقف های گنبدی گوناگون بوده است. این پژوهش به دنبال بررسی عملکرد انواع گنبدهای مساجد مناطق بیابانی به لحاظ فرم و ابعاد در میزان جذب تابش خورشید است. بدین منظور داده های آب و هوائی (دمای خشک و مرطوب، تابش و وضعیت تابش) از ایستگاه های هواشناسی شهرهای اصفهان و یزد طی دوره ی آماری پانزده ساله (1370-1385) استخراج شدند و همچنین نقشه گنبد مساجد از طریق اسناد کتابخانه ا ی رشته معماری دریافت شده است. در این راستا پنج نمونه از گنبد مساجد مناطق بیابانی ( مسجد امام اصفهان، میر چخماق، شیخ لطف الله، سارو تقی و مسجد علی) انتخاب گردیده و سپس گنبدها طبق ابعاد دقیق در نرم افزار رویت 2017 مدلسازی شده است تا میزان جذب تابش خورشید بر سطوح گنبدها در گرم ترین روز سال در سه بازه ی زمانی ساعات 14، 16و 18 برای مناطق بیابانی با استفاده از انرژی پلاس تحت موتور ردینس بدست آید. نتایج نشان داد میزان جذب تابش خورشید بر سطوح گنبدی به فرم و ابعاد آن بستگی دارد. در ساعت 14 گنبدهای با خیز بلند تقریبا 58% و گنبدهای با خیز کم 75% ، در ساعت 16 گنبدهای با خیز کم 68% و گنبدهای با خیز بلند 51% و در ساعت 18 گنبد با خیز بلند 49% و گنبد با خیز کم 46% از سطوح خود را در معرض تابش قرار می دهند. عملکرد گنبدهای خیز بلند مساجد، در گرمترین موقع روز نسبت به گنبدهای خیز کم بسیار بهینه تر می باشند زیرا گنبدهای خیز بلند در این ساعات سایه اندازی بیشتری ایجاد می نمایند.

در اکثر نقاط کشورمان مخصوصاً دو اقلیم گرم و خشک و سرد و خشک کبوترخانه هایی با فرم و شکل های گوناگون جهت نگهداری و پرورش کبوترها وجود داشته است. این بناها غالباً دارای پلان های دایره و مربعی هستند و با مصالح خشت و آجر ساخته شده اند. هدف از این پژوهش، شناخت دریافت تابش خورشید و اثر سایه بر سطوح کبوترخانه های روستایی اصفهان و تبریز می باشد. سؤال اصلی تحقیق عبارت است از اینکه: «دریافت و درصد تابش خورشید و ایجاد سایه بر سطوح کبوترخانه های اقلیم گرم و خشک اصفهان و اقلیم سرد تبریز چگونه بوده است؟». بخشی از مطالعه موردکاوری و توصیفی- تحلیلی و بخشی دیگر تحلیل نرم افزاری است؛ بنابراین، چهار نمونه کبوترخانه با ساختار و فرم متفاوت از روستاهای طار، خیرآباد، گورت و ضامن آباد اصفهان و چهار نمونه از روستاهای خلجان، تقی آباد، دیگ باشی و چله غاز تبریز انتخاب گردید، سپس نمونه ها در نرم افزار Rhinoceros5 با مقیاس دقیق مدل سازی شدند و با استفاده از موتور RADIANCE و ECOTECT میزان و درصد دریافت تابش خورشید در گرم ترین روز سال در دو بازه ی زمانی ساعات 13 و 16 و اثر ایجاد سایه بر سطوح کبوترخانه ها در ساعت 15 شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی ها نشان دادند که دریافت و درصد تابش خورشید بر سطوح کبوترخانه ها در اقلیم گرم و خشک اصفهان و سرد و خشک تبریز با مساحت و فرم بنا رابطه ی مستقیمی دارد. مناسب ترین کبوترخانه برای اقلیم گرم و خشک که حرارت اشعه ی تابش زیاد است و نیاز است در بازه ی زمانی گرم سایه اندازی در سطوح ایجاد گردد و سطوح کمتری از بنا در معرض تابش قرار گیرد؛ کبوترخانه های چنداستوان ه ای با خلل و فرج بیشتر و سطوح منحنی است و برای اقلیم سرد کبوترخانه های مکعبی با سطوح صاف و بدون خلل فرج، مناسب ترین می باشد که این کبوترخانه ها درصد زیادی از سطوح خود را در معرض تابش خورشید قرار می دهند و اشعه ی تابش خورشید با زاویه تقریباً مستقیم و 90 درجه بر سطوح برخورد می نماید.

آب انبارها علاوه بر مناطق گرم و خشک، در مناطق سرد کشورمان نیز مورد استفاده عموم قرار می گرفته است. یکی از اصلی ترین عنصر آب انبارها پوشش مخزن آن هاست، که از طاق های آجری گوناگون مانند آهنگ، کلنبو با خیز و فرم های متفاوت ساخته شده است. هدف از این پژوهش شناخت میزان دریافت تابش خورشید در سطوح و جریان حرارت در داخل گنبد آب انبارهای قزوین می باشد که منجر به شناخت بهینه ترین فرم پوشش مخزن آب انبار در بین نمونه های مطالعه شده می گردد. برای انجام این تحقیق چهار نمونه از آب انبارها با ساختار متفاوت گنبد در شهر قزوین انتخاب، سپس گنبدها در نرم افزار Revit 2016 مدلسازی شد و میزان دریافت تابش خورشید گنبدها در سردترین روز سال و در ساعات 13، 14و 16 با استفاده از پلاگین های Honeybee & Ladybug با موتور انرژی پلاس مشخص گردید. برای اعتبارسنجی با استفاده از نرم افزار COMSOL تحلیل جریان هوای یکسان CFD در گنبدهای خیز بلند و کم انجام شد. نتایج آنالیزها نشان دادند که میزان دریافت تابش در سطوح گنبد آب انبارها متفاوت است و در گنبدهای خیز کم و سطح تماس زیاد نسبت به تابش خورشید، عملکرد دریافت حرارت نسبت به گنبدهای خیز بلند، بیشتر است. زیرا این گنبدها سطوح بیشتری در معرض تابش خورشید قرار می دهند. در تحلیل جریان CFD در هنگام ظهر و گرمای شدید روز، در قسمت بالای گنبد خیز بلند گردابه ی گرما ایجاد می گردد که از گرم شدن بیش از حد داخل گنبد جلوگیری می نماید. بنابرین مناسب ترین گنبد برای آب انبارهای اقلیم سرد قزوین، گنبدهای خیز کم می باشند.

معماران گذشته در اکثر نقاط کشورمان آب انبارها را برای نگهداری و خنک نگه داشتن آب، جهت استفاده مردم در بیشتر نقاط اقلیمی کشورمان مخصوصا (گرم خشک، سرد) بنا می کردند. برای انجام این تحقیق دو نمونه گنبد آب انبار با طاق و قوس مختلف از شهر یزد و دو نمونه از شهر قزوین انتخاب گردید، سپس گنبدها بر اساس نقشه های واقعی در نرم افزار رویت 2017 مدلسازی شد. تا میزان دریافت تابش خورشید بر سطوح گنبدها در گرم ترین روز سال در ساعات 14، 16، 18 برای اقلیم گرم خشک و در سردترین روز سال در ساعات 13، 14، 16 برای اقلیم سرد قزوین با استفاده از پلاگین های انرژی پلاس هانی بی و لیدی باگ بدست آید.نتایج نشان دادند میزان دریافت تابش در سطوح گنبدها متفاوت است. گنبدهای خیز بلند در ساعت 14 تقریبا 78% و گنبدهای خیز کم 93%، در ساعت 16 گنبدهای خیز بلند 71% و گنبدهای خیز کم 81%، در ساعت 18 بعد از ظهر که زاویه تابش خورشید تقریبا 80 درجه تغییر می کند، گنبدهای خیز بلند 67% و گنبد خیز کم 64% از سطوح شان در معرش تابش خورشید قرار می دهند. گنبدهای خیز بلند مناسب برای اقلیم گرم خشک و گنبدهای خیز کم مناسب برای آب انبارهای اقلیم سرد می باشند