دانستن روند بهره گیری از نور خورشید به اندازه روند شکل گیری مصالح و یا شکل های مختلف زیربنائی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم می باشد.

عناصر نورگیری در معماری سنتی

این عناصر در معماری سنتی ایران از دو جهت مورد مطالعه قرار می گیرند، گروه اول به عنوان کنترل کننده های نور مانند انواع سایه بان ها و دسته دوم نورگیر ها.

گروه اول نقش تنظیم نور وارد شده به داخل بنا را به عهده دارند و به دو دسته تقسیم می شوند: دسته اول آنهایی که جزو بنا هستند مانند رواق و دسته دوم آنهایی که به بنا افزوده شده و گاهی حالت تزئینی دارند مثل پرده. عناصری که به عنوان نورگیرها مطرح می شوند نام های مختلفی دارند ولی همه نورگیر هستند و عبارتند از: روزن، شباک، در و پنجره مشبک، جام خانه، هورنو، ارسی، روشندان، فریز و خوون، گلجام، پالکانه، فنزر، پاچنگ و تهرانی. در مقابل عناصری مانند رواق، پرده، تابش بند، سایه بان ها، سرادق و ساباط قرار دارد که نقش کنترل کننده نور و تنظیم آن برای ورود به داخل بنا را به عهده دارند.

کنترل کننده های نور

رواق: فضایی است مشتمل بر  سقف و ستون که حداقل در یک طرف مسدود باشد و انسان را از تماس با بارش و تابش نور آفتاب مصون می دارد و در مناطقی که شدت نور و حرارت خورشید زیاد باشد نور مناسب و ملایمی را به داخل عبور می دهد و در این صورت روشنائی از طریق غیرمستقیم یا باواسطه خواهیم داشت.

تابش بند: تابش بند یا تاووش بند یا آفتاب شکن تیغه هایی  به عرض ۶ الی ۱۸ سانتی متر است که گاهی ارتفاعی تا حدود ۵ متر دارد و با کمک گچ و نی آنها را می ساختند. معمولاً در بالای در و پنجره کلافی می کشیدند که در واقع تابش بند افقی بوده و اصطلاحاً به آن سرسایه می گفتند و توسط آن ورود آفتاب به درون فضا را کنترل می کردند.

سایه بان ها: ایجاد سایه بر روی پنجره ها از تابش مستقیم آفتاب به سطح پنجره جلوگیری کرده و در نتیجه حرارت ایجاد شده ناشی از تابش آفتاب در فضای پشت آن به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. سایه بان ها ممکن است اثرات گوناگونی از قبیل کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل، کنترل نور و تهویه طبیعی داشته باشند. کارایی سایه بان ها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آن ها نسبت به پنجره و همچنین شرایط تهویه طبیعی در ساختمان بستگی دارد. سایه بان ها به انواع ثابت، متحرک و همچنین سایه بان های طبیعی مثل درختان تقسیم می شوند.

سرادق: سایه بنا بر سرا که پرده آن بر خرپاهایی که بر بالای سرا نشانیده بودند کشیده می شد و بدین ترتیب مانع تابش بند خورشید به درون سرا می شد.

ساباط: کوچه ای سر پوشیده که هم در شهرهای گرمسیری و هم سرد سیری به چشم می خورد. در شهرهای گرمسیری مجبور بودند کوچه را تنگ و دیوار را بلند بگیرند و برای ایجاد سایه ساباط می گذاشتند.

پرده: استفاده از پرده های ضخیم برای جلوگیری و تنظیم نور خورشید برای ورود به ساختمان از دوره صفویه معمول بوده و همچنین در دوره قاجار نیز از آن استفاده می شد. این پرده ها معمولاً از جنس کرباس و یا ابریشم بوده و به صورت یک لا و دولا استفاده می شدند و به طور معمول در جلو ایوان ها و یا پنجره ها و ارسی ها نصب می شد. بالا کشیدن این پرده ها توسط قرقره و بند هایی بوده که ب طور هماهنگ تمام قسمت های آن ها را یکنواخت جمع می کرده است چون این پرده ها معمولاً ضخیم و سنگین بوده و غیر از این نمی شد آن ها را بالا کشید.


نورگیرها

شباک: هوای متغیر ایران، آفتاب تند و روشن، باد و باران، توفان و گردباد و عقاید خاص ملی و مذهبی ایجاب می کرده که ساختمان علاوه بر در و پنجره، پرده ای یا شباکی برای حفاظت درون بنا داشته باشد.درون ساختمان با روزن ها و پنجره های چوبی یا گچی و پرده محفوظ می شد و بیرون آنرا با شبکه های سفالی یا کاشی می پوشاندند، این شبکه ها شدت نور را گرفته و نور ضعیف تری از لا به لای آن ایجاد می شود. انحراف پرتوهای نور در اثر برخورد با کنارهای منقوش شبکه سبب پخش نور شده و به یکنواختی و پخش روشنایی کمک می کرد. ضمناً علی رغم آنکه تمام فضای بیرون از داخل به راحتی قابل رﺅیت بود از بیرون هیچگونه دیدی در طول روز به داخل نداشت.

در و پنجره های مشبک

پنجره معمولاً برای دادن نور، جریان هوا و رﺅیت مناظر بیرون بدون بر هم زدن خلوت اهل خانه است. در مناطقی که نور خورشید شدید است، پنجره باید متناسب با شدت نور ساخته شود.  پنجره های مشبک تعادلی بین نور خارج و داخل ایجاد می کند، تعادلی که وقتی از داخل نگاه کرده شود جلوی نور شدید آفتاب را می گیرد و مانع خسته شدن چشم در مقابل نور شدید خارج می شود.طرح هایی که در ساختن پنجره های مشبک به کار برده می شود اغلب به گونه ای است که نور داخل اتاق را تنظیم می کند. پنجره های مشبک نور شدید خارج را پخش کرده و آن را تعدیل می کنند و وقتی نور بیرون شدید نیست همه ی آن را به داخل اتاق عبور می دهند. گاهی برای در و پنجره های مشبک شیشه نیز به کار برده می شود. (به درهای مشبک، در و پنجره گفته می شود). در و پنجره و روزن های مشبک چوبی، سفالین و گچین در زمستان با کاغذ روغن زده مسدود و در تابستان ها باز می شد.

روزن

روزن و پنجره را نمی توان از هم تفکیک کرد. در واقع روزن را می توان یک پنجره کوچک دانست که معمولاً در بالای در و گاهی در دو سوی آن برای گرفتن روشنایی و تأمین هوای آزاد برای فضاهای بسته به کار می رفته است. به عبارت دیگر روزن به سوراخهائی اطلاق می گردید که در کلاله و یا شانه طاق ها تعبیه می شده است. روزن گاهی با چوب و گاه با گچ و سفال ساخته می شده و اغلب ثابت بوده است. در بناهایی که دارای بافت مرکزی و درونگرا بودند و از سقف هشتی یا از نقطه ای دیگر نور کافی برای هشتی تأمین می شد، در بالای در ورودی روزن قرار می دادند.

ارسی

ارسی پنجره مشبکی است که به جای گشتن روی پاشنه گرد، بالا می رود و در محفظه ای که در نظر گرفته شده جای می گیرد. ارسی معمولاً در اشکوب کوشک ها و پیشخان و رواق     ساختمان های سردسیری دیده می شود. نقش شبکه ای ارسی، معمولاً مانند پنجره و روزن های چوبی است.

جامخانه

در کلاله گنبد ها و کلمبه های گرمابه ها و غلامخانه ی رباط ها و رسته ها و بازارها هنوز هم روزن هایی وجود دارد که با چند حلقه سفالین به صورت قبه یا کپه ی برجسته ای درآمده اند. در این قسمت حلقه های سفالین را در کنار هم چیده اند و در زمستان ها جام های گرد شیشه ای مانند ته قرابه در میان حلقه ها کار می گذارند و تابستان ها یک یا کلیه آن ها را بر می دارند، امروزه هم برای روشنایی سرپوشیده هایی که به مناسبت فصل باید گاهی سرد و گاهی گرم باشد مناسبترین وسیله است و بر فراز بام گرمابه ها جای خود را حفظ کرده است.

هورنو

به نورگیری بالای سقف گفته می شود. چون در نزدیکیهای تیزه گنبد امکان اجرا به صورت   بقیه ی قسمت ها میسر نیست، لذا در نزدیکیهای تیزه، سوراخ را پر نمی کنند تا در بالای طاق کار نور رسانی را انجام دهد. مثلاً در پوشش بازارها اکثراً سوراخ هورنو باز است تا عمل روشنایی و تهویه صورت پذیرد.

در بناهایی که استفاده از پنجره در دیوارها ممکن نبوده مثل بازارها و سایر بناهای عمومی، معماران در قسمت «خورشیدی کاربندی» روزن هایی ایجاد کرده اند که عبور مناسب و تهویه را به بهترین وجه میسر می ساخته است و به آن روشندان می گویند. روشندان ها معمولاً به شکل یک کلاه فرنگی بوده و عمود بر قسمت خورشیدی کاربندی ساخته می شوند و برخی از آن ها دارای شیشه بوده، بعضی از آن ها زمینه چند ضلعی دارد، مثل روشندان حوضخانه کاخ هشت بهشت اصفهان.

فریز و خوون در ساختمان

خوون یک نقش تزئینی است که با تکه های آجر تراشیده و موزائیک آن را پدید آورده اند، آن گاه روی آن را با خاک و سریشم  رنگ هائی که در آب حل  کرده اند به رنگ های گوناگون رنگرزی می کنند و در پیشانی ساختمان، میانه ستون ها و «فریز در» چیده می شود. برای ورود روشنایی و هوا به اتاق ها لوله های گلچین را سوراخ کرده و نقش هایی پدید آورده و آن لوله ها را در بالای درها و پنجره ها می نشانیدند.

کار بندی و مقرنس

در فضاهایی که نورگیری و در نتیجه روشنائی فضا از طریق سقف انجام می شود، نور به طور مستقیم وارد فضا شده و فقط بخشی از آن را روشن می نماید. کاربندی و مقرنس به غیر از زیبائی برای بهره گیری هر چه بیشتر از نور خورشید نیز استفاده می شود. بدین ترتیب که موجب      می شود در جهات مختلف از مسیر خود منحرف شده و آن را به صورت پخش شده به داخل راه می دهد، در این صورت در داخل بنا روشنائی یکنواخت و غیرمتمرکزی خواهیم داشت، که حجم بیشتری را در بر می گیرد.

نقش هشتی در نور رسانی به بنا

بعد از ورود به ساختمان به علت شدید بودن نور در بیرون می بایست نور شکسته شود، تا داخل ساختمان حالت نامطلوبی از نظر وارد شونده نداشته باشد. یکی از عوامل مهم معماری در تقسیم و شکست شدت نور، هشتی های ورودی هستند که گرد و یا چند ضلعی ساخته می شدند. در بالای هشتی معمولاً نورگیری وجود دارد که نور متمرکز ملایمی را در ساعات مختلف روز به داخل انتقال می دهد، به کار بردن این شیوه برای تنظیم و متعادل کردن نور و حرارت از ویژگیهای معماری سنتی، به ویژه در حاشیه کویر است.

انواع طاق ها، قوس ها و فیلپوش ها نیز در چگونگی نورگیری در داخل بنا سهم به سزایی دارند. وجود فیلپوش منجر به ایجاد سه منطقه متمایز ساختمانی در قسمت گنبد ها شده است. منطقه سوم همان گنبد اصلی است که گاهی در محورهای آن پنجره های کوچکی باز می شد و به نورگیری بنا کمک می کرد. ابداع شیوه طاق و تویزه باعث شد تا بار سقف مستقیماً بر روی جرزها عمل کند و دیوارها و طاق ها سبک شده و آن ها را شکافته و پنجره در آن قرار دهند و بدین طریق نور فراوان و غیر مستقیم حاصل می شود. طاق های آهنگ نیز یا دارای پنجره های جانبی است و یا در بالای آن ها گنبد های کوچکی با پنجره تعبیه شده است.

در طاق چهار بخش نیز که از تقاطع دو «طاق آهنگ» هم ارتفاع و هم عرض حاصل می شود نیز می توان روزنه های وسیعی ایجاد کرد. طاق گهواره ی نیز به معمار اجازه می دهد که در فاصله میان دو قوس پنجره تعبیه کرده و روشنایی طبیعی داخل بنا را ایجاد کند. عمل نورگیری در بناهای مختلف به اشکال گوناگونی صورت می گرفت، از جمله اینکه در حمام ها از طریق روزنه های متعدد و یا جامخانه ها بر حسب درونگرا یا برونگرا بودن، نورگیری متفاوت بود.

هر چند که نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است اما از آنجا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل می شود باید میزان تابش نور مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع ساختمان و شرایط اقلیمی آن تأمین شود. چون اهمیت تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصول مختلف سال بستگی دارد.

در شرایط سرد حداکثر انرژی خورشیدی مورد نیاز بوده و ساختمان باید در جهتی قرار گیرد که بیشترین تابش آفتاب را دریافت نماید، بر عکس وقتی هوا گرم است جهت ساختمان باید به نحوی باشد که شدت آفتاب در دیوارهای آن به حداقل رسیده و نیز امکان نفوذ مستقیم اشعه خورشید به فضاهای داخلی وجود نداشته باشد، به همین دلیل نحوه نورپردازی بنا در اقلیم های مختلف مثل گرم و خشک و حاشیه کویر و اقلیم گرم و مرطوب و سردسیر با هم متفاوت است و هر کدام در این مناطق بر حسب اقلیم خاص خود نحوه ی نورگیری و نور پردازی خاصی را می طلبد.