پنجره یکی از عناصر مهم معماری است که از آغاز تا به امروز همواره به صورتهای گوناگون وجود داشته است. پنجره صرفاً نورگیر نیست. البته وظیفه اصلی این عنصر آوردن نور و هوا به داخل خانه است، ولی همواره ابزاری وجود داشتهاند تا این ارتباط با عوامل طبیعی تحت کنترل انسان باشد. از این رو پنجرهها دارای اسکلت، شیشه، یراقآلات، آبچکان و دیگر اضافات تکمیلیاند و همواره در کنار آنها پرسیانا، حصیر، کرکره، لنگههای چوبی، پرده و دیگر وسایل کنترل نور به کار میرفته است. حتی در ابتداییترین انواع پنجره نیز بدینگونه بوده است. در کلبههای حصیری مدور پوشیدهشده از پوست حیوانات متعلق به اقوامی که هزاران سال قبل میزیستهاند، در قسمت میانی و در بالای قسمت کلبه (مشابه خانههای موقت ترکمنها) پنجرهای برای نورگیری و خارجکردن هوای آلوده و دود اجاق وجود داشته است. این پنجره توسط نوارهای نازک پوست که به طور متقاطع روی آن قرار میگرفتهاند تا حدی پوشیده شده است. عدهای از دانشمندان معتقدند که طرحهای هندسی نورگیر گنبد کلیساها دنبالهٔ این سنت تاریخی است.
در معماری ایرانی پنجره مکانی خاص را به خود اختصاص میدهد. پنجرهها اغلب به تفصیل تزیین و با حاشیههای مکرر تزیینی که اهمیت ابعاد ظاهری پنجره را افزایش میدادهاند احاطه میشدهاند. وسایل کنترل نور در معماری ایرانی بسیار متنوع بوده است. شبکههای چوبی یا فلزی و پنجرههای بسیار تزیینشدهٔ چوبی با شیشههای رنگی که در مکانهای دقیقی قرار گرفتهاند، جلوههای بسیار خاص نوری در درون ساختمانها به وجود میآوردهاند.
ظاهراً علاقهٔ انسان به عملکرد پنجره بیش از دیگر عناصر معماری بوده است، زیرا در نگاهی کلی سطوح شفاف ابنیه در طول تاریخ تا به امروز همواره افزایش یافتهاند. افزایش پنجره به لحاظ ابعاد و مقدار به دو عامل تکنولوژی و امنیت بستگی داشته است. تولید انبوه جام شیشه در ابعاد و کیفیتهای مختلف و استفاده از مصالح قوی نظیر آهن در این امر نقش مهمی ایفا کرده است. خانههای ایرانی قدیمی کمتر پنجرهای رو به معبر عمومی داشتهاند و خانههای رومی نیز در آغاز در طبقهٔ همکف پنجره نداشتهاند. معابد یونانی هم فاقد پنجره بودند و نور فقط از طریق درها به داخل راه مییافته است.
تاریخچه شیشه
بسیاری از ملل قدیم، از جمله ایرانیان و مصریان، گاه از سنگهای شفاف برای پوشاندن نورگیرها استفاده میکردهاند، لیکن وجود شیشه در پیشرفت پنجره نقشی اساسی داشته است. شیشه را مصریان در هزارهٔ چهارم ق.م اختراع کردند. در آن هنگام از شیشه تنها برای ساختن ظروف و وسایل بسیار کوچک خانگی استفاده میشد. فینیقیها در قرن اول ق.م فنّ دمیدن را اختراع کردند. رومیان شیشهٔ گداخته را درون سیلندر توخالی میدمیدند و با حرکات مختلف کاری میکردند که شیشه به داخل سیلندر بچسبد. سپس شیشه را خارج میکردند و با ابزار فلزی داغ (به علت آشنا نبودن با خواص الماس) میبریدند. بعد شیشه را به شدت حرارت میدادند و آن را روی بستری از ماسه میخواباندند. شیشهای که به این طریق تولید میشد، به دلیل چسبیدن ماسه، از یک طرف تا حدی کدر بود. ناخالصیها و حبابهای ریز هوا باعث میشد شفافیت شیشه بسیار کمتر از امروز باشد. البته رومیان شیشههای رنگی نیز میساختهاند. این تکنیک در تمامی قرونوسطا و بخصوص در دورهٔ گوتیک به پیدایش ویترایهای بزرگ رنگی که یکی از مشخصات بارز معماری این دوره است انجامید. در این دوره، بر خلاف دورهٔ رومی، چارچوب و قاب پنجرهها جنس فلزی بود. معماران گوتیک که روش انتقال بار سقفهای کلیسا به طریق متمرکز با استفاده از طاقها و ستونهای باربر ابداع کرده بودند، میتوانستند سطوح وسیعی از دیوارهای جانبی را به پنجره اختصاص دهند. پنجره در این دوره ابعادی نمادین یافت و به یکی از مهمترین عناصر معماری مذهبی تبدیل شد.
در دورهٔ رنسانس، پنجرههای چوبی به علت قابلیت شکلپذیری بسیار زیاد مجدداً احیاء شدند و این برتری تا آغاز قرن نوزدهم باقی ماند. اختراع روشهای جدید تولید آهن در اواخر قرن هجدهم امکان تولید این ماده را در مقیاس صنعتی فراهم آورد. فلز خیلی زود جایگزین مصالح قدیمی در ساختن پلها، کارخانهها و حتی کشتیها شد. مظاهر جدید تمدن از قبیل راهآهن، ایستگاههای قطار و هواپیما همه از فلز استفاده میکردند. مصالح سمبولیک عصر صنعت، شیشه و آهن بودند.
در آغاز قرن هجدهم، سنگوبن روشی جدید برای تولید صنعتی شیشه ابداع کرد. ابعاد جام شیشه در این روش ۲/۵ در ۱/۵ متر بود. در اوایل قرن نوزدهم جام شیشه در ابعاد بسیار بزرگ، ۳/۶۹ در ۵/۹۰ متر نیز تولید شد. در سال ۱۸۶۷ روش تولید شیشهٔ تسطیح و جلا دادن آن کاملاً خودکار شد.
قصر بلورین
در قرن نوزدهم ساختن گلخانههای بزرگ با اسکلت فلزی و دیوار شیشهای در انگلستان متداول شد. در نیمهٔ قرن نوزدهم، ساختمان نمایشگاه بینالمللی انگلستان در هاید پارک لندن توسط جوزف پاکستن آغاز شد. وی از تجربهٔ خود در ساختن گلخانه استفاده کرد. این نمایشگاه که قصر بلورین نام گرفت دارای اسکلت آهنی و تیرهای افقی خرپایی بود. این مسئله باعث شد دیوارهای جانبی کوچکترین نقشی در باربری بنا نداشته باشند. او به همین دلیل سقفها و دیوارها را با شیشه پوشاند. این ساختمان کاملاً پیشساخته بود؛ در مدت کوتاهی احداث شد و به دلیل اتصالات پیچ و مهرهای و بهرهگیری از صنعت پیشساختگی به آسانی جمع میشد. اجزای فلزی این بنا که طول آن ۱۸۵۱ فوت (به یادبود سال افتتاح) و وسعت آن ۷۰,۰۰۰ متر مربع بود تماماً در بیرمنگام ساخته شد و در مدت ۶ ماه در لندن به یکدیگر متصل شدند. جامهای شیشهٔ به کار رفته که محصول کارخانهٔ برادران چانس بودند عرضی معادل ۱/۲۵ متر داشتند. پاکستن عرض پنجرهها را به گونهای انتخاب کرده بود که جامهای شیشه بدون نیاز به برش به طور کامل به کار روند. قاب شیشهها از جنس چوب بود. این قابها درون اسکلت فلزی جاسازی میشدند. طاق گهوارهای پاساژ میانی نیز که دارای عرضی معادل ۲۲ متر بود، چوبی بود.
این ساختمان به لحاظ مفهوم فضایی و رابطهٔ درون و برون انقلابی در معماری پدید آورد. این بنا باعث شد معماران و مهندسان در بهکارگیری سطوح وسیع شیشهای جرأت بیشتری بیابند. بهکارگیری سطوح وسیع شیشه در ابنیهٔ مسکونی و عمومی شهری با سرعت کمتری تحول یافت.
آرنوو و آغاز مدرنیسم
ویکتور اورتا، معمار بلژیکی سبک آرنوو، نخستین طراحی است که از پنجره با ابعادی غیرمتعارف در ابنیهٔ مسکونی و عمومی استفاده کرده است. البته باید یادآوری کرد که بهکارگیری پنجرههای مکرر و وسیع در نمای اصلی در بخشی از سرزمین بلژیک سابقهٔ طولانی دارد. اورتا در فروشگاههای بزرگ بروکسل، هتل تاسل و در خانهٔ اورتا پنجرههای فلزی بزرگی ایجاد کرد که به لحاظ جزئیات تزیینی و اجرایی بسیار درخور توجه هستند. وی به پنجرهها و نورگیرهای رنگی علاقهٔ خاصی داشت.
در آلمان پتر بهرنس در اوایل قرن بیستم، در کارخانهٔ توربین از پنجرههای وسیع شیشهای که به دیوار شیشهای بیشتر شباهت داشتند استفاده کرد. شاگرد او والتر گروپیوس از خواص دیوار شیشهای در تضاد با سطوح آجری و بتنی به عنوان نوعی دیالکتیک جدید فرمال که با زیباییشناسی مدرن مطابقت داشت به مقدار زیادی استفاده کرد. کارخانهٔ فاگوس اثر گروپیوس و آدولف مهیر (۱۹۱۱ـ۱۲) نمونهٔ خوبی برای نشان دادن نقش روزافزون سطوح شیشهای در معماری مدرن است.
لوکوربوزیه: نمای آزاد و پنجرهٔ نواری
لوکوربوزیه با دو اصل اختراع خویش یعنی نمای آزاد و پنجرهٔ نواری که از معماری صنعتی قرن نوزدهم الهام گرفته بود اهمیت پنجره را افزایش بخشید. ویلا ساووا یکی از بهترین مثالهاست.
او در خوابگاه دانشجویان سوییسی مجتمع دانشگاهی پاریس یک طرف نمای ساختمان خود را با دیواری شیشهای پوشاند. در این هنگام، یعنی در آغاز دههٔ ۱۹۳۰ هنوز شیشههای عایق تولید نمیشدند، و حرارت شدید انتقالیافته به درون بنا در تابستان باعث شد لوکوربوزیه پس از آن نورشکن (brise-soleil) را اختراع کند. در ساختمان وزارت بهداشت برزیل در ریودوژانیرو که با کمک لوچیوکوستا و اسکار نیمهیر بنا کرد، با استفاده از نورشکنها و پنجرههای عقبنشسته، نمایی کاملاً محجوف و سهبعدی به وجود آورد که نمود و جلوهٔ سایه و روشن روی آن زیباییشناسی جدیدی به وجود آورد.
میس وندرو: برجهای شیشهای و نفی پنجره
میس وندرو در سال ۱۹۱۹ آسمانخراشهای فلزی و شیشهای را طراحی کرد که هرگز اجرا نشدند. این طرحها برای نخستین بار نشاندهندهٔ میتولوژی برج با جدارهٔ شیشهای یکپارچه و هستهٔ سازنده بودند. تولید شیشهٔ منحنی با تکنولوژی آن زمان امکانپذیر نبود و این رویای میس وندرو تنها در آغاز دههٔ ۱۹۷۰ تحقق یافت.
به گفتهٔ فوروچو میکوچی پنجرههای برج اینشتین اثر اریک مندلسون که اجباراً مسطح و زاویهدار ساخته شدهاند با فرم کاملاً سیال و پلاستیک دیوارهٔ خارجی در تضاد هستند و از تأثیر زیباییشناسی بنا میکاهند.
در حال میس که از این مشکل آگاه بود، آسمانخراشهایی با حجمی منشوری و نمایی شطرنجی طراحی کرد. در این بنای دوپوسته، اسکلت فلزی با سطوح شیشهای ترکیب شد و نمایی مدولار به وجود آورد. در ساختمان سیگرام که دههٔ بعد یعنی در سالهای ۱۹۵۴ـ۵۸ ساخته شد او به خلوص بیشتری دست یافت. عناصر سازهای فلزی که به دلیل مسائل آتشسوزی با سیمان پوشیده شدهاند، کمتر در دید قرار دارند. شبکهٔ فشردهای از پروفیلهای عمودی برنزی که پنجرهها را نگه میدارند حالت یکپارچهای به بنا بخشیدهاند. این یکپارچگی، یعنی عدم تمایز پنجره از دیوار، به نوعی نفی پنجره محسوب میشود. البته میس وندرو حتی در ساختمانهای مسکونی نیز به گونهای پنجره را نفی کرده است. میس وندرو به جای مفهوم پنجره به مثابه گشایشی در درون دیوار، سطوح شیشهای را در ترکیب با سطوح دیوار به کار میبرد. ارزش فرمال سطوح شیشهای و میتولوژی آنها به خوبی در خانهٔ شیشهای اثر فیلیپ جانسن، معمار مشهور معاصر که شاگرد میس وندرو بود، مشاهده میشود که دنبالهٔ همین سنت است.
فرانک لوید رایت: محوشدن پنجره
فرانک لوید رایت نیز در آثار متعددی به نفی پنجره به عنوان عنصر مستقل و متمایز از دیوار پرداخته است. در خانهٔ آبشارها ترکیب سطوح و احجام به گونهای آمده است که وجود پنجره مطلقاً حس نمیشود. در ساختمان ادارهٔ جانسن وکس، براساس تکنولوژی شرکت کورنینگ، رایت تکنولوژی خاصی را ابداع کرد. او لولههای شیشهای پیرکس را به صورت دو لایهٔ عمودی روی یکدیگر قرار داد تا دیواری را به وجود بیاورد که پلاستیک و نورگذر بود ولی برای نفوذ نظر ناپذیر. این سیستمی بود که نور از آن به داخل نفوذ میکرد و شفافنما بود ولی از داخل دیده نمیشد. در شب تصویر احجام داخلی در جهت عکس منعکس میشد و منظرهای بدیع را در بیرون به وجود میآورد.
منشورهای بلورین و مسئلهٔ انرژی
برج هانکوک در بستن (۱۹۶۹ـ۷۳) اثر هنری کاب یکی از نمونههای شاخص منشورهای بلورین است. در زمینهٔ برجهای شیشهای گاه به گاه انتقادهایی نیز از طرف افراد حساس به مسئلهٔ انرژی و شرایط اقلیمی مطرح شده است. بخصوص بعد از بحران انرژی در سال ۱۹۷۳ـ۷۴ که به افزایش سرسامآور قیمتها در بازارهای جهانی انجامید، باعث شد تولیدکنندگان به فکر ایجاد شیشه با قابلیت انتقال حرارتی کمتر بیفتند. این نوع شیشهها نخستینبار در سال ۱۹۸۰ در هالمستاد سوئد تولید شدند.
براساس نقشههای شرایط اقلیمی خارجی که در دولت کشورها در جهان وجود دارد، استانداردهایی برای شیشهٔ خارجی تدوین شده که در برخی کشورها ـ نظیر سوئد و انگلستان ـ اجباری است. در کشورهای خاورمیانه و از جمله ایران که هنوز بسیاری از ساختمانها براساس نقشههای شرکتهای خارجی که دو دهه در این کشورها خرج شدهاند ساخته میشوند، به این قضیه با اغماض نسبی نگریسته میشود. صرفهجویی در انرژی در هر حال یکی از مسائل اصلی است.
امروز هماکنون نهتنها در زمینهٔ انواع شیشه ـ شیشهٔ بدون موج و کاملاً صاف، شیشههای آینهای، رنگی، دوجداره ـ و سیستم تهویهٔ مطبوع معماران امکان دادهاند که ابنیهٔ بزرگ شیشهای به وجود بیاورند، بلکه در زمینهٔ قاب و یراقآلات پنجره نیز پیشرفتهای زیادی صورت گرفته است.
مصالح نوین پنجره
حدود نیم قرن از تولید اولین پنجرههای آلومینیومی میگذرد و در حال حاضر پنجرههای مختلف آلومینیومی با رنگهای مختلف تولید میشوند. پنجرههای PVC نیز اخیراً به بازار عرضه شدهاند و البته برای حل مسائل متعدد پنجره، یعنی استحکام، دوام، عایق بودن و زیبایی، پنجرههای ترکیبی نیز به بازار آمدهاند، برای مثال، پنجرههایی که هستهٔ آنها آلومینیومی، قسمت داخلی آنها چوبی، و بیرون آنها PVC است.
در هر حال، علیرغم زیبایی ویژهٔ پنجرههای چوبی، پنجرههای فلزی طرفداران بیشتری دارند. علت این انتخاب محاسنی است که برای پنجرههای فلزی بر میشمرند:
- ظریفتر بودن و افزایش نور تا حدود ۲۰٪ نسبت به پنجرههای چوبی
- ثابت بودن و عدم تغییر شکل در طول زمان
- ابعاد دقیق
- سبکتر بودن نسبت به پنجرههای کلاسیک چوبی
- دوام بیشتر
- غیرقابل نفوذ بودن
- چسبندگی خوب به مصالح دیوار
- بهداشتی بودن
- نسوز بودن
- نگهداری آسان
- سرعت و سادگی نصب
شاید از مطالب بالا اینچنین استنباط شود که امروزه پنجرهٔ چوبی محکوم به فراموشی است. تجربهٔ دو دههٔ اخیر خلاف این مسئله را اثبات میکند. محاسن غیرقابل جایگزینی چوب به عنوان مادهٔ شکلپذیر و گرم و بخصوص زیبایی و سابقهٔ چند هزار سالهٔ آن در فرهنگ معماری، موجب شده که تولیدکنندگان پنجرهٔ چوبی به فکر رفع معایب آن بیفتند. نقاط ضعف پنجرههای چوبی، یعنی تغییر شکل در طول زمان به دلیل نفوذ رطوبت، ابعاد غیردقیق، کمدوام بودن، حشراتی نظیر موریانه، تا حد قابل قبولی با تکنولوژیهای جدید بر طرف شدهاند. مشکل اصلی پنجرههای چوبی (که قابل حل است) این است که بر خلاف ظاهر ساده، به طرح و ساختی دقیق و پیچیده نیاز دارد. تولیدکنندگان جدید پنجرههای چوبی از دههٔ ۱۹۷۰ توجه خود را معطوف به موارد زیر کردهاند و پنجرههایی زیبا و قابل رقابت با پنجرههای آهنی، آلومینیومی و PVC به لحاظ مشخصات فنی زیر ارائه دادهاند:
- لولاهای جدید
- خشککردن چوب به روش صحیح
- واشرهای مناسب برای جلوگیری از نفوذ باد
- آبچکان آلومینیومی
- یراقآلات محکم
- کانال هدایت آب باران در قاب پنجره
- اشباعکردن سطح خارجی چوب با مواد غیرقابل نفوذ
- استفاده از چوب چندلا
- استفاده از سازهٔ مخفی فلزی برای استحکام بیشتر
- اندازهگیری دقیق بیرون از ساختمان و پیش از نصب
- اتصالات جدید
- افزایش سرعت تولید
در هر حال داستان پنجره در اینجا خاتمه نمییابد. مصالح دیگر مربوط به این صنعت نظیر PVC، آلومینیوم، شیشه و تکنولوژی یراقآلات و غیره نیز به بحثی جداگانه دارد که امیدواریم در شمارههای آینده به آنها بپردازیم.