تجسم مجدد تهویه مطبوع: روشهای خنک کننده سنتی برای آینده
تجسم مجدد تهویه مطبوع: روشهای خنک کننده سنتی برای آینده
راه‌حل‌های ساختمانی سنتی معمولاً در زمینه‌های مربوطه به خوبی کار می‌کنند، زیرا صدها سال آزمایش و پیشرفت را تحمل کرده‌اند و از تکنیک‌ها و مواد موجود در محلی استفاده می‌کنند. اگرچه جهانی شدن و دموکراتیک شدن دسترسی به فناوری آسایش بیشتر و فرصت‌های جدید را برای بشریت به ارمغان آورده است، اما منجر به همگن شدن راه‌حل‌ها در بخش ساخت‌وساز و وابستگی به زنجیره‌های تامین جهانی برای مصالح و اجزای ساختمانی شده است. این امر همچنین باعث گسست در نحوه انتقال دانش به نسل های جدید و در نهایت از بین رفتن سنت ها شده است.
به طور خاص، موضوع راه‌حل‌های خنک‌کننده غیرفعال برای ساختمان‌ها در حال حاضر با تلاش برای بازیابی تکنیک‌های باستانی که در طول تاریخ در مکان‌هایی که همیشه با آب و هوای گرم سروکار داشته‌اند، احیا می‌شود. این امر به دلیل هزینه های بالای انرژی تحمیل شده توسط سرمایش مصنوعی، سناریوی گرمایش جهانی و عمدتاً به این دلیل که در میان پیش بینی های افزایش جمعیت، بخش قابل توجهی از کلان شهرها در اقلیم های عمدتاً گرم آفریقا و آسیا قرار خواهند گرفت، مشهودتر است. وقتی به آینده فکر می کنیم، آیا می توان از گذشته الهام گرفت و تکنیک های خنک کننده باستانی را در ساختمان های معاصر به کار برد؟
فاتح بیرول، مدیر اجرایی آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) می‌گوید: «تقاضای رو به رشد برای کولر گازی یکی از بحرانی‌ترین نقاط کور در بحث انرژی امروز است». طبق گزارش آژانس بین المللی انرژی، استفاده از تهویه مطبوع و فن های برقی تقریباً 20 درصد از کل برق مصرفی در ساختمان ها در سراسر جهان را تشکیل می دهد. علاوه بر این، همان منبع اشاره می کند که تا سال 2050، تعداد واحدهای تهویه مطبوع بیش از سه برابر امروز خواهد بود و به اندازه کل مصرف انرژی فعلی هند و چین به برق نیاز دارند. در عین حال، امواج گرما در سراسر جهان طولانی تر و شدیدتر می شود که می تواند این ارقام را تشدید کند.
اغراق نیست اگر بگوییم خنک کردن فضای داخلی چالش معماری آینده خواهد بود. با این حال، مشاهده محلول های مورد استفاده در مکان هایی که همیشه با آب و هوای گرم (خشک یا گرمسیری) مواجه بوده اند – مدت ها قبل از استفاده از مکانیسم های تهویه مطبوع – می تواند سرنخ هایی در مورد چگونگی حل این مشکل به ما بدهد. درک این مفاهیم و بازیابی تکنیک‌های سرمایش غیرفعال سنتی برای ساختمان‌های مدرن، بدون استفاده از برق و با مصالح بومی و تکنیک‌های ساخت‌وساز، ممکن است مسیر خوبی باشد.
برج های بادی که به نام بادگیر نیز شناخته می شوند، عناصر معماری خنک کننده سنتی هستند که برای هزاران سال در کشورهای دارای آب و هوای گرم و خشک مورد استفاده قرار گرفته اند. بیشتر محققان اختراع این عناصر را به ایرانیان نسبت می دهند، اما در نقاشی های دیواری مربوط به 1300 سال قبل از میلاد نیز آثاری وجود دارد که مشابه آن را در مصر نشان می دهد. در هر صورت، آنها از یک برج با دهانه هایی در بالا تشکیل شده اند که بادهای محلی غالب را جذب می کند و آنها را از طریق یک سری مجراها و روزنه ها به داخل ساختمان هدایت می کند. معمولا در خاورمیانه به ویژه در ایران، عراق و منطقه خلیج فارس یافت می شوند و بیشتر در ساختمان های مسکونی و تجاری استفاده می شوند.
عملکرد آن ساده است: همانطور که باد در بالای برج باد می وزد، اختلاف فشار بین داخل و خارج برج ایجاد می کند که به نوبه خود هوا را از طریق بازشوها و به داخل ساختمان جذب می کند. هنگامی که هوای سرد وارد ساختمان می شود، به گردش در می آید و فضای داخلی را خنک می کند و به راحتی آن کمک می کند. ارتفاع برج، تعداد اضلاع، تعداد دهانه‌ها و کمیت و موقعیت پره‌های داخلی همگی بر کارایی برج‌های باد تأثیر می‌گذارند و بر سرعت و آشفتگی جریان هوا تأثیر می‌گذارند. در برخی موارد، برج ها بر فراز قنات ها (کانال ها) ساخته می شوند که آب منازل را تامین می کنند. از آنجایی که آنها کاملاً سایه دارند، جریان هوای خنک و متراکمی را نیز ایجاد می کنند که ناشی از همرفت و تبخیر است.
جالی ، نوعی بلوک سوراخ‌دار، در حین تهویه فضاهای داخلی، الگوهای پیچیده‌ای از نور و سایه ایجاد می‌کند. به شکل قطعات سیمان، خاک و چوب، بازی بین جامد و پوچ نماد فرهنگی معماری هند است که در بسیاری از بناهای تاریخی از جمله تاج محل و قلعه سرخ در دهلی دیده می شود. آنها همچنان در معماری مدرن نیز مورد استفاده قرار می گیرند و الگوها و طرح های منحصر به فرد آنها الهام بخش هنرمندان و طراحان در سراسر جهان شده است.
جعلی معمولاً به عنوان پوسته بیرونی ساختمان نصب می شود و سطح مقطع آن معمولاً یک دهانه بزرگتر در خارج و یک دهانه کوچکتر در داخل را نشان می دهد. با عبور باد از روی جلالی، اختلاف فشار بین فضای داخلی و خارجی ساختمان ایجاد می کند. ویژگی خنک کنندگی جعلی به اثر ونتوری بستگی دارد: هنگامی که هوا با سرعت بیشتری در مسیری باریک تر جریان می یابد، فشار منفی در این فرآیند ایجاد می کند و باعث ایجاد خلاء جزئی می شود که در این حالت سیال را به حرکت در می آورد. در مورد جعلی هوا فشرده می شود و با رها شدن خنک تر می شود.
مشربیه یک عنصر معماری سنتی است که در بسیاری از کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا مورد استفاده قرار می گیرد. نوعی توری یا پرده چوبی است که معمولاً بر روی پنجره‌ها، بالکن‌ها و سایر بازشوهای ساختمان قرار می‌گیرد و عناصری بسیار تزئینی با نقش‌های هندسی پیچیده هستند. عملکرد اصلی آن فراهم کردن حریم خصوصی و سایه است در حالی که اجازه می دهد هوا و نور به داخل خانه جریان یابد. برای افزایش اثر خنک کننده، در برخی موارد، گلدان های سفالی را با آب، ماسه یا کاه مرطوب پر می کنند. با عبور هوای گرم از سوراخ‌های مشربیه، از روی سطح متخلخل دیگ‌های سفالی نیز عبور می‌کند، جایی که رطوبت داخل دیگ بخار می‌شود و هوا را خنک می‌کند. این هوای خنک به داخل ساختمان جریان می یابد و به کاهش دمای فضای داخلی کمک می کند. این یک نوع خنک کننده تبخیری است، به ویژه در آب و هوای گرم و خشک موثر است، و یک تکنیک بسیار پایدار و کم هزینه، بدون نیاز به برق است.
این روزها طراحان و محققین در تلاش هستند تا دانش سنتی را با فناوری های مدرن در کنار هم قرار دهند. برای مثال، تیم Ant Studio تکنیک‌های خنک‌کننده تبخیری سنتی را با الهام از jaali برای ساختن نمونه‌ای از مخروط‌های استوانه‌ای سفالی با طراحی سفارشی بازتفسیر کرده‌اند. در همین حال، در برج‌های البهار، یک جفت آسمان‌خراش در ابوظبی، نما یک سیستم منحصربه‌فرد از پانل‌های سایه‌دار پویا است که از مشربیه قبلاً ذکر شده الهام گرفته شده است. با این حال، در این مورد، این یک “نمای پاسخگو” است که از بیش از 2000 عنصر شش ضلعی تشکیل شده است که در پاسخ به حرکت خورشید حرکت می کنند و برای فضاهای داخلی ساختمان سایه ایجاد می کنند. موقعیت هر عنصر توسط یک برنامه کامپیوتری کنترل می شود که بر اساس زاویه خورشید تنظیم می شود، سایه را بهینه می کند و بهره خورشیدی را کاهش می دهد. نتیجه یک نما است که در طول روز تغییر می کند و ظاهری پویا و پاسخگو به ساختمان می بخشد.
علاوه بر دستگاه های ذکر شده، عناصر و مواد طراحی بسیاری دیگر وجود دارند که می توانند به بهبود آسایش حرارتی در محیط های داخلی کمک کنند: موادی با اینرسی حرارتی بالا، حیاط های داخلی، منابع آب و عناصر سایه انداز. تاکید بر این نکته حائز اهمیت است که با استفاده از مصالح در دسترس محلی و عناصر معماری سنتی، معماران و طراحان می‌توانند ساختمان‌هایی را ایجاد کنند که به خوبی با اقلیم و محیط محلی سازگاری داشته باشد و در عین حال به سنت‌ها و میراث فرهنگی محلی احترام گذاشته و آنها را گرامی بدارند. بدون شک راه حل ها و نمونه های خوب دستگاه های خنک کننده را در این مقاله از دست داده ایم. اگر نمونه‌های دیگری را می‌شناسید که در جوامع و مناطق خود استفاده می‌شوند، نظر خود را در زیر یا در رسانه‌های اجتماعی بگذارید تا بتوانیم مقاله‌های جدیدی را تحقیق و توسعه دهیم.
