نقش عناصر معماری سنتی در خنک‌سازی شهرها

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، راه‌حل‌های معماری سنتی معمولاً به علت اینکه با گذشت زمان، به نوعی آزمون و خطا را گذرانده‌اند، راهکارهای معماری قابل اعتمادی را در مقابله با چالش‌های شهرنشینی ارائه می‌دهند. اگرچه این روزها جهانی 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 تأمین جهانی برای مصالح و قطعات ساختمانی شده است. این امر همچنین باعث گسست در نحوه انتقال دانش به نسل‌های جدید و در نهایت از بین رفتن سنت‌ها شده است.

به‌طور خاص، موضوع راه‌حل‌های خنک‌کننده غیرفعال برای ساختمان‌ها در حال حاضر با تلاش برای بازیابی تکنیک‌های باستانی مورد استفاده در طول تاریخ در مکان‌هایی که همیشه با آب و هوای گرم سروکار داشته‌اند، در حال تجدید است. این امر به دلیل هزینه‌های بالای انرژی تحمیل شده توسط سرمایش مصنوعی، سناریوی گرمایش جهانی و به‌طور عمده به این دلیل که در میان پیش‌بینی‌های افزایش جمعیت، بخش قابل توجهی از کلان‌شهرها در اقلیم‌های گرم آفریقا و آسیا قرار خواهند گرفت، مشهودتر است. حال سوال اینجا است که وقتی به آینده فکر می‌کنیم، آیا می‌توان از گذشته الهام گرفت و تکنیک‌های خنک‌کننده باستانی را در ساختمان‌های معاصر به کار برد؟

فاتح بیرول، مدیر اجرایی آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) در این رابطه می‌گوید: «تقاضای رو به رشد برای کولر گازی یکی از بحرانی‌ترین نقاط کور در بحث انرژی امروز است.» طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، استفاده از تهویه مطبوع و کولرهای برقی تقریباً ۲۰ درصد از کل برق مصرفی در ساختمان‌ها در سراسر جهان را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این تا سال ۲۰۵۰، 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 طولانی‌تر و شدیدتر می‌شود که می‌تواند این ارقام را بیشتر کند.

اغراق نیست اگر ادعا شود که خنک کردن فضای داخلی، چالش شهرسازی آینده خواهد بود. با این حال، مشاهده راهکارهای مورد استفاده در مکان‌هایی که مدت‌ها قبل از استفاده از مکانیسم‌های تهویه مطبوع، همیشه با آب و هوای گرم (خشک یا گرمسیری) مواجه بوده‌اند، می‌تواند سرنخ‌هایی در مورد چگونگی حل این مشکل به ما دهد. 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.

بادگیر

برج‌های بادی که به نام بادگیر نیز شناخته می‌شوند، عناصر معماری خنک‌کننده سنتی هستند که هزاران سال است در کشورهای دارای آب و هوای گرم و خشک مورد استفاده قرار می‌گیرند. اکثر محققان اختراع این عناصر را به ایرانیان نسبت می‌دهند، اما در نقاشی‌های دیواری مربوط به ۱۳۰۰ سال قبل از میلاد نیز آثاری وجود دارد که مشابه آن را در مصر نشان می‌دهد. در هر صورت، آنها از یک برج با دهانه‌هایی در بالا تشکیل شده‌اند که بادهای محلی غالب را جذب می‌کنند و آنها را از طریق مجموعه‌ای از مجراها و روزنه‌ها به داخل ساختمان هدایت می‌کند. معمولاً این ساختارها در خاورمیانه به‌ویژه در ایران، عراق و منطقه خلیج فارس یافت می‌شوند و بیشتر در ساختمان‌های مسکونی و تجاری استفاده می‌شوند.

شهر دبی توانسته است از این تکنیک به درستی در بخش‌هایی از شهر برای خنک کردن استفاده کند؛ مدینه جمیرا، تفرجگاه نمادین دبی، به عنوان یک شهر سنتی باستانی عربی با الهام از البستکیه طراحی شده است که یکی از محله‌های بسیار قدیمی ایرانی‌نشین دبی محسوب می‌شود و مفهوم حیاط‌های سایه‌دار، تهویه و خنک‌سازی از طریق برج‌های بادی را می‌توان آنجا دید.

یک برج بادی سنتی با نام بارجیل نیز با هدف ارج نهادن به سنت‌های منطقه در این شهر ساخته شده است که با ۴۸۰ لایه مقوای بازیافتی کار می‌کند. این تأسیسات با پایه‌ای دایره‌ای و بدنه مربعی ۱۸ فوتی دارای فضای نشیمن برای استراحت بازدیدکنندگان است و دقیقاً بر اساس همان اصول برج‌های بادی میراث کار می‌کند.

هلندی‌ها نیز با ابتکاری جالب، دو راهکار برج‌های بادی و پنل‌های خورشیدی را با یکدیگر ترکیب کرده‌اند تا تولید انرژی را به حداکثر برسانند. متخصصان معماری انرژی‌های تجدیدپذیر هلندی، این نوع سیستم هیبریدی انرژی خورشیدی و بادی را برای پشت بام ساختمان‌هایی با حداقل پنج طبقه مناسب می‌دانند و ادعا کرده‌اند که چنین ساختارهای بادی‌خورشیدی می‌تواند ۶ تا ۱۰ برابر بیشتر از پنل‌های خورشیدی مستقل روی پشت‌بام برق تولید کند.

مشربیه

مشربیه یک عنصر معماری سنتی است که در بسیاری از کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ساختار نوعی توری یا پرده چوبی با نقش‌های هندسی پیچیده است که معمولاً روی پنجره‌ها، بالکن‌ها و سایر مجراهای باز ساختمان قرار می‌گیرد و عملکرد اصلی آن فراهم کردن حریم خصوصی و سایه است، در حالی که اجازه می‌دهد هوا و نور به داخل خانه جریان یابد. برای افزایش اثر خنک‌کنندگی در بعضی موارد، گلدان‌هایی سفالی با آب، ماسه یا کاه مرطوب پر می‌شود، با عبور هوای گرم از سوراخ‌های مشربیه، از روی سطح متخلخل ظروف سفالی نیز عبور می‌کند، جایی که رطوبت داخل ظرف بخار می‌شود و هوا را خنک می‌کند. این هوای خنک شده به داخل ساختمان جریان پیدا می‌کند و به کاهش دمای فضای داخلی کمک می‌کند. این روند، یک نوع خنک‌کننده تبخیری است که به‌ویژه در آب و هوای گرم و خشک مؤثر است و در عین حال یک تکنیک بسیار پایدار و کم‌هزینه، بدون نیاز به برق محسوب می‌شود.

در برج‌های البهار، یک جفت آسمان‌خراش در ابوظبی، نما یک سیستم منحصربه‌فرد از پانل‌های سایه‌دار پویا است که از مشربیه الهام گرفته شده است. نمای این ساختمان اصطلاحاً "پاسخگو" است، به طوری که از بیش از ۲۰۰۰ عنصر شش ضلعی تشکیل شده است که در پاسخ به حرکت خورشید حرکت می‌کنند و برای فضاهای داخلی ساختمان سایه ایجاد می‌کنند. موقعیت هر کدام از این ساختارها توسط یک برنامه کامپیوتری کنترل می‌شود که بر اساس زاویه خورشید تنظیم می‌شود، سایه را بهینه می‌کند و بهره خورشیدی را کاهش می‌دهد. نتیجه، «نمایی» است که در طول روز تغییر می‌کند و ظاهری پویا و پاسخگو به ساختمان می‌بخشد.

جالی

جالی (شباک)، نوعی ساختار سوراخ‌دار است که حین تهویه فضاهای داخلی، الگوهای پیچیده‌ای از نور و سایه ایجاد می‌کند. یکی از مزیت‌های اصلی جالی قابلیت دید بدون دیده شدن است، هرچند این ویژگی، بستگی زیادی به اندازه دهانه‌ها و میزان نوری دارد که از خود عبور می‌دهند. این ساختار به شکل قطعات سیمان، خاک و چوب، بازی بین فضاهای خالی و ساختار را تداعی می‌کند و نماد فرهنگی معماری هند است که در بسیاری از بناهای تاریخی از جمله تاج محل و قلعه سرخ در دهلی دیده می‌شود.. این ساختارها همچنان در معماری مدرن استفاده می‌شوند و الگوها و طرح‌های منحصربه‌فرد آنها الهام‌بخش هنرمندان و طراحان در سراسر جهان شده است.

جالی معمولاً به عنوان پوسته بیرونی ساختمان نصب می‌شود و سطح مقطع آن یک دهانه بزرگ‌تر در خارج و یک دهانه کوچک‌تر در داخل را نشان می‌دهد. با عبور باد از روی آن، اختلاف فشار بین فضای داخلی و خارجی ساختمان ایجاد می‌شود. ویژگی خنک کنندگی جالی به اثر ونتوری بستگی دارد: هنگامی که هوا با سرعت بیشتری در مسیری باریک‌تر جریان پیدا می‌کند، فشار منفی در این فرآیند ایجاد می‌کند و باعث ایجاد خلأ جزئی می‌شود که در این حالت سیال را به حرکت درمی‌آورد. در جالی هوا فشرده می‌شود و با رها شدن خنک‌تر می‌شود.

عناصر و مواد طراحی بسیاری دیگر وجود دارند که می‌توانند به بهبود آسایش حرارتی در محیط‌های داخلی کمک کنند که شامل موادی با اینرسی حرارتی بالا، حیاط‌های داخلی، منابع آب و عناصر سایه‌انداز می‌شود.

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 به‌خوبی با اقلیم و محیط محلی سازگاری داشته باشد و در عین حال به سنت‌ها و میراث فرهنگی محلی احترام گذاشته شود.