عبقرية المباني القديمة في التبريد الطبيعي وتقليل الحرارة دون تكييف الهواء.. عبقرية البناء في مصر القديمة والعراق
الجدران المصنوعة من الطوب اللبن عند السومريين.. الملقف أحد الاختراعات المصرية المذهلة
يمكن للمدن الحديثة أن تتعلم من التبريد السلبي
تظل مبانينا مريحة عادة خلال الأيام الدافئة بسبب تكييف الهواء المستمر والنوافذ المغلقة والافتراض بأن الطاقة لا تنقطع أبدًا. ولكن كما تعلمت أجزاء كبيرة من البلاد، فإن انقطاع التيار الكهربائي قد يحدث في أسوأ لحظة ممكنة.
وعندما يحدث ذلك، يمكن للأبراج الزجاجية والمنازل المغلقة أن تصبح ساخنة بشكل خانق بسرعة، مما يوضح سبب أهمية طرق التبريد السلبي.
كان لدى البناة القدماء طرق تبريد أفضل
لم يكن لدى البناة القدماء كهرباء، ومع ذلك فقد بنوا هياكل تحمي الناس من أشد درجات الحرارة حرارة .
وقد ابتكر البعض جدرانًا سميكة تمتص الحرارة أثناء النهار وتطلقها في الليل.
خطط آخرون لبناء أحياء بأكملها لزيادة الظل. وتظل هذه الأفكار التي أثبتت جدواها صالحة لأي شخص يريد البقاء في أجواء أكثر برودة دون تشغيل مكيف الهواء.
ويشاركه هذا الرأي الدكتور بابلو لاروش، أستاذ الهندسة المعمارية في جامعة ولاية كاليفورنيا للتكنولوجيا في بومونا ، ومدير التصميم المستدام في أركاديس .
بفضل أبحاثه التي استمرت لعقود في أنظمة التبريد السلبي والهندسة المعمارية منخفضة الطاقة، يسلط عمله الضوء على كيفية تعامل تقنيات البناء التاريخية بشكل فعال مع تحديات المناخ القاسي مع حرارة الصيف الشديدة.
كيف تعامل العراق القديم مع الحرارة الشديدة
وقد وثّق علماء الآثار مباني السومريين في ما يُعرف الآن بجنوب العراق. وكانت الجدران المصنوعة من الطوب اللبن أو الطوب اللبن سميكة ولا تحتوي إلا على نوافذ صغيرة.
وقد ساعد هذا التصميم في تقليل الحرارة داخل المباني أثناء ساعات الشمس الحارقة.
وفي بعض الأماكن، بُنيت المنازل جنبًا إلى جنب، وبالتالي كان عدد الجدران التي تتعرض لأشعة الشمس المباشرة أقل. كما تضمنت الأحياء شوارع ضيقة خلقت ظلًا منعشًا بينما كان الناس يتجولون في المدينة.
كان هذا الترتيب المدمج ناجحًا عندما كان من الضروري أن تظل درجات الحرارة داخل المنازل مقبولة.
كانت العائلات تتجمع في الساحات الداخلية حيث كان الضوء والنسائم تتسلل، لكن أشعة الشمس الحارقة كانت تجد صعوبة في الوصول إلى مناطق الجلوس.
قد تظل بعض هذه المبادئ عملية في البيئات الحضرية الحارة اليوم.
يمكن للمدن الحديثة أن تتعلم من التبريد السلبي
يمكن أن تكون حالات انقطاع التيار الكهربائي الكبرى كارثية أثناء موجة الحر، في يوليو 2024 ، انقطعت الكهرباء عن منطقة هيوستن لعدة أيام.
عندما انقطعت مكيفات الهواء، أصبحت العديد من المباني الشاهقة غير مريحة على عجل.
يقترح بعض المصممين أن إعادة تقديم ميزات مثل النوافذ القابلة للفتح، أو الجدران الأكثر سمكًا، أو هياكل التظليل على السطح قد تساعد في التحكم في درجة الحرارة الداخلية وخفض استهلاك الطاقة في نفس الوقت.
تشير الدراسات إلى أن فصول الصيف شديدة الحرارة أصبحت تحدث بشكل متكرر .
ومن الممكن أن يؤدي التركيز بشكل أكبر على التبريد السلبي إلى تقليل الضغط على شبكات الطاقة والحفاظ على سلامة الناس عند انقطاع الشبكة.
مصائد الرياح المصرية البسيطة والذكية
في مصر القديمة، كان البناؤون يدركون أن المواد المسامية مثل الطوب الطيني من شأنها أن تحجب أشعة الشمس الشديدة وتبطئ حركة الحرارة داخل المباني. وكان السكان ينامون أيضًا في الهواء الطلق على أسطح المنازل ليلًا، مستفيدين من الهواء البارد.
كان أحد الاختراعات المذهلة هو الملقف ، الذي استخدم فتحة طويلة لالتقاط النسائم ودفعها إلى أسفل داخل المبنى.
يسمح تدفق الهواء هذا للهواء الساخن الداخلي بالخروج من خلال فتحات أخرى.
ولا يزال هذا النظام مستخدمًا في أجزاء من الشرق الأوسط، حيث توفر مصائد الرياح الطويلة هواءً نقيًا دون الحاجة إلى الكهرباء.
أسرار من سكان بويبلو القدماء
في جنوب غرب الولايات المتحدة، بنى سكان بويبلو الأوائل بيوتهم بالطوب الطيني والحجر لعدة قرون.
ووضعوا المساكن قريبة من بعضها البعض واستخدموا نوافذ أصغر للحد من الحرارة الزائدة.
ووفرت المنحدرات الظل الطبيعي في أماكن مثل ميسا فيردي.
استغل التصميم زاوية الشمس لحجب أشعة الشمس الصيفية القاسية والسماح بدخول ضوء الشمس الشتوي المنخفض الذي يعمل على تدفئة الداخل.
لا تزال هذه الأساليب القديمة ترشد بعض البناة المعاصرين الذين يعتمدون على الطوب اللبن لقدرته على تعديل درجات الحرارة الداخلية.
الحفاظ على المياه للتبريد السلبي
اليوم، تقوم العديد من المدن بإرسال مياه الأمطار بأسرع ما يمكن عبر مصارف العواصف. أما المجتمعات القديمة في المناطق القاحلة فقد فعلت العكس.
خلال القرن الثامن، كان الخلفاء المسلمون في شمال أفريقيا وجنوب إسبانيا يولون قيمة عالية لكل قطرة مطر.
وكثيراً ما كانت هياكلهم مزودة بأنظمة لتوجيه المياه من أسطح المنازل والساحات إلى صهاريج تحت الأرض. وكانت هذه المياه تبرد الأفنية وتروي الحدائق خلال الأشهر الحارة.
وفي أجزاء أخرى من العالم، قامت مجتمعات مثل المايا في المكسيك ببناء خزانات ضخمة لتخزين مياه الأمطار في موسم الأمطار.
ويستكشف الباحثون المعاصرون سبل تبني أو تحسين حصاد مياه الأمطار، وخاصة في الأماكن المهددة بالجفاف أو نقص إمدادات المياه.
تكييف أفكار التبريد السلبي اليوم
يعتقد بعض المهندسين المعماريين أن التصميمات الجديدة يجب أن تعتمد بشكل أكبر على التبريد السلبي وتجميع المياه. إن توجيه المباني في النصف الشمالي من الكرة الأرضية للاستفادة من النوافذ المواجهة للجنوب يمكن أن يساعد في تنظيم اكتساب الحرارة وفقدانها (الرابطة الدولية لمفتشي المنازل المعتمدين).
يمكن إعادة استخدام مياه الأمطار الملتقطة في الموقع لتلبية احتياجات المناظر الطبيعية، وبالتالي تقليل العبء على إمدادات المياه العامة.
يمكن للمدن الكبرى التي تأمل في تقليل استهلاكها للطاقة والحفاظ على سلامة الناس أثناء حالات الطوارئ أن تدمج هذه التقنيات في مشاريع التطوير القادمة. قد تبدو بعض الأساليب قديمة الطراز مقارنة بالمباني الشاهقة الحديثة.
ومع ذلك، فإن الأشخاص الذين يعيشون في أكثر الأماكن جفافاً وسخونة في العالم يختبرون هذه الأساليب منذ فترة طويلة، ويمكن لنجاحاتهم أن تقدم إرشادات قوية.
المضي قدمًا مع الاعتماد بشكل أقل على الطاقة
هناك دعوة متزايدة إلى التعلم من الاستراتيجيات التي تعتمد على الموارد المحلية. إن تحويل مدن بأكملها يتطلب بذل الجهود، ولكن هذه الأفكار لا تنتمي إلى الماضي البعيد.
هناك حاجة لإعادة النظر في الأبراج الزجاجية والأسطح المخصصة لأغراض واحدة، خاصة وأن انقطاع التيار الكهربائي أصبح خطرًا متزايدًا في المناطق التي تشهد موجات حر أكثر تكرارًا .
المعرفة التاريخية حول كيفية البقاء هادئًا في ظل درجات الحرارة العالية يمكن أن توفر حلولاً قيمة للحفاظ على الراحة عندما لا يكون تكييف الهواء خيارًا.
