دو طراح جوان سیستمی آجری ساختهاند که میتواند هوای اطراف ایستگاههای اتوبوس، حیاط مدرسه، و میدانهای شهری را بدون استفاده از برق شبکه خنک کند.
این مجموعه ماژولهای سفالی از جنس تراکوتا، فضاهای داغ و سنگفرششده شهرها را در روزهای بسیار گرم به جیبهای کوچک هوای امنتر تبدیل میکند.
bloc° راهکاری نوآورانه برای خنکسازی طبیعی
این طرح که bloc° نام دارد، در سوئیس و در پاسخ به تابستانهایی توسعه یافته که در بسیاری از شهرها به موجهای گرمای طولانی و خطرناک تبدیل شدهاند.
هدف این سیستم، محافظت از افرادی است که مجبورند حتی در دماهای بسیار بالا زمان زیادی را بیرون از خانه بگذرانند؛ چه برای کار، چه رفتوآمد، چه انتظار در فضاهای عمومی.
چرا گرمای شهری اینقدر آزاردهنده است
این پروژه در دانشگاه هنر زوریخ (ZHDK) و در برنامه کارشناسی طراحی صنعتی اجرا شده است؛ جایی که دانشجویان روی ایدههای سازگار با اقلیم و روشهای کاهش آسیبهای ناشی از تغییرات اقلیمی کار میکنند.
اساتید این مرکز از تیمهای طراحی میخواهند که اشیای ساده شهری را دوباره تعریف کنند تا بتوانند از انسانها در برابر شرایط آبوهوایی گرمتر، مرطوبتر، یا غیرقابل پیشبینیتر محافظت کنند.
پدیده جزیره گرمایی چیست
تصاویر ماهوارهای نشان میدهند که دمای سطح شهرها در تابستان معمولاً حدود ۱۰ تا ۱۵ درجه سانتیگراد گرمتر از مناطق روستایی اطراف است.
بامهای تیره، آسفالت، و کمبود درختان باعث جذب گرما و بازتاب دوباره آن به سمت افراد در مکانهایی مثل ایستگاه اتوبوس میشود.
دانشمندان این پدیده را جزیره گرمایی شهری مینامند؛ حبابی از دمای بالاتر که به دلیل سطحهای سخت و آفتابخورده شکل میگیرد.
- در موجهای گرما، این جزایر دمای شبانه را نیز بالا نگه میدارند
- بدن و ساختمانها فرصت خنک شدن پیدا نمیکنند
- سالانه صدها هزار مرگ به گرما نسبت داده میشود
- در آمریکا، گرما مرگبارترین رویداد آبوهوایی است
آجر bloc° چگونه شهرها را خنک میکند
دو دانشجوی طراحی صنعتی این مشکل بزرگ را به یک راهکار فشرده تبدیل کردند و ساختار ماژولار bloc° را بر پایه آجرهای سفالی قابل چیدمان طراحی کردند.
مواد و سازوکار خنکسازی
در این طرح از تراکوتای چاپ سهبعدی شده استفاده میشود؛ خاک رس پختهای که بهطور طبیعی آب را جذب میکند و پوسته بیرونی هر ماژول را تشکیل میدهد.
درون هر آجر، هوای گرم از کانالهای مرطوب عبور میکند و یک فن کوچک خورشیدی آب را در مسیر داخلی به گردش درمیآورد.
خنکسازی تبخیری چطور عمل میکند
در این فرایند، آب هنگام تبدیل به بخار، گرما را با خود حمل میکند. این مکانیسم در آزمایشها توانسته دمای هوا را حدود ۹ درجه سانتیگراد کاهش دهد.
آب از مخزن کوچک داخلی بهصورت قطرهای عبور میکند و با بارش باران یا لولهکشی شهری دوباره قابل پر شدن است.
مزیتهای طراحی bloc°
- خنکسازی غیرفعال بدون نیاز به برق شبکه
- طراحی ماژولار با امکان چیدمان در شکلهای مختلف
- قابل نصب در کنار پناهگاههای اتوبوس، نیمکتها، ورودی مدارس
- مصرف انرژی بسیار پایین و مناسب مناطق کمبرخوردار
قدرت خنکسازی سفال؛ از آزمایشگاه تا شهر
در آزمونهای مهندسی، پنلهای لولهای سفالی توانستهاند هنگام عبور هوا از سطح مرطوب، دما را چند درجه کاهش دهند. برخی پژوهشها در هند نیز با استفاده از پمپهای کوچک به نتایج مشابهی رسیدهاند.
این اصل همان چیزی است که در کولرهای گِلی سنتی یا «یخچالهای سفالی بدون برق» نیز دیده میشود؛ ظروفی که میتوانند دمای داخلی را تا حدود ۱۰ درجه پایینتر نگه دارند و ماندگاری میوه و سبزی را افزایش دهند.
bloc° از این سنتها و از الگوهای طبیعی مثل کاکتوسها و تپهکلنی موریانهها الهام گرفته است؛ سیستمهایی که با تبخیر و سایهاندازی هوشمندانه خنکسازی انجام میدهند.
طراحی برای انسانها، نه فقط برای سازهها
برای هماهنگی با پیادهروهای شلوغ، bloc° به شکل یک دیوار کوتاه طراحی شده که افراد بتوانند هنگام انتظار به آن تکیه دهند.
سطوح خمیده، فضاهای سایهدار کوچک ایجاد میکند و مسیر جریان هوا را درون ساختار مرطوب هدایت میکند.
تیم طراحی با استفاده از مدلسازی دیجیتال، جزئیات را بهینه کرده و حتی چیدمان کامل را با واقعیت مجازی آزمایش کرده است.
مخزن آب و پمپ نیز طوری طراحی شدهاند که تیمهای نگهداری بتوانند سریع به آن دسترسی داشته باشند.
چرا خنکسازی غیرفعال ضروری شده است
با افزایش شدت گرما، شهرها تلاش میکنند از افراد فاقد تهویه مطبوع یا کارگران فضای باز محافظت کنند. سیستمهایی مانند bloc° دقیقاً همان نقاطی را خنک میکنند که مردم بیشترین نیاز را دارند.
- نیاز کم به انرژی
- بدون گازهای مبرد آلاینده
- قابل استفاده در مناطق کمبرق
- مناسب برای ایستگاهها، بازارها، و ورودی مدارس
این آجرها جایگزین راهکارهای کلان اقلیمی نیستند، اما میتوانند برنامههای شهری برای افزایش سایه، فضای سبز، و سطوح بازتابنده را تکمیل کنند.
درسهایی از آجرهای خنککننده
پروژههایی مانند bloc° معماری، مهندسی، و سلامت عمومی را به هم پیوند میدهند. استفاده از اصول ساده فیزیک، امکان ساخت ساختارهایی را فراهم میکند که افراد را در گرمترین نقاط شهر محافظت میکنند.
تحقیقات درباره لولههای سفالی نشان میدهد که خاک رس مرطوب بدون نیاز به تجهیزات سنگین میتواند دما را چند درجه کاهش دهد؛ نکتهای که راه را برای دیوارها، مسیرها، و پناهگاههای بزرگتر باز میکند.
طراحان احتمالاً به آزمایش شکلهای جدید آجر و روشهای چیدمان ادامه خواهند داد تا بیشترین خنکسازی با کمترین مصرف آب و انرژی حاصل شود.
با حمایت کافی، پناهگاههای آجری مبتنی بر این فناوری میتوانند به بخشی از چهره شهرهای گرم تبدیل شوند و در شرایط واقعی، کاهش دمایی مداوم فراهم کنند.
منبع تصاویر: ZHdK
