„O să fie bine și la vară cald” obișnuia să spună tatăl meu, adică „nu te necăji, totul se va rezolva”.  Dar cum tata nu mai e printre noi de peste treizeci de ani, mă îndoiesc că avea în vedere încălzirea globală și căldurile din zilele noastre.  Fiica mea, care trăiește lângă Marea Mediterană, chiar nu se necăjește.  La ea aerul condiționat funcționează fără oprire vreo șase luni pe an și nimeni nu se miră.

Până la un punct îi dau dreptate.  Uneori este atât de cald, încât nu avem încotro.  Dar dacă toată lumea ar vrea să stea la aer condiționat, întregul glob pământesc nu ar putea furniza suficientă energie – oricum, un procent tot mai mare al consumului global de energie este folosit pentru răcire.  Iar aerul condiționat este o sabie cu două tăișuri.  Căldura din case e scoasă în stradă, astfel că orașele se încălzesc și mai mult.  Producerea energiei este însoțită de cantități enorme de bioxid de carbon care accelerează încălzirea globală.  Iar dacă agenții frigorifici se eliberează în atmosferă, ei au un puternic efect de seră.  Deci, oricum am privi problema, aerul condiționat este problematic.  Oare se poate și altfel?  Da.  Dar în societatea modernă această artă se pierde treptat.  Aș vrea să prezint diverse strategii de răcire bazate pe un consum minim de energie – unele cunoscute de toată lumea, altele chiar foarte originale, dezvoltate de popoare care trăiesc în zone cu climă caldă.

Deci pentru a ne bucura de o temperatură cât de cât suportabilă în casă, avem două posibilități: să limităm încălzirea și să încercăm să ne răcim locuința.

Cum limităm încălzirea.  Tragem storurile pentru ca soarele să nu pătrundă direct în casă.  Cine are noroc să stea într-o casă umbrită de copaci, cu atât mai bine.  Acoperișurile plate sunt văruite pentru a reflecta razele soarelui.  Și pereții exteriori văruiți ajută.  E bine să limităm activitățile care produc multă căldură, ca de exemplu gătitul și coptul, sau cel puțin să le facem dis-de-dimineață, când e mai răcoare.  Cea mai rea este „moda” blocurilor cu pereți de sticlă: razele soarelui intră în clădire și căldura nu poate ieși, interiorul se încinge și înăuntru nu se poate trăi decât cu aer condiționat activat la maximum.

Metode de răcire.  Cea mai simplă este aerisirea.  Acolo unde diferența de temperatură dintre zi și noapte e mare, aerisim bine noaptea și ziua închidem ferestrele.  Este important să avem geamuri de ambele părți ale locuinței, pentru ca între ele să se formeze un curent de aer și aerul cald să poată ieși.  Putem folosi și un ventilator.

A doua metodă este răcirea prin evaporarea unui lichid.  Evaporarea necesită multă energie care este luată din mediul înconjurător, ducând la o scădere a temperaturii, iar când gazul se transformă din nou în lichid, căldura este eliberată înapoi în mediu.  Pe acest principiu se bazează atât frigiderul, cât și aerul condiționat.  Ambele folosesc un sistem închis prin care circulă un agent frigorific – un gaz care poate fi lichefiat prin comprimare.  Iată principiul de funcționare:

Principiul nu e nou, el a fost deja folosit în urmă cu aproape 200 de ani: compresorul era acționat de o mașină cu abur și sistemul producea gheață.  Dar aer condiționat pentru locuințe a apărut abia prin anii 1930 și la un preț foarte ridicat.  Cum se trăia până atunci?

Roma antică avea sisteme de răcire – cel puțin pentru cei care și le puteau permite.  Casele celor bogați aveau o curte interioară (atrium) cu un bazin (impluvium) unde se aduna apa de ploaie.  În zilele calde apa se evapora și aerul răcoros pătrundea în încăperile din jur.

Dar sisteme de răcire existau chiar și în Egiptul antic!  În picturile murale care împodobesc mormântul lui Nebamun, un funcționar al curții regale de prin 1350 î.e.n., se vede casa lui:

Casa avea o curte interioară umbrită de palmieri, iar cele două triunghiuri de pe acoperiș se crede că formau un sistem de ventilație.  Ele reprezintă două deschideri, una îndreptată în direcția vântului, prin care intra aer proaspăt, și cealaltă prin care ieșea aerul cald, astfel că în casă bătea un vânt plăcut.  Imagini asemănătoare s-au găsit și în diverse papirusuri, deci sistemul era bine cunoscut.  El a rămas în uz până relativ recent. Iată sistemul de ventilație al unui palat din Cairo, construit în secolul al XIX-lea: vântul intra printr-o deschizătură în acoperiș (exact la fel ca cea din antichitate) și era condus în toate încăperile.

Din Egipt acest sistem s-a răspândit în întreaga lume musulmană, dar în Iran el s-a înălțat la rangul de artă.  Turnurile de răcire, construite cu multă măiestrie, punctează priveliștea orașelor vechi, la fel ca turnurile bisericilor în orașele europene.

Clădirea poartă numele turnului de ventilație, badgir.  Turnul „prinde” vântul și îl canalizează spre interior.  Dedesubt se află un bazin cu apă care se evaporă.  Aerul răcorit se răspândește în clădire, iar aerul cald urcă prin turn și iese.  Acest sistem poate răci interiorul unei clădiri cu până la 10^oC, el era folosit și la răcirea apei de băut.  Evident, sistemul funcționează numai atunci când bate vântul, există suficientă apă și aerul este uscat, favorizând evaporarea. 

Dar aici acționează și alți factori de răcire.  Pe acoperiș se vede o mică cupolă cu deschizături care permit ieșirea aerului cald.  Clădirea are terase generoase, umbrite.  Alături se află un bazin cu apă care contribuie și el la răcirea mediului.  Iar copacii din jur dau umbră și răcesc mediul ambiant prin transpirație și evaporare.

Există diverse variații.  Una funcționează chiar fără vânt: turnul acționează ca un „horn” și extrage aerul cald, iar aerul exterior intră prin deschizături la nivelul podelei.  Cine locuiește în apropierea unui apeduct subteran (qanat) poate să-și ventileze casa cu aerul răcoros din tunelul prin care curge apa. 

Folosind aceeași tehnică s-au construit chiar „depozite de gheață” (yakhchal).  Acestea sunt posibile în Iran, Afghanistan, Tadjikistan, locuri unde iarna e foarte rece și vara e foarte cald.  Gheața depozitată iarna poate fi păstrată tot anul.  Clădirea are pereții foarte groși, până la doi metri, deci izolarea e bună.  O deschidere în vârf permite ieșirea aerului cald.  Cât despre răcire, vântul prins de turnurile de ventilație produce evaporarea apei aduse de un apeduct subteran.  Întreaga instalație este, de fapt, un frigider!

Un alt element menit să ventileze încăperile este balconul turcesc (mashrabiya).  În România era cunoscut ca „turcesc”, dar el era folosit în întreaga lume musulmană, din Spania până în India – în unele locuri a rămas în uz până astăzi.  Este un balcon închis, dar nu cu sticlă, cum ne-am aștepta, ci cu o grilă făcută de obicei din lemn.  Grila apără de soare, fără a face însă întuneric complet.  Uneori în grilă se pun și bucățele de sticlă colorată, ceea ce dă o atmosferă deosebită.  Deschizăturile grilei lasă să pătrundă vântul.  Fiind un loc răcoros, acolo se țin de obicei ulcioarele cu apă de băut.  (De altfel cuvântul arab mashrabiya are rădăcina ȘRB, „a bea”, care a dat în limba română „soarbe” și „sirop”.)  Ulciorul stă într-un lighean cu apă care, prin evaporare, răcește apa de băut, dar și aerul din jur.  Și, nu mai puțin important pentru tradițiile musulmane, grila ascunde interiorul clădirii de privirile iscoditoare din afară.  Mie îmi sugerează frumoasele cadâne din harem care privesc spre stradă fără a fi văzute…

E adevărat, toate aceste metode de răcire sunt mai puțin eficace decât aerul condiționat, nu sunt potrivite în orice condiții climatice, dar ele nu consumă energie, nu dăunează mediului și în construcțiile moderne ar trebui să înlocuiască cel puțin parțial aerul condiționat.  Arhitecții zilelor noastre încearcă să răspundă provocării.  Iată un exemplu: Centrul pentru studiul creierului din cadrul Universității Ebraice din Ierusalim.

Clădirea este acoperită de o „rețea de neuroni” care filtrează lumina soarelui, la fel ca grila unui balcon turcesc.

Clădirea are o curte interioară umbrită, bine ventilată (curtea are intrări largi, aflate față în față), și răcorită de un bazin de apă și de copaci.  În clădire este un auditoriu unde se dau uneori concerte, așa că am fost pe acolo de mai multe ori și curtea interioară este încântătoare.

Nu am făcut un studiu exhaustiv al subiectului, nici pe departe!  Există invenții interesante și în alte părți ale lumii.  Cine are alte informații este invitat să le pună în comentarii.

Hava Oren

Bibliografie:

Egipt: https://www.mdpi.com/2071-1050/15/14/10881

Turnuri de vânt din Iran: https://www.tasteiran.net/stories/9035/badgir-windcatcher

Depozite de gheață: https://en.wikipedia.org/wiki/Yakhch%C4%81l

Balcoane turcești  https://en.wikipedia.org/wiki/Mashrabiya

Centrul pentru studiul creierului: https://www.archdaily.com/966667/foster-plus-partners-completes-safra-center-for-brain-sciences-in-jerusalem