حلول معمارية لتبريد بيئي للمباني الجديدة

تزداد موجات الحرّ سخونةً وطولاً وتكراراً، ولم يعد التكييف الهوائي كافياً للحصول على الراحة، وقد بات علينا إعادة تصميم المباني بطريقة تساعد في الحفاظ على برودتها، وعلى تجنّب استخدام ملايين المكيّفات الهوائية التي تضغط على الشبكة الكهربائية حتّى انقطاع التيّار.

اليوم، تمثّل التصميمات التي أثبتت جدواها في مدن الجنوب الغربي مثل فينيكس، حلاً منطقياً في مناطق الشمال الغربي مثل بورتلاند وأوريغون. نقدّم لكم 7 استراتيجيات يستخدمها المهندسون المعماريون حالياً لهذه الغاية:

1) أسقف «المظلّة». تعتبر الجدران الزجاجية في المباني المكتبية الشائعة غير فعّالة في منع الحرّ حتّى ولو كان الزجاج ثلاثي الألواح، ولكنّ سقفاً كبيراً معلّقاً فوقها قد يلعب دوراً بارزاً في تظليل النوافذ. يساعد هذا السقف، الذي يُعرف أيضاً بـ«سقف المظلّة»، في حماية المارّة الذين يسيرون في الخارج.

يقول أنتوني براور، مدير حركة المناخ العالمي والاستدامة في شركة «جنسلر» للعمارة والتصميم: «يُعدّ الحرّ في فينيكس مشكلة مسيطرة منذ زمنٍ بعيد، ولهذا السبب نرى مزيداً من الأسقف المعلّقة»، مشيراً إلى أنّ هذه الميزة التصميمية باتت تُستخدم في أنحاء أخرى من البلاد بعد أن أصبحت مضطرّة فجأة للتعامل مع الحرّ المتطرّف.

2) إضافة «مساحات شمسية». يعتزم مهندسون معماريون من شركة «ميثون» بالتعاون مع جامعة أوريغون، البدء باختبار تعديلٍ تحديثيّ جديد هذا الخريف: غرفة مقسّمة لابتكار «مساحة شمسية»، أو فناء مغلق في الجانب الجنوبي من الوحدة يؤدّي دور الواجهة الإضافية لتخفيف الحرّ عن المبنى. تضمّ الوحدة أيضاً باباً زجاجياً يمكن إغلاقه عندما تصل درجات الحرارة في الخارج إلى ذروتها، بالإضافة إلى ظلال تساعد في حجب الحرارة، وبلاط من السيراميك يساعد في التقاطها.

سيقود المهندسون دراسة لمقارنة درجات الحرارة واستهلاك الطاقة بين غرفة المشروع التجريبي وأخرى مجاورة، وإذا سارت الأمور على ما يُرام، يمكن استخدام الاستراتيجية نفسها لتحديث المباني السكنية.

3) تغيير الشكل. يؤثّر الشكل الرئيسي لأي مبنى في قدرته على الحفاظ على برودته. يملك الشكل الكروي مثلاً أصغر مساحة سطح مقارنة بمساحته الداخلية، أي أنّه يتطلّب طاقة أقلّ لتخفيف الحرّ الخارجي. (يحلّ الشكل المثمّن في المرتبة الثانية لناحية الفاعلية في التبريد، يليه المربّع، ثمّ المستطيل). عندما صمّمت شركة «جنسلر» مختبر الدفع النفاث التّابع لـ«ناسا»، كان المخطّط الرئيسي للمبنى على شكل مستطيل بثلاث طبقات.

يقول براور إنّ «الشركة أعادت النظر بالمخطّط»، لافتاً إلى أنّهم وضعوا تصميماً آخر لمبنى مربّع يتألّف من 4 طبقات لأنّه كان «أكثر فاعلية بكثير». وأضاف المهندس أنّ الطابق الداخلي الإضافي يعزّز فاعلية المبنى لأنّه مساحة معزولة أكثر عن الخارج.

4) أسطح خضراء. تقدّم مدنٌ كثيرة حوافز لاعتماد طبقات الطلاء الأبيض على الأسطح للمساعدة على الحفاظ على برودة المباني، وذلك بعكس الحرارة إلى الخارج؛ وفي كاليفورنيا، يُفرض على المباني الجديدة في بعض المناطق استخدام أسطح «باردة» مثل هذه. المفاجئ في هذا الأمر، بحسب براور، هو أنّ «هذه الأسطح جيّدة للمبنى ولكنّها مضرّة للمناخ المجهري».

عندما تنعكس الحرارة بعيداً عن السطح، تجعل المحيط أكثر حرّاً، إلّا أنّ هذا الأمر قد يتغيّر مع طبقات «الأبيض الأكثر بياضاً» الحديثة التي تعكس الحرّ على مسافات أبعد عبر الغلاف الجوّي إلى الفضاء العميق. ولأنّ هذا النوع من الطلاء ليس متوفراً على المستوى التجاري بعد، ينصح براور باعتماد الأسطح الخضراء المليئة بالنباتات للحفاظ على الحرارة الداخلية.

5) تغيير المناخ المستقبلي. قبل بضع سنوات، عندما قرّر مسؤولو جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، تحويل مرآب لركن السيارات إلى حرمٍ جديد مع وحدات للسكن الطلابي وصفوف دراسية، استخدم مهندسون من شركة «إتش كي إس» برنامجاً لتعزيز فهمهم لأرجحية تغيّر المناخ المحلّي في المستقبل، وصنعوا نماذج تستعرض تصاميم عدّة أبنية وأدائها.

تبنّى الخيار الأخير زعانف أفقية وعمودية على واجهة المبنى لإضافة الظلّ. ويستفيد المبنى أيضاً من انخفاض الحرارة في المنطقة ليلاً، عبر النوافذ وفتحات التهوية المتحرّكة، وأنظمة التهوية المتعاكسة التي تجذب الهواء

المنعش إلى المكان.

6) تحويل موقع نواة المبنى. في المباني المكتبية الكبيرة، غالباً ما تكون المصاعد، والسلالم، والأنظمة الميكانيكية في الوسط، أي في النواة. ولكن إذا انتقلت هذه النواة إلى الجهة الجنوبية من المبنى، يمكنها أن تساعد في عزل مساحة المكاتب عن الحرارة وتقليل الحاجة إلى التكييف، حسب ما شرح براور. تساعد هذه النقلة أيضاً في تكبير المساحة المفتوحة في الداخل.

7) التفكير الأفقي. تمتصّ الواجهات الزجاجية التي نراها عادةً في المباني الشاهقة، الحرارة، إلّا أنّ تصميم الجدران بشكلٍ أفقي وتزويدها بمجموعة من الشرفات من شأنهما تظلّيل الطوابق تحتها. تستخدم شركة «جنسلر» هذه المقاربة في المباني السكنية، وحتّى المكتبية العالية التي نادراً ما نرى فيها شرفات.

ترتبط الاستراتيجيات المنطقية في تصميم مبنى معيّن بموقعه وغيره من المواصفات. ولكنّ من الممكن جداً تقليل التكييف الهوائي الذي تحتاجه المباني من خلال التصميم الغيابي، أي التبريد الطبيعي. ويشدّد براور على أنّ الحلّ للتعامل مع الحرّ الشديد يبدأ مع خيارات تصميمية قليلة التقنية وليس باعتماد معدّات مطوّرة تقنياً.

قد يهمك أيضا

مجموعة من الأفكار مبتكرة وعصرية في الديكور لتزيين جدران الغرف ذات اللون الأبيض

ورق الجدران مادة جذابة وحاضرة في موضة ديكور عام 2023