Torre de vento

Uma windtower é um elemento arquitetônico persa tradicional para criar ventilação natural em edifícios. Windcatchers vêm em vários modelos: unidirecional, bidirecional e multidirecional. Os dispositivos foram usados ​​na arquitetura egípcia antiga. Os windcatchers continuam presentes no Irã e também podem ser encontrados na arquitetura tradicional de influência persa em todo o Oriente Médio, inclusive nos estados árabes do Golfo Pérsico (principalmente Bahrein e Emirados Árabes Unidos), Paquistão e Afeganistão.

A região central do Irã é o deserto, que, devido à falta de umidade no ar, gera grandes diferenças de temperatura entre o dia e a noite. Assim, o ar vai de fresco a extremamente quente no verão e com umidade relativa muito baixa durante todo o dia. A maioria dos edifícios são construídos com paredes de tijolo ou adobe muito grossas, que fornecem isolamento térmico e massa térmica. Com esta estratégia de design passivo, é possível absorver a grande variação entre o dia e a noite até torná-lo imperceptível, procurando uma temperatura média próxima do conforto higrotérmico. Por outro lado, a grande espessura das paredes permite acumular o calor diurno para mover a onda de calor para a noite quando a temperatura exterior cai abaixo do nível de conforto.

As cidades estão localizadas perto ou ao redor de oásis no deserto, a fim de garantir o fornecimento de água. Eles também são muito fechados enredo: ruas estreitas, muros altos e caiadas com cal para minimizar a absorção do calor solar. Os edifícios e casas têm pátios e terraços profundos onde os habitantes dormem nas noites quentes de verão. Durante o dia as pessoas são agrupadas na sombra interior.

O calor da luz solar é reduzido ao mínimo com o uso de pequenas janelas protegidas por grossas treliças de madeira que servem como proteção solar.

fundo
O centro do Irã mostra uma grande variação diurna de temperatura com um clima árido. A maioria dos edifícios é construída em cerâmica espessa com altos valores de isolamento. As cidades centradas em oásis no deserto tendem a ser muito próximas umas das outras com paredes e tetos altos, maximizando a sombra no nível do solo. O calor da luz solar direta é minimizado com pequenas janelas que ficam de frente para o sol.

A eficácia do windcatcher levou ao seu uso rotineiro como dispositivo de refrigeração na arquitetura persa. Muitos reservatórios de água tradicionais são construídos com windcatchers que são capazes de armazenar água a temperaturas quase congelantes durante os meses de verão. O efeito de resfriamento evaporativo é mais forte nos climas mais secos, como no planalto iraniano, levando ao uso onipresente de lagares em áreas mais secas, como Yazd, Kerman, Kashan, Sirjan, Nain e Bam.

Um pequeno windcatcher é chamado de shish-khan na arquitetura persa tradicional. Shish-khans ainda podem ser vistos em cima de abbars em Qazvin e outras cidades do norte do Irã. Estes parecem funcionar mais como ventiladores do que como os reguladores de temperatura vistos nos desertos centrais do Irã.

Windcatchers no Egito
Os Windcatchers foram usados ​​na arquitetura tradicional do antigo Egito. Uma pintura que retrata tal dispositivo foi encontrada na casa faraônica de Neb-Ammun, Egito, que data da 19ª Dinastia, c. 1300 aC (Museu Britânico). No Egito, os windcatchers são conhecidos como malqaf pl. malaaqef.

Estrutura e arquitetura
Os Windcatchers tendem a ter uma, quatro ou oito aberturas. Na cidade de Yazd, todos os windcatchers são de quatro ou oito lados. A construção de um windcatcher depende da direção do fluxo de ar naquele local específico: se o vento tende a soprar somente de um lado, ele é construído com apenas uma abertura a favor do vento. Este é o estilo mais comumente visto em Meybod, a 50 quilômetros de Yazd: os windcatchers são curtos e têm uma única abertura.

Tipos de anexos
As turbinas eólicas individuais que enfrentam o vento predominante são geralmente construídas dentro da mesma espessura da parede e geralmente não têm mais de 50 cm x 20 cm de diâmetro. O fundo termina com uma abertura que não excede um metro acima do chão. Suas aberturas superiores cobrem uma rampa retangular ou curva com um arco semicircular encimado por uma abóbada cilíndrica. (Lokoc, 1978)
As aberturas de ventilação do vento predominante são usadas para extrair ar quente dos compartimentos para o ar externo, o que substitui o ar úmido proveniente do pátio.
A entrada de ar da parede depende do efeito da pressão do vento nas grandes superfícies das paredes dos quartos. Eles aparecem do lado de fora na forma de slats ocos horizontais localizados no meio da altura da parede externa e na parte inferior da alcova há um obturador para controlar a abertura ou fechamento do interior. O ar de alta pressão que passa pela parede externa da sala de frente para o vento se reúne dentro das alças e empurra para dentro através das aberturas, causando o movimento do ar para dentro.
A metade superior da lâmina é constituída por duas superfícies sobrepostas cuja superfície frontal ou externa é a metade inferior do tambor. É construído de tijolos ou argila compacta. A metade superior é virada para trás, deixando um espaço para a passagem do ar e funciona no caminho dos cabides de parede.
Torres de ventilação, é uma torre quadrada dividida de dentro para quatro poços de ventilação ancorados por duas paredes perpendiculares e paralelas às paredes externas. O ar entra em dois poços à prova de vento enquanto o ar quente sai pelos outros dois poços.
Aeradores compostos, conjuntos de ventiladores co-criam uma torre de ventilação combinada, servindo um número de câmaras e é comumente usada em áreas úmidas e úmidas.
Pedaços de gelo são colocados em lugares do Badenhang para aumentar o resfriamento ou o carvão é inflamado em algum ângulo de aquecimento.
Desenvolvimento na entrada de ar
Em estudos na Universidade do Arizona, a entrada de ar consiste na construção de torres (lama ou outros materiais) com dimensões e alturas que correspondem às áreas a serem resfriadas. As aberturas têm aberturas superiores nos quatro lados. Essas aberturas são montadas em celulose ou células de feno que são constantemente umedecidas com água por uma pequena bomba. O excesso de água desce para o canal sob a rede e retorna ao tanque da bomba novamente. O ar é resfriado dentro da torre e desce e entra no prédio, substituindo o ar externo seco e quente, produzindo uma corrente de ar. (Degelis, 2003).

Mas o uso difundido desta técnica antiga em larga escala reduziria muito o consumo de energia dos edifícios. Nós aprendemos os sírios milhares de anos atrás, mas nós, como de costume, não aprendemos a lição …

Na História e Literatura
A invenção de Al-Maftaf é uma das importantes invenções que facilitou a vida na Idade Média e abriu o caminho para o moderno ar-condicionado. Várias pessoas, como Ibn Battuta, o juiz Al-Fadil e o poeta Muhyad Al-Dailami, cantaram uma série de livros nesse campo. Burhanuddin Qirati, um poeta da era mameluca, apontou para Al-Badhang, dizendo:

Ó bondade, a respiração do Badhenge ainda está no ar de nossas almas

Um assaltante atrai o vento de seus horizontes e tem um ímã de vento

Ele disse no Badhang Shahabuddin bin Abi Hijla:

E a magia que você vê Como ramo, ele está em transe
Agite em presentes Pois ele está descansando

Função
O windcatcher pode funcionar de três maneiras: direcionando o fluxo de ar para baixo usando a entrada direta do vento, direcionando o fluxo de ar para cima usando um gradiente de temperatura assistido pelo vento ou direcionando o fluxo de ar para cima usando um gradiente de temperatura assistido por energia solar.

Fluxo de ar descendente devido à entrada direta do vento
Um dos usos mais comuns do windcatcher é esfriar o interior da habitação; é frequentemente usado em combinação com pátios e domos como uma estratégia geral de ventilação e gestão de calor. É essencialmente uma torre alta e com um rosto aberto no topo. Esse lado aberto está voltado para o vento predominante, “capturando-o”, e o leva até a torre no coração do prédio para manter o fluxo de ar, resfriando o interior do edifício. Não necessariamente resfria o próprio ar, mas depende da taxa de fluxo de ar para fornecer um efeito de resfriamento. Os windcatchers têm sido empregados desta maneira há milhares de anos.

Fluxo de ar ascendente devido ao gradiente de temperatura

Gradiente de temperatura assistida por vento
Os windcatchers também são usados ​​em combinação com um qanat ou canal subterrâneo. Nesse método, o lado aberto da torre está voltado para longe da direção do vento predominante (a orientação da torre pode ser ajustada por portas direcionais no topo). Mantendo apenas esta torre aberta, o ar é puxado para cima usando o efeito Coandă.

O diferencial de pressão em um lado do edifício faz com que o ar seja puxado para baixo na passagem do outro lado. O ar quente é levado ao túnel qanat e é resfriado ao entrar em contato com a terra fria [Nota 1] e a água fria passando pelo qanat. O ar resfriado é traçado pelo vento, mais uma vez pelo efeito Coandă. No geral, o ar frio flui pelo prédio, diminuindo a temperatura geral da estrutura. O efeito é ampliado pelo vapor de água do qanat [esclarecimento necessário]

Gradiente de temperatura produzido por energia solar
Em um ambiente sem vento ou casa sem água, um windcatcher funciona como uma chaminé solar. Cria um gradiente de pressão que permite que o ar quente, que é menos denso, se desloque para cima e escape para o topo. Isso também é composto de forma significativa pelo ciclo diurno, capturando o ar frio abaixo. A temperatura em tal ambiente não pode cair abaixo da baixa temperatura noturna.

Quando acoplado com um adobe espesso que exibe boa resistência contra a transmissão de calor, o windcatcher é capaz de resfriar espaços de baixo nível em mesquitas e casas (por exemplo, shabestans) no meio do dia a temperaturas frias.

Direcionar o fluxo de ar para cima usando gradientes de temperatura assistidos por vento ou produzidos por energia solar ganhou algum destaque na arquitetura ocidental, e existem vários produtos comerciais que usam o nome windcatcher.

Aplicações modernas
A abordagem do windcatcher foi recentemente utilizada na arquitetura ocidental, como no centro de visitantes do Zion National Park, Utah, onde funciona sem a adição de dispositivos mecânicos para regular a temperatura.

O uso do alumínio para o windcatcher proporciona um sistema de captura mais eficiente, permitindo a captura de vento a partir de múltiplas direções. O campo de críquete Kensington Oval em Barbados e o Zénith de Saint-Étienne Métropole usam este método.