صائد الرياح

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 25 صور
الموسوعة الحرة

خزان مياه ( أب أنبار ) مزود بملاقط رياح (فتحات بالقرب من قمة الأبراج) في مدينة يزد الصحراوية بوسط إيران
يضم قصر آغازاده في أبركوه بإيران برج رياح متقن الصنع يبلغ ارتفاعه 18 متراً مع مستويين من الفتحات، بالإضافة إلى بعض أبراج الرياح الأصغر حجماً.

المِلاقِطَةُ الهوائيةُ ، أو برجُ الرياح ، أو مِجرفةُ الرياح ( بالفارسية : بادگیر ، بالحروف اللاتينية :  Badgir )، عنصرٌ معماريٌّ تقليديٌّ يُستخدم لخلق تهويةٍ متقاطعةٍ وتبريدٍ طبيعيٍّ في المباني. [ 1 ] تأتي المِلاقِطَ الهوائيةُ بتصاميمَ مُختلفةٍ، اعتمادًا على ما إذا كانت الرياح السائدةُ المحليةُ أحاديةَ الاتجاه، أو ثنائيةَ الاتجاه، أو مُتعددةَ الاتجاهات، وكيفيةَ تغيّرها مع الارتفاع، ودورةِ درجةِ الحرارةِ اليومية ، والرطوبة ، وكميةِ الغبارِ التي يجبُ إزالتها. [ 2 ] على الرغم من الاسم، يُمكن للمِلاقِطَ الهوائيةِ أن تعملَ حتى بدونِ رياح .

بعد أن أهملها المعماريون المعاصرون في النصف الثاني من القرن العشرين، شهدت أوائل القرن الحادي والعشرين عودة استخدامها لزيادة التهوية وتقليل استهلاك الطاقة لأجهزة التكييف . [ 3 ] عمومًا، تكلفة بناء مبنى مُهوى بواسطة ملاقط الرياح أقل من تكلفة بناء مبنى مماثل مزود بأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية . كما أن تكاليف الصيانة أقل أيضًا. على عكس أجهزة التكييف والمراوح الكهربائية، فإن ملاقط الرياح صامتة [ 4 ] وتستمر في العمل حتى عند انقطاع التيار الكهربائي (وهو أمر بالغ الأهمية في المناطق التي يكون فيها التيار الكهربائي غير موثوق أو مكلفًا). [ 5 ] [ 11 ]

تعتمد ملاقط الرياح على الأحوال الجوية المحلية وظروف المناخ المحلي ، ولا تُجدي جميع التقنيات نفعًا في كل مكان؛ لذا يجب مراعاة العوامل المحلية عند تصميمها. [ 5 ] تُستخدم ملاقط الرياح بتصاميم متنوعة على نطاق واسع في شمال إفريقيا وغرب آسيا وجنوب آسيا . [ 12 ] [ 2 ] ورغم بساطة الفكرة وانتشارها، إلا أن هناك أدلة تشير إلى استخدام ملاقط الرياح منذ آلاف السنين، ولا يوجد دليل قاطع على عدم استخدامها في عصور ما قبل التاريخ . [ 3 ] [ 2 ] [ 12 ] ولذلك، يُعدّ "مكان اختراع" ملاقط الرياح محل جدل كبير؛ إذ تدّعي كل من مصر وإيران والإمارات العربية المتحدة أحقيتها به. [ 12 ] [ 13 ]

تختلف ملاقط الرياح اختلافاً كبيراً في الشكل، بما في ذلك الارتفاع ومساحة المقطع العرضي والتقسيمات الداخلية والمرشحات. [ 2 ]

اكتسبت تقنية التقاط الرياح رواجاً في العمارة الغربية، وهناك العديد من المنتجات التجارية التي تحمل اسم "ملتقط الرياح" . تستخدم بعض ملتقطات الرياح الحديثة أجزاءً متحركة يتم التحكم فيها بواسطة أجهزة استشعار، أو حتى مراوح تعمل بالطاقة الشمسية، لإنشاء أنظمة تهوية وتبريد شبه سلبية. [ 2 ]

استُخدمت مجارف الرياح منذ زمن طويل على السفن، على سبيل المثال في شكل صندوق دوراد . كما استُخدمت مجارف الرياح تجريبياً لتبريد المناطق الخارجية في المدن، بنتائج متفاوتة؛ [ 2 ] تشمل الطرق التقليدية المساحات الضيقة المحاطة بجدران، والحدائق، والشوارع المتعرجة، التي تعمل كمستودعات للهواء البارد، وترتيبات شبيهة بالتختابوش (انظر الأقسام المتعلقة بالتدفق الليلي والحمل الحراري، أدناه). [ 14 ]

موقع

برج الرياح، من الخارج، متحف دبي
نفس التصميم الداخلي. يحتوي برج الرياح هذا على أربع فتحات وجدران عمودية من القماش البني على الأقطار الداخلية، بحيث يمكنه التقاط الرياح من مجموعة متنوعة من الاتجاهات.
برج رياح مبني من ثمانية أقسام في سوق واقف ، الدوحة ، قطر
المظلات في مصر عام ١٨٧٨. عبارة عن موشورات مثلثة قائمة قصيرة مصنوعة من الخشب والحصير، مع ترك الجانب الرأسي مفتوحًا ومواجهًا للريح (غالبًا واحدة من كل جانب لكل مبنى). يُناسب هذا التصميم المناطق ذات الرياح القوية المنخفضة من اتجاه ثابت.

يعتمد تصميم ملقط الرياح على اتجاه الرياح السائد في الموقع المحدد: فإذا كانت الرياح تهب من جانب واحد فقط، فقد يحتوي على فتحة واحدة فقط، دون فواصل داخلية. [ 2 ] أما في المناطق ذات اتجاهات الرياح المتغيرة، فقد توجد جدران داخلية شعاعية تقسم برج الرياح إلى أقسام رأسية. تشبه هذه الأقسام مداخن متوازية ، ولكن بفتحات جانبية موجهة في اتجاهات متعددة. [ 2 ] يؤدي ازدياد عدد الأقسام إلى تقليل معدل تدفق الهواء، ولكنه يزيد من كفاءته عند زوايا الرياح غير المثلى. فإذا اصطدمت الرياح بالفتحة بشكل مباشر، فإنها ستدخل، أما إذا اصطدمت بها بزاوية مائلة كافية، فإنها ستميل إلى الالتفاف حول البرج. [ 2 ]

تتميز ملاقط الرياح في المناطق ذات الرياح القوية بمقاطع عرضية إجمالية أصغر، [ 15 ] وقد تحتوي المناطق ذات الرياح الحارة جدًا على العديد من الفتحات الصغيرة لتبريد الهواء الداخل. [ 14 ] وتُعد أبراج الرياح ذات المقاطع العرضية الأفقية المربعة أكثر كفاءة من تلك الدائرية، حيث تجعل الزوايا الحادة التدفق أقل انسيابية ، مما يُشجع على انفصال التدفق ؛ [ 2 ] كما أن الشكل المناسب يزيد من قوة الشفط. [ 14 ]

تلتقط ملاقط الرياح الأطول رياحًا أقوى. تهب الرياح الأقوى والأبرد [ 16 ] ( وفي اتجاه مختلف [ 17 ] ). كما أن الهواء في الطبقات العليا يكون عادةً أقل غبارًا. [ 16 ]

إذا كانت الرياح محملة بالغبار أو ملوثة، أو كانت هناك أمراض منقولة بالحشرات مثل الملاريا وحمى الضنك ، فقد يكون من الضروري تنقية الهواء . [ 2 ] يمكن تجميع بعض الغبار في قاع ملقط الرياح مع تباطؤ سرعة الهواء (انظر الرسم التوضيحي أدناه)، ويمكن ترشيح المزيد منه بواسطة نباتات مناسبة أو شبكة حشرات. [ 16 ] تقلل المرشحات الفيزيائية عمومًا من تدفق الهواء، إلا إذا كان التدفق شديدًا. [ 2 ] قد يكون من الممكن أيضًا إغلاق ملقط الرياح كليًا أو جزئيًا. [ 15 ]

عادةً ما تكون الملاقف القصيرة والعريضة ذات الشكل المثلثي القائم ثنائية الاتجاه، وتُركّب في أزواج متناظرة، وغالبًا ما تُستخدم مع سلسبيل (وحدة تبريد تبخيري) [ 2 ] وشوكشيكة ( فتحة تهوية سقفية ). [ 16 ] تُستخدم الملاقف العريضة بكثرة في المناخات الرطبة، حيث يكون تدفق الهواء بكميات كبيرة أكثر أهمية من التبريد التبخيري. أما في المناخات الحارة، فتكون أضيق، ويتم تبريد الهواء أثناء دخوله. [ 14 ] وهي أكثر شيوعًا في أفريقيا. [ 2 ] من ناحية أخرى، فإن الملاقف متعددة الأضلاع (عادةً رباعية الأضلاع)، وهي عادةً أبراج طويلة (يصل ارتفاعها إلى 34 مترًا) يمكن إغلاقها في الشتاء. وهي أكثر شيوعًا في منطقة الخليج العربي [ 2 ] وفي المناطق التي تشهد عواصف ترابية . [ 15 ] كما أن الملاقف الطويلة تُحدث تأثيرًا أقوى للمدخنة . [ 14 ]

طرق التبريد

تعمل عملية التهوية الليلية على تبريد المنزل عن طريق زيادة التهوية ليلاً، عندما يكون الهواء الخارجي أكثر برودة؛ ويمكن أن تساعد أبراج الرياح في عملية التهوية الليلية. [ 16 ]

يمكن لشبكة الرياح تبريد الهواء عن طريق سحبه فوق الأجسام الباردة. في المناخات الجافة ، غالبًا ما تكون تقلبات درجات الحرارة اليومية شديدة، حيث تنخفض درجات الحرارة في الصحراء ليلًا إلى ما دون الصفر. تعمل خاصية الاحتفاظ الحراري للتربة على تخفيف تقلبات درجات الحرارة اليومية وحتى السنوية. حتى أن خاصية الاحتفاظ الحراري للجدران السميكة المبنية من الطوب تحافظ على دفء المبنى ليلًا وبرودته نهارًا. وبالتالي، يمكن لشبكات الرياح التبريد عن طريق سحب الهواء فوق المواد التي تبرد ليلًا أو شتاءً، والتي تعمل كمخازن للحرارة .

تستخدم ملاقط الرياح التي تبرد الهواء عن طريق سحبه فوق الماء الماءَ كمخزن حراري، ولكن إذا كان الهواء جافًا، فإنها تبرده أيضًا عن طريق التبريد التبخيري . [ 2 ] تنتقل الحرارة الموجودة في الهواء إلى تبخير جزء من الماء، ولن تُطلق إلا بعد أن يتكثف الماء مرة أخرى. هذه طريقة فعالة للغاية لتبريد الهواء الجاف. [ 2 ]

إن مجرد تحريك الهواء له تأثير تبريد أيضاً. يبرد الإنسان جسمه باستخدام التبريد التبخيري عند التعرق . ويؤدي تيار الهواء إلى إزاحة الطبقة الحدية من الهواء الدافئ المشبع بالماء والملتصق بالجلد، لذا يشعر الإنسان ببرودة أكبر في الهواء المتحرك مقارنةً بالهواء الراكد ذي درجة الحرارة نفسها. [ 14 ]

قوى تدفق الهواء

زوج من الملقفات الهوائية التقليدية القصيرة ( الملقاف )؛ حيث يُدفع الهواء لأسفل على الجانب المواجه للريح ، بينما تُدفع الأوراق على الجانب الآخر . وفي المنتصف، توجد شوكشيكة ( فتحة تهوية سقفية )، تُستخدم لتظليل القاعة السفلية مع السماح للهواء الساخن بالصعود منها. [ 16 ]

يمكن أن تعمل هزازة الرياح بطريقتين: توجيه تدفق الهواء باستخدام ضغط الرياح الداخلة إليها، أو توجيه تدفق الهواء باستخدام قوى الطفو الناتجة عن تدرجات درجة الحرارة ( تأثير المدخنة ). [ 2 ] [ 4 ] وقد دار نقاش حول الأهمية النسبية لهاتين القوتين. تزداد أهمية ضغط الرياح مع ازدياد سرعة الرياح، وهي عمومًا أهم من الطفو في معظم الظروف التي تعمل فيها هزازة الرياح بكفاءة. [ 2 ]

تُعد سرعة تدفق الهواء مهمة أيضاً، خاصةً في التبريد التبخيري (لأنه يعمل فقط على الهواء الجاف، ويُرطبه). من الممكن أن تصل معدلات تدفق الهواء في المباني المُهواة بواسطة أبراج الرياح إلى مستويات عالية جداً؛ فقد سُجلت 30 عملية تغيير للهواء في الساعة في إحدى التجارب. [ 5 ] من المهم أن يكون التدفق منتظماً ومستقراً دون وجود مناطق راكدة. لذا، ينبغي تجنب التدفق المضطرب؛ فالتدفق الصفائحي أكثر فعالية في الحفاظ على راحة الإنسان [ 4 ] (للاطلاع على مثال متطرف، انظر صمام تسلا ).

تُستخدم عناصر أخرى في كثير من الأحيان بالاشتراك مع ملاقط الرياح للتبريد والتهوية: على سبيل المثال ، الساحات والقباب والجدران والنوافير، كأجزاء لا تتجزأ من استراتيجية شاملة للتهوية وإدارة الحرارة.

ضغط الرياح

إذا كان الجانب المفتوح من ملقط الرياح مواجهًا للرياح السائدة، فإنه يستطيع "التقاطها" وسحبها إلى قلب المبنى. كما يُعدّ الشفط من الجانب المواجه للريح في برج الرياح قوة دافعة مهمة، وعادةً ما يكون أكثر ثباتًا وأقل تقلبًا من الضغط على الجانب المواجه للريح (انظر تأثير فنتوري ومبدأ برنولي ). [ 14 ]

يُساهم توجيه الرياح عبر المبنى في تبريد الأشخاص الموجودين بداخله. يتدفق الهواء عبر المنزل، ثم يخرج من الجهة الأخرى، مُحدثًا تيارًا هوائيًا؛ ويمكن لمعدل تدفق الهواء نفسه أن يُوفر تأثيرًا مُبردًا. وقد استُخدمت ملاقط الرياح بهذه الطريقة لآلاف السنين. [ 14 ]

تُنشئ أبراج الرياح أساسًا تدرجًا في الضغط لسحب الهواء عبر المبنى. [ 18 ] وقد بُنيت أبراج رياح مُغطاة بأجنحة أفقية لتعزيز تدرجات الضغط هذه. [ 2 ] كما يُولّد شكل سقف "شوكشيكا" التقليدي قوة شفط عند هبوب الرياح فوقه. [ 14 ]

الحمل الحراري

التدرج الحراري الرأسي الناتج عن استقرار طبقات الهواء داخل الغرفة. لاحظ الهواء الساخن المتصاعد من الشخص.

عادة لا يكون الطفو هو التأثير الرئيسي الذي يحرك دوران الهواء في صائد الرياح [ 2 ] خلال النهار.

في بيئة خالية من الرياح، يمكن أن يعمل ملقط الرياح باستخدام تأثير المدخنة . [ 16 ] يميل الهواء الساخن، الأقل كثافة، إلى الصعود لأعلى والخروج من أعلى المنزل عبر برج الرياح. [ 2 ]

يمكن لتسخين برج الرياح نفسه أن يُسخّن الهواء بداخله (مما يجعله مدخنة شمسية وبرجًا لتوليد تيارات هوائية صاعدة )، فيرتفع الهواء ويسحب الهواء من أعلى المنزل، مُحدثًا تيارًا هوائيًا. ويمكن تعزيز هذا التأثير بمصدر حرارة في أسفل برج الرياح ( مثل البشر، بقدرة 80 واط تقريبًا لكل منهم )، لكن هذا يُسخّن المنزل ويجعله أقل راحة. [ 2 ] أما التقنية الأكثر عملية فهي تبريد الهواء أثناء تدفقه إلى الأسفل والداخل، باستخدام خزانات حرارية و/أو التبريد التبخيري. [ 5 ]

التختابوش مساحةٌ تُشبه التابلينوم الروماني القديم، إذ تطلّ على فناءٍ مُظلّلٍ بكثافةٍ وعلى حديقةٍ خلفيةٍ (يُظلّل جانب الحديقة بمشربية ) . صُمّمت هذه المساحة لالتقاط تيارات الهواء المتقاطعة. يتحرّك النسيم جزئيًا على الأقل بفعل الحمل الحراري (إذ يكون أحد الفناءين عادةً أكثر دفئًا من الآخر)، وقد يتحرّك أيضًا بفعل ضغط الرياح والتبريد التبخيري، [ 14 ] [ 16 ] [ 5 ] لذا تُستخدم الحديقة والفناء كملاقطٍ للرياح.

تُستخدم قوى الطفو لإحداث تدفق المياه ليلاً.

تدفق الهواء ليلاً (بسبب الهواء البارد)

تعني دورة درجة الحرارة اليومية أن هواء الليل يكون أبرد من هواء النهار، وفي المناخات الجافة يكون أبرد بكثير. وهذا يُولّد قوى طفو ملحوظة. وقد تُصمّم المباني لزيادة التهوية تلقائيًا في الليل.

تمتلئ الأفنية في المناطق ذات المناخ الحار بالهواء البارد ليلاً، ثم يتدفق هذا الهواء البارد من الفناء إلى الغرف المجاورة. [ 16 ] يتدفق هواء الليل البارد بسهولة، لأنه أكثر كثافة من الهواء الدافئ الصاعد الذي يحل محله. [ 14 ] [ 16 ] أما نهاراً، فتُظلله جدران الفناء والمظلة، بينما يسخن الهواء الخارجي بفعل الشمس. [ 16 ] كما تُبرد جدران البناء الباردة الهواء المحيط. [ 19 ] يصبح هواء الفناء طبقياً مستقراً ، حيث يطفو الهواء الساخن فوق الهواء البارد مع اختلاط طفيف. [ 14 ] وجود الفتحات في الأعلى يحبس الهواء البارد في الأسفل، مع أنه لا يُمكن أن يتسبب في انخفاض درجة الحرارة عن الحد الأدنى الليلي. تعمل هذه الآلية أيضاً في أبراج الرياح. [ 15 ]

التبريد الجوفي

الشابستان ، وهو غرفة باردة محفورة في الأرض في العمارة الإيرانية ، ويمكن تهويتها بواسطة ملاقط الرياح. وتضيف بركة النافورة تبريدًا تبخيريًا.

يمكن لشبكة الرياح أيضاً تبريد الهواء عن طريق جعله على اتصال بكتل حرارية باردة . غالباً ما توجد هذه الكتل تحت الأرض.

على عمق يزيد عن 6 أمتار تقريبًا، تكون درجة حرارة التربة والمياه الجوفية ثابتة عند متوسط ​​درجة الحرارة السنوي (MATT) [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] (وهذا العمق هو المستخدم في العديد من المضخات الحرارية الأرضية ، والتي يُشار إليها عادةً باسم "المضخات الحرارية الجوفية" [ 23 ] ). تعمل خاصية العزل الحراري للتربة على موازنة التقلبات الحرارية اليومية والسنوية. في المناخات الجافة ، غالبًا ما تكون التقلبات الحرارية اليومية شديدة، حيث تنخفض درجات الحرارة في الصحراء إلى ما دون الصفر ليلًا. حتى العزل الحراري للجدران السميكة يُبقي المبنى دافئًا ليلًا وباردًا نهارًا؛ في المناخات الحارة الجافة، تُعد الجدران السميكة ذات الكتلة الحرارية العالية ( الطوب اللبن ، الحجر، الطوب ) شائعة (على الرغم من أنه يتم استخدام جدران أرق ذات مقاومة عالية لانتقال الحرارة في بعض الأحيان في العصر الحديث). [ 16 ] وبالتالي، يمكن لملاقط الرياح أن تُبرد عن طريق سحب الهواء فوق المواد التي تبرد ليلًا أو شتاءً، والتي تعمل كمستودعات حرارية .

تُستخدم ملاقط الرياح أيضًا لتهوية المساحات الداخلية في الطوابق السفلية (مثل الأكواخ )، التي تحافظ على درجات حرارة شديدة البرودة في منتصف النهار حتى بدونها. تُستخدم بيوت الثلج تقليديًا لتخزين المياه المتجمدة طوال الليل في المناطق الصحراوية، أو خلال فصل الشتاء في المناطق المعتدلة. وقد تُستخدم ملاقط الرياح لتدوير الهواء في حجرة تحت الأرض أو شبه تحتها، مما يُبرد الجليد بالتبخر بحيث يذوب ببطء ويبقى جافًا نسبيًا (انظر الصورة الرئيسية ). وفي الليل، قد تجلب ملاقط الرياح هواء الليل البارد تحت الأرض، مما يساعد على تجميد الجليد.

التبريد التبخيري

ملقط الرياح والقناة المستخدمة للتبريد

في المناخات الجافة، يُمكن الاستفادة من تأثير التبريد التبخيري بوضع الماء عند مدخل الهواء، بحيث يسحب تيار الهواء الهواء فوق الماء ثم إلى داخل المنزل. ولهذا السبب، يُقال أحيانًا إن النافورة في عمارة المناخات الحارة والجافة تُشبه المدفأة في عمارة المناخات الباردة. [ 16 ]

تُستخدم ملاقط الرياح للتبريد التبخيري بالاشتراك مع قناة مائية (قناة تحت الأرض) (والتي تستفيد أيضًا من خزان الحرارة الجوفي المذكور سابقًا). في هذه الطريقة، يكون الجانب المفتوح من البرج مواجهًا لاتجاه الرياح السائدة (ويمكن تعديل اتجاه البرج بواسطة فتحات توجيهية في الأعلى). عندما يُترك الجانب المواجه للريح فقط مفتوحًا، يُسحب الهواء إلى الأعلى باستخدام تأثير كواندا . هذا يسحب الهواء إلى مدخل على الجانب الآخر من المبنى. يبرد الهواء الساخن الذي يُنزل إلى نفق القناة المائية من خلال ملامسته لتدفق المياه والتربة المحيطة . تبقى التربة تحت سطح الأرض باردة نظرًا لوجودها على عمق عدة أمتار. تحافظ العزلة والسعة الحرارية للتربة العلوية على نفس درجة الحرارة الثابتة ليلًا ونهارًا، ونظرًا لأن الليالي في المناخات الجافة باردة جدًا، وغالبًا ما تكون دون الصفر، فإن درجة الحرارة الثابتة هذه تكون منخفضة نسبيًا. يبرد الهواء أيضًا بالتبخر عندما يتبخر جزء من الماء في القناة المائية أثناء مرور الهواء السطحي الساخن والجاف فوقه؛ حيث تُمتص الطاقة الحرارية الموجودة في الهواء على شكل طاقة تبخر . وبذلك، يُرطب الهواء الجاف قبل دخوله المبنى. يُسحب الهواء المبرد إلى أعلى عبر المنزل ثم يخرج من خلال ملقط الرياح، وذلك بفعل تأثير كواندا. وبشكل عام، يتدفق الهواء البارد عبر المبنى، مما يُخفض درجة حرارته الإجمالية.

السلاسابيل نوع من النوافير ذات طبقة رقيقة من الماء المتدفق، مصممة لزيادة مساحة السطح وبالتالي التبريد التبخيري. [ 16 ] [ 14 ] غالبًا ما تُستخدم ملاقط الرياح مع السلاسابيل لزيادة تدفق الهواء غير المشبع فوق سطح الماء ونقل الهواء المبرد إلى حيث تشتد الحاجة إليه في المبنى. [ 4 ]

يمكن أيضًا تعليق حصائر مبللة داخل ملقط الرياح لتبريد الهواء الداخل. [ 16 ] قد يقلل هذا من تدفق الهواء، خاصةً في حالة الرياح الضعيفة. ومع ذلك، يمكن أن يُنتج أيضًا تيارًا هابطًا من الهواء البارد في ظروف انعدام الرياح. [ 2 ] يؤدي التبريد التبخيري داخل برج الرياح إلى هبوط الهواء في البرج، مما يُحفز الدوران. يُسمى هذا التبريد التبخيري السلبي بالتيار الهابط (PDEC). يمكن أيضًا توليده باستخدام فوهات الرش (التي تميل إلى الانسداد إذا كان الماء عسرًا) أو ملفات تبريد الماء البارد (مثل التدفئة الأرضية المائية ولكن بشكل عكسي). [ 5 ]

أبراج الرياح وتغير المناخ

يمكن استخدام ملاقط الرياح للتخفيف من آثار تغير المناخ، إذ تُسهم في "تقليل استهلاك الطاقة في المبنى وانبعاثات الكربون " [ 24 ] ، وللتكيف مع تغير المناخ لأنها تُسهّل عملية التبريد في المناخات الدافئة. [ 25 ] كما تُخفّض ملاقط الرياح درجة الحرارة داخل المنزل بمقدار 8 إلى 12 درجة مئوية (14 إلى 22 درجة فهرنهايت) مقارنةً بدرجة الحرارة الخارجية. [ 26 ]  

يمكن لشبكة تهوية النوافذ أن تقلل من إجمالي استهلاك الطاقة في المبنى بنسبة 23.3%. [ 27 ]

الاستخدام الإقليمي

أفريقيا

مصر

في مصر، تُعرف ملاقط الرياح باسم "ملقاف" ، وجمعها " ملاقف" . [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] وهي عادةً ما تكون على شكل موشور مثلث قائم الزاوية، مع ترك الجانب الرأسي مفتوحًا وموجهًا مباشرةً نحو اتجاه الريح (واحدة من كل نوع لكل مبنى). وتعمل بشكل أفضل عند توجيهها بزاوية لا تتجاوز 10 درجات من اتجاه الريح؛ أما الزوايا الأكبر فتسمح للريح بالخروج. [ 3 ] استُخدمت ملاقط الرياح في العمارة المصرية القديمة التقليدية ، [ 31 ] ولم يبدأ استخدامها بالتراجع إلا في منتصف القرن العشرين. ويجري الآن إعادة النظر في استخدامها، حيث يمثل تكييف الهواء 60% من ذروة الطلب على الطاقة الكهربائية في مصر (وبالتالي الحاجة إلى 60% من قدرتها التوليدية ). [ 3 ]

تُستخدم ملاقط الرياح في مصر غالبًا بالتزامن مع عناصر التبريد السلبي الأخرى. [ 16 ]

آسيا

تضم جامعة قطر في الدوحة ملاقط رياح غير عادية. [ 2 ]
ملاقط هواء بسيطة في حيدر آباد، باكستان ، في القرن التاسع عشر: أبراج مربعة ذات جدارين وأسقف مائلة بشكل قطري .

تعتبر ملاقط الرياح سمة شائعة في غرب وجنوب آسيا، متأثرة بانتشار الثقافة الإسلامية.

إيران

في إيران ، يُطلق على صائد الرياح اسم "بادغير " ، حيث تعني " باد " ريحًا و " غير " صائدًا ( بالفارسية : بادگیر ). وقد استُخدمت هذه الأجهزة في العمارة الأخمينية . [ 15 ] وهي تُستخدم في المناطق الحارة والجافة من الهضبة الإيرانية الوسطى ، وفي المناطق الساحلية الحارة والرطبة. [ 15 ]

تتميز منطقة وسط إيران بتفاوت كبير في درجات الحرارة بين الليل والنهار، مع مناخ جاف . تُبنى معظم المباني من السيراميك السميك ذي خصائص عزل حراري عالية . تميل المدن المتمركزة حول واحات الصحراء إلى أن تكون متلاصقة للغاية، ذات جدران وأسقف عالية، مما يزيد من الظل على مستوى الأرض. ويتم تقليل حرارة أشعة الشمس المباشرة باستخدام نوافذ صغيرة موجهة بعيدًا عن الشمس. [ 15 ]

أدت فعالية ملاقط الرياح إلى استخدامها بشكل روتيني كأداة تبريد في إيران. وقد بُنيت العديد من خزانات المياه التقليدية ( الأنبار )، القادرة على تخزين المياه في درجات حرارة تقارب الصفر خلال أشهر الصيف، باستخدام ملاقط الرياح. [ 15 ] ويكون تأثير التبريد التبخيري أقوى ما يكون في المناخات الأكثر جفافاً ، مثل الهضبة الإيرانية، مما أدى إلى الاستخدام الواسع النطاق لملاقط الرياح في المناطق الأكثر جفافاً مثل يزد وكرمان وكاشان وسيرجان ونائين وبام .

تتنوع فتحات ملاقط الرياح بين فتحة واحدة وأربع فتحات وثماني فتحات. في مدينة يزد، جميع ملاقط الرياح رباعية أو ثمانية الأضلاع. يعتمد تصميم ملقط الرياح على اتجاه تدفق الهواء في الموقع المحدد: فإذا كانت الرياح تهب من جانب واحد فقط، يُبنى بفتحة واحدة فقط في اتجاه الريح . هذا هو النمط الأكثر شيوعًا في ميبود ، التي تبعد 50 كيلومترًا عن يزد: ملاقط الرياح فيها قصيرة ولها فتحة واحدة.

قد تكون صائدات الرياح في إيران متقنة الصنع للغاية، نظراً لاستخدامها كرموز للمكانة الاجتماعية. [ 15 ]

يُطلق على ملقط الرياح الصغير اسم "شيش خان" في العمارة الفارسية التقليدية. ولا تزال الشيش خانات تُرى على أسطح "الأنبار" في قزوين ومدن شمالية أخرى في إيران. ويبدو أنها تعمل كمراوح تهوية أكثر من كونها منظمات للحرارة كما هو الحال في صحاري وسط إيران.

أستراليا

مبنى المجلس رقم 2. أبراج الرياح في وادٍ خرساني إلى اليسار.

يحتوي مبنى المجلس رقم 2 في ملبورن ، أستراليا، على "أبراج استحمام" بارتفاع ثلاثة طوابق، مصنوعة من القماش الذي يتم الحفاظ على رطوبته بواسطة رأس دش يقطر الماء في أعلى كل منها. يعمل التبريد التبخيري على تبريد الهواء، الذي ينزل بعد ذلك إلى داخل المبنى. [ 19 ]

أوروبا

يحتوي Zénith de Saint-Étienne Métropole على مغرفة واسعة للغاية من الألومنيوم لالتقاط الرياح.

فرنسا

قاعة زينيث في سانت إتيان متروبول هي قاعة متعددة الأغراض بُنيت في منطقة أوفيرني-رون-ألب (جنوب فرنسا الداخلية). تتضمن القاعة مُلتقط رياح ضخمًا مصنوعًا من الألومنيوم، [ 33 ] وهو أخف وزنًا بكثير من مُلتقط الرياح المماثل المصنوع من الطوب. يسمح حجم مُلتقط الرياح له بالعمل في أي اتجاه للرياح؛ [ 33 ] حيث تظل مساحة المقطع العرضي العمودية على اتجاه تدفق الرياح كبيرة.

المملكة المتحدة

يستخدم مركز بلو ووتر للتسوق في كينت أبراجًا لالتقاط الرياح. [ 19 ] ويستخدم مبنى الملكة بجامعة دي مونتفورت في ليستر أبراجًا تعمل بتأثير المدخنة للتهوية. [ 34 ]

الأمريكتين

يستخدم ملعب كينسينغتون أوفال للكريكيت في بربادوس أيضًا مجرفة رياح عريضة جدًا مصنوعة من الألومنيوم. [ 33 ]

تم استخدام جهاز التقاط الرياح في مركز الزوار في منتزه صهيون الوطني ، يوتا ، [ 35 ] حيث يعمل دون إضافة أجهزة ميكانيكية لتنظيم درجة الحرارة. [ 33 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ مالون، ألانّا. "بيت صائد الرياح" . السجل المعماري: البناء من أجل التغيير الاجتماعي . ماكجرو هيل . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .
  2. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ ١٥ ١٦ ١٧ ١٨ ١٩ ٢٠ ٢١ ٢٢ ٢٣ ٢٤ ٢٥ سعداتيان ، أوميد رضا ؛ هاو ، ليم تشين ؛ سوبيان، ك.؛ سليمان، م.ي. (أبريل ٢٠١٢). " مراجعة لتقنيات صائدات الرياح" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . ١٦ (٣): ١٤٧٧-١٤٩٥ . Bibcode : 2012RSERv..16.1477S . doi : 10.1016/j.rser.2011.11.037 .
  3. 1 2 3 4 5 عطية، شادي (22-24 يونيو 2009). تصميم الملقف للتبريد الصيفي في المساكن منخفضة الارتفاع، دراسة تجريبية (ملف PDF) . مؤتمر PLEA2009 - المؤتمر السادس والعشرون للهندسة المعمارية السلبية ومنخفضة الطاقة . مدينة كيبيك، كندا.
  4. 1 2 3 4 نيكتاش، أمير رضا؛ هوينه، ب. فوك (2-4 يوليو 2014). "محاكاة وتحليل تدفق التهوية عبر غرفة ناتج عن ملقط رياح ثنائي الجوانب باستخدام طريقة LES" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر العالمي للهندسة .
  5. 1 2 3 4 5 6 فورد، برايان (سبتمبر 2001). "التبريد التبخيري السلبي بالتيار السفلي: المبادئ والتطبيق" (ملف PDF) . مجلة البحوث المعمارية الفصلية . 5 (3): 271-280 . doi : 10.1017/S1359135501001312 .
  6. ↑ بلامر، براد (16 فبراير 2021). "لمحة عن مستقبل أمريكا: تغير المناخ يعني مشاكل لشبكات الطاقة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 29 يوليو 2023 .
  7. ↑ "ارتفاع حاد في أسعار الكهرباء والغاز الطبيعي في الولايات المتحدة خلال موجات الحر في تكساس وكاليفورنيا" . رويترز . 16 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يوليو 2023 .
  8. ^ سينغ ، مانفي (19 فبراير 2021). "«كاليفورنيا وتكساس بمثابة تحذيرات»: انقطاع التيار الكهربائي يُظهر عدم استعداد الولايات المتحدة بشكل كبير لأزمة المناخ . صحيفة الغارديان . تاريخ الاطلاع: 29 يوليو 2023 .
  9. ↑ "قصة شبكتين: تكساس وكاليفورنيا" . www.nrdc.org . 2 مارس 2021.
  10. ↑ "مشاكل شبكة الكهرباء في تكساس مشابهة لتلك الموجودة في كاليفورنيا" . ABC7 لوس أنجلوس . 18 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه في 29 يوليو 2023 .
  11. ↑ عدم موثوقية الشبكات الأمريكية [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
  12. 1 2 3 عبد الحميدي، شيرفين (27 سبتمبر 2018). "إنجاز هندسي قديم سخّر طاقة الرياح" . www.bbc.com . تاريخ الاسترجاع: 29 يوليو 2023 .
  13. ↑ "دول عربية تعرقل تسجيل طائر صائد الرياح الإيراني لدى اليونسكو" . ifpnews.com . 16 يونيو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يوليو 2023 .
  14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 حسن فتحي (1986). "الفصل الخامس: عامل الرياح في حركة الهواء" . الطاقة الطبيعية والعمارة العامية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يوليو 2023 .
  15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 أ. عزمي (مايو 2005). "بادغير في العمارة الإيرانية التقليدية" (ملف PDF) . المؤتمر الدولي "التبريد السلبي ومنخفض الطاقة للبيئة المبنية"، مايو 2005، سانتوريني، اليونان . تاريخ الاطلاع: 21 مارس 2012 .(اللغة الإنجليزية صعبة الفهم)
  16. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ ١٥ ١٦ محمد، مادي أ.أ. (٢٠١٠). س. ليمان؛ هـ.أ. وير؛ ج. القواسمي (محررون). الطرق التقليدية للتعامل مع المناخ في مصر . المؤتمر الدولي السابع للعمارة المستدامة والتنمية الحضرية (SAUD ٢٠١٠). عمّان، الأردن: مركز دراسات العمارة في المنطقة العربية (CSAAR Press). ص ٢٤٧-٢٦٦ . {{cite book}}تم |work=تجاهله ( مساعدة ) نسخة بالأبيض والأسود منخفضة الدقة
  17. ↑ هوتون، جون (2002). فيزياء الغلاف الجوي ( الطبعة الثالثة). كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 135-136 . ISBN   0-521-01122-1.
  18. ↑ شيا، آندي (أبريل 2010). "قياسات أداء وحدة تهوية تعمل بالرياح" . وقائع معهد المهندسين المدنيين - الهياكل والمباني . 163 (SB2). لندن، المملكة المتحدة: توماس تيلفورد المحدودة: 129-136 . doi : 10.1680/stbu.2010.163.2.129 . S2CID 55886961 . 
  19. 1 2 3 "إلى أين يتجه صائد الرياح؟" . الحفاظ على البيئة . 23 مايو 2012.
  20. ↑ "قياس درجة حرارة المياه الجوفية وأهميتها" . الرابطة الوطنية للمياه الجوفية. 23 أغسطس 2015. مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2020 .
  21. ↑ "متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية " . www.icax.co.uk.
  22. ↑ "درجات حرارة الأرض كدالة للموقع والفصل والعمق" . builditsolar.com .
  23. ↑ رافيرتي، كيفن (أبريل 1997). "مجموعة معلومات أساسية لمالك مضخة حرارية أرضية سكنية محتمل" (ملف PDF) . النشرة الفصلية لمركز التدفئة الأرضية . المجلد 18، العدد 2. كليماث فولز، أوريغون: معهد أوريغون للتكنولوجيا. الصفحات 1-11 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0276-1084 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2009 .    أصدر المؤلف نسخة محدثة من هذه المقالة في فبراير 2001.
  24. ↑ ريتشارد هيوز، بن؛ كايزر كالوتيت، جون؛ عبد الغني، سعود (أبريل 2012). "تطوير أبراج الرياح التجارية للتهوية الطبيعية: مراجعة" . الطاقة التطبيقية . 92 : 606. Bibcode : 2012ApEn...92..606H . doi : 10.1016/j.apenergy.2011.11.066 . تاريخ الاسترجاع: 28 أغسطس 2023 .
  25. ↑ كاريتو-هيرنانديز، إل جي؛ مويا، إس إل؛ فاريلا-بويدو، سي إيه؛ فرانسيسكو-هيرنانديز، إيه. (1 أبريل 2022). "دراسات حول التهوية والراحة الحرارية في تكوينات مختلفة لغرف أبراج الرياح مع مراعاة الترطيب في مناخ المكسيك الدافئ" . مجلة هندسة المباني . 46 103675. doi : 10.1016/j.jobe.2021.103675 . S2CID 244435768. تاريخ الاسترجاع: 28 أغسطس 2023 . 
  26. ↑ هامبلينغ، ديفيد (13 يوليو 2023). "ملاقط الرياح القديمة في إيران تُلهم المهندسين المعماريين في مجال التبريد" . صحيفة الغارديان . تاريخ الاطلاع: 28 أغسطس 2023 .
  27. ↑ نوح معبده، شعيب؛ فواز الربيعي، عدي؛ محمد عبيدات، ليث؛ الردايدة، تامر؛ كاوري، كاترينا؛ إ. أحمد، عبد الكريم (29 ديسمبر 2022). "قياس خفض الطاقة والراحة الحرارية لمبنى سكني مُهوى بنافذة مزودة بملتقط هواء: دراسة حالة" . المباني . 13 : 86. doi : 10.3390/buildings13010086 . hdl : 10919/113078 .
  28. ↑ أحمد عبد الوهاب أحمد رزق؛ محمد عبد الموجود عبد الغفار؛ محمد حفناوي (11 أبريل 2007). "تأثير الملاقف على التهوية الطبيعية الداخلية في المناخات الحارة مع إشارة خاصة إلى مصر: دراسة على نماذج فيزيائية صغيرة" . www.aun.edu.eg (باللغتين الإنجليزية والعربية). أسيوط : جامعة أسيوط . ص 1. مؤرشف من الأصل ( مستند Microsoft Word (.doc) ) في 23 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2016. الملاقف 
  29. ↑ "العمارة الصناعية في مصر خلال القرنين التاسع عشر والعشرين، ترسانة في قلعة القاهرة: قاعة ورشة عمل بسقف خشبي ومُلقف" . Dainst.org. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 22 أبريل 2013 .
  30. ↑ شادي عطية (22-24 يونيو 2009). "تصميم الملقف للتبريد الصيفي في المساكن منخفضة الارتفاع: دراسة تجريبية" (ملف PDF) . المؤتمر السادس والعشرون للهندسة المعمارية السلبية ومنخفضة الطاقة (PLEA2009) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 3 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 22 أبريل 2013 .
  31. 1 2 "تجنب استخدام مكيف الهواء" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 23 أكتوبر 2007.
  32. ↑ مدينة إيرانية تستخدم تقنيات قديمة للتغلب على حرارة الصيف - وكالة فرانس برس . وكالة فرانس برس. يوتيوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2020 .
  33. ١ ٢ ٣ ٤ "كيف استغلت العمارة الفارسية القديمة طاقة الرياح تحت الأرض لبناء مبانٍ خضراء" . موقع This Big City.net. ٢٠ مارس ٢٠١٢. تاريخ الاطلاع: ٢٠ مارس ٢٠١٢ .
  34. ↑ دراسة حالة عملية جديدة رقم 102، مبنى كوينز، جامعة دي مونتفورت (ملف PDF) . كفاءة الطاقة في المملكة المتحدة. 1997.
  35. ↑ "مركز زوار وادي صهيون" . خدمة المتنزهات الوطنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أكتوبر 2018 .

للمزيد من القراءة