ملقف

ملقف الهواء

ومن ناحية أخرى، بعض الملاقف الهوائية كانت تزود بشبك من السلك الناعم أو الخشن لتنقية الهواء من الأتربة والشوائب والحشرات، وبعضها الآخر كان يزود بكميات من الفحم المحروق الذي يساعد على امتصاص الروائح الكريهة من الهواء.

أنواع الملاقف

في هذا الإطار، هناك أنواع مختلفة لملاقف الهواء، حيث ترتكز أشكالها ووظائفها على الظروف المناخية المحيطة، أكثرها شيوعاً هي ملاقف الهواء أحادية الاتجاه ومتعددة التوجيه (مغرفة الرياح windscoop)

ومن ناحية أخرى، عرف ملقف الهواء بوسيلة معمارية تحقق الراحة الحرارية داخل المباني وهو عنصر فارسي تم استخدامه لعقود طويلة؛ عبارة عن برج له منافذ هوائية تعلو واجهات المبنى لسحب الهواء البارد إلى الأسفل ليدخل الحجرات الداخلية في المنزل. فحركة الهواء الخارجية بقمتها يخلق فرق ضغط يساعد أكثر على سحب الهواء من الداخل. وغالبا ما يوجه الملقف باتجاه الريح السائدة لاقتناص الهواء المار فوق المبنى والذي يكون عادة أبرد ودفعه إلى داخل المبنى.

مسارب الهواء العادم المعاكسة للرياح السائدة

كذلك، تستعمل لسحب الهواء الساخن من الحجرات إلى الهواء الخارجي الذي يحل مكانه الهواء الرطب القادم من الفناء.

ملاقف الهواء أحادية الاتجاه

إضافةً إلى ذلك، هي برج مرتفع فوق المبنى مزود بالمنافذ الهوائية الموجهة للرياح السائدة. حيث تلتقط الهواء البارد وتمرره للفراغات الداخلية للمبنى. يحدد حجم الملقف عن طريق درجة حرارة الهواء الخارجي؛ فإذا كانت الحرارة مرتفعة فإن الحجم الأصغر هو المطلوب، أما ان كانت متدنية فإن الأفضل ان يكون كبير.

ملاقف الهواء متعددة الاتجاه (البادجير)

كذلك، وهو عبارة عن ملقف يفتح في أربعة اتجاهات ليقتنص الهواء من أي اتجاه يأتي منه.ويمكن ترطيب وتبريد الهواء القادم من هذا الملقف من خلال وضع وعاء فخار مسامي ممتلئ بالماء. هناك اشكال متعددة لمخطط البادجير لكن الشكل المربع هو اكثرها شيوعا.

ملاقف الهواء الحائطية

إضافةً إلى ذلك، تعتمد على فكرة تاثير ضغط الرياح على الأسطح الكبيرة لحوائط الغرف، تظهر من الخارج على هيئة كوات مجوفة افقية، تقع في منتصف ارتفاع الجدار الخارجي وفي قاع الكوة يوجد مصراع للتحكم في فتح أو اغلاقها من الداخل. يتجمع الهواء ذو الضغط العالي المار على سطح الجدار الخارجي للغرفة المواجهة للريح داخل الكوات فيندفع للداخل خلال الفتحات مسببا حركة هواء بالداخل.

طالع أيضاً

مشربية.

مصر

وفي هذا الصدد، في مصر تُعرف مصائد الرياح باسم والجمع . وهي تتخذ بأسلوب عام شكل منشورات مثلثة قائمة مع ترك الجانب الرأسي مفتوحًا ومواجهًا مباشرة للريح لأعلى أو لأسفل (واحدة لكل مبنى). إنها تعمل بشكل أفضل إذا وجهت في حدود 10 درجات من اتجاه الريح؛ حيث تسمح الزوايا الأكبر للرياح بالهروب. وكانت مصائد الرياح تُستعمل في العمارة المصرية القديمة التقليدية ولم تبدأ في التوقف عن الاستخدام 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 على توليد الكهرباء ).

الشرق الأوسط وآسيا

من جهة ثانية، تشكل مصدات الرياح سمة مشتركة في الكثير من بلدان الشرق الأوسط، متأثرة بانتشار الثقافة الإسلامية.

أوروبا

ملاقف الهواء في العالم العربي الإسلامي

وفي السياق ذاته، تمثل توجههم في احياء نهج الاشكال التقليدية، مواد البناء وطريقة الإنشاء. ولكن تغير هذا التوجه من خلال تصاميم وكتابات المعماري المصري حسن فتحي. حيث فتحت فلسفته وافكاره - التي كانت مصدر الهام- الفرص لبعض المعماريين لاعادة التفكير في هذه العناصر وادراك قيمة عمارتهم التقليدية.

كذلك، لقد استعمل حسن فتحي اشكال العمارة الفطرية التي لها وظائف بيئية في ايجاد تكنولوجيا منخفضة تساعد في تقليل الاثر البيئي والمناخي على المباني كاستعراض ملاقف الهواء في بيت عبد الرحمن ناصيف في السعودية.

أنواع الملاقف

من جانب آخر، ابراج التهوية، هو برج مربع ينقسم من الداخل إلى أربعة ابار تهوية راسية بواسطة حائطان متعامدان وميوازيان الجدران الخارجية. يدخل الهواء من بئرين مواجهين للريح وفي نفس الوقت يخرج الهواء الساخن عن طريق البئرين الأخرى ن.

وفي السياق ذاته، المهويات المركبة (البرجل)، مجموعات من مسارب التهوية تشترك معا في خلق برج تهوية مركب، يخدم عددا من الحجرات ويستعمل عادة في المناطق الحارة الرطبة.

من جانب آخر، الملاقف الهوائية المفردة التي تواجه الرياح السائدة عادة تُبنى داخل سمك الحائط نفسه ولا يزيد قطرها عادة عن 50سمx20سم، في الأسفل تنتهي بفتحة لا ترتفع أكثر من متر عن الأرضية، يغطي فتحاتها العلوية غطاء منحدر مستطيل أو معقود بعقد نصف دائري يتقدمه قبو اسطواني. (لوكوك،1978)

كذلك، يتم وضع قطع من الثلج في مواضع من البادهنج لزيادة التبريد أو يتم اشعال الفحم في بعض انحائه للتدفئه.

إضافةً إلى ذلك، تصوينة ملاقف الهواء، تتكون من سطحين متداخلين، السطح الامامي أو الخارجي منهما النصف الأسفل للدروة ويبنى من الطوب أو الطين المضغوط اما النصف الأعلى فيرتد إلى الوراء تاركا فجوة لمرور الهواء وتعمل بطريقة الملاقف الحائطية إذ يسبب ضغط الهواء المتكون داخل تجويف الكوة في انحراف الريح للاسفل.

كذلك، مسارب الهواء العادم المعاكسة للرياح السائدة تستعمل لسحب الهواء الساخن من الحجرات إلى الهواء الخارجي الذي يحل مكانه الهواء الرطب القادم من الفناء.

في هذا الإطار، ملاقف الهواء الحائطية، تعتمد على فكرة تاثير ضغط الرياح على الأسطح الكبيرة لحوائط الغرف، تظهر من الخارج على هيئة كوات مجوفة افقية، تقع في منتصف ارتفاع الجدار الخارجي وفي قاع الكوة يوجد مصراع للتحكم في فتح أو اغلاقها من الداخل. يتجمع الهواء ذو الضغط العالي المار على سطح الجدار الخارجي للغرفة المواجهة للريح داخل الكوات فيندفع للداخل خلال الفتحات مسببا حركة هواء بالداخل.

التقاليد الحالية

وفي هذا السياق، ان الاستجابة الشائعة للعناصر الفطرية كملاقف الهواء من قبل المعماريين العرب في ظل التطور العالمي الهائل اختلف عن استجابة المعماريين الغرب. حيث اعتبر المعماريون في العالم العربي الإسلامي العمارة التقليدية هي نموذج للعمارة الإسلامية المعاصرة والتي ترمز الي خصائصهم الإقليمية القومية. من ناحية أخرى، كانت استجابة المعماريين الغربيين للعمارة العربية الإسلامية مغايرة.

التطوير الذي حدث على ملاقف الهواء

علاوةً على ذلك، في دراسات في جامعة أريزونا تم تطوير ملاقف هواء مكونة من ابراج تبنى (طين أو مواد أخرى) بابعاد وارتفاعات تتناسب مع المساحات المراد تبريدها. الملاقف لها فتحات علوية من الاربع جهات، يركب على هذه الفتحات نوع من خلايا السيليلوز أو القش التي يتم ترطيبها بالماء باستمرار بواسطة مضخة صغيرة. ينزل الماء الزائد إلى قناة اسفل الشباك ويعود إلى خزان المضخة من جديد. عندها يبرد الهواء داخل البرج وينزل للاسفل ويدخل إلى المبنى، بدلا عنة يحل الهواء الخارجي الجاف والحار وهكذا ينتج تيار هواء. (الدغليس،2003).

وعلى صعيد آخر، انتشار استخدام هذه التقنية القديمة على نطاق واسع، من شأنه أن يقلل كثيرا من استهلاك الطاقة اللازمة للمباني.

فرنسا

وفي هذا السياق، زينيث في سانت إتيان متروبول هي قاعة متعددة الأغراض قاموا ببناؤها في أوفيرن-رون-ألبز (جنوب فرنسا الداخلي). وهو يشتمل على مصيدة رياح كبيرة جدًا من الألومنيوم وهي أخف بكثير من مصيدة الرياح المصنوعة من البناء المماثلة. يسمح حجم مصيدة الرياح لها بالعمل في أي اتجاه للرياح وتظل مساحة المقطع العرضي العمودية على تدفق الرياح كبيرة.

المملكة المتحدة

وفي هذا الصدد، يستعمل مركز بلو ووتر للتسوق في كينت أبراج تجميع الرياح. يستعمل مبنى الملكة بجامعة دي مونتفورت في ليستر أبراجًا ذات تأثير مكدس للتهوية.

التبريد تحت الأرض

من جهة ثانية، على عمق قرابة 6 أمتار تكون درجة حرارة التربة والمياه الجوفية دائمًا عند متوسط درجة الحرارة السنوي (MATT) (هذا هو العمق الذي يستعمل في الكثير من مضخات الحرارة الأرضية ، والتي غالبًا ما يشار إليها بشكل فضفاض باسم "مضخات الحرارة الجوفية" من قبل عامة الناس). يعمل القصور الحراري للتربة على موازنة التقلبات اليومية والسنوية في درجات الحرارة. في المناخات القاحلة غالبًا ما تكون التقلبات اليومية في درجات الحرارة شديدة حيث تنخفض درجات الحرارة في الصحراء غالبًا إلى ما دون الصفر في الليل. حتى القصور الحراري للجدران الحجرية السميكة سيبقي المبنى دافئًا في الليل وباردًا أثناء النهار؛ في المناخات الحارة القاحلة، تكون الجدران السميكة ذات الكتلة الحرارية العالية (الطوب اللبن والحجر والطوب) شائعة (مع أن الجدران الأرق ذات المقاومة العالية ضد انتقال الحرارة تُستعمل في بعض الأحيان بشكل أكثر حداثة). يمكن لمصائد الرياح أن تقوم بالتبريد عن طريق سحب الهواء فوق المواد المبردة ليلاً أو شتويًا والتي تعمل كخزانات للحرارة.

علاوةً على ذلك، تُستعمل مصائد الرياح كذلك في كثير من الأحيان لتهوية المساحات الداخلية ذات المستوى الأدنى (مثلًا الشبستانات) والتي تحافظ على درجات الحرارة الباردة في منتصف النهار حتى بدون مصائد الرياح. تُستعمل بيوت الجليد تقليديًا لتخزين المياه المجمدة طوال الليل في المناطق الصحراوية أو خلال فصل الشتاء في المناطق المعتدلة. قد تستعمل مصائد الرياح لتدوير الهواء إلى غرفة تحت الأرض أو شبه تحت الأرض، مما يؤدي إلى تبريد الجليد بالتبخير بحيث يذوب ببطء ويبقى جافًا إلى حد ما (انظر الصورة الرئيسية). وفي الليل قد تعمل مصائد الرياح على جلب هواء ليلي بارد تحت الأرض مما يساعد على تجميد الجليد.

إضافةً إلى ذلك، يمكن لمصيدة الرياح كذلك تبريد الهواء عن طريق وضعه على اتصال بالكتل الحرارية الباردة كما يمكن العثور عليها غالبًا تحت الأرض.

في التاريخ والأدب

ومن جهة أخرى، التصميم المنسجم مع الطبيعة: ملاقف الهواء نموذجًا للتهوية الطبيعة في المباني، وراء النمط المعماري الجلي في العمارة العربية الإسلامية ومبادئها، تم تشكيل المباني ضمن إطار بنية تصميمية تطورت من خلال فهم المعماريين الواعي المتجاوب مع الطبيعة والتخطيط الحضري والعوامل الاجتماعية المتواجدة.

ومن جهة أخرى، يعتبر اختراع الملقف من الاختراعات المهمة التي سهلت الحياة في عصور الوسطى ومهدت السبيل أمام أجهزة التكييف الحديثة، تغنى عدد من الناس به مثل ابن بطوطة والقاضي الفاضل، والشاعر مهياد الديلمي، ومن الكتب التي ألفت في هذا المجال «تحفة الاحباب في نصب الباداهنج والمحراب»، واشار برهان الدين القيراطي وهو شاعر من عصر المماليك إلى الملاقف (البادهنج) قائلا:

• يا طيب نفحة البادهنج لم تزل بهوائه لنفوسنا صافيا
• مفرس يجذب الريح من آفاقها فكانه للريح مغناطيس
• وقال في البادهنج شهاب الدين بن أبي حجلة:
• التصميم المنسجم مع الطبيعة - ملاقف الهواء نموذجًا للتهوية الطبيعة في المباني

إضافةً إلى ذلك، هناك عدد من العناصر المعمارية التي تساعد في تبريد الفراغات الداخلية كالفناء الداخلي مواد البناء المحلية وملاقف الهواء.

وفي هذا الصدد، المباني التقليدية هي التعبير الصحيح للعمارة التي توفر ظروف المعيشة المريحة في الأقاليم المناخية المختلفة. ففي المناطق الحارة الجافة - بالتحديد – أشكال هذه المباني التقليدية كانت تتكون نتيجة المصادر الطبيعية، التي تساعد في تقليل الرطوبة وتوفير التهوية الطبيعية.

ملاقف الهواء في العالم الغربي

وفي السياق ذاته، أصبح هناك زيادة في الوعي لاستخدامات التبريد والتهوية الطبيعية وخاصة ملاقف الهواء. وقدأجريت دراسات واسعة للتحقق من مدى جدوة وأداء الملاقف التي تعتمد على اتجاه الرياح وسرعتها. وأثبتت النتائج ان حركة الهواء الطبيعية داخل المبنى تحسن من نوعية الهواء وتقلل من درجات الحرارة الداخلية. وتعد الحديقة الوطنية في الولايات المتحدة من الامثلة الناجحة في تقنيات توفير الطاقة كاستخدام الملاقف. في حين ان بعض معماريي الغرب دمجوا بين مبادئ التكنولوجيا الحديثة واستخدام الملاقف لتحسين نوعية وفعالية الهواء. كما استعملوها كأبراج للتبريد.

من جهة ثانية، تم صنعها من الالمنيوم الخفيف وزودت بصفيحة دوارة وذلك لايجاد تدفق هوائي كبير. كما أن جامعات غربية بدأت بإجراء أبحاث لتطويره كجامعة أريزونا، فقد تم تطوير ملاقف هواء مكونة من أبراج تبنى من الطين بأبعاد وارتفاعات تتناسب مع المساحات المراد تبريدها. الملاقف لها فتحات علوية من الأربع جهات، يركب على هذه الفتحات نوع من خلايا السيليلوز أو القش التي يتم ترطيبها بالماء باستمرار بواسطة مضخة صغيرة. ينزل الماء الزائد إلى قناة أسفل الشباك ويعود إلى خزان المضخة من جديد. عندها يبرد الهواء داخل البرج وينزل للأسفل ويدخل إلى المبنى، بدلا عنه يحل الهواء الخارجي الجاف والحار وهكذا ينتج تيار هواء بارد ونقي يدخل للمبنى.

وفي السياق ذاته، في بدايات الستينيات تزايد الاهتمام في العمارة التقليدية بعيدا عن الأفكار التي روجت من قبل معماريي الحداثة. وقد شهدت هذه الفترة رفضا تاما من متبنيي النمط العالمي " International Style" التي عدت عمارتهم غير مستجيبة للبيئة ومفتقرة إلى الإبداع. اعتبر المعماريون معطيات عمارة الحداثة - كاستخدام الزجاج، النوافذ كبيرة الحجم والمنشآت الخرسانية - ليست منطقية لزيادتها من الاكتساب الحراري في الفراغات وستحتاج إلى كميات هائلة من الطاقة للحفاظ على بيئة داخلية مريحة.

بعض الأمثلة المعمارية

• ملاقف الهواء في مدينة يزد.
• ملاقف الجميرا في مدينة دبي.
• برج الطاقة في مدينة دبي.
• معرض صور

Windcatcher

وفي السياق ذاته، التصميم المنسجم مع الطبيعة: ملاقف الهواء كنموذج للتهوية الطبيعة في المباني

مراجع

مميزات الملقف

وفي السياق ذاته، يوفر التهوية الطبيعية، من خلال التقاط الهواء النقي الخالي من الأتربة والشوائب من الطبقات العليا من الفضاء الخارجي، وجعلها تنساب عبر الفراغات الداخلية، ويساعد في زيادة سرعة الهواء داخل المبنى.

وفي هذا السياق، يساعد الملقف على التقليل من الضوضاء القادمة من الخارج اللذان يلازمان التهوية بواسطة النافذة.

مصائد الرياح وتغير المناخ

الاستخدام الإقليمي

وفي هذا الصدد، يمكن أن يقلل حاجز الرياح الموجود على النافذة من إجمالي استخدام الطاقة في المبنى بنسبة 23.3%.

ومن جهة أخرى، يمكن استخدام مصائد الرياح للتخفيف من تغير المناخ لأنها قادرة على "تقليل استهلاك الطاقة في المبنى والبصمة الكربونية" والتكيف مع تغير المناخ لأنها تسهل التبريد في المناخ الأكثر دفئًا. ويمكن لمصائد الرياح أن تخفض درجة الحرارة داخل المنزل بمقدار بالمقارنة بدرجة الحرارة الخارجية.