天天看点

古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快

作者:科普启示录

古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快的锥体建筑。

奥地利馆里的38个相交的锥形建筑,极具现代艺术气息,和古代建筑完全搭不上边,38个锥体的高度各不相同,但却彼此相连,空气会在不同的圆锥体内流动,实现内部的降温效果。

而这些建筑之所以可以降温,原理和灵感其实来源于当地传统的捕风塔建筑,设计师设计的初衷,是希望可以在传统建筑与智能奥地利气候工程之间建立一次平等的对话。

因为利用建筑结构进行天然降温,可以在很大程度上减少甚至避免使用空调,在如今温室效应加剧的情况下,捕风塔不需要电力就能达到室内降温效果,这对减少温室气体排放有着巨大的意义。

奥地利的捕风塔有这么厉害?

实际上,捕风塔并非只有奥地利才有,在西亚和北非地区都有捕风塔的存在,但最早的捕风技术来自3300年前的埃及。

美国犹他州韦伯州立大学的研究人员克里斯·索尔伯格和朱莉·里奇表示,埃及的许多建筑墙壁都非常厚,几乎没有窗户面向太阳,但盛行风的一侧几乎都有通风口,相对应的,另一侧有出风口。

但也有许多人不认同这个观点,他们认为捕风塔的最早发源地在伊朗,只是目前还没有历史资料或者文物证据可以准确给出捕风塔的起源。

但可以肯定的是,在西亚和北非,捕风塔的应用非常广泛,比如位于伊朗中部沙漠地区的亚兹德市就叫做“风塔之城”。

据说亚兹德拥有世界上最多的捕风塔,这些捕风塔给生活在气候炎热干燥高原的人们送上了一丝清凉,而它的降温原理更是让考古学家、建筑学家以及工程师们啧啧称奇。

大多数的捕风塔都建造在建筑顶部,看起来像一个烟囱,外面有集风口,里面是垂直的管状结构、隔断还有顶板,以及部分抵挡横向风力的导杆,可以增强结构的整体性。

当沙漠里的盛行风(在亚兹德,主要是称为“伊斯法罕风”的西北凉风)吹过捕风塔,就会被捕风口给捕捉到。

在西亚和北非的大部分地区,昼夜温差很大,白天炎热而夜晚寒冷,因此捕风塔在夜间经过了冷却,塔内的空气温度比较低,到了早上,利用风压就可以将外面的气流顺着垂直的管道向下挤压,将新鲜空气送入屋内,这就是反烟囱效应。

风在流入室内的这个过程里会逐渐冷却,一部分风进入居住的屋子里,将屋内的热空气排出,达到降温的效果。

另一部分会进入地下室,经过地下室里的蓄水池后,通过加湿形成舒适的冷风,然后通过地面开孔进入庭院,滋润庭院里的树木,在宅院里营造阴凉的环境。

而随着屋子里的热风渐渐变多,捕风塔的另一侧就会形成负压,使得室内的热空气上升,让热气宛如做饭时的烟火一样通过风口排出,而院子里的清凉空气又能通过窗户补充进室内,此时反烟囱效应就变成了烟囱效应。

古代人就这样利用冷空气下降和暖空气上升形成的空气流动,让屋子变成了空调房,这才在炎热的地方生活了几千年。

传统的捕风塔是四方形的垂直塔,有四个定向或者倾斜的开口。但根据不同地区的气候条件、风向、风俗和人们的不同需求,捕风塔的集风口和出风口的位置和数量也会不同。

有单向、双向、甚至多向的设计,比如在一些极其炎热,或者有强风的地区,捕风塔甚至可以是6边形或者8边形,有的内部还会安装叶片和竖井,提高捕风的效率。

在一些干旱地区,风塔还会建造在运河上,因为这些地区的运河为了防止蒸发,都建立在地下,完全遮蔽阳光。风塔建在上面,就可以将吸入运河里的热空气冷却,然后送入房屋里。

有人问,想要风吹的话,直接开窗户不好吗?

别忘了,刚才已经说过,这些地区基本上白天炎热而夜晚寒冷,昼长夜短,墙壁都需要使用隔热材料建得比较厚,用窗户通风的话降温效果不如捕风塔。

尤其在一些沙漠国家,开窗通风还要面临沙子进入室内的麻烦,而使用通风塔,虽然也会多多少少有点沙子进入室内,但不会有开窗通风那么多。

而捕风塔,虽然在炎热地区非常流行,但在西亚以外的地区却有限不太好用,因为捕风塔最主要的作用是降温,而在一些冬季寒冷的地方,捕风塔的存在就会将冷空气灌入温暖的室内,这样在冬天,使用了捕风塔的家庭就会非常遭罪。

所以现在一些国家使用的捕风器就在捕风塔的基础上,加入了一些现代的材料和技术进行改良。不仅能自行控制进入的风量大小,还能在冬天关闭捕风器。

并且捕风器还不会有巨大的噪声,维修也不算难,更重要的是,它不会增加二氧化碳的排放。

如今许多国家都利用了捕风塔的原理,在一些地方安装了现代的捕风器光英国就在1979-1994年里,在公共建筑上安装了大约7000种不同的捕风器。

如今伊朗也在努力修复和更新古老的捕风塔,希望可以让捕风塔复兴。

伊朗伊拉姆大学的帕勒姆·凯尔哈·桑德说:

“要使用这些技术,文化观念需要发生一些变化,人们需要关注过去并理解为什么节能很重要。”

#我要上头条##通风塔#

古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快
古代的“空调房”有多厉害?2021年,迪拜世博会的奥地利馆里,就利用了古代空调房的原理,建造了38个没有空调,却非常凉快

继续阅读