Điều hòa không khí cổ đại vẫn hữu dụng trong thời hiện đại

Bạn có tin không, ngay cả vào thế kỷ 8 sau Công nguyên, khi chưa có điện, con người đã biết tạo ra hệ thống điều hòa không khí hiệu quả? Ở Iran, đặc biệt tại thành phố Yazd cổ kính, những tòa nhà vẫn giữ được mát mẻ trong mùa hè nóng bức và ấm áp trong mùa đông nhờ vào hệ thống điều hòa gió tự nhiên này.

Yazd nằm giữa vùng sa mạc khô cằn khắc nghiệt, nhiệt độ trung bình tháng 7 lên tới 38 độ C, cao nhất từng ghi nhận là 46 độ C. Mưa thì gần như không có, lượng mưa trung bình hàng năm chỉ 0,4 - 0,7 mm. Ngạc nhiên là dù không có điều hòa hay quạt điện hiện đại, hầu hết các tòa nhà ở đây vẫn duy trì được sự thoải mái. Hệ thống điều hòa gió tự nhiên này được gọi là "badgir", có nghĩa là "chắn gió". Đây là cấu trúc truyền thống, tận dụng gió và thời tiết để làm mát thụ động cho tòa nhà. Thiết kế badgir tùy thuộc vào hướng gió chủ đạo của từng địa phương, có thể đơn hướng, hai hướng hoặc đa hướng. Ngay cả khi không có gió, badgir vẫn hoạt động nhờ vào điều kiện thời tiết và vi khí hậu khu vực.

Badgir hoạt động theo nhiều cách. Cách phổ biến nhất là làm mát bên trong tòa nhà bằng cách thiết kế tháp có lỗ hướng gió, tạo ra gió mát tự nhiên. Kết hợp với "qanat" - hệ thống kênh ngầm dẫn nước, không khí được làm mát khi đi qua nước trước khi được phân tán khắp tòa nhà. Khi không có gió, badgir hoạt động như ống khói, đẩy khí nóng lên cao và thoát ra ngoài. Ngoài ra, badgir còn có thể tích hợp lọc khí, ngăn bụi và ô nhiễm xâm nhập vào nhà. Kiến trúc "badgir" không chỉ có ở Yazd mà còn phổ biến ở Bắc Phi, Tây Á và Ấn Độ. Các bằng chứng khảo cổ cho thấy từ khoảng 1.300 năm trước Công nguyên, người Ai Cập cổ đại đã sử dụng cấu trúc tương tự trên cung điện của Pharaoh. Mặc dù chưa rõ nước nào phát minh ra "badgir" đầu tiên, ý tưởng giữ mát tòa nhà đã lan rộng khắp nơi với những biến thể tùy theo vùng miền.

Từ đầu thế kỷ 20, thiết kế nhà ở hiện đại thường phụ thuộc vào điều hòa chạy điện, chiếm tới 22% tổng lượng điện tiêu thụ của các tòa nhà trên toàn thế giới. Tuy nhiên, trong những thập kỷ gần đây, các kiến trúc sư đang ngày càng hướng tới các kỹ thuật cổ xưa, ứng dụng nguyên lý của "badgir" để tạo ra những tòa nhà tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Ví dụ như tòa tháp đôi 33 tầng ở Pittsburgh (Mỹ) tận dụng các nguyên lý nhiệt động lực học để làm mát tự nhiên. Những kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho các công trình độc lập lưới điện, như trường học ở sa mạc Rajasthan (Ấn Độ). Hy vọng với bài báo này, bạn đã thấy được sự thú vị và hữu dụng của các công nghệ cổ xưa ngay cả trong thời hiện đại.