المركز العربي للمناخ – المهندس احمد العربيد
اليوم، تُعدّ التصميمات التي أثبتت فعاليتها في مدن الجنوب الغربي مثل فينيكس حلاً منطقياً في مناطق الشمال الغربي مثل بورتلاند وأوريغون. نقدّم لكم 7 استراتيجيات يستخدمها المهندسون المعماريون حالياً لهذه الغاية:
1) تصميم “سقوف المظلّة”: تُعتبر الجدران الزجاجية في المباني المكتبية الشائعة غير فعّالة في منع الحرارة، ولكن يمكن لسقف كبير معلّق فوقها أن يلعب دوراً بارزاً في تظليل النوافذ، مما يساهم في تخفيف الحرارة وحماية المارة في الخارج.
يقول أنتوني براور، مدير حركة المناخ العالمي والاستدامة في شركة “جنسلر” للعمارة والتصميم: “تُعدّ الحرارة في فينيكس مشكلة مسيطرة منذ زمنٍ بعيد، ولهذا السبب نرى مزيداً من الأسقف المعلّقة”، مشيراً إلى أنّ هذه الميزة التصميمية باتت تُستخدم في مناطق أخرى من البلاد بعد أن أصبحت مضطرّة فجأة للتعامل مع الحرارة المتطرفة.
2) إضافة “مساحات شمسية”: يعتزم مهندسون معماريون من شركة “ميثون” بالتعاون مع جامعة أوريغون، البدء باختبار تعديلٍ تحديثيّ جديد هذا الخريف، وهو إضافة غرفة مقسّمة لابتكار “مساحة شمسية”، أو فناء مغلق في الجانب الجنوبي من الوحدة لتخفيف الحرارة عن المبنى. تضمّ الوحدة أيضاً باباً زجاجياً يمكن إغلاقه عندما تصل درجات الحرارة في الخارج إلى ذروتها، بالإضافة إلى ظلال تساعد في حجب الحرارة، وبلاط من السيراميك يساعد في التقاطها.
سيقود المهندسون دراسة لمقارنة درجات الحرارة واستهلاك الطاقة بين غرفة المشروع التجريبي وأخرى مجاورة، وإذا سارت الأمور على ما يُرام، يمكن استخدام الاستراتيجية نفسها لتحديث المباني السكنية.
تأثير شكل المبنى
3) تغيير الشكل: يلعب الشكل الرئيسي لأي مبنى دوراً هاماً في قدرته على الحفاظ على برودته. فعلى سبيل المثال، يتمتع الشكل الكروي بأصغر مساحة سطح مقارنة بمساحته الداخلية، مما يجعله يستهلك طاقة أقل لتخفيف الحرارة الخارجية. وبحسب براور، فإن الشكل المربع يأتي في المرتبة الثانية من حيث الفعالية في التبريد، يليه الشكل المستطيل. عندما صمّمت شركة “جنسلر” مختبر الدفع النفاث التابع لـ “ناسا”، كان المخطط الأصلي للمبنى على شكل مستطيل يتألف من ثلاث طبقات.
براور يشير إلى أنّ “الشركة أعادت النظر في المخطط”، وأنهم وضعوا تصميمًا آخر لمبنى مربع يتألف من أربع طبقات لأنه كان “أكثر فعالية بكثير”. ويضيف المهندس أنّ الطابق الداخلي الإضافي يعزز فعالية المبنى لأنّه يعتبر مساحة معزولة أكثر عن الخارج.
4) الأسطح الخضراء: تقدّم مدنٌ كثيرة حوافز لاعتماد طبقات الطلاء الأبيض على الأسطح للمساعدة في الحفاظ على برودة المباني، وذلك عن طريق انعكاس الحرارة إلى الخارج. وفي كاليفورنيا، يُفرض على المباني الجديدة في بعض المناطق استخدام أسطح “باردة” مثل هذه. ومن الجدير بالذكر، بحسب براور، أنّ “هذه الأسطح جيدة للمباني ولكنّها مضرّة للمناخ المجهري”.
حيث أنّ تنعكس الحرارة بعيدًا عن السطح، تجعل المحيط أكثر حرًّا، ومع ذلك، يُمكن أن يتغيّر هذا الأمر مع طبقات “الأبيض الأكثر بياضًا” التي تعكس الحرارة على مسافات أبعد عبر الغلاف الجوّي إلى الفضاء الخارجي. وبما أنّ هذا النوع من الطلاء ليس متوفّرًا على المستوى التجاري بعد، فإنّ براور ينصح بالاعتماد على الأسطح الخضراء المغطاة بالنباتات للحفاظ على الحرارة الداخلية.
5) تغيير المناخ المستقبلي: قبل بضع سنوات، عندما قرّر مسؤولو جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، تحويل مرآب لركن السيارات إلى حرمٍ جديد يتضمن وحدات للسكن الطلابي وصفوف دراسية، استخدم مهندسون من شركة “إتش كي إس” برنامجًا لتعزيز فهمهم لأرجحية تغيّر المناخ المحلّي في المستقبل، وصنعوا نماذج تستعرض تصاميم عدّة أبنية وأدائها.
اختار الخيار الأخير زعانفًا أفقية وعمودية على واجهة المبنى لإضافة الظلّ. ويستفيد المبنى أيضًا من انخفاض الحرارة في المنطقة ليلاً، عبر النوافذ وفتحات التهوية المتحرّكة، وأنظمة التهوية المتعاكسة التي تجذب الهواء النقيّ إلى المكان.
6) تحويل موقع نواة المبنى: في المباني المكتبية الكبيرة، غالبًا ما تكون المصاعد والسلالم والأنظمة الميكانيكية في الوسط، أي في النواة. ولكن إذا انتقلت هذه النواة إلى الجهة الجنوبية من المبنى، يمكنها أن تساعد في عزل مساحة المكاتب عن الحرارة وتقليل الحاجة إلى التكي
يف، كما يشرح براور. كما أنّ هذه النقلة تسهم في توسيع المساحة المفتوحة في الداخل.
7) التفكير الأفقي: تمتصّ الواجهات الزجاجية التي نراها عادةً في المباني الشاهقة الحرارة، ومع ذلك، فإنّ تصميم الجدران بشكل أفقي وتجهيزها بمجموعة من الشرفات يمكن أن يظلل الطوابق الواقعة تحتها. وتستخدم شركة “جنسلر” هذه المقاربة في المباني السكنية، وحتّى المكتبية العالية التي نادرًا ما نرى فيها شرفات.
تظهر الاستراتيجيات المنطقية في تصميم مبنى معين العديد من الجوانب المتعلقة بموقعه وغيرها من المواصفات. ومع ذلك، فإنّه من الممكن بالفعل تقليل الحاجة إلى التكييف الهوائي للمباني من خلال التصميم الغيابي، أي التبريد الطبيعي. ويشدّد براور على أنّ الحلّ للتعامل مع الحرارة الشديدة يبدأ بخيارات تصميمية قليلة التقنية وليس باعتماد معدّات مطوّرة تقنيًا.
