Mühendislik ve Teknoloji

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı

Hepimiz yaz aylarını sevme eğilimi göstersek de, aşırı sıcaklar için aynı durum elbette geçerli değil. Bu durumdan kaçınmak için de akla gelen ilk çözüm elbette klimanın düğmesine basmak oluyor. Ancak hatırlatalım. Bu her zaman bir seçenek değildi. 

Sonuçta klimalar hayatımıza 1900’lü yılların başında girdi. Bu da yapay soğutmanın nispeten yeni bir fenomen olduğu anlamına geliyor. Ayrıca klimalar iç ortamları soğutsa da, dış ortamında daha da ısınmasına katkı sağlıyor. Yani bir yeri soğutalım derken başka bir yerin de ısınmasına neden oluyorlar. Ek olarak harcadıkları enerjiden ve şişen faturalarımızdan bahsetmiyoruz bile.

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı
Orta İran çölündeki Yezd şehri, antik çağlardan bu yana “yachchal” adı verilen bir soğutma yapısı, “ganats” denilen yeraltı sulama sistemi ve hatta ABD’de posta hizmetlerinin başlamasından 2 bin yıldan önceye dayanan “pirradazis” adlı kuryeler ağını içeren çok sayıda yaratıcı ustalığa ev sahipliği yaptı. Bu şehir şu anda Unesco Dünya Mirası statüsündedir.

Peki klimadan önce insanlar sıcakla nasıl mücadele ediyordu? Aslında cevabı yukarıdaki görselde görüyorsunuz. Sıcak hava dalgaları günümüze özel bir sorun değildir. Gezegenimizin coğrafi yapısı nedeniyle kimi yerler her zaman sıcak olmuştur. Antik Mısır’dan Pers İmparatorluğu’na kadar insanlar binlerce yıl boyunca sıcakla baş etmeye çalışmıştır.

Ancak bu insanlar bir vantilatör ya da klima ile serinleme şansına sahip olmadıkları için evlerini iklim koşullarına uygun biçimde tasarlamışlardı. Buldukları çözümlerden biri ise rüzgâr yakalayıcılar ve rüzgar kuleleridir.

Yüzyıllar boyunca, “rüzgar yakalayıcılar” (Farsça bâdgir) çöl sıcaklıklarına rağmen şehirlerin serin kalmasına yardımcı oldu. Rüzgar yakalayıcılar ayrıca soğuk havayı gıda maddelerini depolamak için kullanılan yeraltı mahzenlerine yönlendirmek için de kullanıldı. Araştırmalar bu yapıların, iç mekan sıcaklıklarını yaklaşık 10 derece azaltabileceğini de bizlere göstermiştir.

Rüzgar Yakalayıcı Nedir?

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı
İran’da bulunan Yezd şehri rüzgar yalayıcıların en çok kullanıldığı yerlerden birisidir. Bu kulelerin çoğu zaman içinde kullanım dışı kalmış olsa da, yapılar günümüzde hızla ısınan bir dünyada bizi serin tutmakta bu yapıların klima yerine nasıl bir rol oynadıklarını anlamak isteyen akademisyenleri, mimarları ve mühendisleri kendine çekmektedir. Bu Kulelerin açıklıkları hakim rüzgara bakar, onu yakalar ve aşağıya doğru akıtır 

Aşırı sıcak iklim koşullarında iç mekânı havalandırmak ya da soğutmaya yarayan rüzgar yakalayıcıların tarihi, M.Ö. 4000 yılı gibi çok eski zamanlara, Antik Pers ve Arap dönemlerine dayanmaktadır. Ancak arkeolojik bulgulardan anlaşıldığı üzere evlerde rüzgar yakalayıcı kullanma fikri zaman içinde bu coğrafyalarının dışına da taşmıştır.

Kuzey Afrika’dan Hindistan’a kadar olan büyük bir alana yayılan bu bina bileşeni bölgenin coğrafi koşullarına göre çeşitli biçim ve malzemelerle üretilmiştir. En eski örnekleri ise İran’da bulunan Yezd şehrinde karşımıza çıkar. Bu heybetli yapıların bazıları ise uzun gövdeleri ile dikkat çeker. Bu tip bir rüzgâr yakalayıcısına ise rüzgâr kulesi adı verilmektedir.

Diğer Arap coğrafyalarında ise rüzgâr kepçesi olarak adlandırılan daha basit bir rüzgâr yakalayıcı biçimi hâkimdir. Orta Doğu’ya özgü bu bina bileşeninin geleneksel örnekleri ülkemizde de Şanlıurfa’nın tarihi evlerinde de görülmektedir.

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı
Çeşitli coğrafyalarda üretilen geleneksel klimalar olarak adlandırılan rüzgâr yakalayıcılar, yaygın olan iki temel forma sahiptir. Gövdesi kule biçiminde yükselen rüzgâr yakalayıcıya rüzgâr kulesi, eğimli ya da kavisli başlığı ile kepçeye benzeyen türü ise rüzgâr kepçesi olarak adlandırılmaktadır. Görsel kaynak: https://www.researchgate.net/

Doğal Klimalar Olarak Bilinen Rüzgar Yakalayıcı Nasıl İş Görür?

Binaların doğal yollarla havalandırılmasına yönelik ilk buluşlar, hava hareketlerinin keşfedildiği
antik dönemlere kadar uzanır. Binalara, yatay mekânsal havalandırma sağlamak için açılan boşluklara (kapı ya da pencereler) ek olarak, özellikle sıcak iklimlerde düşey havalandırma sağlamak için eklenen düşey havalandırma şaftları, rüzgâr yakalayıcıların ilk örnekleridir.

Klima yerine kullanılan bir rüzgar kulesinin çalışma prensibini görsel de görebilirsiniz.

Bu havalandırma biçimi ile yüksekten esen daha az tozlu rüzgârın mekâna akıtılması sağlanır. Geleneksel rüzgâr kuleleri baş ve taşıyıcı kolon olmak üzere iki ana kısımdan oluşur. Hava giriş ve çıkışının sağlandığı havalandırma açıklıkları, kulenin yüksekteki baş kısmında yer alır. Hava açıklıklarının sayısı; odanın genişliğine ve rüzgâr akış yoğunluğuna bağlıdır.

Rüzgâr kuleleri hava giriş ya da çıkışlarının bulunduğu havalandırma açıklıklarının yönüne göre sınıflandırılmaktadır. Tek yönlü rüzgâr kuleleri rüzgârın tek yönden estiği yerleşim yerlerinde yaygın olarak kullanılmıştır. Özellikle deniz, göl ve nehir gibi su kaynakları üzerinden geçerek soğuyan rüzgârı yakalamak için bu kulelerin kullanılması tercih edilmiştir.

 İran’daki en uzun rüzgar yakalayıcı Dolat Abad’da yer alıyor. Kulenin yüksekliği, kenar sayısı, açıklık sayısı ve iç kanatların miktarı ve konumu, rüzgar yakalayıcıların verimliliğini etkileyen ana faktörlerdi.

Tasarımı ve uygulamasının diğer tiplere göre daha basit ve ekonomik olması, tek yönlü rüzgâr kulelerinin daha çok tercih edilmelerine neden olmuştur. Ancak yakınında çöl gibi tozlu alanların bulunduğu yerleşmelerde ise farklı tasarımlarda ve formlarda kuleler inşa edilmiştir.

Ama rüzgar olmadığında ne olur? Bu aynı zamanda mimari büyünün bir parçasıdır. Tasarımları gereği, soğutma sistemini çalıştıracak dış hava sirkülasyonu olmadığında, rüzgar yakalayıcılar bir baca gibi hareket ederek sıcak havanın yükselerek binadan dışarı atılmasını sağlar.

Sonuç olarak;

Rüzgâr yakalayıcıların önemli bir potansiyele sahip olduğu günümüzde yeni yeni anlaşılıyor. Geleneksel anlamda tarih boyunca böyle bir bina bileşenine sahip olmayan ülkelerde bile rüzgar yakalayıcılarının modernize edilmiş formları karşımıza çıkmaya başladı.

Örneğin, Birleşik Krallık‘ta, 1979 ile 1994 yılları arasında Londra kamu binalarına yaklaşık 7 bir çeşit rüzgar yakalayıcı yerleştirildi. Bu modernize edilmiş rüzgar yakalayıcılar, İran’ın yükselen yapılarıyla çok az benzerlik gösterse de sayıları giderek artıyor. 

Ne yazık ki şehirlerimizi yıkıp baştan dizayn etme şansımız fazla yok. Ancak birçok çalışma, özellikle rüzgar sirkülasyonunun kısıtlı olduğu yoğun alanlarda, rüzgar yakalayıcıların pencerelerden daha verimli olduğunu göstermiştir. Bu nedenle bir biçimde şehir planlamacılarının bu antik mühendisliği hayatlarımıza dahil etmesi gerekmekte gibi gözüküyor.

Yazımızın devamında göz atmak isterseniz: Kemiklerinizin ile Eyfel Kulesinin Ortak Paydası Matematiktir!


Kaynaklar ve ileri okumalar:

  • An ancient engineering feat that harnessed the wind; yayınlanma tarihi: 3 Ekim 2021; Bağlantı: https://bigthink.com/
  • The ancient Persian way to keep cool; Yayınlanma tarihi: 11 Ağustos 2021; bağlantı: https://www.bbc.com/future/
  • Yahya MELİKOĞLU; Ayhan BEKLEYEN; Şanlıurfa’nın Geleneksel Rüzgâr Yakalayıcıları:
    Kaybolan Bir Geleneğin Günümüze Kadar Gelen Örnekleri; Yayınlanma tarihi: 04.01.2021 Bağlantı: https://dergipark.org.tr
  • An ancient engineering feat that harnessed the wind; Yayınlanma tarihi: 27 Eylül 2018; Bağlantı: https://www.bbc.com/

Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu