Rüzgar Yakalayıcısı: Klimaya Alternatif Eski Bir Mühendislik Başarısı

Dünyamız giderek daha ısınıyor. Bunun bize geri dönüşlerinden birisi de daha sıcak yaz ayları. 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, ısıyı dışarı attıkları için dış ortamında daha da ısınmasına katkı sağlar. Bu arada harcadığı enerjiden ve ek olarak şişen faturalarımızdan bahsetmiyoruz bile.

Sıcak hava dalgaları ile bir çoğumuz yakın zamanda yüzleşmek zorunda kalsak bile gezegenimizin coğrafi yapısı nedeniyle kimi yerler her zaman sıcak olmuştur. Sonuçta Antik Mısır’dan Pers İmparatorluğu’na kadar insanlar binlerce yıldır sıcak ile baş etmeye çalışıyor. Ancak bu insanlar bir vantilatör ya da klima ile serinlemeye çalışmak yerine daha akılcı çözümler bulmuşlardı. Bunun en başında da evlerini iklim koşullarına uygun biçimde tasarlamak geliyordu. Bu esna da da klima yerine kullandıkları önemli bir tasarım vardı.

Yüzyıllar boyunca, badgirler (rüzgar yakalayıcılar), yaz aylarında çöl sıcaklıklarına rağmen Yezd sakinlerinin serin kalmasına yardımcı oldu. Rüzgar yakalayıcılar ayrıca soğuk havayı gıda maddelerini depolamak için kullanılan yeraltı mahzenlerine yönlendirmek için de kullanıldı. Yazd şehri yakın zamanda, Unesco Dünya Mirası statüsünü aldı.

Buldukları çözümlerden biri olan rüzgâr yakalayıcılar ve rüzgar kuleleri hem doğamızı hem de bütçemizi korumamıza yardımcı olduğu için günümüzde bilim insanlarının yeniden ilgisini çekmeye başladı. Bu arada hatırlatalım. Araştırmalar bu yapıların, iç mekan sıcaklıklarını yaklaşık 10 derece azaltabileceğini de bizlere göstermiştir.

Rüzgar Yakalayıcıları Nedir?

İran’da bulunan Yazd 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 örneklerinin bulunduğu İran’daki rüzgâr yakalayıcıları heybetli ve uzun gövdeli yapıları ile dikkat çekerler. Bu tip bir rüzgâr yakalayıcıya 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.

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 Yakalayıcısı 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. Bu havalandırma biçimi ile yüksekten esen daha az tozlu rüzgârın mekâna akıtılması, havalandırma anlayışının akılcı çözümlerinden biri olmuştur.

İran’ın geleneksel mimarisi ile sembolleşen ve yerel dilde Baud-Geer (Badgir) olarak adlandırılan rüzgâr kuleleri çok eski bir geçmişe sahiptir. Geleneksel rüzgâr kuleleri baş ve taşıyıcı kolon olmak üzere iki ana kısımdan oluşur. Hava giriş ve çıkışının sağlandığı havalandırma açıklıkları, kulenin yüksek kotlu baş kısmında yer alır. Hava açıklıklarının sayısı; odanın genişliğine ve rüzgâr akış yoğunluğuna bağlıdır.

Taşıyıcı görevi de gören gövde kısmı ise çatı seviyesinden 1,5- 2,5 metre yükselir. Gövde ve baş kısmı ile birlikte 5 metre ve üzerinde, hatta bazı ender örneklerde 33 metre yükselen rüzgâr kuleleri, mimari açıdan estetik öğeler olarak bina ve şehir siluetinde baskın elemanlar hale gelir. Rüzgâr kuleleri hava giriş ya da çıkışlarının bulunduğu havalandırma açıklıklarının yönüne göre sınıflandırılmaktadır.

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

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. 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. Kulenin yüksekliği, kenar sayısı, açıklık sayısı ve iç kanatların miktarı ve konumu, rüzgar yakalayıcıların verimliliğini etkileyen ana faktörlerdi.

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. Ne yazık ki dip dibe yaşadığımız 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.



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/

Dip Not:

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 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.

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz