Mühendislik ve Teknoloji

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı

Klimanın düğmesine basmadan önce hatırlamak da fayda var. Sıcak hava dalgaları günümüze özel bir sorun değildir. Antik Mısır’dan Pers İmparatorluğu’na kadar insanlar binlerce yıl boyunca sıcakla baş etmeye çalışmıştır. Bu nedenle de binalarını tasarlarken geleneksel pasif soğutma tekniklerinden faydalanmışlardır. Bunlardan birisi de rüzgar yakalayıcılardır.

rüzgar yakalayıcı

Yüzyıllar boyunca, “rüzgar yakalayıcılar” (Farsça bâdgir) çöl sıcaklıklarına rağmen şehirlerin serin kalmasına yardımcı oldu. Dışarıdaki soğuk havanın odalardan geçmesine izin verecek şekilde tasarlanan eski rüzgar yakalayıcı kuleler, binaların klimaya göre çok daha az enerji kullanılarak soğutulmasına olanak tanıdı.

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 gösterdi.

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı
İrandaki Yezd şehri, antik çağlardan bu yana “yachchal” adı verilen soğutma yapısına ev sahipliği yaptı. Bu şehir şu anda Unesco Dünya Mirası statüsündedir.

Rüzgar Yakalayıcı Nedir?

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.

Rüzgar Yakalayıcı: Klimaya Alternatif Antik Bir Mühendislik Başarısı
İran’da bulunan Yezd şehri rüzgar yakayıcıların en çok kullanıldığı yerlerden birisidir. Bu Kulelerin açıklıkları hakim rüzgara bakar, onu yakalar ve aşağıya doğru akıtır 

Bazı bölgelere 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.

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.

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.

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

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.

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.

 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.

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.


Kaynaklar ve ileri okumalar:

  • An ancient engineering feat that harnessed the wind; yayınlanma tarihi: 3 Ekim 2021. Bağlantı: An ancient engineering feat that harnessed the wind/
  • The ancient Persian way to keep cool; Yayınlanma tarihi: 11 Ağustos 2021; bağlantı: https://www.bbc.com/future/
  • Bekleyen, Ayhan & Melikoğlu, Yahya. (2019). Antik rüzgâr yakalayıcıların Anadolu’daki örnekleri. Şanlıurfa’nın Badgelleri [The examples of antique wind catchers in Anatolia: Badgels of Şanlıurfa].
  • An ancient engineering feat that harnessed the wind; Yayınlanma tarihi: 27 Eylül 2018; Bağlantı: https://www.bbc.com/
  • Elmualim, Abbas & Awbi, H.B. (2001). Evaluating the Performance of a Windcatcher System Using Wind Tunnel Testing.

Matematiksel

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu