Инженерная мысль в истории: Каналы кана (qanat) или подземные акведуки и принципы гео‑охлаждения

По просьбам читателей продолжаем цикл «Инженерная мысль в истории» и погружаемся в тему «подземных акведуков», также известных как кана́ты. В статье мы раскроем их историю, принципы гео‑охлаждения и современные адаптации.

1. Исторические корни подземных акведуков

Подземные акведуки (перс. kаnat) появились более 3 000 лет назад на территории современного Ирана и одновременно служили для водоснабжения поселений и пассивного охлаждения зданий . Система состоит из наклонного туннеля, соединённого с серией вертикальных шахт: вода под действием силы тяжести поступает из горных родников в оазисы и города.

2. Принцип действия гео‑охлаждения

• Стабильная температура грунта. На глубине 5–15 м почвенная температура держится в пределах 12–16 °C, независимо от летней жары .

• Охлаждение воздуха. Жаркий наружный воздух через входные шахты втягивается в туннель, где остывает при контакте со стенками и водным потоком, а затем поступает в жилые помещения на 10–15 °C холоднее внешнего .

• Интеграция с ветроуловителями. Часто акведуки соединяли с башнями‑ветроуловителями (бадгирами), что усиливало циркуляцию и превращало сеть галерей в «ковёр прохлады».

3. Пример долговечности: Язд

В городе Язд (Иран) подземные акведуки по‑прежнему питают аб‑анбары (подземные водохранилища) и охлаждают ледяные погреба (яхчалы) уже более двух тысяч лет . Мощные купола и шахты создают в зданиях микроклимат, комфортный даже при +45 °C на улице.

4. Современное возрождение: Cartuja Qanat (Севилья)

В научно‑техническом парке Cartuja (Севилья, Испания) реализован проект «Cartuja Qanat», где подземный акведук воссоздан в городской среде:

• Имитация туннеля. Галерея проходит под пешеходными зонами, охлаждая воздух за счёт контакта с грунтом и водой;

• Биоклиматическая система. Датчики регулируют взаимодействие с туманообразованием, повышая комфорт открытых пространств;

• Результат. Летом температура в тени снижается до 10 °C без энергозатрат на кондиционирование .

5. Польза и перспектива

• Энергоэффективность. Пассивное гео‑охлаждение сокращает нагрузку на кондиционеры и выбросы CO₂.

• Устойчивость. Конструкции служат веками, минимизируя затраты на обслуживание.

• Социальное вовлечение. Реализация таких проектов стимулирует взаимодействие горожан с инфраструктурой и возрождению общественных пространств.

Заключение

Подземные акведуки, или кана́ты, — пример гармонии инженерной мысли и природных сил. В условиях современных климатических вызовов их древние принципы вновь находят применение в городском планировании и архитектуре. В следующем выпуске цикла мы продолжим исследовать гениальные решения прошлого, влияющие на технологии будущего.