Инженерная мысль в истории: Персидские ветроуловители
По просьбам читателей продолжаем цикл «Инженерная мысль в истории» и обращаемся к древнему персидскому изобретению – ветроуловителям, или бадгирам. Эти башни‑конвекторы, возникшие на Иранском плато, использовали природный ветер и перепады температуры для пассивного охлаждения зданий. В статье обсуждаются их исторические корни, принципы работы, региональные особенности (на примере Язда и башни Долатабад) и современные адаптации в архитектуре и урбанистике.
Исторические корни бадгир
Архитектура и география
Ветроуловитель (перс. بادگیر, бадгир) — традиционный архитектурный элемент центрального Иранского плато, применявшийся ещё в эпоху Ахеменидов для обеспечения жилых и хозяйственных зданий прохладным воздухом в жаркое время года Wikipedia.
Города вроде Язда, Кермана и Кашана, расположенные в пустынных зонах, строили кварталы с плотно стоящими зданиями из глины и толстых стен, а бадгирам отводили верхнюю часть вентиляционных шахт, направляя поток воздуха вовнутрь помещений Wikipedia.
Принцип работы
Бадгир работает за счёт сочетания двух эффектов: давления ветра и «дымоходного» эффекта (stack effect). При дуновении воздуха на наветренной стороне башни он опускается внутрь помещения, вытесняя тёплый воздух через отверстия с противоположной стороны; в безветренную погоду единичные шахты используют перепады температуры между днём и ночью, создавая естественную циркуляцию Wikipedia.
Региональные особенности и примеры
Язд и башня Долатабад
Язд, включённый в Список всемирного наследия ЮНЕСКО, известен своей плотной сетью бадгиров: самый высокий из них – в саду Долатабад, достигающий 33,8 м и считающийся высочайшим глиняным ветроуловителем в мире WikipediaTasteIran.
Недавние усилия муниципалитета Язда по документированию и сохранению бадгиров подчёркивают их культурную и инженерную ценность для будущих поколений Tehran Times.
Другие города Центрального Ирана
В Мейбоде строили короткие односторонние башни‑вентиляторы, ориентированные на преобладающее направление ветра, а в Казвине и северных областях компактные шиш‑хан обеспечивали вентилирование водохранилищ (анбаров) скорее как вытяжные элементы, чем как полноценное охлаждение Wikipedia.
Современные адаптации
Возрождение бадгиров в XXI веке
С начала XXI века архитекторы вновь оценивают потенциал бадгиров для сокращения энергозатрат на кондиционирование. Университеты и исследовательские центры публикуют работы по моделированию эффективности ветроуловителей в современных постройках Wikipedia.
Пример Masdar City (Абу‑Даби)
В эко‑городе Масдар (Masdar City) создана 45‑метровая «умная» башня‑бадгир: датчики определяют направление ветра и автоматически регулируют заслонки, а высокотемпературное туманообразование увлажняет и охлаждает поток воздуха перед подачей на уровень земли ResearchGatebroadoak.st-helens.sch.uk.
Академические и коммерческие исследования
Обзор обзора Hughes et al. демонстрирует разработку коммерческих ветровых башен для естественной вентиляции, где снижение энергопотребления на кондиционирование зданий достигает 20–30 % Wikipedia. Проекты Urban WIND Towers исследуют интеграцию нескольких шахт в плотную городскую застройку, показывая практическую реализуемость пассивного охлаждения в современных условиях IAAC Blog.
Экологическая и энергетическая эффективность
Использование бадгиров позволяет полностью отказаться от энергозатратной компрессорной техники или значительно снизить нагрузку на HVAC‑системы. Согласно измерениям, температура воздуха в помещениях с правильно сконструированными ветроуловителями может быть на 6–12 °C ниже наружной Wikipedia. Кроме того, низкие капитальные и эксплуатационные затраты делают бадгиры привлекательным решением для регионов с надёжным солнечным освещением и дефицитом электричества ScienceDirect.
Заключение
Персидские ветроуловители – яркий пример гармонии инженерной мысли и природных процессов, прошедший испытание временем. Их древняя технология сегодня вновь востребована в условиях роста энергозатрат и климатических вызовов. По просьбам читателей мы продолжаем цикл «Инженерная мысль в истории», чтобы вдохновлять современную практику примерами гениальных решений прошлого.