Как древен воден тунел охлажда улиците на 21-ви век

Миналото лято температурите в южния испански град Севиля доближиха повече от 40 градуса по Целзий (104 градуса по Фаренхайт). Горещата вълна беше толкоз мощна, че си завоюва име: Heatwave Yago, второто наименувано събитие в града за две години.

Севиля, наред с други градове в Европа и по света, е изправена пред температури, които не е издигната да устоя. През лятото на 2022 година рисковите горещини разтопиха железопътни линии и асфалт на летището в Лондон, Англия. През юли 2023 година германците започнаха да обмислят обедна сиеста, с цел да избягат от знойната горещина.

С покачването на температурите градовете, привикнали с по-ниски температури, търсят способи за адаптиране, които заобикалят да разчитат на енергоемки решения като климатизация.

Малка изследователска група в Севиля черпи ентусиазъм от античните култури от Близкия изток, които са се научили да живеят с топлината, преди електричеството да може да обезпечи отмора.

Някои гледат на напъните им като на респект към мъдростта на античните мислители, до момента в който други споделят, че тези остарели системи са доста повече от технология – те отразяват настройка за резистентност, която днешният свят обезверено се пробва да възкреси.

„ Специална връзка сред хората и природата “

Majid Labbaf Khaneiki е един от шепата специалисти, които оказват помощ за въвеждането на 3000-годишна технология за под земята акведукт, наречена qanats, в актуалния свят.

Ранните тунели qanat, които са били издигнати ръчно с кирки и лопати, са се появили в Китай, Оман, Обединените арабски емирства и Афганистан. Учените обаче считат, че първият канат се е родил при започване на първото хилядолетие в Персия и по-късно се е популяризирал в сухите райони по света.

Древната система е формирана от мрежа от подземни канали – 20 до 200 метра под повърхността на пустинята – които транспортират вода от по-високи височини към по-ниски. Построени на лек надолнище, каналите употребяват гравитацията за превозване на водата. Поредица от сходни на кладенци отвесни шахти разрешават достъп и поддръжка.

Отгоре системата наподобява като хиляди подредени мравуняци, виещи се през пустинята. Истинското неспокойствие се случва подземен, където водата се събира, преди да премине през каналите.

Ханейки, 49-годишен професор по археохидрология в университета Низва в Оман, е прекарал цялата си кариера в проучване на антични тунели, които придвижват вода под повърхността на сухи и полусухи среди. Той е израснал в къща, цялостна с исторически книги, и татко със пристрастеност към археологията.

Семейството на Ханейки произлиза от малко безводно село в Източен Иран, наречено Канек – езиковият корен на неговото фамилно име. Khaneiki прекарва няколко лета там, до момента в който пораства. „ Единствената вода, която доставяше това село, беше qanat “, споделя той, добавяйки, че тя минава непосредствено през селото, което му разрешава да се трансформира в зелен оазис посред пустинята.

„ Канатът в действителност беше място за събиране на хора. Спомням си, че навръх мястото се срещнах с други деца и си играехме там ”, споделя той. „ Системата qanat върви ръка за ръка със общественото взаимоотношение. Може би това е повода да се интересувам толкоз доста от него, тъй като е нещо като присъща част от моята еднаквост и персона. “

Ханейки има положителни очи и неговата увереност в канатите като системи на бъдещето — освен предишното — е безапелационна. „ Фамилното ми име трябваше да е qanat builder “, споделя той през смях. В рамките на няколко минути той споделя за съвременни планове за qanat в Азербайджан, Испания и Пакистан.

Той изяснява какъв брой друг е процесът на създаване на тези канати в съпоставяне със взаимните старания на античните системи. Например в Азербайджан държавното управление построи нов qanat, употребявайки съвременни машини, с цел да обезпечи повече работни места и запаси на общности отвън обитаемоте градове и да смекчи вътрешната миграция. „ Това беше доста управнически метод от горната страна надолу “, споделя той. „ В предишното беше изпод нагоре “.

„ Системата qanat не е единствено тунели в земята “, споделя Khaneiki. „ Това е метод на живот. “

Древната система qanat позволяваше напояването в пустинни среди, позволяваше селското стопанство да процъфтява и насърчаваше съдействието на общността. Той се преглежда като основа за децентрализирано ръководство на водите в Иран и по-устойчиво решение за съвременни помпи и язовири.

„ Qanats са едно от най-старите показа за компания в света “, споделя Негар Санаан Бенси, учител и откривател във факултета по архитектура в Делфтския софтуерен университет в Холандия. „ Те се основават на голяма акционерна система “, която изисква разнообразни хора, живеещи в даден район, да работят дружно и да употребяват наличните водни запаси.

Работеше сходно на метода, по който стартирането работи през днешния ден. Двама души се събраха, с цел да стартират да копаят с ръчни принадлежности за вода. След като получат това, от което се нуждаят, повече хора ще се причислят и ще разширят тунела и ще вземат своя дял от ресурсите. С течение на времето това се популяризира в цялата страна, като всяка община ръководи своя локален канат. „ Започнаха с четирима или петима души “, споделя Ханейки. „ Но в последна сметка имаха стотици хора, които им сътрудничиха. “

Канейки в този момент преглежда по какъв начин канатите се употребяват за нови цели и нови форми – не за напояване и обработване, а за туристически и архитектурни цели, споделя той, акцентирайки техния обичаен дизайн и културно значение, както и определянето на някои qanats като туристически обекти на ЮНЕСКО. Китай, който има 800 системи qanat, построи музей, обясняващ историята и инженерството на другите системи. Има и скулптури на строители на канат, които копаят тунели с кирка или събират пръст.

„ Те [qanats] също се връщат към живота за задачите на изменението на климата “, споделя Khaneiki.

Как остарялото става ново

На хиляди километри от сухите региони на Близкия изток и още по-далеч от Китай учените Хосе Санчес Рамос и Сервандо Алварес употребяват концепцията за qanats, с цел да обезпечат оазис в град Севиля.

Като част от градска самодейност за намиране на решения за покачващите се температури, Рамос и Алварес получиха опция да изберат място, където да опитват с намаление на температурите навън, без да разчитат на енергоемки технологии.

Една от тези варианти беше на La Isla de La Cartuja, регион северозападно от центъра на Севиля. Кварталът в миналото е бил мястото на изложбата в Севиля през 1992 година, която притегли 41 милиона гости. Въпреки че градът направи някои опити да урбанизира пространството, в наши дни то наподобява значително изоставено, с обрасли шубраци, напукани тротоари и остаряла монорелсова станция.

Въпреки това регионът е дом на комплекс за научноизследователска и развойна активност, в който работят 15 000 души, футболен стадион и Международния университет на Андалусия (UNIA). Изоставен амфитеатър, употребен в Експото, се трансформира в център на работата на Рамос и Алварес.

Проектът, наименуван CartujaQanat, е моделиран след персийската система qanat и се стреми да охлади температурата на земята на пространство с размерите на две футболни стадиони с 6 до 7 градуса по Целзий в La Isla de La Cartuja.

Частично финансиран от Службата за градски новаторски дейности (UIA) на Европейския съюз, този план на стойност 5 милиона евро (5,1 милиона долара) включва канал на 20 метра подземен, който ще придвижва вода – само че задачата не е тази вода да се транспортира.

Вертикалните вентилационни отвори по дължината на канала водят прохладата на водата нагоре, позволявайки й да понижи температурата на земята. „ Ключът към техниките за надзор на климата е цикълът ден-нощ “, споделя Рамос.

През нощта подземната вода – към 140 кубически метра [36 984 кубически галона] – се охлажда с естествено ниските температури. Част от водата се изпомпва и изпраща към покрива на амфитеатъра, който е затрупан със слънчеви панели. Дюзите разпръскват водата от горната страна на панелите, създавайки това, което се назовава „ падащ филм “. Този механизъм оказва помощ за ускорение на процеса на изстудяване, като понижава дълбочината на водата и й разрешава да се охлажда по-бързо при ниски външни температури.

През деня захранваните със слънчева сила помпи изтласкват охладена вода над земята, където тя се насочва през дребни тръби и се избутва пред вентилатори, които пръскат хладния въздух в приземния етаж на амфитеатъра. Отвън обособен набор от дюзи в дребни басейни от водна пръскаща мъгла във въздуха, охлаждайки се посредством изпарение.

Други детайли оказват помощ за поддържане на ниски температури: Растителността, засадена по вътрешните стени, се охлажда посредством транспирация (излишната вода от листата се изпарява във въздуха), дърветата обезпечават сянка на открито, а покривът е оцветен в бяло, отразяващо топлината.

Създателите се надяват пространството да се трансформира в обща точка за студенти и хора, които работят в близки компании. „ Проектът има за цел да върне живота на улицата “, споделя Рамос. „ Това ще обезпечи климатично леговище, като в същото време ще разреши заслон в средата на лятото и опцията да продължим да организираме действия навън през горещите месеци. “

Алварес споделя, че регионът би трябвало да бъде приключен до юни, тъкмо в точния момент за лятото, когато Испания изпитва най-високите температури.

Готино бъдеще

Рамос и Алварес се срещнаха преди повече от 30 години, когато Рамос беше един от студентите на Алварес в университета на Севиля. „ Той задаваше положителни въпроси “, споделя Алварес. „ Хората, които ми основават забавни проблеми в класната стая, са хората, които се пробвам да наема за в бъдеще. “

Оттогава те работят дружно, с цел да охладят Севиля. През 90-те години на предишния век те създадоха аеродинамични тунели по булевардите на Севиля, черпейки ентусиазъм от персийски ловджия напразно, наименуван bagdir, кула с отвори на върха, които улавят вятъра и го насочват надолу.

Алварес споделя, че те постоянно търсят решения в други страни, изключително тези, които се оправят с интензивни горещини от епохи.

Например, модерните марокански здания са проектирани да включват огромни прозорци със северно ревю и по-малки прозорци с южно ревю, които внасят естествена светлина, като в същото време усилват оптимално охлаждането. Лос Анджелис в Съединените щати и Ахмедабад в Индия употребяват нов тип бяла багра, с цел да отразяват до 98,1 % от слънчевата светлина и да всмукват ултравиолетовата светлина, което оказва помощ в битката с градската топлота и понижава потреблението на сила. Бялата отразяваща багра се употребява от епохи в Мароко и Гърция, спечелвайки името на един прочут град „ Казабланка “ (бяла къща).

„ [Арабският свят] го направи, тъй като трябваше... или да се преместиш, или да умреш, или да намериш нещо, което да охлади постройките ти. И откриха нещо “, споделя Алварес. „ [CartujaQanat] в действителност е респект към тях “, прибавя той.

Екипът към този момент е почнал да ползва част от наученото в други елементи на Севиля.

„ Биоклиматичните “ автобусни спирки, които употребяват по-малка версия на метода CartujaQanat, се инсталират в точния момент за лятото. Вътре в приюта въздухът, който е бил охлаждан от затворена водна система, се изпомпва през дребни дупки, захранвани от слънчеви панели на покрива – сходно на ледник “, сподели Санчес пред локалния вестник Sur предишното лято. Той и Khaneiki споделят, че се надяват да имат по-голямо присъединяване на жителите, до момента в който планът напредва

Усилията в Севиля са съвременно преосмисляне на системите, построени преди хиляди години, споделя Ханейки. „ Това са канати, издигнати за актуалните хора от модерни хора. Това е възкресение на канатите в новата епоха. “