Từ thời xa xưa, những người Ba Tư và Ai Cập trong các nền văn minh cổ đại đã phát minh ra các phương pháp thông gió tự nhiên. Điều đó đã giúp cho người dân ở đây có thể sinh sống tốt trong một môi trường khí hậu nóng bức, khắc nghiệt của vùng đất sa mạc.
Trong công cuộc tìm kiếm phương pháp làm mát một cách tự nhiên không gây hại cho môi trường, người ta đã nghiên cứu "tháp đón gió" mà Từ Ai Cập cổ đại đến Đế chế Ba Tư đều sử dụng phương pháp khéo léo để đón gió, đã giúp con người mát mẻ trong nhiều thiên niên kỷ.
Thành phố Yazd là quê hương của một hệ thống các công trình kỹ thuật cổ đại bao gồm cấu trúc làm lạnh ngầm được gọi là yakhchāl, hệ thống tưới tiêu ngầm gọi là qanats, và thậm chí cả một mạng lưới chuyển phát nhanh gọi là pirradaziš có trước dịch vụ bưu chính ở Mỹ hơn 2.000 năm. Nơi này nằm trên sa mạc miền trung Iran từ lâu đã trở thành tâm điểm cho sự khéo léo sáng tạo.
-
- Tháp đón gió đã sớm trở thành thứ không thể thiếu, giúp cho người dân có thể sinh sống được ở vùng đất của Cao nguyên Iran khô cằn và nóng nực. Ảnh: Pixabay
Tháp đón gió làm mát tự nhiên
Trong số các công nghệ cổ xưa của Yazd là tháp đón gió, hay còn gọi là badgirl trong tiếng Ba Tư. Đây được xem là thiết bị làm mát không cần điện, nó vừa là một hình thức làm mát xanh vừa tiết kiệm chi phí. Con người hiện đại dùng điều hòa không khí cơ học thông thường đã chiếm 1/5 tổng lượng điện tiêu thụ trên toàn cầu, do đó thiết kế công trình đón gió như người cổ xưa đang trở thành một lựa chọn ngày càng hấp dẫn.
Tháp đón gió ở Yazd được cho là có khả năng đón gió từ mọi hướng nhất trên thế giới. Mặc dù chúng có thể có nguồn gốc từ Ai Cập cổ đại, tháp đón gió đã sớm trở thành thứ không thể thiếu, giúp cho người dân có thể sinh sống được ở vùng đất của Cao nguyên Iran khô cằn và nóng nực.
Những công trình kiến trúc đáng chú ý này là một cảnh tượng phổ biến cao vút trên những mái nhà của Yazd. Chúng thường là tháp hình chữ nhật, nhưng chúng cũng xuất hiện ở dạng hình tròn, hình vuông, hình bát giác và các hình dạng trang trí công phu khác.
Các công trình kiến trúc hiện đang thu hút các học giả, kiến trúc sư và kỹ sư trở lại thành phố sa mạc để xem chúng có thể đóng vai trò gì trong việc giữ cho chúng ta mát mẻ trong một thế giới đang nóng lên từng ngày mặc dù nhiều tháp hứng gió của thành phố hiện nay đã không còn được sử dụng.
Có hai lực chính dẫn không khí đi qua và đi xuống các cấu trúc: Gió mát thổi ở độ cao hơn được đẩy đi xuống thông qua những khe hẹp theo chiều dọc, đôi khi tràn qua các vũng nước dưới lòng đất để làm mát thêm, liền sau đó sẽ đẩy khí nóng trong nhà đi lên và đi ra ngoài thông qua một khe mở ở phía đối diện đầu bắt gió.
Chiều cao của nó đều được tinh chỉnh để cải thiện khả năng hút gió của tháp xuống những căn phòng bên dưới. Hình dạng của tháp, cùng với các yếu tố như bố cục của ngôi nhà, hướng tháp quay, lỗ thông gió, cấu hình bên trong.
-
- Các tháp đón gió của Iran đã truyền cảm hứng cho các thiết kế hiện đại ở châu u, Mỹ và các nơi khác, khi các kiến trúc sư hướng tới các hình thức làm mát tự nhiên. (Ảnh: Pixabay)
Một số công nghệ làm mát sớm nhất đến từ Ai Cập cách đây 3.300 năm
Từ xa xưa, khi con người sống trong môi trường sa mạc nóng bức, người ta sử dụng gió để làm mát các tòa nhà. Cho dù nó được phát minh lần đầu ở nơi nào thì những tháp đón gió này đã trở nên phổ biến trên khắp Trung Đông và Bắc Phi. Fatemeh Jomehzadeh thuộc Đại học Công nghệ Malaysia và các đồng nghiệp, có thể tìm thấy nhiều kiến trúc khác mô phỏng theo các tháp đón gió của Iran, ở Qatar và Bahrain, Malqaf của Ai Cập, Mungh của Pakistan và nhiều nơi khác.
Theo các nhà nghiên cứu Chris Soelberg và Julie Rich thuộc Đại học Bang Weber ở Utah, một số công nghệ đón gió sớm nhất xuất hiện từ Ai Cập cách đây 3.300 năm. Ở đây, các tòa nhà có những bức tường dày, ít cửa sổ hướng ra Mặt trời, các lỗ mở để đón không khí ở phía bên này để đón gió vào và một lỗ thông hơi ở phía bên kia - được gọi là kiến trúc malqaf trong tiếng Ả Rập. Mặc dù một số người cho rằng nơi sản sinh ra chiếc tháp đón gió chính là Iran.
Trong khí hậu khô nóng của Yazd, những công trình kiến trúc này rất phổ biến, cho đến khi thành phố trở thành điểm nóng của những tòa tháp cao vút được trang trí công phu để tìm kiếm gió sa mạc. Thành phố lịch sử Yazd đã được Unesco công nhận là Di sản Thế giới vào năm 2017, một phần là do sự có mặt của các công trình tháo đón gió làm mát tự nhiên này.
Nền văn minh Ba Tư được nhiều người coi là nơi bắt nguồn giúp con người chế tạo các biến thể cấu trúc sau này về làm mát không khí. Chẳng hạn như kết hợp nó với hệ thống tưới tiêu hiện có của nó để giúp làm mát không khí trước khi thải ra khắp nhà.
Các tòa tháp đón gió mang ý nghĩa văn hóa
Ngoài việc có chức năng là làm mát nhà, các tòa tháp còn mang một ý nghĩa văn hóa sâu sắc. Parham Kheirkhah Sangdeh đã nghiên cứu sâu rộng về ứng dụng khoa học và văn hóa xung quanh của các tháp đón gió trong kiến trúc đương đại tại Đại học Ilam ở Tehran, Iran. Ông nói rằng những bất tiện như côn trùng xâm nhập vào máng trượt và bụi và rác bay từ sa mạc vào đã khiến nhiều người quay lưng lại với các tháp đón gió truyền thống. Thay vào đó là các hệ thống làm mát cơ học, chẳng hạn như các loại điều hòa không khí thông thường. Thông thường, những lựa chọn đó được cung cấp bởi nhiên liệu hóa thạch và sử dụng chất làm lạnh hoạt động như khí nhà kính mạnh nếu thải vào khí quyển.
Ở Yazd, các tháp đón gió cũng là một phần của đường chân trời như Đền lửa Zoroastrian và Tháp im lặng. Trong số đó có tháp đón gió tại Dowlatabad Abad Gardens, được cho là cao nhất thế giới với độ cao 33m (108ft) và là một trong số ít các tháp đón gió vẫn còn hoạt động. Nằm trong một tòa nhà hình bát giác, nó nằm quay mặt về đài phun nước dọc theo những hàng cây thông.
Kheirkhah Sangdeh cũng nhận thấy các thiết bị làm mát truyền thống cổ này bị thay thế nhiều bởi một phần là do xu hướng của công chúng tương tác với các công nghệ từ phương Tây.
Nhà sử học về kiến trúc Iran Elizabeth Beazley viết vào năm 1977 rằng nếu không được bảo trì liên tục, khí hậu khắc nghiệt của Cao nguyên Iran đã làm mòn đi nhiều công trình kiến trúc từ các cửa hứng gió cho đến những ngôi nhà mát mẻ này.
Các phương pháp làm mát không dùng nhiên liệu hóa thạch như tháp đón gió đã xuất hiện nhiều nơi ở phương Tây, mặc dù ở hình thức không đẹp bằng ở Iran.
Kheirkhah Sangdeh hy vọng sẽ thấy các tháp đón gió của Iran được duy trì để bổ sung khả năng làm mát tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà hiện có.
Nhưng ông đã gặp nhiều rào cản đối với công việc của mình trong bối cảnh căng thẳng quốc tế đang diễn ra, đại dịch coronavirus và tình trạng thiếu nước đang diễn ra. Kheirkhah Sangdeh nói: “Mọi thứ tồi tệ ở Iran đến nỗi mọi người phải gánh chịu nó từng ngày”
Kheirkhah Sangdeh nói: "Cần phải có một số thay đổi trong quan điểm văn hóa để sử dụng những công nghệ này. Mọi người cần hiểu lịch sử quá khứ và hiểu tại sao việc bảo tồn năng lượng lại quan trọng. Nó liên quan tới việc duy hộ lịch sử văn hóa và tầm quan trọng của việc bảo tồn năng lượng".
-
- Tháp đón gió đã được ứng dụng thiết kế trong các tòa nhà công cộng. (Ảnh: Pixabay)
Khi con người tìm kiếm các giải pháp bền vững cho tình trạng nhiệt độ nóng lên, kiến trúc làm mát tự nhiên này đã có mặt ở phạm vi rộng hơn.
Trong khi các nhà nghiên cứu như Kheirkhah Sangdeh lập luận rằng tháp đón gió có thể làm mát ngôi nhà mà không cần nhiên liệu hóa thạch, công trình khéo léo này đã nhân rộng ra khắp thế giới.
Ở Anh, khoảng 7.000 biến thể của tháp đón gió đã được thiết kế trong các tòa nhà công cộng từ năm 1979 đến 1994. Có thể nhìn thấy chúng từ các tòa nhà như Bệnh viện Hoàng gia Chelsea ở London, đến các siêu thị ở Manchester.
Hoa Kỳ cũng áp dụng nhiều các thiết kế lấy cảm hứng từ đây. Một ví dụ như vậy chính là trung tâm du lịch tại Vườn quốc gia Zion ở miền nam Utah. Công viên nằm trên một cao nguyên sa mạc cao, có thể so sánh với Yazd về khí hậu và địa hình, và việc sử dụng các công nghệ làm mát đón gió tự nhiên gần như đã loại bỏ nhu cầu sử dụng điều hòa không khí cơ học. Các nhà khoa học đã ghi nhận sự chênh lệch nhiệt độ 16C (29F) giữa bên ngoài và bên trong trung tâm du lịch, mặc dù có nhiều người thường xuyên đi qua.
Những tháp đón gió hiện đại hóa này có chút tương đồng với các công trình kiến trúc cao chót vót của Iran. Trên một tòa nhà ba tầng trên một con đường đông đúc ở phía Bắc London, các tháp đón gió nhỏ màu hồng nóng cho phép thông gió tự động. Trên đỉnh một trung tâm mua sắm ở Dartford, có thể thấy nhiều tháp đón gió hình nón xoay để đón gió.
Trong khi đó, tại hội chợ World Expo ở Dubai dự kiến sẽ xây tháp gió vào tháng 10 năm nay, như một phần của mạng lưới các tòa nhà hình nón trong gian hàng của Áo, nơi công ty kiến trúc Áo Querkraft đã lấy cảm hứng từ tiếng Ả Rập - một phiên bản barjeel của tháp gió.
Các tháp đón gió của Iran đã truyền cảm hứng cho nhiều kiến trúc sư và con người ngày nay ứng dụng vào thực tiễn. Trong khi biến đổi khí hậu đang nóng lên từng ngày, các tháp gió này sẽ có thể là sự lựa chọn của con người trong tương lai. Đó cũng là di sản văn hoá mang biểu tượng cho nét đặc trưng của người Ba Tư cổ đại.
Ngọc Mai
