Tokom boravka u Beneventu, malom italijanskom gradu nedaleko od Napulja, profesor Adrian Bejan sa Duke univerziteta primetio je neobičan arhitektonski obrazac - gotovo svi krovovi u tom kraju imali su isti oblik. Posebno mu je zapalo za oko da manji i stariji objekti u tom naselju imaju niže krovove, što je na prvi pogled mogao biti samo odraz tadašnjih estetskih normi. Ipak, Bejan je posumnjao da se iza tog vizuelnog jedinstva možda krije nešto više od pukog stila.
Ilustracija (Foto: Pexels)
S obzirom da je Bejan svetski priznati stručnjak za termodinamiku i procese prenosa toplote, odlučio je da tu pojavu detaljno analizira koristeći naučne metode, a u ovome mu je pomogao kolega Pezhman Mardanpour sa Univerziteta Florida International.
Istražili su kako oblik krova utiče na zadržavanje toplote unutar zgrade. Njihova zajednička studija objavljena je u naučnom časopisu International Communications in Heat and Mass Transfer.
Oglas
Bejan je pojasnio da vazdušni džepovi predstavljaju odlične termoizolatore, a da tavanski prostor, bez obzira na oblik, funkcioniše upravo kao jedan vazdušni džep. U vremenima kada je ušteda energije bila pitanje opstanka, a ne moderne ekološke svesti, ovakva rešenja su bila od ključnog značaja.
Kroz matematičke proračune, dvojica istraživača su uporedila dva geometrijska oblika krova: klasični trouglasti i konusni oblik. Zaključili su da visina vrha krova značajno utiče na kretanje vazduha unutar tavanskog prostora.
Kada je vrh niži od jednog metra, vazduh struji mirno i ravnomerno, slično vodi koja se sliva niz strane lavaboa. Međutim, kada je vrh viši od tog praga, protok postaje turbulentan i nepredvidiv poput dima na vetru, što dovodi do većih gubitaka toplote.
Na osnovu tih saznanja, autori preporučuju sledeće proporcije za energetski efikasne krovove: ako je visina krova manja od jednog metra, širina krova treba da bude tri do četiri puta veća od visine. U slučajevima kada krovni vrh prelazi tu visinu, idealan odnos visine i širine je 1:1, odnosno treba koristiti oblik jednakostraničnog trougla.
Proporcije krova za veću enegretsku efikasnost (Foto: Adrian Bejan, Duke University)
Ono što je posebno zanimljivo jeste da su upravo ovakvi odnosi česti kod tradicionalnih kuća širom sveta, uključujući i one koje je Bejan posmatrao u južnoj Italiji.
On je istakao da, iako tadašnji graditelji verovatno nisu poznavali principe termodinamike, empirijska iskustva su ih vodila ka efikasnim rešenjima. Moguće je da su jednostavno primećivali da je komšijin dom topliji, pa su prekopirali oblik njegovog krova.
Profesor Bejan smatra da i današnje arhitekte mogu izvući pouku iz ovih saznanja. Iako je moderna gradnja sve više usmerena ka uštedi energije, često se zanemaruje fizička forma samog objekta. Po njegovom mišljenju, razmatranje oblika zgrada moglo bi dovesti do dodatnih poboljšanja u energetskoj efikasnosti.
