Vetar je prirodan, besplatan, obnovljiv i zdrav resurs. Shodno tome, ništa nije racionalnije od korišćenja vetra za poboljšanje toplotnog komfora objekata. Svest o konačnosti resursa i težnji da se smanji potrošnja energije uklonile su sisteme za klimatizaciju iz skoro svih projekata. Arhitekte i inženjeri se okreću ka pasivnim sistemima kako bi poboljšali toplotni komfor. Očigledno je da postoje ekstremni klimatski uslovi od kojih ne možemo da pobegnemo, pa pribegavamo upotrebi veštačkih sistema. Međutim, u velikom delu kopnene površine moguće je obezbediti ugodan protok vazduha iz okoline pomoću pasivnih sistema, posebno ako se ovo uzme u obzir tokom faza projektovanja.
Bolnica Sarah Kubitschek u Salvadoru u Brazilu (foto: Nelson Kon)
Ovo je veoma složena tema, pa su u nastavku prikazani pristupi konceptima u okviru već realizovanih projekata. Ventilacioni sistemi koji se mogu „ugraditi“ u projekat (prirodna unakrsna ventilacija, prirodno indukovana ventilacija, efekat dimnjaka i evaporativno hlađenje) u kombinaciji sa pravilnom upotrebom elemenata konstrukcije omogućavaju poboljšanje toplotnog komfora i smanjenje potrošnje energije.
Prirodna unakrsna ventilacija je kada su otvori u određenom okruženju ili konstrukciji postavljeni na suprotnim ili susednim zidovima, što omogućava ulazak i izlazak vazduha. Primenu je našla kod zgrada koje se nalaze u klimatskim zonama sa višim temperaturama. Sistem omogućava stalne promene vazduha unutar zgrade. Vazduh se obnavlja i smanjuje temperaturu u unutrašnjosti.
Oglas
Lee House (foto: Fernando Guerra|FG+SG)
„Lee House“ koju je projektovao Studio MK27 koristi okvire koji omogućavaju puno otvaranje kada su ugrađeni unutar zidova. Projektno rešenje omogućilo je volumen velikih otvora u dva zida koja su postavljena suprotno jedan drugom, pružajući obilnu ventilaciju i stvarajući toplotnu ravnotežu stalnom promenom vazduha.
Prirodno indukovana ventilacija se odnosi na toplotne indukcione sisteme koji se koriste za hlađenje vazduha. Topli vazduh je lakši od hladnog vazduha, pa se u tom slučaju u spoljašnjem ili unutrašnjem okruženju topli vazduh podiže i ide gore a hladni spušta. Kod ovog sistema ventilacije otvori se postavljaju blizu tla, tako da hladan vazduh ulazi u prostor tako što gura masu toplog vazduha gore ka plafonu gde su postavljeni izlazi za vazduh.
Bolnica Sarah Kubitschek u Salvadoru u Brazilu (foto: Nelson Kon)
Odličan primer ovog modela je bolnica Sarah Kubitschek u Salvadoru u Brazilu, koju je projektovao brazilski arhitekta João Filgueiras Lima. Kroz zakrivljeni metalni testerasti krov sa velikim produženjima, provetrava se unutrašnjost i oslobađa topli i nečisti vazduh kroz gornje otvore, dok je i dalje omogućen prodor prirodne svetlosti. Važno je naglasiti da se kod projekata koji brinu o zdravlju izbegava korišćenje sistema koji podrazumevaju unakrsnu ventilaciju, jer može prouzrokovati prenošenje bakterija putem strujanja vazduha.
U vertikalnim zgradama konstantno se koristi vertikalni sistem ventilacije kroz dimnjak. Hladni vazduh vrši pritisak nad toplim vazduhom koji ga pod pritiskom gura gore, kao i kod indukovane ventilacije. Međutim, u ovom slučaju, otvoreni prostori objekta omogućavaju cirkulaciju istog vazduha. Kupola novog nemačkog parlamenta Reichstaga, koju je projektovao Norman Foster, predstavlja primer ovog sistema ventilacije. Kroz vrh sa spoljnjim staklenim zatvaranjem i obrnutim konusom sa panelima koji se ogledaju u centru omogućena je cirkulacija vazduha u objektu. Vazduh se oslobađa kroz otvore na vrhu.
Vrh nemačkog parlamenta Reichstaga (foto: Renate Dodell)
Sedište Urban Development Company (EDU) u Medeljinu karakteriše spoljno oblaganje sastavljeno od visokokvalitetnih montažnih elemenata koji omogućavaju spoljnom hladnom vazduhu da se usmeri ka spoljnjem solarnom dimnjaku, stvarajući toplotu. Ovo se radi sa jednostavnim materijalima koji kontrolišu toplotu i termodinamičke koncepte, konveksnu i termalnu silu, koji generišu promenu temperature vazduha, od hladnog do toplog, stvarajući strujanje vazduha u prostorijama.
Urban Development Company (EDU) u Medeljinu (foto: Alejandro Arango)
Evaporativno hlađenje korišćeno je u sledećim projektima: Le Korbizjea u Čandigaru i Oskara Nimajera u Braziliji. Podrazumeva korišćenje velikih vodenih površina ili jezera, strateški pozicioniranih, u odnosu na dominantne vazdušne struje, ispred zgrada sa otvorima, preko kojih prelazi vetar i nosi sa sobom određeni procenat vlažnosti, obezbeđujući svežinu u sušnim podnebljima.
Pored ventilacionih sistema, takođe treba razmotriti i konstruktivne mehanizme.
Assembly Palace of Chandigarh (foto: Laurian Ghinitoiu)
Brisoleji su izvrsni mehanizmi koji garantuju prirodnu ventilaciju i koji pored kontrolisanja prodiranja sunčevih zraka ako su pravilno projektovane i pozicionirane mogu da garantuju i izvrsnu unutrašnju klimu. Takođe omogućavaju kontrolu direktne ventilacije jer postoji mogućnošću izračunavanja u procentima količine vazduha koja prodire u zavisnosti od veličine otvora.
Šematski prikaz funkcionisanja brisoleja (foto: Matheus Pereira)
Neophodno je razmatranje tipova otvora. Na praktičan način se mora razmisliti o okruženju i u odnosu na njega izabrati prozor. Na primer ukoliko izaberemo dvokrilni klizni prozor, podrazumeva se da će se prilikom otvaranja jedna strana uvek zatvoriti pa će protok vazduha biti 50%. Sa istom veličinom raspona, ako se odlučimo za jednokrilni ili dvokrilni prozor, ventilacija će biti integralna. U zavisnosti od vrste prozora i mogućnosti njegovog otvaranja, zavisiće i ulazak vazduha.
Šematski prikaz otvaranja prozora (foto: Matheus Pereira)
Trebalo bi razmotriti i barijere. Razmislite o okruženju sa dvostruko visokim plafonom, otvorima (vratima) u dnu i sa dva otvora (prozora) postavljena na suprotan zid (kao na slici), a u centru zid visine polovine prostorije. Naravno, centralni zid će delovati kao prepreka i sprečiti strujanje vazduha. Konstruktivni elementi koji mogu pomoći u rešavanju ovakvog problema jesu da se zameni zid tj. da on bude od perforiranih cigli.
Šematski prikaz prostorije sa lošim rasporedom zida u odnosu na otvore (foto: Matheus Pereira)
Različite visine otvora i pregrada (zidova, panela ili nameštaja) koje uređuju prostor takođe mogu direktno da utiču na ventilaciju. Kod svakog projekta se treba obratiti pažnja na vrstu i nivo ventilacije koja se zahteva.
