As soluções oferecidas pela arquitectura mediterrânica antiga dão-nos algumas dicas sobre como resolver os problemas de arrefecimento do ar, evitando ao mesmo tempo plantas consumidoras de energia para proporcionar conforto em edifícios modernos.
O ar condicionado artificial está a tornar-se cada vez mais corrente na arquitectura moderna: no entanto, pode ter efeitos negativos na saúde e há um custo associado ao elevado consumo de electricidade. As investigações de sustentabilidade ambiental sugerem explorar as pérolas da sabedoria dos nossos antepassados, que já encontraram soluções simples, económicas e seguras para ultrapassar o problema.
O clima do Médio Oriente é quente e seco, com temperaturas exteriores diárias durante o Verão de 40°C a 55°C: nesta condição, estratégias particulares foram adoptadas no passado pelas populações locais para melhorar as condições de vida.
Em primeiro lugar, a disposição das casas é a primeira escolha que permite tirar partido da presença do sol e do vento, para que os edifícios se protejam mutuamente do sol e permitam uma maior ventilação.
Em segundo lugar, as mais avançadas tecnologias de arrefecimento natural foram desenvolvidas a partir da cultura árabe e persa: malqaf, qa'a e bad-ghir são três exemplos de edifícios antigos que tiram partido da ventilação natural.
O Malqaf é uma torre utilizada para apanhar o ar situada numa posição elevada no topo dos edifícios, com uma coroa de coluna à volta voltada para os ventos dominantes. Durante a noite, as paredes da torre absorvem o calor do ar contido na torre e o ar arrefecido mais denso desce dentro do edifício; durante o dia, as paredes servem para manter a temperatura mais baixa (na presença de vento, este processo é acelerado). As Malqaf são edifícios enormes: Os iranianos podem ter 5-8 metros de altura; os egípcios caracterizam-se por uma cobertura de madeira inclinada de 30-45°; no Paquistão há milhares de apanhadores de vento, todos alinhados e orientados na mesma direcção, porque nessa região o vento sopra sempre da mesma direcção. Torres mais sofisticadas foram construídas com almofadas que as pessoas podiam orientar-se a partir do edifício, dependendo do vento.
Outro edifício interessante é o Qa'a, descendente da tradição turca e tirando partido do princípio da extracção do ar. A fuga do vento é uma brecha situada a sotavento, que permite a fuga do ar mais quente do interior, graças à descompressão criada na abertura, que por sua vez move o fluxo de ar. O princípio subjacente ao Qu'a é simples: durante o Verão, o ar quente do ambiente tende a subir alto e sai das aberturas e permite a entrada de ar mais fresco; durante o Inverno, as aberturas são fechadas com vidro e o efeito de estufa aquece o edifício.
O Bad-ghir (literalmente "apanhador de vento") é outro sistema utilizado no Golfo. O processo subjacente é a ventilação térmica (convecção): a estrutura é uma torre com paredes leves (geralmente quadradas) e dividida em altura ou mais sectores, quadrados ou triangulares. Independentemente do local onde a torre está situada, da estação ou da hora do dia, pelo menos dois sectores consecutivos estarão à sombra e isto determinará, dentro da torre, um duplo fluxo paralelo de ar quente de exaustão e um frio de entrada. O Bad-ghir também tira partido do mesmo princípio por detrás do Malqaf, de ar quente a subir e ar frio a descer. Se a torre, a altura e a orientação forem bem concebidas, podemos conceder de 6°C a 10°C de arrefecimento.
Os refrigeradores naturais mais eficazes na cultura árabe tradicional são as fontes: estas populações já estavam conscientes do poder da evaporação para arrefecer o ar. O arrefecimento evaporativo é um processo onde o efeito da evaporação das moléculas de água do ar é utilizado como reservatório térmico natural: o calor sensível do ar é dado às moléculas de água sob a forma de calor latente, para permitir a evaporação. Uma fonte construída na parte média-baixa de um colector de vento pode aumentar o efeito do arrefecimento do ar através da evaporação. Na maioria das vezes é construída no interior da fonte uma placa esculpida em mármore chamada salsabil: a superfície irregular garante um maior movimento das moléculas de água. Outra forma de controlar o microclima foi a mashrabìya, uma tela de madeira talhada, aplicada nas aberturas das fachadas, cuja função era baixar a temperatura do ar e aumentar a humidade, graças ao material utilizado.
Um exemplo famoso é o edifício Muhib Al Din Ashafei no Cairo, no Egipto (1350 a.C.): o malqaf, situado a montante do vento, capta o ar dos ventos dominantes, deixa-o fluir pelo edifício, onde existe uma fonte que aumenta a humidade relativa e baixa a temperatura do ar. O fluxo de ar sai graças ao efeito de empilhamento, através das grelhas de madeira situadas no clerestório que está em contacto directo com os raios de sol e, portanto, aumenta o efeito desejado. O aquecimento natural do clerestório não influencia o microclima, porque está situado no topo do telhado e muito longe do espaço habitável.
Outro caso interessante de utilização da evaporação para arrefecer a temperatura é o Palácio Ziza em Palermo (IT), construído em 1166 durante o domínio normando (após séculos em que a Sicília foi dominada pelo Império Muçulmano) do Rei Guglielmo II. As paredes maciças servem de barreira para proteger a parte interna do palácio do aquecimento solar. Um longo corredor foi construído no lado oeste do palácio, onde as aberturas para o exterior nesta área são reduzidas ao mínimo, para evitar que o sol aqueça o palácio no Verão. Mas o expediente mais impressionante utilizado neste palácio é a enorme fonte em frente do edifício, que não serviu apenas como ferramenta decorativa: o ar escumando a água concedeu uma brisa fresca a fluir até à fachada, que foi marcada com clerestories para permitir que fluísse para dentro, chegando à sala da fonte. A presença de água aumentava a humidade relativa do ar, antes mesmo de começar a fluir para as partes superiores do edifício. Os fluxos de ar fresco que entravam no edifício estavam a tomar o lugar dos mais quentes, esgotando-se a partir das torres de alta ventilação. Além disso, o hall central do segundo andar do edifício e os seus espaços adjacentes foram abertos no telhado, garantindo a circulação do ar devido ao efeito de empilhamento; os pequenos clerestórios nos lados leste e oeste asseguravam a ventilação horizontal, para acrescentar ao efeito de empilhamento abaixo mencionado.