اخرج إلى الشارع في أغسطس، ولن تكون الحرارة طقساً. إنها حقيقة مادية تقرر أين ستمشي، وكم ستقف، وأي جانب من الشارع ستسلك، وما إذا كنت ستجلس في الهواء الطلق أصلاً. والناس ينظّمون يومهم كله حولها دون أن ينتبهوا إلى أنهم يفعلون ذلك.
والمباني تنظّم نفسها حولها هي الأخرى، أو تُخفق في ذلك فتدفع الثمن كل ساعة على مدى عقود. ففي معظم أنحاء العالم يكون المناخ اعتباراً تصميمياً بين اعتبارات أخرى. أما هنا فهو الاعتبار التصميمي، ويأتي قبل كل شيء، لأن معظم القرارات التي تحدد مقدار الجهد الذي سيبذله المبنى تُتَّخذ في الأسابيع الأولى من التصميم.
والصيغة غير المفيدة لهذا النقاش تعامل الحرارة بوصفها مشكلة هندسية تُحلّ بالأجهزة الميكانيكية. وهذا ممكن، وينتج مبانيَ مريحة باهظة التشغيل ومعتمدة حرارياً على آلاتها. لكن السؤال الأجدر بالطرح هو: كم من هذا العمل تستطيع العمارة أن تُنجزه قبل أن يبدأ نظام التبريد؟
التوجيه أرخص قرار متاح
أنجع قرار حراري منفرد في مبنى خليجي لا يكلّف شيئاً: اتجاه واجهاته.
فالواجهتان الشرقية والغربية تتلقيان شمساً منخفضة الزاوية صباحاً وعصراً، حين يكون الهواء حاراً أصلاً وتصعب حماية المبنى من شمس تصل أفقياً. أما الواجهة الجنوبية فتتلقى شمساً أعلى زاوية يمكن ضبطها ببروز أفقي. والواجهة الشمالية هي الواجهة الوديعة.
والمبنى الذي تتجه واجهاته الطويلة شمالاً وجنوباً، وتتحمل نهاياته القصيرة التعرض الشرقي والغربي، يكون قد خفّض حمله التبريدي تخفيضاً كبيراً مقارنةً بالمبنى نفسه لو أُدير تسعين درجة. ولم يُنفق شيء. فالقرار اتُّخذ أثناء تشكيل الكتلة، في فترة بعد الظهر.
ولهذا تحديداً يكون ضغط مرحلة التصميم المفاهيمي مكلفاً في هذا المناخ. فالتوجيه وتشكيل الكتلة وعمق المسقط تُحسم في المرحلة الثانية وتُثبَّت عملياً بعدها، وهي التي تضع السقف الأعلى لكفاءة المبنى. وكل ما يليها تخفيف للأثر.
والتعقيد، لا سيما في المواقع البحرية، أن أفضل إطلالة وأسوأ توجيه يجتمعان في الغالب. فالإطلالة البحرية الغربية هي العلاوة التجارية والمشكلة الحرارية في آن واحد. وحلّ ذلك تمرين تصميمي لا تنازل: كواشف عميقة، وتظليل خارجي، وهندسة شرفات، ومواصفات زجاج، وتوزيع الغرف التي تحتاج الإطلالة في مقابل تلك التي لا تحتاجها.
التظليل قبل الزجاج
أنجع سبيل للتعامل مع الاكتساب الشمسي هو منعه من بلوغ الزجاج. فما إن يعبر الإشعاع الشمسي الزجاج حتى يصبح داخل المبنى ووجب طرده ميكانيكياً، بكلفة تتكرر كل يوم من عمر المبنى.
ولذلك فإن التظليل الخارجي أثمن من أي مواصفة زجاج، وهو يعمل بصورة مختلفة على كل واجهة. فالبروزات الأفقية تعالج الشمس المرتفعة وتناسب التزجيج الجنوبي، والزعانف الرأسية تعالج الشمس منخفضة الزاوية وتناسب الشرق والغرب. وأداة تظليل واحدة تُطبَّق بشكل موحد حول المبنى تؤدي الدور الصحيح على واجهة واحدة والدور الخاطئ في سائر الواجهات.
والشرفات، حين يوفّرها الموجز السكني، أدوات تظليل تصادف أنها مرافق أيضاً. وعمقها قرار حراري بقدر ما هو قرار فراغي.
ثم تتولى مواصفة الزجاج ما يعجز عنه التظليل. والإغراء في المشاريع السكنية الفاخرة هو التزجيج الكامل الارتفاع في كل الواجهات، والموقف الصادق أن ذلك ممكن لكن له عواقب: حمل تبريدي أعلى، وكلفة تشغيل أعلى، وانعدام راحة قرب الزجاج لا تعالجه الأجهزة معالجة كاملة مهما بلغت. فالساكن الذي يتجنب الجلوس قرب نافذته قد خُذل بقرار اتُّخذ قبل انتقاله بزمن طويل.
الكتلة الحرارية وإيقاع اليوم
مناخات الخليج ذات مدى حراري يومي كبير، وقد استثمرت العمارة التقليدية في المنطقة هذا المدى عبر الكتلة الحرارية: إنشاء ثقيل يمتص الحرارة نهاراً ويطلقها ليلاً، فيلطّف الداخل دون آلات.
وهذا المنطق لا ينتقل مباشرةً إلى برج مكيَّف بالكامل، حيث يُحفظ الداخل عند درجة حرارة ثابتة ولا يبقى للكتلة كثير مما تعمل عليه. لكنه يظل وجيهاً في المباني منخفضة الارتفاع، وفي الفراغات الانتقالية وشبه الخارجية، وفي معالجة الأسطح التي يلمسها الناس. فالمقعد الحجري المظلل صالح للاستعمال بعد الظهر؛ أما المعدني فلا.
والنقطة الأوسع أن تقاليد البناء المحلية كانت استجابات لهذا المناخ، تطوّرت على مدى طويل دون عون ميكانيكي. فالأفنية، والبراجيل، والفتحات العميقة، والعتبات المظللة، والأزقة الضيقة المظللة، كانت أدوات مناخية قبل أن تكون رموزاً ثقافية. واستعارة مظهرها دون وظيفتها زخرفة؛ أما استعارة منطقها فهي عمارة.
الفراغ بين المباني
كثيراً ما تُعامَل الراحة في الهواء الطلق بوصفها مشكلة المشهد الطبيعي، وهي في معظمها مشكلة العمارة.
فصلاحية أي فراغ خارجي للاستعمال في الأشهر الأشد حرارة تتوقف على الظل وحركة الهواء وحرارة الأسطح، وهذه الثلاثة تحددها كتلة المبنى. فالتشكيل الكتلي يقرر أين تقع الظلال على مدار اليوم. وموضع المباني إما أن يوجّه النسيم السائد أو أن يحجبه. والمواد تحت الأقدام إما أن تخزّن الحرارة أو تعكسها.
وتستحق حركة الهواء تشديداً خاصاً لأنها مجانية ويسهل إتلافها. فكتلة متصلة تعترض الرياح السائدة تخلق هواءً راكداً خلفها بصفة دائمة. أما تفتيت الكتلة، أو رفع أجزاء منها، أو توجيهها لاستقبال النسيم، فلا يكلّف شيئاً في المرحلة المفاهيمية ولا يمكن إضافته لاحقاً.
وفي مشاريع المنتجعات والمخططات الشاملة يصبح هذا هو الفارق بين مشروع تُسكَن فراغاته الخارجية وآخر ينتقل ضيوفه بين نقاط مكيّفة بأسرع ما يمكنهم.
الماء والزراعة وما يفعلانه فعلاً
يوفّر كل من العناصر المائية والزراعة تبريداً حقيقياً عبر التبخّر والظل، ويحمل كلاهما كلفة موارد في مناخ قاحل. والسؤال التصميمي هو ما إذا كانا موضوعين حيث يختبرهما الناس.
فمسطح مائي كبير يُرى من بعيد زخرفة. ومسطح متواضع بجوار مقعد مظلل أداة تبريد. ومظلة شجرية فوق مسار للمشي تفعل للراحة أكثر مما تفعله مساحة مزروعة أوسع لا يمرّ بها أحد. فالموضع أهم من الكمية.
واختيار الأنواع النباتية مقيَّد بالحرارة والملوحة وتوافر المياه، وهذا يرجّح تصميم المشهد الطبيعي حول ما سينمو فعلاً، بدلاً من تحديد ما يبدو جميلاً على الرسم ثم استبداله كل سنتين.
التصميم لطريقة تقادم المبنى
تعمل الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والرطوبة، ثم الملوحة في المواقع الساحلية، على غلاف المبنى عملاً متصلاً. فالمواد المانعة للتسرب تتحلل، والطلاءات تتطبشر، والمعادن تتآكل، والدورات الحرارية تُرخي الوصلات.
ولا شيء من ذلك درامي، وكله تراكمي. وقرارات المواصفات والتفاصيل المتخذة في مرحلة التصميم الفني هي التي تحدد ما إذا كان المبنى سيبدو حسناً بعد خمسة عشر عاماً أم متهالكاً بعد ثمانية، كما تحدد سهولة الوصول للصيانة ما إذا كانت الصيانة المفترضة ستحدث فعلاً. فالواجهة التي يتطلب تنظيفها معدات وصول متخصصة ستُنظَّف أقل مما افترضت المواصفة.
مفاهيم شائعة خاطئة
«الحرارة مشكلة هندسية تُحلّ بالأجهزة الميكانيكية»
هذا ممكن، وينتج مبانيَ مريحة باهظة التشغيل ومعتمدة حرارياً على آلاتها. والسؤال الأجدر بالطرح هو كم من العمل تستطيع العمارة أن تُنجزه أولاً.
«التزجيج الكامل الارتفاع ممكن بلا عواقب حقيقية في المشاريع الفاخرة»
هو ممكن — لكنه يُنتج حملاً تبريدياً أعلى، وكلفة تشغيل أعلى، وانعدام راحة قرب الزجاج لا تعالجه الأجهزة معالجة كاملة.
«أدوات التظليل تعمل بالطريقة نفسها على كل واجهة»
البروزات الأفقية تناسب التزجيج الجنوبي، والزعانف الرأسية تناسب الشرق والغرب. وأداة واحدة تُطبَّق بشكل موحد تؤدي الدور الصحيح على واجهة واحدة والدور الخاطئ في سائر الواجهات.
«مهمة المشهد الطبيعي أن يبدو جميلاً في الصور التخيلية»
مسطح مائي كبير يُرى من بعيد زخرفة. ومسطح متواضع بجوار مقعد مظلل أداة تبريد. فالموضع أهم من الكمية.
ما يعنيه ذلك للموجز التصميمي
- احسم التوجيه قبل أي شيء آخر — فهو أرخص قرار حراري متاح
- ظلّل الزجاج قبل تحديد مواصفته؛ فالتظليل يعمل أكثر مما يستطيع التزجيج يوماً
- اختبر التشكيل الكتلي من حيث الظل وحركة الهواء قبل تصميم المشهد الطبيعي حوله
- طابِق نوع أداة التظليل مع كل واجهة، بدلاً من مواصفة واحدة للمبنى كله
- حدّد نظام الصيانة المتوقع للغلاف، فهو الذي يقرر كيف يتقادم المبنى فعلاً
هذه قرارات معمارية ذات عواقب ميكانيكية، لا العكس، وكلها تُتَّخذ قبل تحديد حجم نظام التبريد.
وتضم محفظتنا مشروع Al Ghaf Tower في دبي، المسمّى تيمناً بالشجرة الوطنية لدولة الإمارات — وهي نوع ينجو في هذا المناخ بالتكيّف لا بالمقاومة. وهذا وصف منصف للطريقة التي صُمِّم المبنى ليسلكها، لا لاسمه فحسب.
وللاطلاع على المراحل التصميمية التي تُتَّخذ فيها هذه القرارات، انظر مراحل RIBA. وللصيغة الخاصة بالأبراج من هذه المسألة، انظر تصميم الأبراج السكنية الشاهقة في دبي، ولمعرفة كيف تتوسع هذه الاعتبارات إلى مشروع تطوير كامل، انظر التخطيط الشامل في الخليج. ويسعدنا دائماً أن نناقش أي موجز تصميمي في هذا المناخ. تحدّث إلينا.