Bagaimana Orang 3.000 Tahun Lalu Menciptakan AC Kuno di Gurun : Beroperasi Tanpa Suara dan Tidak Memerlukan Listrik

MICHAEL WING

Mereka berdiri menjulang, bekerja tanpa suara untuk menjaga penduduk setempat di Yazd tetap sejuk selama musim panas. Seperti penjaga berbahu lebar, mereka memecah horizon yang berdebu, menjulur vertikal di cakrawala. Inilah pengkondisian udara zaman kuno.

Selama berabad-abad, menara- menara keramik tinggi dengan pintu- pintu di atasnya telah menjaga—dan masih menjaga—orang tetap nyaman dengan menangkap angin untuk mengkondisikan udara dalam ruangan. Disebut “badgir”, secara harfiah berarti penangkap angin dalam bahasa Farsi, mereka digunakan di tempat-tempat seperti di Yazd, Iran, salah satu kota terpanas dan paling kering di dunia. Sebagai bagian dari infrastruktur kota, menara-menara ini membantu mendinginkan bagian dalam rumah dan bangunan. Mereka menjaga bahan makanan yang mudah rusak tetap sejuk, memompa udara dingin ke dalam ruangan es bawah tanah.

Dalam beberapa hal, unit AC kuno ini lebih baik daripada yang ada saat ini. “Badgir” berjalan secara pasif, tanpa sumber daya listrik, bahkan saat angin tidak bertiup. Dan mereka tidak menimbulkan suara. Namun kini, “badgir” sebagian besar telah ditinggalkan oleh tipe modern yang berisik dan mahal.

Mungkin kecerdasan dan kesederhanaan solusi pendinginan kuno seperti ini pantas mendapat perhatian lebih. Mereka bahkan mungkin menginspirasi terobosan baru yang akan datang. Jika jaringan listrik pernah mengalami kegagalan bagi kita orang modern, “badgir” tidak akan meninggalkan kita dalam keadaan terombang-ambing di udara.

Kita akan menjelajahi lebih jauh tentang keajaiban penangkap angin tradisional ini.

Orang Kuno Punya Pembeku Gratis

Di kota-kota modern, terutama di musim panas, AC sangat penting di banyak belahan dunia. Ini berisik, kaku, dan bagi beberapa orang, tidak terjangkau. Namun solusi sederhana mungkin ditemukan di masa lalu. Sebagai unit pendinginan pasif, “badgir” menggunakan angin dan arus konveksi, bukan listrik, untuk mendinginkan ruangan.

Menara-menara seperti cerobong asap ini digunakan di iklim gurun sejak 3.000 SM. Di daerah- daerah kering seperti Yazd di dataran tinggi Iran, suhu rata-rata mencapai 100 derajat Fahrenheit (38 derajat Celsius) pada bulan Juli, sementara curah hujan rata-rata hanya 1,9 inci (49 milimeter) per tahun. Namun, bahkan di sini, hembusan udara yang lebih sejuk masih bertiup di atas, di sinilah peran menara angin.

Arah angin dominan berbeda dari tempat ke tempat. Mereka bisa satu arah, dua arah, atau multi-arah. “Badgir” dihadapkan ke arah angin sesuai dengan kondisi iklim setempat. Di Yazd, misalnya, di mana “badgir” paling banyak dan masih ada— dan berfungsi—ada versi satu sisi, dua sisi, empat sisi, atau oktagonal. Mereka memiliki sudut-sudut yang jelas untuk mengarahkan hembusan angin ke bawah daripada membiarkan udara mengalir di sekitar.

Semakin tinggi udara, semakin sedikit debunya. Namun partikel- partikel yang masuk ke dalam corong angin disaring saat udara turun dan melambat. Banyak penangkap angin di Yazd dilengkapi dengan filter untuk menghilangkan debu. Pintu- pintu kadang juga dipasang untuk menjaga bangunan tetap hangat di musim dingin.

Tumpukan Cerobong Terbalik

Di dunia Barat, orang mengenal perapian dan cerobong asap sebagai pusat rumah, memberikan kehangatan, memungkinkan udara panas keluar ke atas. Prinsip ini beroperasi secara terbalik dengan menara angin, yang mengambil udara dingin dari atas, memungkinkannya turun ke dalam gedung, seperti halnya udara dingin, karena gradien suhu.

Mirip dengan cerobong asap, udara di dalam “badgir” disalurkan secara vertikal, seringkali menembus saluran es bawah tanah. Meskipun tekanan angin membantu mendorong udara ke bawah, gaya lain seperti konveksi, daya apung, dan gravitasi membantu dalam hal ini. Gaya pasif ke bawah ini disebut efek cerobong asap. Hal ini memungkinkan “bad- gir” untuk beroperasi bahkan ketika angin tidak bertiup.

Kebalikan dari cara perapian bekerja, udara yang lebih dingin dari atas ini disirkulasikan di seluruh bangunan melalui arus silang di setiap lantai sebelum keluar melalui pintu keluar lain di atasnya.

Menangkap Kesejukan di Bawah Tanah

Sama seperti orang-orang saat ini, terutama selama gelombang panas musim panas, orang kuno harus menyimpan minuman dingin dan makanan mudah rusak di tempat yang sejuk. Karena tidak  memiliki alat pendingin modern, mereka menggali ke dalam tanah. Di sini, tanah atau kanal bawah tanah akan menjaga suhu dingin yang konstan, diatur oleh inersia termal. Pada kedalaman seperti itu, hawa dingin dari musim dingin sebelumnya tidak pernah sepenuhnya mencair. Oleh karena itu, dinginnya berlanjut hingga musim panas, menghasilkan pembekuan dalam setahun penuh.

“Badgir” adalah standar untuk AC di zaman kuno. Mereka bahkan dianggap sebagai simbol status bagi mereka yang mampu membelinya. Meskipun ratusan masih bertahan—di tempat seperti Iran dan Mesir—mereka sebagian besar diabaikan oleh arsitek pada akhir abad ke-20. Sementara itu, jenis modern yang lebih bising dan lebih banyak mengonsumsi listrik lebih dominan.

Namun, belakangan ini para desainer modern telah mengambil pelajaran dari sejarah. Melihat kembali ke penangkap angin, mereka menemukan inspirasi untuk desain baru. PNC PLAZA di Pittsburgh dan cerobong suryanya, misalnya, menggunakan konsep kuno termodinamika, seperti yang ditemukan pada “badgir”. Dengan meningkatnya permintaan akan solusi arsitektur ramah lingkungan saat ini, “badgir” memungkinkan bisa mendapatkan angin segar kedua. (sun)