Ko bi mogao da pretpostavi da ćemo lekciju o održivoj gradnji dobiti baš od termita i da će kopiranje principa termitskog gnezda dati ne samo najbolje rezultati po pitanju klimatizacije već i biti najisplativiji način za dugogodišnje funkcionisanje ljudi u ionako izazovnim okolnostima.
Današnji inženjeri neprestano traže nove i bolje načine za hlađenje zgrada bez upotrebe dodatne energije. Zapravo, rastuća potražnja za klima uređajima je jedno od najkritičnijih pitanja u današnjoj energetskoj debati. Pretpostavlja se da će se 10 novih klima uređaja prodavati svake sekunde u svetu u narednih 30 godina. Kako se planeta zagreva, sve će biti veća potreba za održivim zgradama koje se ne oslanjaju na upotrebu dodatne energije.
Nedavna američka studija objašnjava kako pojedini afrički termiti održavaju hladne i stabilne temperature u svojim gnezdima tokom cele godine. Odgovor leži u zidu gnezda, sastavljenom od sitnih, ali dobro povezanih pora.
Termiti grade gnezda koja se ventiliraju složenim sistemom tunela i otvora. Ovi tuneli regulišu ventilaciju gnezda na isti način na koji dimnjaci i prozori funkcionišu u kući.
Termiti su insekti sa sofisticiranim društvenim strukturama izgrađenim na hijerarhiji – oni imaju kraljeve, kraljice, radnike i vojnike. Poput ljudi, ovi rođaci bubašvaba više vole da grade svoje okruženje nego da se adaptiraju na njega. Na primer, neki termiti su ovladali održivom gljivicom koja im pomaže u varenju hrane. Takođe, mogu da se nađu termiti koji žive u sušnim regionima. Da bi se suprotstavili ovoj oštroj sredini, grade gnezda koja su dovoljno hladna i vlažna.
Struktura gnezda je ključna za ventilaciju
Tim biologa, inženjera i matematičara u Francuskoj i Velikoj Britaniji nedavno je priveo kraju svoje istraživanje. Počeli su sa iskopavanjem gnezda koje su našli u Senegalu i Gvineji u zapadnoj Africi. Gnezda se prave od čestica zemlje pomešanih s vodom i termitnom masom. Uprkos tome što naizgled nemaju otvore, zidovi su napravljeni od mikrometrijskih pora.
Istraživači su uzeli male uzorke iz gnezda i stavili ih pod mikro skener sličan onom koji se koristi u bolnicama – ali onaj koji je sposoban za skeniranje sa mnogo finijim rezolucijama. Ovim postupkom je otkriveno da termiti grade spoljašnje zidove koji zapravo sadrže i male pore i niz nešto većih i međusobno povezanih pora. U stvari, oko 99% prostora pod porama je povezano.
Veze između velikih pora dozvoljavaju da vazduh „procuri“ kroz spoljni zid na isti način na koji kafa prolazi kroz filter. Ovo je ključno za ventilaciju i regulaciju temperature.
Koristeći rendgenske snimke, uspeli su da naprave digitalnu verziju gnezda. Zatim su simulirali gnezda u uslovima u kojima termiti žive – suvi u Senegalu i vlažniji u Gvineji. Otkriveno je da veze između velikih pora dozvoljavaju vazduhu da se „procedi“ kroz spoljni zid na isti način na koji kafa prolazi kroz filter. Ovo je ključno za ventilaciju i regulaciju temperature.
Stvaranjem sitnih ventilacionih prolaza, pore gnezda upravljaju razmenom gasova na sličan način kao i ljudska pluća. Ali tamo gde se plućna krila izduvavaju i naduvavaju da bi se prouzrokovala ventilacija, u ovim gnezdima vazduh ulazi i izlazi kroz razlike u temperaturi između unutrašnjeg gnezda i spoljašnjeg sveta.
Još uvek se ne zna da li termiti stvaraju ove međusobno povezane pore prema pravilima izgradnje, ili kao posledica fizičkih ograničenja koja proizlaze iz načina na koji su čestice zemlje spakovane zajedno. Dalja straživanja sugerišu da je struktura, a ne materijal koji se koristi, ključ za ventilaciju. Posebno imajući u vidu da su uzorci iz dva regiona sastavljeni pretežno od različitih materijala, pesak u Senegalu i glina u Gvineji.
Struktura gnezda, a ne materijal koji se koristi, ključ je za ventilaciju.
Izazov je sada izvući iste principe dizajna i skalirati ih u razmeru adekvatnu ljudima. Niko ne želi da živi u identičnoj kopiji termitovog gnezda. Ali učenje od termita može uključivati stvaranje novih građevinskih materijala sa povezanim porama.
Eastgate centar u Zimbabveu – najveći primer biomimikrije
Eastgate Centar u Harareu, Zimbabve, tipičan je primer dobre zelene gradnje. Najveći kancelarijski i trgovački kompleks u zemlji je arhitektonsko čudo u primeni principa biomimikrije. Zgrada koju je dizajnirao arhitekta Mick Pearce u saradnji sa inženjerima Arupa, nema konvencionalnu klimatizaciju ili grejanje, ali ostaje klimatizovana tokom cele godine uz dramatično manju potrošnju energije koristeći metode dizajna inspirisane gradnjom afričkih termita!
Eastgate Centar, najvećim delom izrađen od betona, ima ventilacioni sistem koji radi na sledeći način. Spoljašnji vazduh koji se uvlači ili se zagreva ili hladi masom zgrade zavisno od toga ko je topliji, beton ili vazduh. Zatim se ispušta u podove zgrade i kancelarije pre nego što izađe preko dimnjaka na vrhu. Kompleks se sastoji od dve zgrade, jedna pored druge, koje su odvojene otvorenim prostorom natkrivenim staklom i otvorenim za lokalni povetarac.
Iz ovog otvorenog prostora vazduh se neprekidno izvlači na prvom spratu. Zatim se podižu vertikalne sekcije kanala koji se nalaze u centralnoj kičmi svake od dve zgrade. Svež vazduh zamenjuje ustajali vazduh koji se uzdiže i izlazi kroz izduvne otvore u plafonima svakog sprata. Na kraju, ona ulazi u odvod vertikalnih kanala pre nego što “iscuri” iz zgrade kroz dimnjake.
Eastgate Centar koristi manje od 10% energije konvencionalne zgrade slične veličine. Ove efikasnosti se direktno projektuju na finasijski aspekt. Eastgateovi vlasnici su uštedeli 3,5 miliona dolara samo zbog klimatizacionog sistema koji nije morao biti implementiran. Osim što su eco-friendly i zdraviji za boravak i rad, ušteda se odnosi i na korisnike čija je renta za 20% niža od korisnika okolnih zgrada.
Termiti su nam održali lekciju iz održive gradnje. Sada je na nama da ove principe primenjujemo u arhitekturi masovno. Jer, ne treba nam jedna zgrada koja funkcioniše besprekorno, već milioni zgrada koje sasvim pristojno funkcionišu, po ovom principu.
