نظام التدفئة تحت الأرضية

الموسوعة الحرة
نظام التدفئة الأرضية تحت الأرض في فيلا رومانية في فيو لا رومين، بالقرب من مدينة كاين ، فرنسا

نظام التدفئة الأرضية ( باللاتينية : hypocaustum ) هو نظام تدفئة مركزية في المباني، يُنتج ويُوزّع الهواء الساخن أسفل أرضية الغرفة، وقد يُدفئ الجدران أيضًا عبر سلسلة من الأنابيب التي يمرّ من خلالها الهواء الساخن. ويمكن لهذا الهواء تدفئة الطوابق العلوية أيضًا. [ 1 ] الكلمة مشتقة من اليونانية القديمة hupó بمعنى " تحت " و kaustós بمعنى " محترق " (قارن بكلمة caustic ). تشير أقدم إشارة إلى هذا النظام إلى أن معبد أفسس في عام 350 قبل الميلاد كان يُدفأ بهذه الطريقة، [ 2 ] مع أن فيتروفيوس ينسب اختراعه إلى سيرجيوس أوراتا حوالي عام 80  قبل الميلاد . [ 3 ] وقد حسّن هذا الاختراع من مستوى النظافة وظروف معيشة المواطنين، وكان بمثابة مقدمة لأنظمة التدفئة المركزية الحديثة .

عملية رومانية

أطلال نظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) تحت أرضية فيلا رومانية في لا أولميدا ، مقاطعة بالنسيا ( قشتالة وليون ، إسبانيا)
كالداريوم من الحمامات الرومانية في باث ، في بريطانيا. تمت إزالة الأرضية للكشف عن المساحات الفارغة التي كان يتدفق من خلالها الهواء الساخن.
نظام التدفئة تحت الأرضية في حصن تشيسترز الروماني

استُخدمت أنظمة التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) لتسخين الحمامات الساخنة والمباني العامة الأخرى في روما القديمة ، كما استُخدمت أيضًا في المنازل الخاصة. وكان يُعتبر استخدامها ضروريًا ومناسبًا لدى الطبقة التجارية الثرية في قصورها، في جميع أنحاء الإمبراطورية الرومانية. [ 1 ] وقد عُثر على آثار أنظمة التدفئة الأرضية الرومانية في أنحاء متفرقة من أوروبا (على سبيل المثال في إيطاليا، وإنجلترا، [ 4 ] وإسبانيا، [ 5 ] وفرنسا، وسويسرا، وألمانيا [ 6 ] )، وفي أفريقيا أيضًا. [ 6 ]

كانت أرضية نظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) مرفوعة عن الأرض بواسطة أعمدة تُسمى أعمدة الركائز . تحمل هذه الأعمدة طبقة من البلاط، تليها طبقة من الخرسانة، ثم بلاط أرضيات الغرف العلوية. كان الهواء الساخن والدخان المنبعث من الفرن يدوران عبر هذه المساحة المغلقة، ثم يصعدان عبر قنوات من الطين أو البلاط في جدران الغرف العلوية إلى منافذ في السقف، مما يؤدي إلى تدفئة أرضيات وجدران الغرف العلوية. تُعرف هذه القنوات باسم قنوات التدفئة . [ 7 ]

كانت الغرف التي يُراد لها أن تكون الأكثر دفئًا تقع بالقرب من الفرن الموجود أسفلها، والذي كان يُنظّم ناتجه الحراري عن طريق تعديل كمية الحطب المُضاف إلى النار. كان تشغيل نظام التدفئة الأرضية مكلفًا ويتطلب جهدًا كبيرًا، إذ كان يستلزم مراقبة مستمرة للنار وكمية كبيرة من الوقود، لذا كان هذا النظام شائعًا في الفيلات الكبيرة والحمامات العامة فقط.

يصف فيتروفيوس بناء وتشغيل الحمامات العامة في كتابه "دي أركيتكتورا" حوالي عام 15 قبل الميلاد، بما في ذلك تفاصيل حول كيفية ترشيد استهلاك الوقود من خلال بناء غرفة ساخنة ( كالداريوم ) للرجال بجوار غرفة النساء، مع وضع كلتيهما بجوار غرفة دافئة (تيبيداريوم )، وذلك لتشغيل الحمامات العامة بكفاءة. كما يصف جهازًا لضبط الحرارة بواسطة مروحة برونزية في السقف المقبب.

لقد نجت بقايا العديد من أنظمة التدفئة الرومانية تحت الأرض في جميع أنحاء أوروبا وغرب آسيا وشمال إفريقيا.

نظائر غير رومانية

في عامي 1984-1985، في جمهورية جورجيا السوفيتية الاشتراكية ، كشفت الحفريات في مستوطنة دزاليسي القديمة عن مجمع قلعة كبير، يتميز بنظام التدفئة الأرضية المحفوظ جيدًا والذي تم بناؤه بين عامي 200 و400 ميلادي. [ 8 ]

لطالما استخدمت المنازل الكورية نظام "أوندول" لتوفير التدفئة الأرضية، على غرار نظام "هيبوكاوست"، حيث يتم سحب الدخان من موقد الحطب المستخدم عادةً للطهي. وكانت تدفئة "أوندول" شائعة في المنازل الكورية الجنوبية حتى ستينيات القرن الماضي، حيث أصبحت أنظمة "أوندول" المخصصة تُستخدم عادةً لتدفئة الغرفة الرئيسية في المنزل، وذلك بحرق أنواع مختلفة من الوقود مثل الفحم والكتلة الحيوية.

وعلى نطاق أصغر، يتمتع موقد السرير "كانغ" في شمال الصين بتاريخ طويل. [ 9 ] [ 10 ]

بعد الرومان

مع انحطاط الإمبراطورية الرومانية ، تراجع استخدام نظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) في المقاطعات الغربية، لكنه استمر في الإمبراطورية الرومانية الشرقية . يُعتقد أنه في بريطانيا، من حوالي عام 400 ميلادي حتى حوالي عام 1900 ميلادي ، لم تكن التدفئة المركزية موجودة، وكانت الحمامات الساخنة نادرة. [ 11 ] ومع ذلك، استُخدم شكل متطور من نظام الهيبوكاوست في بعض الأديرة في غرف التدفئة، التي كانت تُسخّن عبر مواقد تحت الأرض، كما في نظام الهيبوكاوست الروماني، ولكنها كانت تحتفظ بالحرارة عبر أحجار الجرانيت. [ 12 ] في أوروبا الشرقية، استُخدمت أيضًا مواقد سيراميكية أو حجرية مشعة. في شبه الجزيرة الأيبيرية ، اعتُمد النظام الروماني لتدفئة الحمامات الأندلسية . [ 13 ] كان نظام مشتق من الهيبوكاوست، يُسمى " غلوريا " ، مستخدمًا في قشتالة حتى ظهور أنظمة التدفئة الحديثة. بعد أن يتحول الوقود (الخشب في الغالب) إلى رماد، يُغلق مدخل الهواء لحبس الهواء الساخن في الداخل وإبطاء الاحتراق . في أمريكا الشمالية البريطانية إبان الحقبة الاستعمارية ، شُيّد منزل حاكم ولاية ماريلاند، تشارلز كالفيرت (الذي يُعدّ الآن جزءًا من نُزُل أنابوليس التاريخية )، في عشرينيات القرن الثامن عشر بنظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) لتدفئة دفيئة لزراعة النباتات الاستوائية. [ 14 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 توملينسون، تشارلز (1850-01-01). رسالة تمهيدية في التدفئة والتهوية: عرض موجز للمبادئ العامة لفن تدفئة وتهوية المباني السكنية والعامة والمناجم والمنارات والسفن، إلخ . ج. ويل. ص 53. نظام التدفئة تحت الأرضية . 
  2. ↑ ميتشل، باتريك (1 مارس 2008). التدفئة المركزية: التركيب والصيانة والإصلاح . مطبعة رايترز برينت شوب. ص 3. ISBN  9781904623625.
  3. ↑ فوربس (1966-01-01). دراسات في التكنولوجيا القديمة . بريل. ص 54-55 . ISBN  9004006265.
  4. ↑ "الهندسة المعمارية تحت الأرضية | نظام التدفئة والتبريد" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2017 .
  5. ↑ كار، كارين إيفا (1 يناير 2002). من الوندال إلى القوط الغربيين: أنماط الاستيطان الريفي في إسبانيا في أوائل العصور الوسطى . مطبعة جامعة ميشيغان. ص 185. ISBN  0472108913.
  6. 1 2 فوربس، روبرت جيمس (1965-01-01). دراسات في التكنولوجيا القديمة . أرشيف بريل. ص 49-50 . 
  7. ↑ هاريس، سيريل م. (28-02-2013). قاموس مصور للعمارة التاريخية . شركة كورير. ISBN 9780486132112.
  8. ↑ كاتشارافا، د. (1990). " علم الآثار في جورجيا 1980-1990 (من عصور ما قبل التاريخ إلى عصور ما قبل العصور الوسطى)". تقارير أثرية . 37 : 79-86 . doi : 10.2307/581171 . JSTOR 581171. S2CID 162678366 .  
  9. ↑ بين، روبرت؛ أوليسن، بيارن و.؛ كيم، كوانغ وو (2010). "تاريخ أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية" (ملف PDF) . مجلة ASHRAE . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2017 .
  10. ↑ تشوانغ، تشي؛ لي، يوغو؛ تشين، بين؛ جيي؛ غو (2009)، "نظام التدفئة المنزلية الصيني (كانغ) في المناطق الريفية بشمال الصين - مراجعة"، الطاقة والمباني ، 41 (1): 111-119 ، doi : 10.1016/j.enbuild.2008.07.013
  11. ↑ ونستون تشرشل (1956)، تاريخ الشعوب الناطقة باللغة الإنجليزية: ميلاد بريطانيا ، دود، ميد وشركاه ، ص 35 
  12. ↑ "أنظمة تخزين الحرارة تحت الأرض: تدفئة الهواء في العصور الوسطى، مجلة التكنولوجيا المنخفضة" . 17 مارس 2017.
  13. ^ دودز ، جيريلين دينيس. نيويورك)، ومتحف متروبوليتان للفنون (نيويورك)؛ قصر الحمراء ، راعي لا (1992/01/01). الأندلس: فن إسبانيا الإسلامية . متحف متروبوليتان للفنون. ص. 141. ردمك  9780870996368.
  14. ↑ "علم الآثار في أنابوليس: منزل كالفيرت" . جامعة ميريلاند .