As soluções oferecidas pela antiga arquitetura mediterrânica dão-nos algumas pistas sobre a forma de resolver os problemas de arrefecimento do ar, evitando ao mesmo tempo as plantas consumidoras de energia para proporcionar conforto nos edifícios modernos.
O ar condicionado artificial está a tornar-se cada vez mais comum na arquitetura moderna: no entanto, pode ter efeitos negativos na saúde e tem custos associados ao elevado consumo de eletricidade. A investigação em matéria de sustentabilidade ambiental sugere que se explorem as pérolas de 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 entre 40°C e 55°C: nestas condições, foram adoptadas no passado estratégias específicas 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 tecnologias mais avançadas 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 captar o ar situada numa posição elevada no topo dos edifícios, com uma coroa de colunas à volta virada 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 para o interior do edifício; durante o dia, as paredes servem para manter a temperatura mais baixa (na presença de vento, este processo é acelerado). Os Malqaf são edifícios enormes: Os iranianos podem ter cinco a oito metros de altura; os egípcios caracterizam-se por uma cobertura de madeira com uma inclinação de 30-45°; no Paquistão existem milhares de captadores de vento, todos alinhados e orientados na mesma direção, porque naquela região o vento sopra sempre da mesma direção. Torres mais sofisticadas foram construídas com almofadas que as pessoas podiam orientar a partir do edifício, consoante o vento.
Outro edifício interessante é o Qa'a, que descende da tradição turca e tira partido do princípio da extração do ar. A saída de vento é uma abertura situada a sotavento, que permite a saída do ar mais quente do interior, graças à descompressão criada na abertura, que, por sua vez, movimenta os fluxos de ar. O princípio subjacente ao Qu'a é simples: durante o verão, o ar quente do ambiente tende a elevar-se e sai pelas aberturas, permitindo 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 de base quadrada) e dividida em altura ou em mais sectores, quadrados ou triangulares. Independentemente do local onde se situa a torre, da estação do ano ou da hora do dia, pelo menos dois sectores consecutivos estarão à sombra, o que determinará, no interior da torre, um duplo fluxo de ar paralelo de ar quente de saída e de ar frio de entrada. O Bad-ghir também tira partido do mesmo princípio que está na base do Malqaf, ou seja, o ar quente sobe e o ar frio desce. Se a torre, a altura e a orientação forem bem concebidas, podemos garantir um arrefecimento de 6°C a 10°C.
Os refrigeradores naturais mais eficazes na cultura árabe tradicional são as fontes: estas populações já conheciam o poder da evaporação para arrefecer o ar. O arrefecimento evaporativo é um processo em que o efeito da evaporação das moléculas de água do ar é utilizado como reservatório térmico natural: o calor sensível do ar é cedido às moléculas de água sob a forma de calor latente, para permitir a evaporação. Uma fonte construída na parte média-inferior de um coletor de vento pode aumentar o efeito do arrefecimento do ar por evaporação. Na maior parte das vezes, no interior da fonte é colocada uma placa esculpida em mármore chamada salsabil: a superfície irregular garante um maior movimento das moléculas de água. Outra forma de controlar o microclima era a mashrabìya, uma tela de madeira esculpida, 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, capta o ar dos ventos dominantes, deixando-o fluir para baixo do 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 pilha, através das grelhas de madeira situadas no clerestório que está em contacto direto com os raios solares e, por conseguinte, 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. Foi construído um longo corredor 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 durante o verão. Mas o expediente mais impressionante utilizado neste palácio é a enorme fonte em frente ao edifício, que não servia apenas como instrumento decorativo: o ar que escorria da água concedia uma brisa fresca que corria até à fachada, que era marcada com clerestórios para permitir que fluísse para o interior, atingindo a sala da fonte. A presença da água aumentou a humidade relativa do ar, antes mesmo de este começar a fluir para as partes superiores do edifício. As correntes de ar frio que entravam no edifício tomavam o lugar das correntes de ar mais quentes, que saíam das altas torres de ventilação. Além disso, o átrio central do segundo andar do edifício e os seus espaços adjacentes foram abertos no telhado, permitindo a circulação do ar devido ao efeito de chaminé; os pequenos clerestórios nos lados leste e oeste asseguraram a ventilação horizontal, para acrescentar ao efeito de chaminé abaixo mencionado.