Anscheinend haben Sie sich bereits mit der einheimischen Architektur der von Ihnen beschriebenen Region befasst, aber es gibt einen kritischen Faktor, den Sie übersehen haben, und es ist schwer zu betonen, wie wichtig dies ist, insbesondere für jemanden, der an ein grundlegendes Niveau gewöhnt ist des modernen westlichen Luxus.

Was Sie beschreiben, sind Slums

Slums bekommen keine ausgefallenen teuren Kühlsysteme. Slums sind Orte, an denen Sie die meisten Menschen unterbringen und gleichzeitig die höchstmögliche Miete erzielen. Sie werden während der Hitze des Tages nicht zu Hause sein, sie werden arbeiten. Wenn sie nicht arbeiten, suchen sie Arbeit. Wenn sie keine Arbeit haben, essen sie nicht.

Setzen Sie keinen Luxus auf Slumgebäude.

Menschen mit Geld werden in niedrigen Gebäuden mit Innenhöfen und Freiflächen, Windtürmen und allem leben.

Weichen Sie nicht von den Wohnungen mit hoher Dichte zurück, denn die Bedingungen werden schrecklich sein, so ist das Leben in Slums. Packen Sie sie ein und machen Sie sie völlig unglücklich, während Sie ihnen das meiste von dem, was sie an Miete verdienen, in Rechnung stellen. Bleiben Sie der Realität des Slumlebens treu.

Shibam-Stil.

https://www.nationalgeographic.com/travel/article/shibam-mud-skyscraper-yemen

https://en.wikipedia.org/wiki/Shibam_Hadramawt#:~:text=Architecture-,Overview,have%20one%20or%20two%20rooms .

Shibam wird oft als „die älteste Wolkenkratzerstadt der Welt“ bezeichnet.[5] Es ist eines der ältesten und besten Beispiele städtebaulicher Planung nach dem Prinzip der vertikalen Bauweise.[16] Die Stadt hat einige der höchsten Lehmgebäude der Welt, von denen einige über 30 m (98 Fuß) hoch sind,[17] also frühe Wohnhochhäuser. Um die Gebäude vor Regen und Erosion zu schützen, müssen die Mauern regelmäßig durch Aufbringen neuer Schlammschichten instand gehalten werden. Die Stadt ist von einer befestigten Mauer umgeben,[16] die ihr den Namen „die ummauerte Stadt Shibam“ gab.

Shibam ist ziemlich genial. Lehmbauten mit mehreren Ebenen in der Wüste im Jemen. Es wird richtig heiß. Wie bleiben sie cool?

Ich habe eine wissenschaftliche Arbeit gefunden. Es ist lesenswert. Mein Takeway: Schlamm ist gut zum Abkühlen. Die Straßen sind sehr eng und in einem gezielten Zickzack angelegt, was die Windgeschwindigkeit in Bodennähe verlangsamt und eine stärkere Luftvermischung verursacht. Die Gebäude stehen sehr nah beieinander und beschatten sich gegenseitig. Vielleicht ist die Stadtmauer die erste Schattenebene.

Wir sind gewohnt, an Kühlung über Luftbewegung und Geräumigkeit zu denken. Dies ist ein anderer Weg zur Abkühlung. Ich habe kein Bild von Shibam auf Straßenniveau gefunden, aber ich stelle es mir ziemlich klaustrophobisch und dunkel vor - hoch aufragende Lehmgebäude auf beiden Seiten, enge Straßen und man kann nicht mehr als einen Block in jede Richtung sehen.

http://www.uia2017seoul.org/P/papers/Full_paper/Paper/Poster/P-0430.pdf

. Thermodynamische Analyse von Shibam

Die Altstadt von Shibam besitzt, wie oben erwähnt, eine einzigartige Form, Hochhäuser mit hoher Dichte, engen Gassen und weitläufigen öffentlichen Räumen, diese Merkmale sind weltweit einzigartig. Wie schafft es Shibam in dieser komplizierten Klimaumgebung, eine gute thermodynamische Komfortumgebung aufrechtzuerhalten, die es wert ist, erforscht zu werden? Öffentliche Plätze sind in der Altstadt von Shibam Hadharmawt sehr bedeutsam, zusammen mit den speziellen Straßen in Shibam bestimmten sie das allgemeine Muster der ganzen Stadt. Die Form der Altstadt von Shibam Hadhrmawt ist eine Synthese aus ihrem einzigartigen urbanen Grundriss, Gebäudevolumen, speziellen offenen öffentlichen Räumen und thermodynamisch effizienten Lehmwänden.

Abgesehen von dem, was Separatrix geantwortet hat, können Sie sich für die Lösung des „armen Mannes“ entscheiden, die in ländlichen Gebäuden im Mittelmeerraum weit verbreitet ist: hohe Decke mit einem hohen Fenster nach Norden.

Die hohe Decke (ich spreche von etwa 4-6 Metern) würde dafür sorgen, dass die heiße Luft weit über die Köpfe der Insassen steigen würde. Das nördlich und hoch gelegene Fenster würde dafür sorgen, dass die heiße Luft aus dem Raum austritt und durch frischere Luft ersetzt wird, die von den im Erdgeschoss geöffneten Türen / Fenstern stammt.

Es ist nicht wirklich Kühlung, sondern nur Belüftung, aber für arme Leute war es das auch schon.

Eine weitere Option, die jedoch für hohe Gebäude schwierig zu implementieren ist, besteht darin, sehr dicke Wände zu haben. Auf dem Land im Südosten Italiens ist es üblich, Häuser zu sehen, die nur aus Steinen gebaut sind, ohne Beton, mit sehr dicken Wänden, etwa 6 Meter dick.

Es wurde gemacht, weil Steine ​​weit verbreitet waren und entfernt werden mussten, um den Boden für die Landwirtschaft zu reinigen, und da ich in einem dieser Steine ​​war, kann ich Ihnen versichern, dass sie Sie ziemlich gut vor der sengenden Hitze draußen schützen. Umso mehr, wenn der Innenraum auch den Zugang zum unterirdischen Regenwassersammelraum hat.

Techniken:

1. Alles weiß streichen, besonders die Südwand und das Dach.

2. Bau aus Erde – Schlamm/Stein/Ziegel. Dick bauen. Dies wirkt als thermische Masse und das Innere ist der Durchschnitt der Tag- und Nachttemperaturen draußen.

3. Isolieren Sie Ihr Dach. (Wenn Ihr Klima trocken genug ist, wird ein Backblech, das 4 mm tief in Wasser liegt und auf einen Heuballen gelegt wird, in einer stillen Nacht durch Strahlung in den Weltraum gefrieren, selbst wenn die Lufttemperatur viel höher ist.)

4. Bauen Sie einen Luftschacht in der Mitte. Schattieren Sie die Oberseite bis zu dem Punkt, an dem die Sonne überhaupt nicht auf das Innere trifft. Kühlere Luft fällt den Brunnen hinunter und in Räume, die sich zum Brunnen hin öffnen.

5. Vorgeschlagen von John Quanats kann sowohl zum Bewegen von Wasser als auch zum Kühlen von Luft verwendet werden. Ich vermute, dass dies sehr hochwertig ist, da das Bauen von unterirdischen Tunneln schwierig ist.

6. Bauen Sie große Öffnungen an Wänden, die nicht der Sonne ausgesetzt sind. Verschließbare Öffnungen an Sonnenwänden aus reflektierendem Material. (Denken Sie an weiß gestrichene Bambusschirme.)

7. Erstellen Sie dünnwandige Schornsteine ​​auf allen 4 Seiten. Diese reichen so weit wie möglich über das Dach hinaus. Sie sind schwarz lackiert. Sie werden heiß, erhitzen die Luft im Inneren, und die heiße Luft steigt auf. Verbinden Sie diese mit Öffnungen oben in jedem Raum. Dadurch wird die heißeste Luft aus dem Raum evakuiert.

8. Wenn Wasser wirklich billig ist, legen Sie Verdunstungsmatten in den Brunnen. Die Verdunstung kühlt die Luft und bringt mehr Luft in die Wohnungen.

9. Wenn Wasser in dieser Größenordnung nicht billig genug ist, um es wegzuwerfen, verwenden Sie Wasserspiele. Springbrunnen, Becken.

10. Kochen Sie draußen auf den Balkonen.

Als ich in der Sahelzone arbeitete, fiel vor etwa 2 Wochen meine Klimaanlage aus und ich war etwa 6 Tage ohne sie. Ich wohne in einem 3-stöckigen Gebäude mit zwei offenen Seiten und 22 Zimmern pro Etage. werde versuchen und zeigen, wie es unten aussieht, entschuldigen Sie das schlechte Layout.

[Room]   --walkway between two room rows

         [][][][][][][][][][][]
open side----------------------open side + stairway up
         [][][][][][][][][][][] 

Was ich tat, war, die beiden Fenster zu öffnen, eines zur Gehwegseite und eines nach außen. Es gibt viel Wind, der den offenen Gehweg entlang geleitet wird, ähnlich wie ein Tal, und das Öffnen der Fenster lässt den Wind durch den Raum strömen. Es war nicht angenehm, da die Luft nicht gekühlt wurde und immer noch etwa 40 Grad Celsius hatte, aber definitiv besser als ohne die Brise, wenn der Raum fast 60 Grad erreichen würde.

Für Ihre untersten, schmutzigen Slumbewohner wäre es mehr als ausreichend, warum brauchen sie all die schicken Windtürme, isolierten Wände usw. Als nächstes wollen sie sauberes Wasser und eine Lohnerhöhung.

Bewegen Sie sie unter die Erde.

Lassen Sie Ihr Imperium seinen frühen Reichtum aus dem Salzhandel beziehen. Die Hauptstadt wurde in der Nähe einer der besten Lagerstätten gebaut und während des Abbaus werden die entstandenen Kavernen besetzt. (Siehe das Salzbergwerk Wieliczka, in der Nähe von Krakau, Polen)

Oder alternativ ist das Land einfach zu graben und Höhlen können gebaut werden, ohne einzustürzen, wie in Coober Pedy, Südaustralien.

Oder es könnte ein natürliches Höhlensystem geben, in das die Plebs einfach hineinziehen und es besetzen.

Verdunstungskühlung

Der Sudan ist ein trockenes tropisches Klima und läuft auf Sumpfkühlern:

(Bildquelle bigworldsmallpockets.com)

Die quadratischen Kästen auf Balkonen sind mit Gras gefüllte Metallkästen. Ein Ventilator bläst Luft durch und eine Pumpe sprüht Wasser auf das Gras. Das Gras bietet eine Oberfläche, auf der das Wasser verdunsten kann, und der Ventilator bläst kühle, feuchte Luft in den Raum. In Khartum liefert der Nil das Wasser.

Dies reduziert das Problem dahingehend, eine Bewegung für das Gebläse und die Pumpe zu erzeugen. Das könnte man auf verschiedene Weise tun, aber einfach ein Team von Tieren, die eine Welle drehen, wird seit Tausenden von Jahren gemacht.

Gleiches gilt auch für die Trinkwasserkühlung:

(Bildquelle khartumgateway.com)

Das Wasser verdunstet durch die poröse Keramik und kühlt den Inhalt des Gefäßes.

Offensichtlich müsste die Luftfeuchtigkeit ausreichend niedrig sein, damit die Verdunstung ausreichend ist.

Qanats und Wassertreppen

Dies ist eine alte und sehr effektive Kühlmethode. 5 Stockwerke sind für ein solches System kein Problem, es wirkt sich nur darauf aus, wie Sie die Raum-zu-Raum-Lüftung gestalten.

Ein Windturm hat eine Öffnung auf der windabgewandten Seite, dies erzeugt einen Sog, der Luft durch einen zentralen Schacht (oder nur durch das Gebäude) zieht, und die Lufteinlässe erfolgen meistens durch unterirdische Rohrleitungen oder Tunnel (Qanats), sodass Sie den Boden als thermische Masse verwenden. Tagsüber wird kühle Luft angesaugt, nachts wärmere Luft. (der Boden hat immer etwa 55 Grad). Windfänger (in den Wind gerichtete Trichter) an den Einlässen können helfen, den Luftumsatz zu erhöhen, insbesondere wenn Sie viel natürliches Licht benötigen, was viele Fenster bedeutet und daher wenig von einem Ziehturm profitieren. Beides bedeutet auch, dass die Luft frisch bleibt, was den Vorteil hat, dass eine Stadt besser riecht.

Die Zugabe von Wasser macht das System noch effektiver. Wasser kann entweder passiv sein, wie unterirdische Zisternen oder Tunnel (die oft auch als Brunnen oder Bewässerungstunnel dienen) oder als Salasabil (AKA-Wassertreppe), das je nach lokalem Wasserdruck gepumpt werden muss oder nicht. Im Allgemeinen befinden sich Wassertreppen auf der untersten Etage und werden oft als Trinkwasserquellen verwendet, ähnlich wie römische Brunnen. Als Nebeneffekt belüften Wassertreppen das Wasser, wodurch es besser schmeckt.

Sherwood deckt bereits mehrere der unterstützenden Techniken ab: dicke Stein-, Ziegel- oder Erdwände, die als zusätzliche thermische Masse und Isolierung wirken, reflektierende Färbung, um zu reflektieren, anstatt zu absorbieren, ect. Sie können aber auch selbstbeschattendes Design hinzufügen, entweder durch den Bau von Doppeldächern oder durch den Bau hoher, dicht gepackter Gebäude.

All dies und mehr sind bekannte historische Techniken, und einige werden noch heute in Gebäuden verwendet.

https://www.intechopen.com/books/zero-and-net-zero-energy/advances-in-passive-cooling-design-an-integrated-design-approach

https://www.jstor.org/stable/24955643?seq=1

Es gibt sogar ein paar Städte, in denen der unterirdische Komplex riesig war und als Orte mit stabilen Befestigungen, Lagern und Orten zum Leben und Arbeiten mit angenehmen Temperaturen fungierte. Wie Derinkuyu und Capadocia in der Türkei

Die Römer haben dieses Problem bereits gelöst

Denken Sie an römische Wohnungen für Plebejer

Plebejer lebten aus sehr praktischen Gründen selten in Gebäuden, die mehr als 2-3 Stockwerke hoch waren. Römische Plebejer waren überhaupt keine Unterschicht, sie waren vollwertige Bürger, die einfach keinen Adelstitel hatten; Stattdessen waren sie eine Art freier Mann, dem jedes Geschäft gehörte, mit dem er seinen Lebensunterhalt verdiente. Die Wohnungen, auf die sich das OP bezieht, sind eine Art Wohnhaus namens Insulas, das sowohl als Wohnort als auch als Ort zum Arbeiten konzipiert wurde. Daher war der erste Stock einer Insula normalerweise als Werkstatt- / Ladenfrontbereich konzipiert, in dem der Plebejer seinen Lebensunterhalt verdiente, und dann lebten sie in den nächsten 1-2 Stockwerken. Höher als 3 Stockwerke zu werden bedeutet, dass Sie nicht mehr alle Ihre Geschäfte im Erdgeschoss platzieren und trotzdem eine plebetische Bevölkerungsgruppe bedienen können. Denn ein Schaufenster, das man als Passant nicht sehen kann, ist in einer Wirtschaft ohne Suchmaschinen oder Telefonbücher zum Scheitern verurteilt. Da die Plebejer frei waren, ihre eigenen Insulas zu kaufen/mieten, und der Straßenzugang für das Überleben so wichtig war, gab es keinen wirtschaftlichen Vorteil, mehr als 3 Stockwerke hoch zu bauen, in denen ein Plebejer leben konnte.

Allerdings waren Insulas, die mehr als 3 Stockwerke hoch waren, in den am dichtesten besiedelten Teilen des Reiches keine Seltenheit. Die Plebejer würden in den unteren 2-3 Stockwerken leben und arbeiten, und alle höheren Wohnungen könnten von der wahren Unterschicht (Peregrini, Nexia usw.)

Da die oberen Stockwerke dort leben würden, wo Menschen mit wirklich niedrigerem sozialem Status leben, gibt es für sie keine wirkliche Erwartung einer Klimaanlage, wie die Antwort von Separatrix erklärt. Die "Slums" der oberen Stockwerke wären der vollen Sonnenhitze ausgesetzt, und nebenbei würde dies tatsächlich dazu beitragen, die unteren Stockwerke zu isolieren und sie tagsüber kühler und nachts wärmer zu halten. Indem Sie also einfach Häuser für arme Leute auf Ihren plebejischen Häusern bauen, schaffen Sie tatsächlich eine Art passive Klimaanlage, die Ihre Plebejer genießen können. Wenn Sie noch einen Schritt weiter gehen möchten, können Sie für Ihre unteren Stockwerke auch ein geothermisches Kühlsystem verwenden. Die alten Ägypter hatten esda Allan so nett war, einen Link für Kommentare bereitzustellen. Ich habe einmal in einem 3-stöckigen Wüstenkomplex gelebt, der passive geothermische Kühlung verwendet hat. Selbst wenn es für > 3 Stockwerke nicht ausreicht, reicht es aus, um Ihre Plebejer in den unteren Stockwerken kühl und komfortabel zu halten.

Was Ihre Stadt braucht, sind Solarkamine? Sie sind passiv und ideal für ein heißes Klima:

Ein Solarkamin – oft als thermischer Kamin bezeichnet – ist eine Möglichkeit, die natürliche Belüftung von Gebäuden zu verbessern, indem die Konvektion von Luft genutzt wird, die durch passive Sonnenenergie erwärmt wird. Eine einfache Beschreibung eines Solarkamins ist die eines vertikalen Schachts, der Sonnenenergie nutzt, um die natürliche Schornsteinbelüftung durch ein Gebäude zu verbessern.

Der Sonnenkamin wird seit Jahrhunderten verwendet, insbesondere im Nahen und Mittleren Osten von den Persern sowie in Europa von den Römern.

https://en.wikipedia.org/wiki/Yakhch%C4%81l Die Kegelform dieses Gebäudes zieht kühle Luft von der Basis des Gebäudes und drückt heiße Luft aus der Spitze des Gebäudes. Wie wäre es mit dem Bau eines Aquädukts, das Wasser zu diesen Gebäuden leitet? Und alle Ihre Wohngebäude gleich gestalten? Außer, dass mehrere Stockwerke in denselben Kegel passen.