الحرارة والعمارة

ذكَر سقراط Socrates (تُوفِّي ٣٩٩ق.م.) أنَّ أشعة الشمس: «تدخل إلى رُواق البيوت ذات الواجهات الجنوبية في الشتاء، أمَّا في الصيف فإنَّ مسار أشعة الشمس يكون عموديًّا فوق الرأس وفوق الأسقُف مما يُؤدي إلى تكوين الظلال.» المُلاحظة نفسها أشار إليها المؤرخ اليوناني زينوفون Xenophon (تُوفِّي ٣٥٤ق.م.) في عام (٤٠٠ق.م.) حيث كتب يقول: «علينا أن نبني الواجهات الجنوبية [للمنازل] عاليةً للاستفادة من شمس الشتاء، والواجهات الشمالية أخفَض للتخلُّص من الرياح الباردة.»^٤

والواقع أنَّ هذه الفكرة تُعتبَر أساسيةً فيما يُعرف بالاستخدام السلبي للطاقة الشمسية الذي يقوم على أساس تصميم المنازل بحيث يتلاءم مع تغيُّر مسار الشعاع الشمسي وزوايا سقوطه ما بين الصيف والشتاء؛ بحيث يُمكِن الاستفادة منه في الفصل البارد لتدفئة المباني وحجبه في الفصل الحار لتقليل آثاره الحرارية.^٥

وذكَر أرسطو أنَّ التخطيط الشبكي للمدينة الإغريقية كان من ابتكار المهندس هيبوداموس Hippodamus (٥٠٠ق.م.)، ولعلَّ أهم عامل دفعه لهذا التصميم هو توصية أبقراط بضرورة تخطيط المدينة بحيثُ يمكن للمساكن أن تدخُلها الشمس، كما جاء على لسان أحد الأطباء اليونان أن ذلك يتم لو أُنشئَت الشوارع بشكل متقاطع في زوايا قائمة ومواجهة نحو الجهات الأصلية فتُصبح المدينة حسنة التهوية وتدخُل مساكنَها الشمس. وقد تَبِعه مهندسو الإسكندر المقدوني في المدن العديدة التي أنشأها في فتوحاته ومن بينها مدينة الإسكندرية.^٦

وَرِث الرومان الكثير من التقاليد المعمارية عن الحضارات السابقة كبلاد الرافدَين والأتروسكان واليونانيين، وقد كان تخطيط المدن التي أنشَئوها متأثرًا بالتخطيط الشبكي.^٧ وقد طَرحَ المهندس الروماني فيتروفيوس العديد من الأفكار حول تصميم الأبنية والمواقع المختلفة المناسبة للأجواء، مؤكدًا ضرورة وجود فائدةٍ من أشعة الشمس بإدخالها إلى داخل المنازل في الشتاء وحَجْبها في الصيف.^٨

• الأول: في فصل الصَّيف تكون هناك حاجةٌ للتبريد، فيؤخذ بعين الاعتبار تجنُّب أشعة الشمس وامتصاص الحرارة، مع مُحاولة خسارة الحرارة داخل المبنى نفسه.
• الثاني: في فصل الشتاء تكون هناك حاجةٌ لاكتساب الحرارة، فيؤخذ بعين الاعتبار امتصاص الحرارة من الشعاع الشمسي، مع محاولة تقليل الحرارة داخل المبنى نفسه.

في المناطق الجبلية واجه المعماريون المسلمون تحدياتٍ كبيرة بسبب طقس الشتاء البارد؛ ففي المغرب واليمن تم بناء المباني على شكل ناطحاتِ سحابٍ عالية، بحيث تتلاصق بجوار بعضها بعضًا، وبحيث تكون واجهاتها الجنوبية مُعَرَّضةً دائمًا للشمس؛ الأمر الذي يُسَاعد على امتصاص حرارة أشعة الشمس في الشتاء، حتى مع انخفاض درجات الحرارة في ذلك الوقت من السنة. وقد راعى المعماريون في منطقة عسير، جنوب غرب المملكة العربية السعودية، في تشييد المنازل أن تكون بشكل مُربَّع ومكوَّنة من عدة طوابق، وهي تُشبه إلى حدٍّ كبير منازل الفلاحين السويديين والمنازل المشيَّدة في مُستعمرة نيوإنجلاند البريطانية.^١٠

بعد أن تَسلَّم السلطان قلاوون الحُكم أنشأ المشفى المنصوري الجديد عام (٦٨٣ﻫ/١٢٨٤م)، وقد جعله على طراز المشفى النوري بدمشق، وأحسن بناءه، فكان واسع الغرف متعدِّد القاعات التي تُدفَّأ شتاءً وتُبرَّد صيفًا.^١١ حيث كانت القاعات تُدفَّأ في الشتاء بحرق البخور، وتُفرش أرضياتها بأغصان شجر الحنَّاء أو الرُّمان أو شجر المُصطَكَى أو بأي نوع من عساليج الشجيرات العطرية.^١٢

وقد اعتاد الأثرياء في القاهرة في القرن ١٩م استخدام قِطَع صغيرة من السجاد لحماية أقدامهم من برودة الحَجَر خلال أشهر الشتاء، وكذلك لتوفير مساحات للجلوس. كما استخدموا مناقل الفحم في البرد القارس للتدفئة.^١٣

وفي المناطق الباردة من العالم الإسلامي؛ حيث يختفي الصحن المكشوف للمسجد ويقتصر على قاعات الصلاة المغطَّاة، كما في قرى أفغانستان، التي تعتمد في تدفئة مساجدها على أحد النظامَين:^١٤

أمَّا أهل الهوسا في نيجيريا فقد كانت مساكنهم مبنية بالكامل من الطين (سورو Soro)، وبعض المرافق المكوَّنة من هياكل بسيطةٍ خفيفة مسقوفة بالنباتات والأشجار المظلِّلة. سقف المبنى كان مصنوعًا من الطين الثقيل، أمَّا الجدران فقد كانت سميكة وذات فتحاتٍ قليلة؛ الأمر الذي يمنحها خصائص عزل حراري؛ بحيث تحتفظ بداخلها بهواء الليل البارد، ومنع الهواء الداخلي من الخروج بسرعة، وتوفير الحماية من أشعة الشمس الحارَّة، وخلال الليالي الباردة يُمكِن الاحتفاظ بالهواء الساخن داحل المسكن. أمَّا في موسم الأمطار فتُصبح الفراغات أسفل الأشجار المظلِّلة وتلك المُغَطَّاة بسقفٍ نباتي ذات مُناخ ملائم؛ حيثُ يتحرك الهواء خلال المبنى ويُصْبح الجو لطيفًا أكثر.^١٥

وبالنسبة لتخطيط المدن الإسلامية فقد كان يتبع الحل المُتضام؛ أي تقارب المباني بعضها من بعض بحيث تتكتل وتتراصُّ في صفوفٍ متلاصقة لمنع تعرُّض واجهاتها لأشعة الشمس ورياح الخماسين المُحَمَّلة بالغبار، والتي تؤدِّي لرفع درجة الحرارة داخل المباني؛ فالمنازل القديمة في دمشق القديمة مثلًا متلاصقة؛ أي لا فسحة بين الدار والأخرى، جعل الشوارع ضيقة وقلَّص مساحة الفراغات الخارجية المكشوفة في المدن، وبمقارنة النسب المئوية للفراغات والمساحات الكلية بين المدن الإسلامية واليونانية والرومانية نجد أنها ١١٪ و٢٧٪ و٣١٪ على الترتيب، وهي ملاءمة لطبيعة المناخ والمقياس الإنساني ووسائل النقل لكل حضارة.^١٦

قام الباحث س. ر. جيمس S. R. James بفحص ثلاثين موقعًا لكهوف في أوروبا وآسيا وأفريقيا في عصر البليستوسين الأدنى والأوسط، ووصل إلى نتيجةٍ مفادُها أنه لم تُوجد مدافئ بما لا يدع مجالًا للشك إلا بعد نشوء إنسان النياندرتال، في نهاية عصر البليستوسين الأوسط (أي منذ حوالي ٨٠ ألف سنة).^١٧

لقد كانت المدافئ القديمة تُبنى في وسط الغرفة، وكان يُوجد فتحة في سقف الحجرة وفوق النار مباشرةً تسمح بتسرُّب الدخان؛ أي إن جدران الموقد هي نفسها جدران الغرفة؛ لذلك كان الناس يستنشقون الدخان والغازات المتصاعدة من النيران، وكان الرومان يُطلِقون على هذا النوع من الحجرات اسم «أتريوم atrium» ومعناها «الحجرة السوداء» نظرًا لانتشار السناج في كافة أرجاء الغرفة.^١٨

إن أي شخص يزور بومبي في إيطاليا أو هيركولانيوم اليوم لا يستطيع تفادي الشعور بأنه بين أطلال مدينة ذات مناخ استوائي، والتي لا يصل إليها الشتاء البارد إلا بدرجة حرارة متدنيةٍ قليلًا في عمق الشتاء! وقد يكون صحيحًا في السياق التاريخي، بأنَّ تلك المساكن كانت تتزامن مع إحدى الدورات الكثيرة الدافئة للألفيتَين الماضيتَين. لكن هذا لم يكن موجودًا في المناطق الأخرى من الإمبراطورية؛ حيث الفصل البارد كان يتم الشعور به كثيرًا. ثمَّة نوافذُ فيها زجاج وبيوتٌ ذات نظام تدفئة، بحيث إنه كان بيتًا مقبولًا بدرجة أكبر من البيت الحديث. كان هذا التنوُّع المحلي للهيبوكاست hypocaust وهو نظام تدفئة روماني قديم يتضمَّن فراغاتٍ مجوَّفة تحت الأرضية؛ بحيث يسري داخلها الهواء الحارُّ الذي يتم توجيهُه من خلالها، وهو نظامٌ مُستعمل أيضًا بشكل واسع في الحمامات الساخنة. كان الهيبوكاست ببساطة عبارة عن مرجل يتم تسخينُه باستعمال الخشب، لإنتاج كميةٍ كبيرة من الهواء الدافئ، وذلك بسبب الضغط المختلف للهواء البارد، وقد كان قادرًا على التوزُّع تحت المنصَّات وخلف الجدران. من أجل هذا الغَرض شيَّدوا أعمدةً ودعاماتٍ خاصة تُدعى sospensure، حتى يرفعوا الأرضية بينما كان القرميد المجوَّف يُدعى parietes tubulati يتم تركيبها على طول الجدران مرتبطة بفراغ تحت الأرضية؛ حيث يُفرَّغ الهواء الساخن بعد أن يسخِّن الجدران. من الواضح بأنَّ درجة حرارة الهواء الموزَّعة كانت منخفضةً نسبيًّا لكن بعد يومَين كانت كافيةً لتدخل داخل البناء وتقدِّم الدفء، وبالتأكيد لم يكن يُوجد نقص بالخشب ليبقي المرجل شغَّالًا باستمرار. المرجل نفسه كان يتم استعماله أيضًا لتسخين الماء في الحمَّامات والمغاطس المنزلية.^١٩

اختفت التدفئة بنظام التدفئة بالهواء الساخن أو الهيبوكاوست مع نهاية الإمبراطورية الرومانية، ولكنَّ تطوُّرًا جديدًا في التدفئة الداخلية ظهَر في أوروبا الغربية مع بداية القرن الثاني عشر؛ حيث بدأَت تحل المدفأة المبنية الحجرية والمدخنة محل النظام الروماني المركزي؛ حيث كانت فتحات السقف الكبيرة على النار المركزية تعمل حتى في ظروف الرياح والمطر؛ لذلك كانت تُصمَّم لكل بيت مدفأةٌ واحدة فقط وللمباني الكبيرة بأقل عددٍ ممكن. وكانت الغرف التي يتم تدفئتُها تميل لتكون كبيرةً تتسع للعديد من الأشخاص؛ حيث العديد من الأشخاص يمكنهم أن يتشاركوا دفء النار. فتح السقف لم يُزِل الدخان بشكل فَعَّال، فقد بَقِيَت بعض الأسقف تجعل شاغلي الغرفة يُعانون. من ناحيةٍ أخرى، فإنَّ المدخنة لم تكن تسمح بتمرير الكثير من الهواء أو الماء لإزالة معظم الدخان. ومع أنَّ الكثير من الحرارة كانت ترتفع في المداخن، يمكن اعتبارها تقدُّمًا كبيرًا، والأهم من ذلك أنَّه يمكن استخدامها لتسخين كلٍّ من الغرف الصغيرة والكبيرة والمباني المتعدِّدة الطوابق أيضًا. المنازل، وخصوصًا الكبيرة منها، تم تقسيمُها إلى مساحاتٍ أصغر حجمًا وأكثر خصوصية لتسخينها من المِدفأة الخاصَّة بها، وهو التغيير الذي أدى إلى تغيير جذري في الحياة الاجتماعية في باكورة القرون الوسطى. وخلال عصر النهضة، تم تحسين كفاءة التدفئة الداخلية من خلال إدخال الحديد الزهر والطين، التي وُضعَت في مكانٍ قائم بذاته في الغرفة. لقد كانت الحرارة الإشعاعية التي تُنتَج وتُوزَّع بشكل متجانس في فضاء الغرفة، وكانت تعتمد على الفحم بوصفه وقودًا جديدًا استُبدل بسرعة مكان الخشب في أوروبا الغربية. وبحلول الثورة الصناعية بدأَت تقنيات التحكم البيئية تتطوَّر بشكل كبير. استمر الموقد والمدفأة المصادر الرئيسة للتدفئة طوال هذه الفترة، ولكن تطوير المحركات البخارية والمراجل المرتبطة بها أدت إلى تقنيةٍ جديدة على شكل بخار التدفئة. كان جيمس واط يسخِّن مكتبه الخاص بتيار من البخار يمُرُّ عَبْر الأنابيب في بواكير عام ١٧٨٤م.^٢٠

وخلال القرن التاسع عشر، تم تطوير أنظمة البخار والتدفئة ولاحقًا المياه الساخنة تدريجيًّا؛ فقد استُخدمَت المراجل المركزية التي تعمل بالفحم والمُتصلة بشبكاتِ أنابيب وزَّعَت السائل الساخن في مشعَّاتٍ من حديد الزهر ثم يعود إلى المرجل للتسخين. كانت حرارة البخار تتحسَّن تحسُّنًا كبيرًا على المدافئ والمواقد لأنَّ جميع نواتج الاحتراق تم التخلص منها من المساحات المشغولة، ولكن مصادر الحرارة لا تزال مركَّزة في المشعَّات.^٢١

المادة الأولى التي تم استعمالها للحماية من النار هي مادةٌ قديمة جدًّا اسمها الحرير الصخري أو الأسبستوس asbestos. وقد جاءت الكلمة من الإغريقية القديمة (ασβεστος) والتي تعني: يتعذر إطفاؤه، وقد استعمل هذه الكلمة الكثيرُ من المؤلفين القُدماء مثل بليني الأكبر. استخدم الرومان والفُرس الأنسجة المنسوجة بأليافٍ معدنية لصناعة أكفانٍ يتم لفُّ الملوك بها للحَرق، وذلك حتى لا يتلوَّث رماد الملك. وفي العصور القديمة، كان يُدعى الأسبستوس أيضًا ﺑ «صوف السلمندر» salamander’s wool حيث كان يُعتقد بأنَّ هذا البرمائي يُمكِنه أن يبقى في النار دون أن يمسَّه ضُر. وقد ترك بليني الكثير من المراجع عن الأسبستوس؛ حيث كان يتم استعماله لجعل الأنسجة تُقاوم النَّار، ويُصنع منه فتائل لمصابيح الزَّيت والمناشف التي كانت تُوضع عليها حيوانات الأضاحي للإلهات، مثل المَناشف التي تُنظِّفها وتُطهِّرها بعد تركها للتوِّ في النَّار. كذلك فقد عُرف أنَّ الأسبستوس خطرٌ على الصحة منذ القِدم، وهذه الأخطار كانت معروفة منذ الأزمنة القديمة؛ إذْ يُخبرنا المؤرخ الروماني تيتوس ليفيوس T. Livius (٥٩ق.م.–١٧م)، بأنَّ الرجال الذين عَمِلوا في مناجم الأسبستوس أصبحوا مرضى في أغلب الأحيان.^٢٢

في أول حادثة حريق لمنزل في المدينة المنورة أصدَر رسول الله ﷺ بيانه المُرشد والمحذِّر لأصحابه قائلًا: «إنَّ هذه النَّار عدوٌّ لكم، فإذا نمتم فأطفئوها.»^٢٣ فالإسلام حريص كل الحرص على أرواح وحياة النَّاس ومُمْتلكاتهم؛ لذلك يبدأ بمعالجة المشكلات من جذورها، بناءً على مبدأ درهم وقاية خيرٌ من قنطار علاج.

وقد تمَّ مُعالجة موضوع الوقاية من الحرائق في كتب الحسبة، وحتى لا يتأذَّى الناس منها أو يتكرر حدوثها، فقد وضِعَت مجموعة من الضوابط التي يجب الالتزام بها منها:

ومن الاستعدادات التي كانت تُتخذ لمُعَالجة وقوع أية حادثةٍ تأسيس فرق إطفاءٍ مخصَّصة لذلك؛ ففي عهد عبد العزيز بن مروان (تُوفِّي ٨٦ﻫ/٧٠٥م) والي مصر في عهد أخيه عبد الملك بن مروان (تُوفِّي ٨٦ﻫ/٧٠٥م) كانت بجزيرة الروضة في القاهرة فرقةٌ مكوَّنة من ٥٠٠ شخص مُتخصصة لإخماد الحرائق ولأعمال الهدم المرافقة لعملية الإطفاء.^٢٨

وقد تأسَّست أوَّل منظمة لمكافحة الحريق في رُوما القديمة؛ حيثُ كوَّن الإمبراطور أوغسطس Augustus (تُوفِّي ١٤م)، الذي تسلَّم الحكم عام (٢٧ق.م.) مجموعةً من الناس سمَّاها الحُراس، كانت مهمَّتُها مراقبة الشوارع والإبلاغ عن أي حريق ينشَب، كما كانت تقوم أيضًا بمهمة قوات الشرطة. في حين أنَّ أولى فرق الإنقاذ المُخَصَّصة لإطفاء الحرائق التي أُنشئَت في أوروبا كانت في عام ١٦٦٦م، عقب اندلاع حريق لندن الكبير.^٢٩

أمَّا من الناحية العسكرية فقد استُخدمَت عدة موادَّ ووصفات جديدة للوقاية من النار،^٣٠ وهي تصلح سواء في الحرب أو السلم، لم يأتِ اليونان أو الرومان على ذكرها؛ فقد اخترع نجم الدين حسن الرماح (تُوفِّي ٦٩٥ﻫ/١٢٩٥م) في كتابه (الفروسية والمناصب الحربية) وصفةً واقية من النار مُكوَّنة من أفيون وماء كزبرة خضراء رطبة؛ حيث يُدهن بها الجسم المراد وقايته ويُترك حتى يجف. وصفة أخرى ذكرها الرماح وهي أخذ جوزة يتم نقعُها في النفط ثم تُخرج ويُلَف عليها مشاق — وهو المادة الطرية الموجودة داخل ساق الكتان — فإذا تم إشعالها فإنها لا تنطفئ لا بالماء ولا بالمطر. وصفة ثالثة تأخذ صمغ الصندروس أو السندروس الأصفر الرخو وتدفنه في زبل رطبٍ عشرة أيام أو أكثر فيُصبح كالدهن، وكل جسم يُدهَن به لا يحترق.^٣١

أو تلك التي اختَرعَها ابن أرنبغا الزردكاش (كان حيًّا عام ٧٧٥ﻫ/١٣٧٣م) في كتابه (الأنيق في المنجنيق) والمكوَّنة من ماء الفِجل المُسْتخرج من الفجل، أو الطلْق (وهو مسحوقٌ كلسي) المذاب بالخل المُعَتَّق وتشرَّب بلبادة Felt، ثم تُوضع اللبَّادة حول أي جسم، عندها لن يحترق.^٣٢ واللبَّاد نوع من القماش تُصنع معظم أنواعه من ألياف الصوف الطبيعي بشكل كامل أو بنِسَب منه. ونعلم أنَّ خيوط الصوف كانت تستخرج بكمياتٍ كبيرة عند العرب نظرًا لتوفر الأغنام والماعز والجمال. وتتلبد هذه الألياف بتطبيق الحرارة والرطوبة والعمل الميكانيكي، ويتميَّز اللباد بمرونته، وقابليته للقولبة.^٣٣

وصفات الرَّماح والزردكاش جديدة تمامًا لا تعتمد على الحرير الصخري أو الأسبستوس الضار بالصحة المُستخدم من قِبل الرُّومان، وإنما على موادَّ طبيعية كانت مُتاحة ومتوفرة في عصرهما. ولو كانت هذه المواد مخترعة ومنتشرة قبلُ أكثر من ١٠٠ سنة رُبَّما استطاع أهل القاهرة حماية أنفسهم وبيوتهم ومدينتهم من الحريق الهائل الذي أشعله الوزير الأكبر الحاكم لمصر شاور بن مجير السعدي (تُوفِّي ٥٦٤ﻫ/١١٦٩م)، الذي أرسل ٢٠ ألف قارورة نفط، و١٠ آلاف مشعل نار لحرق القاهرة حسب قول المؤرخ تقي الدين المقريزي (تُوفِّي ٨٤٥ﻫ/١٤٤٢م).^٣٤