Хотел с купол, наподобяващ шатра. И това е вариант за отвеждане на топлия въздух. Шатровидният купол не е само архитектурен жест — той може да работи като естествен „комин“. При такава форма, най-високата точка събира най-топлия въздух. Той се издига нагоре поради естествената конвекция, а ако в купола има отвор или вентилационни жалузи, топлият въздух може да бъде изведен навън. На негово място през по-ниски отвори влиза по-хладен въздух. Това е особено логично в горещ климат като този на Дубай: сянка - нагряване на покрива - топъл въздух се събира под купола - изкачва се към върха - излиза - по-хладен въздух постъпва отдолу. Има и още нещо интересно: шатровидната форма увеличава височината на въздушния обем, което подпомага т.нар. stack effect — колкото по-голяма е вертикалната разлика между входа и изхода на въздуха, толкова по-силен може да бъде естественият въздушен поток. Тоест куполът, който визуално изглежда като препратка към шатра, палатка или традиционна арабска архитектура, може едновременно да бъде пасивна климатична машина. И тук се появява много характерна за традиционната архитектура идея: формата не е непременно украса, а резултат от физиката на мястото. В пустинен климат покривът трябва да прави нещо повече от това просто да пази от дъжд — той трябва да пази от слънцето и да управлява въздуха. Белият купол отвън отразява слънчевите лъчи, отвътре служи като огромно осветително тяло. Много хитро. И тук вече куполът работи в две противоположни посоки едновременно. Отвън белият купол има висок коефициент на отражение: голяма част от слънчевото излъчване се връща обратно, вместо покривът да го поглъща и превръща в топлина. Това е особено ценно в Дубай, където слънцето е практически постоянен „нагревател“. А отвътре се получава обратният ефект. Светлината, която попадне през отвори или прозорци, се разсейва многократно от светлата вътрешна повърхност. Вместо един ярък слънчев лъч и около него тъмно помещение, получавате меко, дифузно осветяване. И най-хитрото е, че същата геометрия обслужва и трета функция: отвън — отразява слънчевата радиация; отвътре — разсейва естествената светлина; в най-високата си точка — може да събира и извежда нагретия въздух. Това вече не е просто „красив купол“. Получава се архитектурен климатичен и светлинен инструмент, направен от форма, цвят и естествени физични процеси. И именно затова традиционните решения понякога изглеждат удивително модерни днес: те не са имали климатик, LED осветление и компютърни симулации, но са имали слънце, топъл въздух и много векове опит как да се справят с тях. Нека да видим, в сравнение с формите с ъгли, как се справя кръглата форма с отразяване на слънчевите лъчи? Кръглата/сферична форма има интересно предимство, но не защото „отразява слънцето по-добре“ във всеки момент. Важна е геометрията. При плосък или наклонен покрив, имаме определена ориентация. Когато слънцето се премести, ъгълът на падане се променя и съответно се променя и количеството погълната енергия. При купола повърхността има безкрайно много различни наклони: една част от купола е почти перпендикулярна към слънчевите лъчи; друга част ги среща под остър ъгъл; трета част практически ги „гледа отстрани“ и отразява голяма част от тях. Това води до интересен резултат: няма един голям плосък участък, който в даден момент да бъде оптимално ориентиран към слънцето и да поема огромен слънчев товар. При бял купол голяма част от радиацията се отразява. Но има и уловка. Ако говорим за идеално бяло покритие с еднакви свойства, сферичната форма не е магически по-отразяваща от плоската. Материалът определя колко енергия се поглъща, а геометрията определя каква част от слънчевото излъчване попада върху дадена площ и накъде се отразява. И има още една много важна разлика. Ъгловатата форма може да създава концентрирани отражения. При някои геометрии, слънчевите лъчи се отразяват в определена посока и могат да образуват неприятни отблясъци или локално нагряване. При матово белия купол отражението обикновено е предимно дифузно — светлината се разпръсква в множество посоки. Това е чудесно за архитектурата: покривът не се държи като огледало, а като огромен светъл отражател. Така че, кръглата форма не печели непременно по показателя „отразяване“, а по-скоро по това, че разпределя слънчевото въздействие по много плавен начин и няма остри преходи между отделните повърхности. А какво се случва с куполите през нощта, когато няма слънце? В пустинята настъпва космически студ. Как да запазим топлото за нас? Точно тук куполът има интересен „нощен режим“. През деня той работи като слънчев щит, а през нощта вече трябва да работи като термос. И има една особеност на пустинята: не е просто „студено без Слънце“. При ясно небе земната повърхност може много интензивно да излъчва топлина към студеното небе чрез инфрачервено лъчение. Затова пясъкът, покривите и външните повърхности могат да изстинат много бързо. Как бихме запазили топлото под шатров купол? Представете си купола като многослоен термос: 1. Външен бял слой. През деня отразява слънчевото лъчение. Нощем вече няма особено значение цветът му. 2. Въздушна междина. Под външната мембрана оставяме слой неподвижен въздух. Той е прекрасен изолатор. 3. Дебел топлоизолационен слой. Тук вече е същинската защита. Минерална вата, аерогел, пяна или друга изолация прекъсват топлообмена между вътрешността и външната среда. 4. Вътрешна светлоотразяваща мембрана. Тя има интересна двойна функция. През деня разсейва светлината и превръща купола в огромен дифузен осветител. Нощем може да отразява обратно инфрачервеното излъчване от интериора. 5. Топлинна маса вътре. Това е особено важно. Камък, бетон, вода или специални материали с фазов преход могат да съхраняват дневната топлина. Вместо да се опитваме да задържим абсолютно всяка калория, казваме: „Натрупваме топлина през деня и я освобождаваме през нощта.“ И тук пустинята всъщност започва да работи в наша полза. А какво става с „космическия студ“? Ако поставим човек директно под тънка мембрана, той може да губи топлина не само чрез студения въздух, но и чрез радиационно охлаждане към небето. Затова една голяма шатра с тънък покрив може да стане неприятно студена през нощта, дори въздухът вътре да не е чак толкова студен. Но ако между човека и небето има много нискоемисионни слоеве, ситуацията се променя. Те „затварят“ инфрачервеното излъчване. Това е същият принцип, по който работи одеялото с метализиран слой: не е дебело, но връща обратно топлинното излъчване. И се получава любопитен обрат. При идеално проектиран пустинен купол, бихме могли да имаме: бял външен слой, охлаждащ през деня - голяма част от слънчевата енергия се връща, докато вътре е прохладно. Нощем: вътрешна топлина, последством изолация с помощта на нискоемисионни слоеве - топлината се задържа. Тоест, куполът фактически сменя функцията си на всеки 12 часа. Не би било добре да се направи купола просто една огромна изолирана черупка. За пустинна архитектура, е по-интересно да има термична буферна зона между външния купол и жилищното пространство. През деня тази зона може да се проветрява и да отвежда нагретия въздух нагоре; през нощта да се затваря и да действа като допълнителен изолационен слой. Тогава вече получаваме не просто „шатра с климатик“, а сграда, която използва самата пустиня като част от климатичната си система.