
ヤフチャール(ペルシア語:یخچال「氷穴」。yakhは「氷」、chālは「穴」を意味する)は、氷を作る古代の氷室の一種です。主にダシュト・エ・ルート砂漠とダシュト・エ・カヴィール砂漠で見られ、その気候は寒冷(BWk)から温暖(BWh)の砂漠地帯 まで変化します
現在のイラン、アフガニスタン、タジキスタンでは、 「ヤフチャル」という用語は現代の冷蔵庫を指すのにも使用されている。[ 1 ]
この構造物は、地上にドーム状の構造物、地下貯蔵室、日よけの壁、そして氷のプールを備えていました。[ 2 ]氷の貯蔵に使われることが多かったのですが、氷の製造だけでなく食料の貯蔵にも使われることがありました。地下空間と厚い耐熱性建築材によって、貯蔵室は一年を通して断熱されていました。これらの構造物はペルシャの古代から建設され、使用されていました。[ 1 ]
記録によると、これらの構造物は紀元前400年頃に建てられたものが多く、数百年前に建てられたものも今もそのまま残っています。ペルシャの技術者は砂漠にヤフチャールを建設し、通常は近くで作られた氷を保管していました。[ 2 ]近くで作られ、ヤフチャールに保管された氷は、一年中、特に暑い夏の日に、食品の保存、[ 1 ]おやつを冷やす、ファルーデやシャーベットなどの伝統的なペルシャのデザートを作るなど、さまざまな目的で使用されます。[ 3 ]
ムガル帝国の皇帝たちもヤクチャルの技術を採用した記録がある。フマーユーン(在位1530-1540、1555-1556)はカシミールからデリーとアグラへの氷の輸入を拡大し、藁と硝石でブロックを断熱して融解を遅らせた。これはペルシャの技術である。初期のバラフ・カーナ(地下坑)は氷を貯蔵していたが、これは保存のために「ヤクチャル」を改良したものである。[ 4 ]アクバル(在位1556-1605)は14段階のリレーシステムでカシミールからデリー、アグラ、ラホールへの氷の輸送を組織し、硝石を使って2日で氷を運んだ。ファテープル・シークリーのアブ・ダール・カーナは、ヤクチャルに似た砂岩の貯水槽とカナートを使用して水を冷やし、シャーベットや初期のデザートを作った。[ 5 ]ジャハーンギール(在位1605-1627年)の時代、トゥズク・イ・ジャハーンギールは、バラフ・カナを宮殿の冷却、食品の保存、そしてピスタチオとサフランを加えた冷凍ミルクデザートであるクルフィ用の氷を貯蔵する断熱地下室として記述しています。氷はラホールで浅い氷盤から採取され、藁を敷いた穴に貯蔵されていました。シャー・ジャハーン(在位1628-1658年)。[ 6 ]シャー・ジャハーンは、アグラとデリーのレッド・フォートに氷を供給するために、シルマウルにバラフ・カナを建設しました。厚い壁を持つこれらの地下構造物は、飲み物、食品、クルフィ用の氷を貯蔵し、帝国の贅沢さを象徴していました。[ 7 ]
商業用冷蔵技術の普及により、多くの氷河は長年にわたり荒廃してきましたが、低エネルギー住宅設計や持続可能な建築へのインスピレーションの源として、再び注目を集めています。[ 8 ]また、ケルマーン(海抜1マイル以上)のヤフチャールのように、良好な状態で保存されているものもあります。これらは、高さ18メートルの円錐形の建物、巨大な断熱材、そして夏の間中氷を凍らせ続ける冷却水が側面を螺旋状に流れ落ちる構造を今も保っています。[ 1 ]
ヤクチャールの設計は、蒸発冷却と放射冷却の物理的性質、そして乾燥した砂漠気候では相対湿度と絶対湿度が低いという事実を利用するように最適化されています。[ 9 ] [ 8 ]相対湿度が低いと、蒸気圧差により蒸発冷却の効率が向上し、絶対湿度が低いと、空気中の水蒸気が放射冷却を阻害するため、放射冷却の効率が向上します。さらに、高地などの一部の砂漠気候では、夜間に気温が氷点下まで下がります。その設計は一般的に3つの領域に分かれています。[ 2 ]
しかし、3つの要素すべてを使用しているものもあれば、浅いプールの上に大きな日よけ壁を設置しているだけのものもあり、多種多様でした。[ 1 ]
ほとんどのヤフチャールは伝統的な氷室のように機能します。建物の高い円錐形は、太陽熱の煙突効果を最適化するために設計されており、対流を生み出して残りの熱を建物の最上部の開口部から上方および外部に導きます。この受動的なプロセスにより、ヤフチャール内の空気は外部よりも涼しく保たれます。同時に、建物の基部にある入口から冷気が流入し、ヤフチャールの最下部、つまり最大5,000 m 3 (180,000 cu ft )の広大な地下空間へと下降します。[ 9 ]
ヤフチャールは、サルージと呼ばれる独特の耐水性モルタルで造られています。このモルタルは、砂、粘土、卵白、石灰、ヤギの毛、灰を特定の割合で混ぜ合わせたもので、熱伝導に強く、完全に水を通さないと考えられています。この素材は一年を通して効果的な断熱材として機能します。サルージの壁は、基礎部分で少なくとも2メートルの厚さがあります。[ 10 ]
また、多くの場合、ヤフチャールはカナート(イランの水道橋)に通じており、時にはバードギール(風を捕らえる塔)が備え付けられている。バードギールは泥や日干しレンガで作られた四角形や円形で、上部に通気口があり、内部の垂直に立てられた木の板を通して冷気が水面や下の構造物に送られる。バードギールは煙突としても機能し、上部から暖かい空気を放出し、下部の開口部や接続されたカナートから冷気を取り込む(カナート内の空気は地中水流によって冷却される)。この構造により、ヤフチャールの氷室は蒸発冷却を利用し、構造物を周囲温度よりもはるかに低い温度に保てる。[ 9 ]
構造物内の氷は、木、藁、泥などを使って層を分離し、互いにくっつかないようにすることが多くありました。さらに、ほとんどの設計では底部に穴が開けられており、カナートに繋がるか、単に排水用の井戸として機能していました。[ 2 ]
ヤフチャールが建設されたほとんどの地域では、日陰になっている部分とそうでない部分の温度差が15℃(27℉)から20℃(36℉)近くも低いため、氷の生産と貯蔵には日よけの壁が必要となり、作業員は余分な時間を使って氷を採取できる。壁は通常、ヤフチャールの近くに東西方向に建設され、対流による損失を最小限に抑えるとともに日陰を作るため、高さは10メートル(33フィート)、時には15メートル(49フィート)にもなる。壁の高さのため、壁の土台はかなり厚くなることが多く、設計によっては荷重を支えるために壁がアーチ型やバットレス構造になっている(シルジャンのヤフチャールの写真参照)。[ 2 ]
水はカナートからヤフチャール(貯水池)へと送られることが多く、貯水池の水を満たすため、または貯氷庫全体の蒸発冷却に利用されます。流入した水は壁の北側に沿って流され、壁の影による放射冷却によってヤフチャールに入る前に予冷されます(コウサルのヤフチャールの写真を参照)。その後、壁で覆われた氷池、または近くの山から氷が運ばれ、貯水池に貯蔵されます。
多くのヤフチャールには氷池がありました。これらの池は、蒸発冷却に必要な水をヤフチャールに供給し、氷を容易に調製して内部の貯蔵庫へ移送できるように、あるいは現場で氷を製造するために建設されました。これらの池は、およそ100メートル(330フィート)×10メートル(33フィート)の正方形の溝で、深さは40センチメートル(16インチ)から50センチメートル(20インチ)で、反射池に匹敵するものでした。溝の表面仕上げには特別な材料が使用されないことが多かったです。[ 2 ]
夜になると、氷プールのエネルギー収支はマイナスになることがよくあります。
これは、氷床が砂漠の夜の寒さや放射冷却を利用して水を凍らせ、後に氷として貯蔵庫に輸送できることを意味していた。[ 8 ] [ 3 ] [ 10 ]