Ekspert i bæredygtigt design:Sådan holder du bygninger kølige uden aircondition

Jo varmere det bliver, jo flere mennesker skruer op for klimaanlægget (AC). Faktisk, AC boomer i nationer over hele verden:det er forudsagt, at omkring to tredjedele af verdens husstande kunne have et klimaanlæg i 2050, og efterspørgslen efter energi til at køle bygninger vil tredobles.

Men medmindre energien kommer fra vedvarende kilder, al den øgede efterspørgsel vil generere flere drivhusgasemissioner, som bidrager til den globale opvarmning – og selvfølgelig, til varmere somre. Det er en ond cirkel – men bygninger kan designes til at holde varmen ude, uden at bidrage til klimaforandringerne.

1. Vinduer og skygge

At åbne vinduer er en almindelig måde, folk forsøger at køle bygninger på - men luften indeni vil være lige så varm som udenfor. Faktisk, den nemmeste måde at holde varmen ude på er med god isolering og velplacerede vinduer. Da solen står højt om sommeren, udvendig vandret skravering som udhæng og jalousi er virkelig effektive.

Øst- og vestvendte vinduer er sværere at skygge. Persienner og gardiner er ikke gode, da de blokerer for udsyn og dagslys, og hvis de er placeret inde i vinduet, varmen faktisk kommer ind i bygningen. Af denne grund, udvendige skodder – som dem der ofte ses på gamle bygninger i Frankrig og Italien – er at foretrække.

2. Maling og glasur

Det er nu almindeligt, at tagene er malet med specielle pigmenter, der er designet til at reflektere solstråling – ikke kun i det synlige lysområde, men også det infrarøde spektrum. Disse kan reducere overfladetemperaturer med mere end 10°C, sammenlignet med konventionel maling. Højtydende solruder på vinduer hjælper også, med belægninger, der er "spektralt selektive", hvilket betyder, at de holder solens varme udenfor, men slipper dagslyset ind.

Der er også fotokrom ruder, der ændrer gennemsigtighed afhængigt af lysets intensitet (som nogle solbriller) og termokrome ruder, der bliver mørkere, når det er varmt, som også kan hjælpe. Selv termokromiske malinger, som absorberer lys og varme, når det er koldt, og reflektere det, når det er varmt, er under udvikling.

3. Byggematerialer

Bygninger, der er lavet af sten, mursten eller beton, eller indlejret i jorden, kan føles køligere takket være den høje "termiske masse" af disse materialer - dvs. deres evne til at absorbere og frigive varme langsomt, derved udjævner temperaturer over tid, gør dagen køligere og natten varmere. Hvis du nogensinde har besøgt en stenkirke midt i den italienske sommer, du vil sandsynligvis have følt denne kølende effekt i aktion.

Desværre, moderne bygninger har ofte ringe termisk masse, eller materialer med høj termisk masse er dækket af gipsplader og tæpper. Træ bliver også i stigende grad brugt i byggeriet, og mens det at lave bygninger af træ generelt har mindre miljøpåvirkninger, dens termiske masse er forfærdelig.

4. Hybrid- og faseændringsmaterialer

Mens beton har en høj termisk masse, det er ekstremt energikrævende at producere:8% til 10% af verdens kuldioxid (CO₂)-emissioner kommer fra cement. Alternativer såsom hybridsystemer, sammensat af træ sammen med beton, bliver i stigende grad brugt i byggeriet, og kan hjælpe med at reducere miljøpåvirkninger, samtidig med at den giver den ønskede termiske masse.

En anden, mere spændende løsning er faseændringsmaterialer (PCM'er). Disse bemærkelsesværdige materialer er i stand til at lagre eller frigive energi i form af latent varme, efterhånden som materialet skifter fase. Så når det er koldt, stoffet skifter til fast fase (det fryser), og afgiver varme. Når det bliver flydende igen, materialet absorberer varme, giver en kølende effekt.

PCM'er kan have endnu større termisk masse end sten eller beton - forskning har fundet ud af, at disse materialer kan reducere de indre temperaturer med op til 5°C. Hvis tilføjet til en bygning med AC, de kan reducere elforbruget fra køling med 30 %.

PCM'er er blevet hyldet som en meget lovende teknologi af forskere, og fås kommercielt - ofte i loftplader og vægpaneler. Ak, Fremstillingen af ​​PCM'er er stadig energikrævende. Men nogle PCM'er kan forårsage en fjerdedel af de CO₂-emissioner, som andre gør, så det er vigtigt at vælge det rigtige produkt. Og fremstillingsprocesser bør blive mere effektive over tid, gør PCM'er mere og mere værd.

5. Vandfordampning

Vand absorberer varme og fordamper, og når den stiger, det skubber køligere luft nedad. Dette simple fænomen har ført til udviklingen af ​​kølesystemer, som gør brug af vand og naturlig ventilation til at reducere temperaturen indendørs. Teknikker, der bruges til at fordampe vand omfatter brug af sprøjter, forstøvningsdyser (for at skabe en tåge), våde puder eller porøse materialer, såsom keramiske fordampere fyldt med vand.

Vandet kan fordampes i tårne, vindfangere eller dobbelte skindvægge - enhver funktion, der skaber en kanal, hvor varm luft og vanddamp kan stige op, mens kølig luft synker. Sådanne systemer kan være virkelig effektive, så længe vejret er relativt tørt, og systemet kontrolleres omhyggeligt - er der rapporteret temperaturer så lave som 14°C til 16°C i flere bygninger.

Men før vi bliver for begejstrede for alle disse nye teknologier, lad os gå tilbage til det grundlæggende. En enkel måde at sikre, at AC ikke bidrager til den globale opvarmning, er at forsyne den med vedvarende energi - i det varme vejr, solenergi synes at være det oplagte valg, men det kræver penge og plads. Faktum er fortsat, bygninger kan ikke længere designes uden at overveje, hvordan de reagerer på varme – glasskyskrabere, for eksempel, skulle blive forældet. I stedet, godt isolerede tage og vægge er afgørende i meget varmt vejr.

Alt, hvad der bruger elektricitet i bygninger, skal være så energieffektivt som muligt. Belysning, computere, opvaskemaskiner og fjernsyn bruger alle strøm, og producerer uundgåeligt noget varme - disse bør slukkes, når de ikke er i brug. Den vej, vi kan alle holde os så kolde som muligt, hele sommeren.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.