0 просмотров

Вот 6 научно обоснованных способов сохранить прохладу в зданиях без кондиционера

) (matt.hintsa/Flickr/CC BY-NC-ND 4.0)

Чем теплее становится, тем больше людей включают кондиционер (AC). Фактически, кондиционеры переживают бум в странах по всему миру: прогнозируется, что к 2050 году около двух третей домохозяйств в мире будут иметь кондиционеры, а потребность в энергии для охлаждения зданий утроится.

Но если энергия не будет поступать из возобновляемых источников, весь этот дополнительный спрос приведет к увеличению выбросов парниковых газов, которые способствуют глобальному потеплению и, конечно же, к более жаркому лету.

Это порочный круг, но здания можно спроектировать таким образом, чтобы они не пропускали тепло, не способствуя изменению климата.

1. Окна и затенение

Открытие окон — это обычный способ, которым люди пытаются охладить здания, но воздух внутри будет таким же горячим, как и снаружи. На самом деле, самый простой способ сохранить тепло — это хорошая изоляция и удачно расположенные окна.

Поскольку летом солнце стоит высоко, внешнее горизонтальное затенение, такое как навесы и жалюзи, действительно эффективно.

Окна, выходящие на восток и запад, затенить труднее. Жалюзи и шторы не очень хороши, так как они блокируют вид и дневной свет, а если их расположить внутри окна, то тепло действительно проникает в здание.

Статья в тему:  1. что является лучшим примером парникового эффекта?

По этой причине предпочтительны внешние ставни, подобные тем, которые часто можно увидеть на старых зданиях во Франции и Италии.

2. Краски и глазури

Сейчас принято красить крыши специальными пигментами, предназначенными для отражения солнечного излучения — не только в видимом диапазоне света, но и в инфракрасном спектре.

Они могут снизить температуру поверхности более чем на 10°C по сравнению с обычной краской. Также помогают высокоэффективные солнцезащитные стекла на окнах с покрытиями, которые являются «спектрально селективными», что означает, что они удерживают солнечное тепло снаружи, но пропускают дневной свет.

Есть также фотохромное остекление, которое меняет прозрачность в зависимости от интенсивности света (например, некоторые солнцезащитные очки) и термохромное остекление, которое становится темнее, когда жарко, что также может помочь.

Разрабатываются даже термохромные краски, которые поглощают свет и тепло, когда холодно, и отражают, когда жарко.

3. Строительные материалы

Здания, построенные из камня, кирпича или бетона или встроенные в землю, могут казаться более прохладными благодаря высокой «тепловой массе» этих материалов, то есть их способности медленно поглощать и отдавать тепло, тем самым выравнивая температуру с течением времени. днём становится прохладнее, а ночью теплее.

Если вы когда-нибудь посещали каменную церковь посреди итальянского лета, вы, вероятно, чувствовали этот охлаждающий эффект в действии.

К сожалению, современные здания часто имеют небольшую тепловую массу или материалы с высокой термической массой покрыты гипсокартоном и коврами. Древесина также все чаще используется в строительстве, и, хотя строительство зданий из древесины, как правило, оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, ее тепловая масса ужасна.

Статья в тему:  Как парниковый эффект длинноволновый или коротковолновый

4. Гибридные материалы и материалы с фазовым переходом

Хотя бетон имеет высокую тепловую массу, его производство чрезвычайно энергоемко: от 8% до 10% мировых выбросов углекислого газа (CO₂) приходится на цемент.

Альтернативы, такие как гибридные системы, состоящие из дерева и бетона, все чаще используются в строительстве и могут помочь уменьшить воздействие на окружающую среду, а также обеспечить желаемую тепловую массу.

Другое, более интересное решение — материалы с фазовым переходом (PCM). Эти замечательные материалы способны накапливать или выделять энергию в виде скрытого тепла по мере того, как материал меняет свою фазу.

Поэтому, когда холодно, вещество переходит в твердую фазу (замерзает) и выделяет тепло. Когда он снова становится жидким, материал поглощает тепло, обеспечивая охлаждающий эффект.

У ПКМ может быть даже большая тепловая масса, чем у камней или бетона — исследования показали, что эти материалы могут снизить внутреннюю температуру до 5°C. Если их добавить в здание с кондиционером, они могут снизить потребление электроэнергии от охлаждения на 30%.

Исследователи приветствовали PCM как очень многообещающую технологию, и она доступна на коммерческой основе — часто в потолочной плитке и стеновых панелях. Увы, производство ПКМ по-прежнему энергоемко.

Но некоторые PCM могут вызывать четверть выбросов CO₂ по сравнению с другими, поэтому выбор правильного продукта является ключевым. А производственные процессы со временем должны стать более эффективными, что сделает ПКМ более выгодным.

Статья в тему:  В чем заключается основной парниковый эффект

5. Испарение воды

Вода поглощает тепло и испаряется, поднимаясь вверх, она толкает более холодный воздух вниз. Это простое явление привело к разработке систем охлаждения, которые используют воду и естественную вентиляцию для снижения температуры в помещении.

Методы, используемые для испарения воды, включают использование распылителей, распылительных форсунок (для создания тумана), влажных прокладок или пористых материалов, таких как керамические испарители, заполненные водой.

Вода может испаряться в башнях, улавливателях ветра или стенах с двойной обшивкой — любая функция, которая создает канал, по которому горячий воздух и водяной пар могут подниматься вверх, а холодный воздух опускается.

Такие системы могут быть действительно эффективными, если погода относительно сухая и система тщательно контролируется – в нескольких зданиях сообщалось о низких температурах от 14°C до 16°C.

Но прежде чем мы слишком увлечемся всеми этими новыми технологиями, давайте вернемся к основам. Простой способ гарантировать, что переменный ток не способствует глобальному потеплению, — это использовать для него возобновляемые источники энергии. В жаркую погоду солнечная энергия кажется очевидным выбором, но она требует денег и места.

Факт остается фактом: здания больше нельзя проектировать без учета того, как они реагируют на тепло — например, стеклянные небоскребы должны устареть. Вместо этого хорошо изолированные крыши и стены имеют решающее значение в очень жаркую погоду.

Все, что использует электричество в зданиях, должно быть максимально энергоэффективным. Освещение, компьютеры, посудомоечные машины и телевизоры потребляют электричество и неизбежно выделяют некоторое количество тепла — их следует выключать, когда они не используются. Таким образом, мы все сможем сохранить как можно более прохладное все лето.

Статья в тему:  Как имитировать парниковый эффект

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector