هر چه هوا گرم تر می شود، افراد بیشتری تهویه مطبوع (AC) را به کار می برند. در واقع، AC در کشورهای سراسر جهان در حال رونق است. پیش‌بینی می‌شود که حدود دو سوم خانوارهای جهان تا سال 2050 کولر گازی داشته باشند و تقاضا برای انرژی جهت خنک کردن ساختمان‌ها سه برابر شود.
اما اگرچه این انرژی از منابع تجدیدپذیر تامین شود، ولی این تقاضای اضافی باعث انتشار گازهای گلخانه ای بیشتر می شود که به گرم شدن کره زمین و البته تابستان های گرمتر می انجامد.
اما ساختمان‌ها را می‌توان طوری طراحی کرد که گرما را بدون تاثیر به تغییرات آب و هوایی کنترل کند و از ایجاد این چرخه معیوب تا حدی جلوگیری نمود .
1. پنجره و سایه
باز کردن پنجره ها روشی رایج است که مردم سعی می کنند ساختمان ها را خنک کنند اما هوای داخل به همان اندازه بیرون گرم است. در واقع، ساده ترین راه برای جلوگیری از گرما، عایق بندی خوب و پنجره هایی با موقعیت مناسب است.
از آنجایی که نور خورشید در تابستان زیاد است، سایه های افقی خارجی مانند سایه گیرهای خارجی واقعا موثر هستند.
حفاظت از پنجره های رو به شرق و غرب دشوارتر است. تاریک کننده ها و پرده ها گزینه های مناسبی نیستند زیرا دید و نور روز را مسدود می کنند و اگر در داخل پنجره و یا فضای داخلی قرار گیرند، گرما در واقع وارد ساختمان می شود.
به همین دلیل، کرکره های خارجی ، مانند آنچه که اغلب در ساختمان های قدیمی در فرانسه و ایتالیا دیده می شود ، ترجیح داده می شوند.
2. رنگ و لعاب
در حال حاضر رنگ آمیزی سقف ها با رنگدانه های خاصی که برای انعکاس تابش خورشید طراحی شده اند ، نه فقط در محدوده نور مرئی، بلکه در طیف مادون قرمز ،رایج است.
اینها می توانند دمای سطح را تا بیش از 10 درجه سانتیگراد در مقایسه با رنگ های معمولی کاهش دهند. شیشه‌های خورشیدی ، روی پنجره‌ها نیز با کارایی بالا ، با پوشش‌هایی که از نظر طیفی انتخابی هستند، کمک کننده اند ، به این معنی که گرمای خورشید را در خارج نگه می‌دارند اما نور روز را به داخل می‌دهند.
لعاب فتوکرومیک نیز وجود دارد که شفافیت را بسته به شدت نور تغییر می‌دهد (مانند برخی از عینک‌های آفتابی) و لعاب ترموکرومیک که وقتی گرم است تیره‌تر می‌شود، که می‌تواند کمک کننده باشد.
حتی رنگ‌های ترموکرومیک که نور و گرما را در هوای  سرد جذب می‌کنند و در گرما منعکس می‌کنند، در حال توسعه هستند.
3. مصالح ساختمانی
ساختمان‌هایی که از سنگ، آجر یا بتن ساخته شده‌اند یا در زمین تعبیه شده‌اند، به خاطر «جرم حرارتی» بالای این مواد ، یعنی توانایی آن‌ها در جذب و آزادسازی آهسته گرما باعث می شود دما در روز خنک تر و در شب گرم تر شود.

اگر شما تا به حال از یک کلیسای سنگی در وسط تابستان در ایتالیا دیدن کرده باشید، احتمالاً این فضای خنک را در عمل احساس کرده اید.
متأسفانه ساختمان های مدرن اغلب جرم حرارتی کمی دارند و یا موادی با جرم حرارتی بالا با تخته گچی و فرش پوشانده می شوند. الوار نیز به طور فزاینده ای در ساخت و ساز استفاده می شود و در حالی که ساخت ساختمان ها از چوب عموماً اثرات زیست محیطی کمتری دارد، جرم حرارتی آن وحشتناک است.
4. مواد پیوندی و تغییر فاز
در حالی که بتن جرم حرارتی بالایی دارد، تولید آن بسیار انرژی بر است: 8 تا 10 درصد از انتشار دی اکسید کربن (CO2) جهان از سیمان حاصل می شود.
جایگزین هایی مانند سیستم های هیبریدی که از الوار به همراه بتن تشکیل شده اند، به طور فزاینده ای در ساخت و ساز استفاده می شوند و می توانند به کاهش اثرات زیست محیطی کمک کنند و در عین حال جرم حرارتی مورد نظر را نیز فراهم کنند.
راه حل دیگر و هیجان انگیزتر استفاده از مواد با قابلیت تغییر فاز (PCM) است. این مواد مهم قادرند انرژی را به شکل گرمای نهان ذخیره یا آزاد کنند.
بنابراین هنگامی که هوا سرد است، این ماده به فاز جامد تبدیل می شود (یخ می زند) و گرما آزاد می کند. وقتی دوباره به مایع تبدیل شد، ماده گرما را جذب می کند و یک اثر خنک کننده ایجاد می کند.
PCM ها حتی می توانند جرم حرارتی بیشتری نسبت به سنگ یا بتن داشته باشند .تحقیقات نشان داده است که این مواد می توانند دمای داخلی را تا 5 درجه سانتی گراد کاهش دهند.این نوع مواد اگر به یک ساختمان با AC اضافه شوند، می توانند مصرف برق ناشی از سرمایش را تا 30 درصد کاهش دهند.
PCM ها به عنوان یک فناوری بسیار نویدبخش توسط محققان مورد استقبال قرار گرفته اند و به صورت تجاری ، اغلب در کاشی های سقفی و پانل های دیواری، در دسترس هستند . ولی در حال حاضر ساخت PCM ها هنوز نیاز به انرژی زیادی است.
مقدار CO2 آزاد شده در برخی PCM ها نسبت به مصالح دیگر تا یک چهارم کاهش خواهد داشت  ، بنابراین انتخاب محصول صحیح بسیار مهم  است. بنابراین فرآیندهای تولید باید در طول زمان کارآمدتر شوند و PCM ها را به طور فزاینده ای در دسترس تر و عمومی تر نماید.
5. تبخیر آب
آب گرما را جذب کرده و تبخیر می شود و هوای خنک تر را به سمت پایین می راند. این پدیده ساده منجر به توسعه سیستم های خنک کننده شده است که از آب و تهویه طبیعی برای کاهش دمای داخل خانه استفاده می کنند.
تکنیک‌های مورد استفاده برای تبخیر آب شامل استفاده از سمپاش‌ها، نازل‌های اتمیزه (برای ایجاد پودر)، پدهای مرطوب یا مواد متخلخل مانند تبخیرکننده‌های سرامیکی پر از آب است.
آب را می توان در برج ها، بادگیرها یا دیوارهای دو جداره تبخیر کرد . تمامی این موارد باعث ایجاد کانالی میشود که در آن هوای گرم و بخار آب بالا می رود، در حالی که هوای خنک به سمت پایین هدایت میشود.
چنین سیستم‌هایی ، تا زمانی که هوا نسبتاً خشک است ،می‌توانند واقعاً مؤثر باشند و سیستم به دقت کنترل می‌شود . دماهای کمتر از 14 تا 16 درجه سانتی‌گراد در چندین ساختمان با این روش گزارش شده است.
اما قبل از اینکه بیش از حد مشتاق همه این فناوری‌های جدید باشیم، اجازه دهید به اصول اولیه بازگردیم. یک راه ساده برای اطمینان از اینکه AC به گرمایش جهانی کمک نمی کند، برق رسانی به آن با اسفاده از انرژی های تجدیدپذیر است .در هوای گرم، انرژی خورشیدی انتخاب بدیهی به نظر می رسد، اما هزینه و فضای زیادی می خواهد.

واقعیت این است که ساختمان‌ها دیگر نمی‌توانند بدون در نظر گرفتن واکنش آنها به گرما طراحی شوند .برای مثال، آسمان‌خراش‌های شیشه‌ای باید منسوخ شوند. در عوض، سقف ها و دیوارها که به خوبی عایق بندی شده اند در هوای بسیار گرم ایده آل هستند.
هر چیزی که از برق در ساختمان ها استفاده می کند باعث ایجاد گرما میشود. روشنایی، کامپیوتر، ماشین ظرفشویی و تلویزیون همگی از الکتریسیته استفاده می کنند و به ناچار مقداری گرما تولید می کنند ، در صورت عدم استفاده باید خاموش شوند. به این ترتیب، همه ما می‌توانیم در تمام تابستان تا حد امکان دمای هوا را کنترل کنیم و خنک باشیم.
 

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .