طبق گزارش سازمان ملل، از سال 2000 بیش از 7000 رویداد شدید آب و هوایی ثبت شده است. درست در همین سال، آتش سوزی های جنگلی در سراسر استرالیا و سواحل غربی ایالات متحده شدت گرفت. سیبری رکورد دمایی بالایی را ثبت کرد و قبل از دالاس یا هیوستون به 100 درجه فارنهایت رسید. و در سطح جهانی، سپتامبر امسال گرم ترین سپتامبر ثبت شده در جهان بود. با آشکار شدن اثرات بحران آب و هوا به این شیوه های فزاینده هولناک ، صنعت ساختمان که در حال حاضر مسئول 39 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان است این حق را دارد که سهم خود را با متعهد شدن به تغییر واقعی و گسترده در رویکرد خود به پایداری ، ایفا کند.

یکی از چالش برانگیزترین جنبه های این تغییر، برآورده ساختن نیازهای روزافزون سرمایش به روشی سازگار با محیط زیست خواهد بود. سرمایش به طور ذاتی دشوارتر از گرمایش است. هر شکلی از انرژی می تواند تبدیل به گرما شود و بدن و ماشین های ما به طور طبیعی حتی در غیاب سیستم های گرمایش فعال ، گرما تولید می کنند. سرمایش از این تولید خود به خودی به طور مساوی با گرمایش سود نمی برد، و اغلب اجرای آن را دشوارتر، پرهزینه تر یا کم بازده تر می سازد. گرم شدن کره زمین و اثرات گرمایشی بسیار محسوس آن فقط این واقعیت را بدتر می کند و تقاضای فزاینده برای سیستم های خنک کننده مصنوعی را تشدید می کند. همانطور که مشخص است، بسیاری از این سیستم‌ها به مقادیر زیادی برق نیاز دارند و برای کارکرد، به شدت به سوخت‌های فسیلی متکی هستند. بخش ساختمانی باید راه‌هایی برای پاسخگویی به تقاضا برای سرمایش بیابد که به طور همزمان این اثرات ناپایدار را از بین ببرد.

خوشبختانه، راه حل های بسیاری در حال حاضر وجود دارد. معماران و مهندسان باید با استفاده و تطبیق راه حل  ها با ساختمان های جدید و موجود به این کوشش کمک می کنند. در ادامه، ما تعدادی از این استراتژی ها، راه حل ها و محصولاتی را که به خنک کردن فضای داخلی معماری به روش های سازگار با محیط زیست کمک می کنند ، برمی شماریم.

به طور کلی، راه حل های خنک کننده را می توان به دو دسته تقسیم کرد: غیرفعال و فعال. خنک کننده غیرفعال به استراتژی هایی اشاره دارد که افزایش و اتلاف گرما را با مصرف انرژی کم یا بدون مصرف انرژی تنظیم می کند. این استراتژی‌ها معمولاً از طریق اثرات محیطی طبیعی و طرح‌های معماری غیرفعال به جای سیستم‌های مکانیکی فعال تسهیل می‌شوند. در خنک‌سازی غیرفعال، معماران می‌توانند از تکنیک‌های پیشگیرانه یا تکنیک‌های اتلاف گرما استفاده کنند: روش اول از افزایش گرما از طریق طراحی سایت و ساختمان یا با عایق‌ بندی کردن آن جلوگیری می کند . روش دوم پس از انباشته شدن گرما، چه از طریق تهویه، خنک کننده تبخیری، یا سایر گزینه های مشابه، گرما را دفع می کند .سایت ArchDaily برخی از این استراتژی‌ها را در گذشته پوشش داده است و به طور خاص بر روی موادی که برای خنک‌سازی غیرفعال و تکنیک‌های تهویه طبیعی مانند تهویه متقابل سودمند هستند، تمرکز کرده است.

برای طراحی موثر یک خانه غیرفعال، طراحان باید یک ماتریس پیچیده از شرایط مرتبط با یکدیگر، از جهت گیری گرفته تا قرار دادن پنجره تا سایه های خارجی را در نظر بگیرند. خانه غیرفعال Darmstadt Kranichstein هم یک نمونه مفید و هم مطالعه موردی برای سیستم های خنک کننده غیرفعال در محل کار است. در یک تجزیه و تحلیل که توسط سایت پاسی پدیا (Passipedia) بر روی منبع خانه غیر فعال انجام شده است ، هر یک از شرایط خنک کننده غیرفعال ذکر شده و اثرات آنها بر دمای متوسط اتاق با جزئیات دقیق بررسی شده است. صرفاً با کج کردن پنجره‌ها و در نتیجه تسهیل جریان هوا، «آب و هوای بسیارخوب داخلی حاکم است» و حتی ممکن است بسته به شرایط، در تنظیم دما نسبت به سیستم‌های تهویه مکانیکی موفق‌تر باشد. به همین ترتیب، بالکن ها یا برآمدگی های پشت بام می توانند دفعات گرم شدن بیش از حد را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. همانطور که خود پاسی‌پدیا(Passipedia) تایید می‌کند، هر یک از این ارزیابی‌ها به شدت به اقلیم آب و هوایی، زمان سال و جزئیات هر سیستم یا عنصر معماری بستگی دارد. برای مثال، برآمدگی‌های بیش از حد بزرگ می‌توانند تقاضای گرمایش سالانه را به میزان قابل توجهی افزایش دهند، حتی اگر احتمال گرم شدن بیش از حد در تابستان را کاهش دهند. جهت گیری خورشید نمونه بارز این موضوع است : در تابستان در نیمکره شمالی، جهت گیری شمالی فرکانس های گرمایشی بیش از حد را کاهش می دهد. با این حال، در سایر اوقات سال، تقاضای گرمایش را افزایش می‌دهد. عکس این قضیه تقریباً در نیمکره جنوبی صادق است. در نیمکره شمالی خط استوا، جهت گیری جنوبی به طور کلی ایده آل در نظر گرفته می شود، اما اقلیم ها و مکان های خاص ممکن است این اصل را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. مطالعه موردی برخی از این محدودیت‌ها را تشخیص می‌دهد، و به طور کلی یک راهنمای مفید برای استراتژی‌های خنک‌کننده غیرفعال در مناطق شمالی باقی می‌ماند.

برای کمک به کنارهم قراردادن این ملاحظات متفاوت، خانه چند منظوره Isover  مجموعه ای از اصول طراحی مفید را مشخص می کند. به طور خاص برای سرمایش، بروشور این خانه در مورد آب و هوای گرم پنج راهبرد اصلی غیر فعال را برشمرده است: 1) طراحی ساختمان فشرده و جهت گیری مطلوب. 2) عایق حرارتی و یک پوشش هوا. 3) پنجره های کارآمد انرژی ترکیب شده با شیشه کنترل حرارت انرژی خورشیدی ویا سایه بیرونی. 4) سیستم های تهویه با بازیابی گرما و 5) تهویه طبیعی در شب. همچنین ذکر شده است که بارهای حرارتی داخلی مانند لوازم خانگی، سیستم‌های گرمایشی، سیستم‌های آب خانگی، واحدهای تهویه مطبوع و موارد دیگر همگی به عایق حرارتی مناسب برای خنک نگه داشتن نیاز دارند. این بروشور دستورالعمل‌های خاصی را برای پرداختن به این الزامات ارائه می‌کند که ابزارهای دقیق اندازه‌گیری را فراهم می کند : عایق خارجی باید به میانگین انتقال حرارتی (U-value) به میزان فرمول 0.15-0.45 W/(m^2K) برسد. پنجره ها باید دارای ضریب افزایش حرارت خورشیدی زیر 40٪ باشند و سایر دستورالعمل ها . استراتژی‌های پیشنهادی نیز اغلب بسیار خاص هستند، از جمله توضیح دقیق در مورد چگونگی اجتناب از پل‌های حرارتی از طریق نقشه‌ها و مداخلات ساختاری. برای دسترسی به بقیه این دستورالعمل‌ها و برای مطالعه دستورالعمل‌های ارجاع شده با جزئیات بیشتر ، طراحان باید به خود کتابچه راهنمای کاربر مراجعه کنند.

چندین محصول موجود در بازار این معیارها را برآورده می کنند. یکی از نمونه‌های آن،شیشه (SKN COOL-LIT) *شرکت سن – گوبن است، نوعی شیشه کنترل حرارت خورشیدی که به طور همزمان انتقال بالای روشنایی روز و عملکرد انرژی خوبی را در عین حفظ زیبایی ذاتی ارائه می‌کند . مدل(COOL-LITE SKN 183  ((II ) هم به طور خاص بالاترین عایدی از روشنایی روز را بدون به خطر انداختن عملکرد انرژی فراهم می کند و 75٪ انتقال نور با عایق حرارتی و همچنین شفافیت بالا و بازتاب کم را ارائه می دهد.

(* سن گوبن : شرکت فرانسوی و چندملیتی تولیدکننده مصالح ساختمانی است )

قابل ذکر است، معماران همچنین می‌توانند راه‌حل‌های خنک‌کننده غیرفعال را با سیستم‌های مکانیکی فعال ترکیب کنند و در صورت نیاز از دومی به عنوان مکمل اولی استفاده کنند و در نتیجه همچنان مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند. هنگامی که این سیستم های مکانیکی خود دوستدار محیط زیست باشند باشند، مزایای آن بیشتر می شود. اخیراً، در آوریل گذشته، شرکت ترموالکتریک فونونیک Phononic پلتفرم خنک کننده جدید خود را با نام Oacis  منتشر کرد. یک فناوری نیمه هادی که انرژی حرارتی را بدون استفاده از خنک کننده های مضر برای محیط زیست منتقل می کند (استاندارد فعلی در سیستم های HVAC). اگرچه این محصول هنوز جدید است، اما این قابلیت را دارد که سرمایش فعال را و قاعده تهویه مطبوع ناپایدار را تغییر دهد.

محصول قابل توجه دیگر Climaver است، یک کانال تهویه مطبوع عایق است که بدون فدا کردن حفاظت حرارتی یا کنترل صدا ، با استفاده از پشم شیشه برای کاهش تلفات حرارتی در امتداد مجاری، و طراحی مناسب برای به حداقل رساندن نشت هوا ، هوای تازه را فراهم می کند. این محصول در کتابچه راهنمای خانه آسوده چند منظوره Isover  به منظور بهینه سازی تهویه و تهویه مطبوع تا حد امکان پایدار ، توصیه شده است.

از آنجایی که دمای جهانی همچنان افزایش می‌یابد و رویدادهای شدید آب و هوایی مشکل فزاینده گرم شدن بیش از حد را برجسته می‌کنند، سرمایش غیرفعال و سازگار با محیط زیست این پتانسیل را دارد که هم این اثرات منفی را جبران کند و هم شرایطی را که منجر به آنها شده است ،کاهش دهد. این ضرورت دوگانه، اصلاح استانداردهای خنک‌کننده صنعتی را به یکی از دلهره‌آورترین چالش‌های معماران امروزی تبدیل می‌کند. با این استراتژی‌ها، راه‌حل‌ها و محصولات، طراحان ممکن است شروع به مقابله با این مسائل کنند و راه را در آینده  برای اصلاحات گسترده صنعت در نحوه رویکرد ما در معماری مکانیزم سرمایش هموار کنند.

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 .