University College London (UCL) har for nylig undersøgt effektiviteten af forskellige metoder til at sænke temperaturen i byen. De fandt, at det mest effektive tiltag til at sænke temperaturen i byen var at male bygningernes tage med hvidt eller reflekterende maling.
Derefter er der klimaanlæg. Ud over at forbruge betydelige mængder energi er de medvirkende til at hæve udetemperaturen i bykernen. Det er en ond cirkel: Jo flere klimaanlæg der bruges, jo højere bliver omgivelsestemperaturen, hvilket tvinger de samme klimaanlæg til at arbejde hårdere for at opretholde den indre temperatur.
I betragtning af at 2023 havde den tvivlsomme ære at være det varmeste år nogensinde, er det nu et godt tidspunkt at reflektere over arkitektoniske træk, der reducerer varmen uden at forbruge energi.
Traditionelt arkitektonisk design til passiv køling og ventilation
Mennesker har brugt arkitektonisk design til at køle deres hjem i tusinder af år. Her er et par eksempler fra hele verden.
- En vindfanger (kendt som bãdgir eller malqaf i henholdsvis Iran og Egypten) er en passende beskrivelse af de tårne med lodrette lameller, som findes i mange mellemøstlige lande. De fremherskende vinde blæser gennem lamellerne, trækker varm luft op og køler de indre områder.
- Romerne var meget glade for kældre, og San Clemente-basilikaen i Rom er et godt eksempel på, hvor kølig en kælder kan være, selv under hedebølger.
- Egypterne var dygtige til passive fordampningsteknikker til at køle deres bygninger. De opdagede, at ved at hænge en skærm af fugtige siv i vinduerne blev luften kølet, når den kom ind i rummet.
- Gårde var et andet populært gammelt arkitektonisk træk, der blev brugt i flere forskellige regioner i verden, hvor skygge og grønne planter blev brugt til at skabe et køligt rum.
- Små, forsænkede vinduer kombineret med tykke vægge sikrede et køligere indeklima. Disse tiltag passer dog ikke til moderne arkitektur, så lad os undersøge andre passive kølemetoder, der kan gøre vores liv mere behageligt uden at bruge energi.
Passive kølemetoder til nybyggeri
I takt med at bygninger stræber efter et mere energibesparende design, er der nogle vigtige passive kølearkitektoniske træk, der spiller en vigtig rolle i at give varme om vinteren og reducere varmen om sommeren uden at ty til energikrævende udstyr som klimaanlæg. Blandt de vigtigste passive kølemetoder er bygningens orientering en af de mest effektive.
Orientering
Solens tilsyneladende bevægelse fra vintersolhverv til sommersolhverv spiller en vigtig rolle i opvarmningen af en bygning.
Om vinteren samler bygninger på den nordlige halvkugle varme fra åbninger, der vender mod syd, så sollyset kan trænge ind. I de varme sommermåneder skal den samme bygning imidlertid beskytte det indre ved at reducere mængden af sollys, der trænger ind.
For at gøre dette effektivt vil rektangulære huse med en øst-vest-gående tagryg være mere effektive, da de maksimerer deres sydlige eksponering. Mens moderne computergenererede diagrammer giver nøjagtige designparametre, har dette koncept sin oprindelse i gamle byggepraksisser, såsom dem fra Ming-dynastiet i Kina og Pueblo-ruinerne i Colorado.
Rumudnyttelse er et vigtigt element i at forbedre den positive rolle, som orientering kan spille for at holde temperaturen behagelig i dit hjem. Rum, der bruges ofte, såsom køkken og stuer, bør være på den sydlige side af huset, så de kan varmes op af vintersolen. Derimod bør garager, opbevaringsrum og andre rum, der sjældent bruges, være placeret på den nordlige side for at beskytte huset mod den kolde vintervind.
Isolering
Om sommeren ønsker vi at holde vores indendørs rum kølige, og den største trussel mod vores komfort er taget, som er ansvarlig for omkring tredive procent af den varme, der trænger ind i vores indendørs rum. Mens installation af effektiv loftisolering vil gøre det meget mere udholdeligt indendørs, er påføring af en reflekterende belægning på taget en mere direkte løsning, som beskrives i afsnittet ›Kølige tage‹ nedenfor.
Uanset hvad er det altid en god idé at isolere, så du overholder bygningsreglementet i din region. Isolering af vægge hjælper med at sænke temperaturen i dit hus om sommeren, men hvis du kun skal vælge ét sted at isolere, er det vigtigere at isolere taget eller loftet, da taget får mere sollys end væggene.
Passiv køling og ventilation
Passiv kølearkitektur er stærkt inspireret af gamle designs. Det grundlæggende koncept er at udnytte den naturlige egenskab, at varm luft stiger opad. Derfor vil bygninger, der lader luft trænge ind på et lavere niveau og cirkulere, inden den forlader bygningen gennem en højere åbning, drage fordel af den køleeffekt, der har givet mennesker komfort siden oldtiden.
Retningen og temperaturen af de fremherskende vinde er yderligere faktorer, der skal tages i betragtning, når man fastlægger bygningens korrekte orientering. De gamle egyptere brugte deres viden om de fremherskende vinde til at orientere bygningernes åbninger, så de kunne lokke de kølige nordvinde ind i deres bygninger.
Selvom der findes specifikke oplysninger om vinde og deres gennemsnitstemperaturer fra de offentlige meteorologiske institutter, er det normalt, at kolde vinde blæser fra nord og vest. Derimod kommer varmere vinde fra syd på steder på den nordlige halvkugle.
Passive køleteknikker til eksisterende bygninger
Hvis du nogensinde har set turister løbe hurtigt over strandsandet, der er opvarmet af sommersolen, forstår du begrebet varmeabsorption. Tilføj hertil de konventionelle byoverflader af asfalt og betonfortove, og begrebet »urban heat island« (byvarmeø) kommer i skarpt fokus.
Kølegange
At flytte ud af byen ophæver ikke effekten af varmeabsorption. Asfaltveje og asfalterede indkørsler i forstæderne er med til at hæve temperaturen, og det samme gælder dit mørke tag. Ved at gøre dit tag hvidt eller reflekterende kan du sænke omgivelsestemperaturen og spare penge på energiregningen.
I en nylig undersøgelse fra UCL viste det sig, at anvendelse af hvid belægning eller reflekterende belægning på eksisterende tage var mere effektivt end grønne tage eller vegetation i jordhøjde til afkøling af bygninger i det centrale London. I undersøgelsen ville anvendelse af reflekterende eller hvidt tagbelægning resultere i en reduktion af omgivelsestemperaturen på 1,5 °C, mens grønne tage kun ville resultere i en reduktion på 0,5 °C. De grønne tages ineffektivitet blev yderligere forværret af tagets isolerende egenskaber, der fastholdt varmen i bygningerne om natten.
Ifølge The Green Business Lab reducerer den beskyttende belægning, der er udviklet af Purdue University, temperaturen på tagene med otte grader. Forskerteamet har beregnet, at belægningens køleeffekt svarer til cirka ti kilowatt, hvilket er tæt på konventionelle klimaanlæg.
Vinduer
Det er svært at ændre vinduernes placering i en eksisterende bygning, men det betyder ikke, at man ikke kan gøre dem mere effektive til at holde temperaturen kølig.
Sollys, der strømmer ind gennem et vindue tidligt om morgenen, kan virke som en invitation til at lade gardinerne være åbne, men det uundgåelige resultat er, at rummet hurtigt bliver ubehageligt varmt.
Persienner og gardiner er oplagte valg for at reducere sollysets opvarmning af rummet, men hvis du ikke vil miste udsigten, kan det være en god idé at anvende en vinduesfilm, der reflekterer sollyset, men stadig er gennemskinnelig. Mit kontor får sol om morgenen om sommeren, og jeg var nødt til at trække gardinerne for om morgenen for at holde temperaturen nede, indtil jeg fik monteret vinduesfilm. Nu kan gardinerne være åbne, da filmen reflekterer sollyset på en fantastisk måde, og jeg kan stadig se bølgerne rulle ind.
Mens krydsventilation er effektiv til at reducere den indre temperatur, er stakventilation effektiv til at skabe en vej for varm luft til at komme ud af bygningen gennem vinduer placeret højere oppe i bygningen eller nogle gange i taget.
Passiv køling ved hjælp af haven
Nogle ændringer i haven kan gøre husets indre temperatur mere behagelig. Træer, især løvfældende træer, er fremragende sæsonbestemte gardiner med fuld dækning af blade om sommeren, når du har brug for at reducere sollyset, der strømmer ind gennem vinduerne.
Det er vigtigt at holde træer i en rimelig afstand fra huset af to grunde. For det første er træer gode til at reducere vinden, som du måske gerne vil have til at strømme gennem huset. For det andet vokser træer år efter år, så sørg for at have en god idé om, hvordan et fuldt udvokset træ vil se ud, inden du beslutter dig for dets placering.
Om vinteren, når du ønsker lidt solskin til at varme indendørs, taber løvfældende træer behændigt deres blade. Men du skal tage højde for bredden af træstammen og grenene. Hvis de er for brede, vil den skygge, der opstår, påvirke mængden af sollys, der kommer ind i huset.
Buske er et andet værktøj i din værktøjskasse. Da de er kortere, er de gode til at blokere solen tidligt om morgenen og sent om eftermiddagen.
Overvej at tilføje en espalierkonstruktion for at skabe en naturlig afskærmning, der giver ekstra afkøling om sommeren, og hvis du bruger vinstokke, der taber deres blade om vinteren, får du det bedste fra begge verdener.
Bygninger, der bruger passive køleteknikker, gør meget mere end at skabe et sundt og behageligt miljø. Ved at anvende gamle teknikker kan du muligvis reducere dine energikostnader og yde et positivt bidrag til planetens generelle velbefindende.
