Kako materijali mogu pomoći pri pasivnom hlađenju objekta?

Klimatizacija nije samo skupa, nego i štetna za okoliš. Uzimajući u obzir 10% globalne potrošnje energije danas, samo hlađenje prostora (2016.g) bilo je odgovorno za 1045 tona emisije CO2. Očekuje se da će se taj broj samo povećavati, a Međunarodna agencija za energiju procjenjuje da će hlađenje dostići 37% ukupne svjetske potrošnje energije do 2050. godine.

Klimatizacijske jedinice posebno su štetne jer se oslanjaju na rashladno sredstvo koje se naziva hidrofluorougljik (HFC). Dok HFC čini samo 1% svih emisija stakleničkih plinova, hiljadu je puta snažniji od ugljičnog dioksida.

Dizajn s materijalima koji se prirodno hlade može pomoći ublažavanju tih uticaja na okoliš smanjujući potrebu za klimatizacijom. U nastavku slijede neka materijalna i konstrukcijska rješenja za pasivno hlađenje koja mogu pomoći dizajnerima da energetski učinkovito regulišu temperaturu u zgradama.

Toplinska masa i izolacija

Materijali velike gustoće, poput kamena, betona i zemlje imaju niz svojstava koja im omogućuju da djeluju kao dobra toplinska izolacija. Oni naizmjenično uključuju dobru toplinsku vodljivost (sposobnost oslobađanja pasivnog hlađenja), termički zastoj (spor prijenos topline), nisku reflektivnost (niža preraspodjela topline) i visoku volumetrijsku toplinsku sposobnost (povećana sposobnost skladištenja topline). Kad se takvi materijali upotrebljavaju zajedno, njihove osobine postaju posebno snažne (za primjer možemo uzeti „pećinske kuće“, poput ljetne pećine Kapsimalis na Santoriniju). Ostali projekti oslanjaju se na debele betonske zidove kako bi postigli slične efekte.

Tradicionalnije kuće možda ne koriste tako glomazne materijale, ali se umjesto toga oslanjaju na učinkovitu toplinsku izolaciju. Obično se toplinski otpor izolacije mjeri s onim što se naziva ‘R-faktor’ ili ‘R-vrijednost’. Što je ta vrijednost veća, to je materijal toplinski otporniji i učinkovitiji je od samih izolatora. Materijali poput polistirena, poliuretanske pjene i fenolne pjene primjeri su toplinskih izolatora koji imaju fenomenalno visoke R vrijednosti.

Prirodni materijali

Betonska kuća II A-cero, pored debelih betonskih zidova koristi prirodne elemente poput zelenih krovova ili zidova od bršljana. Zeleni krovovi nisu samo estetski ugodni, već pružaju hladovinu, uklanjaju toplinu iz zraka i smanjuju temperaturu krovova. Ugradnja vode u dizajn objekta također može hladiti dom isparavanjem i strujanjem zraka, u zavisnosti od klime. Ova je metodologija prepoznata još iz doba Rimljana, koji su svoje domove često dizajnirali oko bazena u centralnom dvorištu.

 

Materijal i mjesto prozora

Zeleni krovovi i vodene karakteristike mogu se činiti pretjeranim za prosječnog vlasnika doma, ali pasivno hlađenje može biti jednako jednostavno pomoću pravilnog odabira ostakljenja za prozore objekta. Što je niži koeficijent sunčeve topline (SHGC) stakla, to manje topline propušta i objekat je hladniji. Te se prednosti mogu povećati vanjskim zasjenjenjima, koja sprječavaju sunčevu svjetlost da udara u prozore i na taj način smanjuju količinu topline ili svjetlosti koji dopiru do unutrašnjosti. Čak i pozicioniranje ovih prozora može imati pasivne efekte hlađenja kroz unakrsnu ventilaciju ili poravnavanje prozora da bi se olakšala cirkulacija zraka.

Krov

I na kraju, svjetlosni reflektirajući krovovi, još jedna alternativa zelenim krovovima, mogu učinkovito rashladiti interijere preusmjeravanjem sunčevih zraka i smanjenjem apsorpcije topline. Primjeri uključuju krovove s pokrovima od lima, reflektirajuće pločice ili šindre ili reflektirajuću boju. Dok standardni ili tamni krovovi mogu dostići i do 60°C pri jakoj vrućini, “hladni krovovi” dostižu samo 10°C pod istim uslovima.

Natkriveni trijemovi i tende mogu zaštititi interijere od sunčeve svjetlosti i sjaja. Sve u svemu, materijalni aspekti i konstrukcijski dizajn idu ruku pod ruku kako bi stvorili učinkovite alternative klimatizaciji i mehaničkom hlađenju, smanjujući upotrebu HFC-a i štetnih emisija stakleničkih plinova.

m-Kvadrat

print