چگونه خانه را در هوای گرم بدون تهویه مطبوع خنک نگه داریم؟

توسط آدام وان

در زیر گزیده ای از خبرنامه Fix the Planet، یک ایمیل هفتگی درباره راه حل های بحران آب و هوا است.

این هفته دمای هوا در بریتانیا برای اولین بار به بالای 40 درجه سانتیگراد رسید. این گرمای بی‌سابقه برای کشوری با آب و هوای معتدل دریایی است و سؤالات بزرگی را در مورد اینکه چگونه مردم در آینده خنک می‌شوند، ایجاد می‌کند. خانه‌های بریتانیا عمدتاً برای حفظ گرما ساخته شده‌اند، نه خاموش کردن آن.

سال‌هاست که می‌دانیم بریتانیا، همراه با سایر کشورها، سابقه ضعیفی در سازگاری با تغییرات آب و هوایی دارد. این موج گرما نشان داده است که بریتانیا باید در کشوری که تنها ۲ تا ۳ درصد خانه‌ها دارای نوعی سیستم خنک‌کننده قابل حمل یا ثابت هستند، به سرعت در زمینه خنک‌کردن خانه‌ها هوشمندتر شود.

چرا همه خانه های بریتانیا را با تهویه مطبوع مناسب نمی کنید؟

دو دلیل اصلی: تقاضای انرژی و اثر جزیره گرمایی شهری. کوین لین از آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید حدود 1885 تراوات ساعت برای خنک کردن فضا در سطح جهان در سال 2020 در مقایسه با مصرف برق جهانی 22484 تراوات ساعت در سال 2019 استفاده شد. بنابراین، تهویه مطبوع تقریباً یک دهم تقاضای جهانی برای برق است. صرفاً استفاده از الکتریسیته کم کربن از باد، خورشید و هسته ای ممکن است راه حل آسانی به نظر برسد. متأسفانه امروزه ما شبکه های برق 100 درصد کم کربن نداریم. در همین حال، لین می‌گوید استفاده از برق اضافی برای خنک‌سازی به معنای انتشار گازهای گلخانه‌ای اضافی است. او می‌گوید: «نمی‌توان گفت انرژی‌های تجدیدپذیر این مشکل را برطرف می‌کنند. در سمت آفتابی، حداکثر تولید پنل‌های PV خورشیدی در خانه‌ها با اوج تقاضای انرژی برای خنک‌سازی در اوایل بعدازظهر همزمان است.

“ما این را فرض نمی کنیم [air conditioning in homes] مایک تامپسون از کمیته تغییرات آب و هوایی که به دولت بریتانیا مشاوره می دهد، می گوید. او به تامین برق برای سرمایش در تابستان که تقاضا در مقایسه با زمستان کم است، اهمیتی نمی دهد. او بیشتر نگران تهویه مطبوع است که اثر جزیره گرمایی شهری را تشدید می کند، با خنک کردن داخلی به قیمت گرم کردن خیابان های اطراف. او می‌گوید: «در واقع از این موضوع محتاط خواهم بود. ما می‌خواهیم راهی به جلو بدون تغییر گسترده تهویه مطبوع پیدا کنیم.»

چگونه خانه هایمان را خنک کنیم؟

همه چیز در مورد چیزی است که تامپسون آن را “خنک کننده غیرفعال” می نامد، که تا حد زیادی به سایه و تهویه خلاصه می شود. ون وانگ از دانشگاه هریوت وات در ادینبورگ بریتانیا می گوید در حالی که به مردم توصیه شده است در موج گرمای اخیر، پرده های منازل خود را که رو به خورشید هستند ببندند، افزودن سایه در بیرون موثرتر خواهد بود. او می‌گوید: «شما واقعاً می‌خواهید گرمای بیرون را حفظ کنید، بنابراین به پرده‌های فضای باز و همچنین گزینه‌هایی مانند پرده‌ها و سایبان‌ها نیاز دارید. در حالی که چنین اقداماتی در جنوب اروپا یک منظره آشناست، وانگ می‌گوید یکی از چالش‌های کوچک بریتانیا این است که این کشور بادتر است، بنابراین سایه‌های خارجی بریتانیا باید قوی‌تر باشند. همانطور که صدراعظم اسمیت مرداک پیشنهاد می کند، “در مقابل پنجره های رو به جنوب، درختان برگریز بکارید که در تابستان سایه آزاد ایجاد می کنند و در زمستان به راحتی ناپدید می شوند.”

سقف های سفید که انرژی خورشید را منعکس می کنند گزینه دیگری است. یک کمپین جهانی در سال 2019 راه اندازی شد تا یک میلیون کلاه باحال تولید کند و ممکن است چیزی مشابه برای بریتانیا مورد نیاز باشد. به گفته لین، در چنین کشورهایی، به جای اینکه فقط همه چیز را رنگ آمیزی کنند، ابتکارات ممکن است شامل استفاده از مصالح سقف و دیوار باشد که سفید نیستند، اما دارای درجه بالایی از آلبدو یا توانایی بازتاب نور هستند. افزایش بهره وری انرژی خانه های بریتانیا برای زمستان، با عایق کاری دیوارها و زیر شیروانی، محافظت بیشتری در برابر امواج گرما در تابستان نیز ایجاد می کند.

وانگ می‌گوید آخرین بلیط بزرگ، تهویه هوا برای استفاده از آب و هوای بادی طبیعی بریتانیا است. این می تواند از چیزی به ابتدایی بودن نوع پنجره های جانبی که در بسیاری از خانه های ویکتوریایی دیده می شود تا سیستم های پیچیده تری از دریچه ها، کانال ها و پنکه ها متغیر باشد. مقاوم سازی سیستم های تهویه می تواند برای برخی از خانه های موجود گران و غیرعملی باشد.

در مورد ساختمان های جدید چطور؟

اینجاست که یک فرصت عالی وجود دارد. ریچارد میلار، همچنین در کمیته تغییرات آب و هوا، خاطرنشان می کند که دولت بریتانیا اخیراً تعهد جدیدی را در مقررات ساختمانی معرفی کرده است به طوری که افزایش دما باید هنگام طراحی خانه های مسکونی جدید در نظر گرفته شود. او می گوید: «این یک گام مهم به جلو است. لین می گوید قوانین ساختمانی قوی بهترین راه حل برای بهبود سرمایش در خانه ها در دراز مدت است. او اضافه می کند که اسکاندیناوی ها در اینجا به عنوان رهبران دیده می شوند.

اقداماتی برای جلوگیری از گرمای بیش از حد در بریتانیا می‌تواند شامل هدایت ساختمان‌ها برای کاهش بهره‌برداری خورشیدی، اطمینان از عدم وجود پنجره‌های زیادی در سمت جنوبی خانه برای وارد کردن انرژی خورشید در زمان‌های گرم و افزایش جرم حرارتی ساختمان باشد. این به معنای ساختمان های سنگین و دیوارهای ضخیم است که ممکن است در جنوب اروپا دیده باشید، جایی که دیوارها و سازه گرما را جذب می کنند و فضای داخلی را خنک می کنند.

بازنگری پنجره ها با توجه به محبوبیت آنها برای وارد کردن نور طبیعی یکی از بزرگترین چالش ها خواهد بود. وانگ می گوید: «بزرگترین مشکل شیشه زیاد است. لین می گوید که ممکن است در برخی موارد باید «نماهای زیبا» را قربانی کرد، به طوری که به عنوان مثال، بیشتر شیشه در سمت شمالی خانه ها قرار گیرد.

محیط بیرون از خانه ما چطور؟

ما همچنین باید عوامل دیگری را شناسایی کنیم، اینکه چگونه شهرها و شهرهایی را با درختان و آب بیشتر طراحی کنیم تا به حفظ این نوع مناطق شهری کمک کنیم. [heat] میلار می گوید: «اثر تقویت تا حد امکان کم است. همانطور که این نقشه های بی بی سی نشان می دهد، فضاهای سبز مانند پارک ها و باغ ها می توانند تفاوت زیادی با دمای محلی ایجاد کنند. لین می‌گوید ویژگی‌های آبی بیشتر، مانند فواره‌هایی که در جنوب اروپا رایج‌تر هستند، نیز تأثیر خواهند داشت. برنامه ریزی شهری و شهری نیز احتمالا نیاز به بازنگری دارد. وانگ می‌گوید که بریتانیا ممکن است نیاز به تقلید از نوع خیابان‌های باریکی داشته باشد که در هوای گرم‌تر می‌بینیم، که طبیعتاً برای ساختمان‌های دیگر و خود خیابان‌ها سایه ایجاد می‌کنند. با این حال، همانطور که روهینتون امانوئل از دانشگاه گلاسکو کالدونین، بریتانیا، به بی بی سی گفت: “شهرها مدت زیادی طول می کشد تا تغییر کنند. ما در حال حاضر دیر شده ایم. ما باید همین الان اقدام کنیم.”

ما هنوز هم به تهویه مطبوع بیشتری نیاز داریم، درست است؟

احتمال دارد. کمیته تغییرات اقلیمی پذیرش قابل توجهی از سیستم تهویه مطبوع داخلی بریتانیا را نمی‌پذیرد و نمی‌خواهد، اما گزارش 2021 دولت بریتانیا انتظار دارد تقاضای فعلی برای سرمایش از تسلط ساختمان‌های غیر خانگی امروزی به داخلی تغییر کند. خانه ها آنها در دهه های آینده انتظار می‌رود تا پایان قرن، خانه‌ها تا ۸۵ درصد انرژی مصرفی برای سرمایش را مصرف کنند. میلار اشاره می‌کند که این امر پرهزینه است و عمدتاً توسط خانواده‌های ثروتمندتر انجام می‌شود، در مثال دیگری از نابرابری نحوه تأثیرگذاری تغییرات آب و هوایی.

لین می‌گوید: «بدون شک، یک جهش در AC وجود خواهد داشت – مطمئناً به عنوان یک راه حل سریع دیده می‌شود. او می‌گوید تقاضای رو به رشد برای تهویه مطبوع – عمدتاً در کشورهایی که از قبل گرم شده‌اند در آسیای جنوب شرقی و شمال آفریقا که در آن ثروت در حال افزایش است، اما همچنین در کشورهای با درآمد بالا که گرم‌تر می‌شوند، مانند بریتانیا – به این معنی است که دولت‌ها ضروری است که تاسیس کنند. خوب . مقررات، مانند حداقل استانداردهای بازده برای واحدهای تهویه مطبوع. گام دیگر اجرای قوانینی است، مشابه قوانین مربوط به «شارژ هوشمند» خودروهای برقی، برای تلاش برای رسیدن به اوج تقاضای انرژی از آن واحدهای تبرید. به عنوان مثال، این می تواند به این معنی باشد که برخی از سیستم های AC قبل از اوج گرفتن، ساختمان ها را کمی خنک می کنند و سپس آنها را خاموش می کنند.

ما برای مدتی از اثرات بهداشتی و تعداد مرگ و میر ناشی از گرمای شدید در این هفته اطلاعی نداریم، اما می دانیم که بدون اقدام، مرگ و میر ناشی از گرما در بریتانیا از حدود 2500 نفر در سال 2020 به 7000 نفر در هر خواهد رسید. تا سال 2050. شکست در خنک نگه داشتن خانه های بریتانیا گزینه ای نیست که ما می خواهیم در نظر بگیریم.