خانه‌های خنک در تابستان داغ بدون داشتن کولر
با گرم شدن جهانی هوا و روشن بودن مرتب کولرها امکان دارد بدون داشتن دستگاه‌های تهویه مطبوع، هوایی با دمای متعادل برای زندگی داشته باشیم؟
نیم‌کره‌شمالی جهان، امسال تابستان بسیار داغی را سپری می‌کند و همه به این موضوع فکر می‌کنند که چگونه می‌توانند از گزند این گرمای طاقت‌فرسا در امان باشند. با این حال خنک کردن محل زندگی یا محل کار شامل هزینه‌هایی است که شاید برای هر کسی مقرون به‌صرفه نباشد. اما آیا راهی وجود دارد که هزینه‌ها را کاهش داد؟
ساختمانی داخل تپه
در نگاه اول ممکن است که تصور کنیم، اشتباهی رخ داده اما ساختمان آکادمی علوم سانفرانسیسکو کالیفرنیا مثل تپه‌ای سرسبز است که داخلش ساختمان قرار دارد. سقف سبز و عایق‌بندی شده ساختمان، یکی از ویژگی‌های مهندسی و طراحی محسوب می‌شود که این آکادمی را به یکی از بزرگ‌ترین فضاهای تهویه غیرفعال در ایالات متحده تبدیل کرده است. این بدان معناست که حتی در اوج گرمای تابستان بخش عمده‌ای از این بنا، برای خنک‌ماندن نیازی به سیستم تهویه مطبوع ندارد و به‌روشی کاملا طبیعی و با استفاده هوشمندانه از عناصر مختلف دارای هوایی مطبوع است.
در تجربه گذشتگان، گزینه‌های مختلف فراوانی وجود دارد. از طرح‌های باستانی ساختمان‌سازی که بیش از ۷هزار سال زحمت و آزمایش را شامل می‌شود، گرفته تا فناوری پیشرفته‌ای که در آکادمی علوم کالیفرنیا به‌کار گرفته شده است. با این وصف می‌توان ساختمان‌هایی ساخت که در هر حالتی خنک بمانند و تقریباً نیازی به صرف انرژی برای این کار نداشته باشند.
در آکادمی علوم سانفرانسیسکو، گنبدهای پوشیده از چمن در سقف، جریان طبیعی هوا را به داخل ساختمان می‌کشانند. از آنجا که باد در آن منطقه می‌وزد، یک طرف تپه‌ها در فشار منفی قرار دارند که این امر منجر به کشیده شدن هوا به داخل ساختمان از طریق پنجره‌های خودکار سقف می‌شود. همچنین سقف پوشیده‌شده از گیاهان نیز به پایین آمدن درجه حرارت در فضای زیرین و همچنین فراهم کردن زیستگاهی برای حیات وحش در بالا کمک می‌کند. آلیسدیر مک گرگور- مسئول جهانی مهندسی مکانیک در شرکت آروپ که در طراحی این ساختمان نقش داشت- می‌گوید:«ما با این نگرش کار را شروع می‌کنیم که تا چه اندازه می‌توانیم در طراحی یک بنا با فرض عدم‌استفاده از برق پیش برویم.»
آب
یکی از ساده‌ترین راه‌ها در سیستم خنک‌کننده غیرفعال، تغییر دما با استفاده از تبخیر شدن آب است. آب برای بخار شدن نیاز به انرژی دارد و گرمای لازم برای این کار را از هوا می‌گیرد. این فرایند، موضوعی کاملا عادی است که می‌توانیم نمونه‌های مختلف بسیاری از آن را در طبیعت مشاهده کنیم. مکانیزم کارکرد کوزه دقیقاً به‌همین شکل است. آب از منافذ یک کوزه گلی به سطح نفوذ می‌کند و پس از تبخیر شدن، باعث می‌شود، آب درون کوزه خنک بماند. اما روشی به‌مراتب ساده‌تر برای خنک کردن یک ساختمان به این شکل وجود دارد. یک حوض آب می‌تواند این کار را برای شما انجام دهد. قرار دادن یک ظرف پر از آب در کنار پنجره یا در نقطه‌ای که منفذی به بیرون دارد، باعث کاهش نسبی دما می‌شود.
زمین
اگر مردم قسمت‌های شمالی کره‌زمین آماده مقابله با گرمای شدید شده باشند، باید گفت که می‌توان چیزهای بسیاری از ساختمان‌های سنتی و مدرن مردمانی که در جنوب زندگی می‌کنند، یاد گرفت. در برخی شهرها که دمای هوا در تابستان‌ها به بالای ۴۰درجه سانتی‌گراد می‌رسد، خنکی بدون صرف انرژی چندان دور از دسترس هم نیست. به‌عنوان مثال در شهر جیپور در شمال هندوستان، تابستان‌ها شاهد افزایش چشمگیر دما هستیم اما درحالی‌که در سطح زمین دمای هوا به بیش از ۴۰درجه سانتی‌گراد می‌رسد، چند متر زیر سطح، دمای هوا، 25درجه است.
باد
یزد به‌عنوان شهر بادگیرها در دنیا شناخته می‌شود. بادگیرها برج‌هایی با پنجره‌های بدون شیشه قوسی هستند که در بالای ساختمان‌هایی با بام‌های مسطح قرار گرفته‌اند و رو به سمت وزش بادهای غالب قرار دارند. قرن‌هاست که این برج‌ها، جریان باد را گرفته و آن را به سمت خانه منتقل می‌کنند. بادگیرهای یزد، دمای هوا را از ۴۰درجه به ۲۹درجه سانتی‌گراد می‌رسانند.
جنگل‌های بتونی
یک ساختمان هرقدر هم که سیستم تهویه منفعل داشته باشد باز هم با مشکلات دیگری دست به گریبان است. اما اگر محیط اطراف این ساختمان هم مثل خودش به کاهش مصرف انرژی برای خنک کردن کمک کند، آنگاه شرایط متفاوت خواهد بود. آسمانخراش لندن که با نام «واکی‌تاکی» هم شناخته می‌شود، نمونه بسیار بدی از ساختمان‌هایی بود که دردسرهایی را به‌وجود آورد. سطح شیشه‌ای این ساختمان نور خورشید را به ناحیه‌ای منعکس می‌کرد که یک رستوران ویتنامی و یک آرایشگاه قرار داشت. البته مشکل این دو مغازه با یک سایه‌بان آلومینیومی حل شد اما این نشان داد که طراحی یک ساختمان تا چه اندازه می‌تواند به محیط اطرافش آسیب وارد کند. استفاده از سقف‌های سبز و دیوارهای پوشیده از گیاهان می‌تواند ساختمان‌ها و برج‌های به‌هم چسبیده در شهرها را از نظر مصرف انرژی بهینه کند و خود دلیلی باشد برای حرکت به سمت سیستم تهویه مطبوع منفعل.
راهبرد خروج
حتی با در نظر گرفتن همه موارد، در برخی ساختمان‌ها به‌دلایلی حرارت تولید می‌شود. به‌عنوان مثال در یک بیمارستان تجهیزات و چراغ‌ها، حرارت ایجاد کرده که ساختمان را از داخل گرم می‌کنند. در این موارد تلاش برای خنک کردن ساختمان با روش تهویه مطبوع غیرفعال، شدنی نیست اما برای کاهش حرارت باید به فکر خروج گرما از چنین ساختمان‌هایی بود.
مصرف برق دنیا ۳ برابر می‌شود
گرم شدن جهانی هوا، معماران، مهندسان و طراحان را به بازاندیشی درباره ساخت بناهای مختلف واداشته است تا راهی را برای خنک نگه‌داشتن آنها بدون سیستم‌های تهویه مطبوع پیدا کنند. این چالش روزبه‌روز گسترش پیدا می‌کند. ما یک سال بسیار گرم دیگر را تجربه کردیم و استرالیا، جنوب آسیا، آمریکای‌شمالی و اروپا با افزایش دمای فوق‌العاده‌ای روبه‌رو بودند. برای مقابله با موج گرما که بیشتر با تغییرات آب و هوایی صورت می‌گیرد، انتظار می‌رود مصرف برق تا سال2050 به 3 برابر میزان کنونی برسد. افزایش میزان برق مصرفی می‌تواند به افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمک شایانی کند.
24
