Föränderliga klimat kan ta kylande tips från varma regioner

February 13, 2022 paramo Svenska Artiklar 0

Sommaren 2019 svepte en blixtande värmebölja över Europa. Frankrike drabbades särskilt hårt. På vissa ställen nådde temperaturen 46° Celsius (115° Fahrenheit). Mer än 1 400 människor dog, några i sina egna hem – byggnader som aldrig har designats för att stå emot den intensiva hettan som har kommit med klimatförändringarna.

Ett år tidigare dödades en värmebölja i Montreal, Kanada 66 personer. Åtta av tio av dem dog i sina hem. Samtidigt i USA dör mer än 600 människor av extrem hetta varje år. Liksom de i Frankrike och Montreal dör många av dem i hem byggda för svalare klimat.

Över hela världen håller klimatförändringarna sitt löfte om att ge varmare, längre somrar. Medan värme dödar överallt, är byggnader i nordliga tempererade regioner särskilt dåliga på att hålla människorna inne svala.

Istället är byggnader beroende av luftkonditionering, vilket gör utomhustemperaturerna ännu varmare. Det beror på att luftkonditioneringen fungerar genom att ta värme inifrån och blåsa ut den. Detta ökar temperaturerna för människor utomhus och för dem som bor eller arbetar i byggnader utan luftkonditionering.

Dessutom de fossila bränslena som används för att göra elektriciteten som driver luftkonditioneringsapparater producerar växthusgaser, vilket gör klimatförändringarna värre. .

Luftkonditionering är med andra ord ingen hållbar lösning. Och det finns inget enkelt svar på hur man håller människor kyliga i de allt värre värmeböljorna som klimatförändringarna orsakar. Men det finns gott om idéer för hur människor kan hålla sig coola. Det första steget: Titta mot söder.

Måla ditt tak

Människor som bor på platser som norra Europa, Kanada och USA skulle kunna lära sig ett och annat av länder i tropikerna, säger Kurt Shickman. Han är verkställande direktör för Global Cool Cities Alliance, baserad i Washington, DC. Denna grupp hjälper städer runt om i världen att designa svalare byggnader och utomhusutrymmen.

Reflekterande tak och väggar är ett av de mest effektiva och minst kostsamma sätten. att kyla en byggnad, konstaterar Shickman. Det kan vara så enkelt som att måla dem i en väldigt ljus färg som vit, för att reflektera solljus.

“I Indien målar man om sina tak varje år, och det är superbilligt”, säger han. “När du gör det över en rad byggnader kan du få en ganska betydande temperatursänkning. Vi pratar 2,8 till 5,5 grader Celsius .”

Tak i Hyderabad, Indien, har varit målad vit för att reflektera solljus och hjälpa till att hålla byggnadernas interiörer svala. Väggar är målade i ljusa färger av samma anledning. Många familjer målar om sina tak varje år för att hålla dem ljusa och svala.Vishal Garg, International Institute for Information Technology – Hyderabad (IIIT-H)

Förbi kontrast, tak och väggar i norra städer är ofta mörkt färgade. Detta absorberar värme och överför den till byggnaden.

Ett litet experiment kan hjälpa dig att känna effekten själv, säger Shickman. Lägg en bit vitt papper och en bit svart papper i solen en varm dag. Samma mängd solljus träffar var och en. Men den svarta biten kommer att absorbera solens strålning medan den vita biten reflekterar den. Efter några minuter kommer den svarta att vara varmare vid beröring.

Du behöver inte nödvändigtvis måla ditt tak vitt för att få denna effekt. På platser där tak traditionellt är mörka kan du behålla färgen. Det beror på att forskare har utvecklat nya reflekterande takmaterial, säger Shickman.

En sommareftermiddag mätte forskare vid det amerikanska energidepartementet temperaturen på ett svart tak (vänster ) och ett vitt tak (höger). Den svarta var 30 grader Celsius (54 grader Fahrenheit) varmare än den vita. Detta illustrerar hur mycket mer solljus mörka färger absorberar, medan ljusa färger tenderar att reflektera det ljuset.
USA:s avdelning av energi

Forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory i Kalifornien och Oak Ridge National Laboratory i Tennessee har till exempel utvecklat reflekterande asfaltshingel, metall och tegeltakmaterial. Även om de är mörka — gröna, bruna, blå, röda — håller de sig fortfarande svala.

Hur? Det börjar med att förstå att solsken består av tre olika våglängder av ljus: ultraviolett, synligt och nära-infrarött (In-fruh-RED). Det mänskliga ögat behöver bara se synliga våglängder. Ungefär hälften av solens energi är osynlig

nära-infrarött ljus.

Traditionella mörka tak absorberar alla tre typer av ljus. Men de som är gjorda av de nya takmaterialen reflekterar det nära-infraröda ljuset. Med ungefär hälften av solens ljus som studsar tillbaka ut i rymden, värms dessa tak inte alls lika mycket som de som är täckta med traditionella takmaterial.

Vad händer när vintern kommer till nordliga städer? Trots allt, trots stigande temperaturer, kan vintern fortfarande vara kall i norr. Är det en bra idé att ha ett reflekterande tak när du vill hålla ditt hem varmt?

Ja, säger forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory. Den extra energi som krävs för att värma en byggnad med reflekterande tak på vintern är mindre än den energi som krävs för att kyla samma byggnad på sommaren, fann de. Dessutom, om ett tak är täckt med snö, spelar dess färg ingen roll eftersom dess yta blir vit.

Gröna din byggnad med växter

En annan lärdom från tropikerna kommer från den sydostasiatiska stadsstaten Singapore. 2009 beslutade dess regering att den skulle betala för upp till hälften av kostnaden för tak- och väggträdgårdar. (Väggträdgårdar består av växter i någon form av behållare — en kruka eller en smal låda — fäst vid en vägg.) Flytten motiverades delvis av att växter absorberar koldioxid, en växthusgas.

Oasia Hotel i centrala Singapore designades med fyra trädgårdsterrasser och vinrankor som klättrar på väggarna. Arkitektens favoritinslag? ”Gröskan förändras varje gång du besöker byggnaden. Det är som ett 200 meter högt träd”, säger Hong Wei Phua.
Patrick Bingham-Hall

Växthusgaser fångar in energi från solen och gör att temperaturen stiger. Att bränna bränsle för att köra bilar, värma bostäder och driva fabriker släpper ut ännu mer växthusgaser i luften. Detta leder till stigande medeltemperaturer över hela världen.

Sedan lanseringen har Singapores program bidragit till att grönska mer än 110 byggnader. En av dem är Oasia Hotel Downtown. Arkitekten Hong Wei Phua ritade höghuset med fyra trädgårdsterrasser — på 6:e, 12:e och 21:a våningen, plus taket. Eftersom terrasserna är öppna på alla sidor låter de luft flöda över dem naturligt. Detta hjälper till att hålla byggnaden sval och minskar behovet av luftkonditionering.

Byggnaden kan också stödja vinstockar som växer hela vägen upp på sidorna. “Hemligheten är att varje berättelse har en ring av planteringskärl,” säger Hong Wei. “Allt växterna behöver göra är att klättra en våning, inte från marken hela vägen upp till 27:e våningen.”

Vanerna är också tillgängliga på varje våning. Bakom ringen av planteringskärl finns en inre “catwalk”-ring som trädgårdsmästare kan använda för att inspektera och ta hand om växterna.

Naturligtvis har Singapore ett tropiskt klimat som stödjer grönska året runt. Men även i nordliga klimat, där växter går i dvala varje vinter, är gröna tak och väggar möjliga, säger Liat Margolis. Som landskapsarkitekt studerar hon miljöpåverkan från gröna tak och väggar. Margolis arbetar vid University of Toronto i Kanada.

Hur växter svalkar

Tak växter kyler inte direkt en byggnad. Istället när de uppstår vatten under dagens hetta kyler de den omgivande luften. Margolis säger att det är “precis som hur våra kroppar svettas genom porerna i vår hud.”

När solen skiner öppnar växterna sina stomata (Stow-MAH-tuh). Dessa är små öppningar på ett lövs yta. Vatten passerar genom dem till luften. När vattnet förvandlas till ånga kyler det luften.

Ingen vet hur många gröna tak det kan behövas för att kyla en hel stad. Det finns väldigt få studier i den skalan. Men Margolis och hennes team vet vilka växter, jordar och bevattningssystem som erbjuder den mest effektiva kylningen i Toronto. Sedum (SEED-uhm) växter i välvattnad organisk jord är mästarkylare. Sedum är en lågväxande, köttig växt med små överlappande blad och gula, vita eller rosa blommor.

Hennes team experimenterade med olika testbäddar av växter på femte våningen i en universitetsbyggnad. Under loppet av två växtsäsonger var luften strax ovanför sedumplantorna i organisk, vattnad jord 2 grader Celsius (3,6 grader Fahrenheit) svalare än luften ovanför obevattnade gräs och vildblommor som växte i oorganisk jord.

Forskare vid University of Toronto testade kyleffekten av olika takväxter, jordar och bevattningssystem. Sedumplantorna i det nedre vänstra hörnet var vinnarna. När den var välvattnad och gödslad var luften strax ovanför plantorna 2 grader Celsius (3,6 grader Fahrenheit) svalare än ovanför obevattnade gräs och vilda blommor som växte i näringsfattig jord.GRIT Lab, University of Toronto

En orsak är att sedumplantorna tenderar att spridas och täcka hela testbäddens yta. Rik organisk jord och regelbunden vattning gör att plantorna blir ännu tjockare.

Gräs och vildblommor sprids inte lika mycket. När de odlas i mager jord och bara vattnas av regn, kommer de att tunnas ut. Under torra månader kan de försvinna helt.

Margolis visade att den kylande effekten av växter kommer från hur stor del av ett område de täcker, inte deras biomassa (BYE- oh-massa). Biomassa är mängden (massan) av levande materia.

För väggväxter är arter också viktiga. Vinrankor och Virginia-rankor är bland de bästa, finner Margolis. Det beror på att stjälkarna inte vissnar bort när de går i dvala på vintern. Senare, när våren kommer, behöver vinstockarna inte ta tid att växa fram stjälkar och sedan löv. Istället täcker deras löv snabbt väggar och påbörjar transpirationsarbetet.

Med samma taktak på femte våningen växte Margolis och hennes team vinstockarna upp i delar av en envåningsmur. De jämförde lufttemperaturen strax ovanför vinrankornas yta med den precis ovanför den kala väggen. Vinstockar gjorde luften 3 grader Celsius (5,4 grader Fahrenheit) svalare.

Men att plantera vegetation på byggnader och hålla den frisk är inte billigt, påpekar Margolis. Och det kan ta mycket arbete. Det kan finnas enklare strategier.

In med det gamla, ut med det nya

Ibland kan hemligheten med ett svalare hem vara så enkelt som att påminna oss själva om arkitektoniska strategier från dagarna innan luftkonditioneringen, säger Megan Davies Wykes. En ingenjör vid University of Cambridge i England, hennes arbete fokuserar på området vätskedynamik. Det är studiet av vätskor och gaser i rörelse.

Davies Wykes är särskilt intresserad av hur luft (en samling gaser) rör sig genom ett rum. Hon experimenterar med olika modeller för att få luft att flöda naturligt över ett rum. Hon vill hjälpa arkitekter att designa bostäder, skolor och arbetsplatser med kylventilation som ett sätt att sänka behovet av luftkonditionering.

Det finns två sätt att göra detta, säger hon. Den första är beroende av vind. När det blåser trycker de luft mot en byggnad; detta skapar ett område med högt tryck. Den motsatta sidan av byggnaden ligger i lä från vinden. Här är lufttrycket lägre.

Vätske och gaser, inklusive luft, rör sig naturligt från högtrycksområden till lågtrycksområden, konstaterar Davies Wykes. Om det blåser och det finns öppna fönster på motsatta sidor av ett rum, kommer luft att röra sig från hög- till lågtryckssidorna. Detta skapar en svalkande bris när luften passerar genom rummet.

Denna typ av gammaldags dubbelhängda fönster kan hjälpa till att generera en bris i rummet när det justeras med en öppning upptill och nedtill. Den övre öppningen tillåter varm luft som stiger upp. Detta skapar ett vakuum som suger in kallare luft utifrån.S. Oosthoek

Många bostäder byggda innan luftkonditionering har rum eller hallar med fönster mitt emot varandra. Så länge inga stora föremål blockerar vägen tillåter denna tvärventilation vinden att flöda genom rummen.

“Fönster på två intilliggande väggar fungerar också, men inte lika bra som fönster mittemot varandra”, förklarar Davies Wykes.

Men tänk om det inte blåser? Den som har försökt svalka sig en sommarnatt genom att öppna ett fönster vet att utan vind finns det ingen bris. Det är då du kan vända dig till det andra sättet att skapa ventilation. Det handlar om att ta vara på temperaturskillnaden mellan inomhus- och utomhusluft. Även om vinden inte är lika stark som en vinddriven, kan den ändå göra skillnad, säger Davies Wykes.

Varm luft stiger och skapar ett vakuum. Detta drar i sin tur upp svalare luft, vilket skapar en bris. Men inne i ett rum stiger varm luft till taket och fastnar. Det måste finnas en öppning högt upp på väggen eller taket för att varm luft ska kunna strömma ut och skapa det vakuum som behövs för att dra in luft och skapa en bris. Ett högt fönster eller takfönster är idealiskt. Du behöver också ett fönster längre ner på väggen för att dra in den svalare luften utomhus.

Davies Wykes säger att gammaldags dubbelhängda fönster är ett bra sätt att generera den här typen av bris. Det är fönster med en båge (glasfylld ram) som glider upp och en annan som glider ner. Detta gör att du kan skapa en öppning högre upp på väggen och en annan lägre.

“Vi använde dessa tekniker i århundraden, men vi har glömt dem”, säger hon.

Men även om din byggnad är dåligt designad eller inte har någon vegetation, finns det sätt att hålla sig sval under en värmebölja. Shickman, från Global Cool Cities Alliance, föreslår att man stänger persienner eller gardiner under dagen för att blockera det värmande solljuset. Se också till att de har en ljus färg på sidan som är vänd utåt så att de reflekterar solljus.

Datorer, TV-apparater och annan elektronik genererar mycket värme när de sitter på tomgång eller till och med när de är avstängda. Så koppla ur dem när de inte används, säger Shickman. Och när det är möjligt, använd inte din spis eller ugn – ät en kall måltid istället.

Om du har gjort alla dessa saker och ditt hem fortfarande är obehagligt varmt, slå inte dig själv om att behöva använda din luftkonditionering. Kom ihåg att värme kan döda.

“Jag bor i Washington, DC, och försöker att inte köra min luftkonditionering mycket”, säger Shickman. “Men jag är en stor, skäggig kille med små barn, så ibland måste jag bara.”

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*