Как тепловой комфорт на улице может смягчить последствия изменения климата

Как тепловой комфорт на улице может смягчить последствия изменения климата

С точки зрения архитекторов и дизайнеров, работающих над устойчивыми и углеродно-отрицательными решениями, мы иногда зацикливаемся на попытках придумать крупнейшую инновацию или решение, чтобы обойти все решения. У нас лучшие намерения. Мы хотим создавать здания, которые не причиняют вреда окружающей среде и делают людей и мир здоровее. Но иногда мы должны сделать шаг назад и посмотреть, где мы можем оказать большое влияние посредством более простых стратегий, которые связаны друг с другом, что может дать более мощный результат.

Одной из таких возможностей является повышение теплового комфорта на улице. Мы улучшаем тепловой комфорт на открытом воздухе, внедряя стратегии пассивной архитектуры (т.е. им не требуется электричество), чтобы сделать открытое пространство, например, внутренний двор, более комфортным в течение всего года. Многие из этих пассивных стратегий могут использоваться в жилых домах и небольших зданиях, но при их коммерческом применении они могут оказать значительное влияние на энергосбережение и выбросы парниковых газов.

Например, в торговом центре, расположенном в жарком и засушливом климате, мы бы реализовали несколько пассивных стратегий: усиление тени, движение воздуха, испарительное охлаждение, тепловая масса с лучистыми трубами и зеленые поверхности. Все они сами по себе не являются эффективными, но вместе они могут значительно улучшить комфорт на открытом воздухе в этих суровых условиях, расширяя использование этих открытых пространств за пределы их обычного использования.


Тень, в контексте наружного теплового комфорта, имеет два важных преимущества: она блокирует солнечное излучение в организм человека и уменьшает солнечное излучение на внешних поверхностях, которое в противном случае поглотило бы это солнечное излучение, хранит его, а затем повторно излучает во внутренний двор и окружающих людей. В местах с высокими температурами тень сама по себе недостаточна для достижения теплового комфорта, так как она не снижает температуру воздуха. Обычно мы проводим солнечные исследования, чтобы определить, где тень будет наиболее эффективной, и определить ее размеры.

Движение воздуха повышает комфорт, так что тело чувствует себя на несколько градусов холоднее, чем оно есть на самом деле. Наша первая стратегия заключается в использовании вентиляторов для перемещения воздуха и, в некоторых случаях, в установке наружного солнечного дымохода для выпуска горячего воздуха.

Испарительное охлаждение снижает температуру воздуха за счет испарения воды, когда воздух горячий и сухой. В этом процессе чувствительное тепло в воздухе обменивается на скрытое тепло капель воды или смачиваемых поверхностей, и температура воздуха снижается с увеличением влажности. Этот процесс является адиабатическим, а это означает, что энергия не накапливается и не теряется. Волшебство испарительного охлаждения заключается в том, что оно охлаждается без использования какой-либо энергии.

Существует несколько способов достижения испарительного охлаждения - мистеры могут охлаждать воздух над головами людей, в то время как водные объекты на земле и нижних уровнях обеспечивают дополнительное испарительное охлаждение с дополнительным эффектом увеличения пространства за счет эстетики и звука. Испарительное охлаждение наиболее эффективно в дневное время, когда относительная влажность ниже, а температура выше. Вода на уровне грунта также предотвращает перегрев грунта и повторное излучение энергии наружу.

Тепловая масса предлагается с вложенными в нее трубами с охлаждающим теплоносителем. Когда активированы водяные элементы, вода охлаждается путем испарения. Встроенные трубы термически соединены с водяными конструкциями, выполняя функцию теплообменника, передающего энергию от плиты к воде, а затем к воздуху. Эта прохладная плита обеспечит сияющее охлаждение и повысит комфорт людям, сидящим выше. Эта стратегия особенно эффективна во второй половине дня и в обеденный час, когда испарительное охлаждение не так эффективно. Необходимо следить за тем, чтобы плита затенялась в течение дня и поддерживать ее температуру ниже точки росы, чтобы избежать конденсации влаги.

Зеленые поверхности имеют двойную цель; они обеспечивают защиту и тень на стенах и полах, чтобы не перегреваться, и обеспечивают испарительное охлаждение. Экран может быть интегрирован с зелеными поверхностями для увеличения этого эффекта и дальнейшего повышения комфорта. Зеленые стены становятся полезными активными охлаждающими поверхностями вместо солнечных коллекторов, согревающих помещение.