今日以來全國各地遭到了高溫的襲擊。酷暑幾乎無孔不入,只有室內的空調給我們帶來平和與舒適。
但實際上,空調在給我們帶來舒適的同時也給環境帶來了巨大的負面影響:僅2016年,它便造成了1045公噸的二氧化碳排放。?根據國際能源署的估計,到2050年,制冷在全球總能源需求中的占比將攀升到37%。
空調運作所依靠的氫氟烴(HFC)制冷劑對環境尤為有害。雖然氫氟烴只占溫室氣體排放量的1%,但它的破壞功力卻是二氧化碳的數千倍。
在建筑設計中使用可以自然冷卻的材料可以減少對空調的需求,并以此減輕其對環境的影響。下面,我們總結了一些可以用于無動力制冷的材料和結構方案來幫助大家高效節能地調節建筑的溫度。
01 蓄熱和隔熱
石材,混凝土和泥土這些高密度材料都具有良好的隔熱特性。當這些材料被大量使用的時候,它們的隔熱能力就特別顯著。很多獨特的洞穴式房屋就很好的證明了這一點,比如說Kapsimalis建筑事務所在圣托里尼設計的夏季洞穴屋:
其他的一些項目,如A-Cero的混凝土住宅則通過厚實的混凝土墻來獲得相似的效果。
02 自然材料
除了厚實的混凝土墻之外,A-Cero的混凝土住宅和許多有隔熱觀念的設計還采用了綠植屋頂和常青藤墻這樣的自然元素。
綠植屋頂不但美觀,還有給屋頂遮陽,散熱和降溫的能力。比較值得關注的例子包括Renzo Piano設計的加州科學院:
CPG設計的南洋藝術學院:
Enric Ruiz-Geli的生態別墅:
同樣地,根據氣候在建筑物中加入水可以通過蒸發和空氣流動來冷卻住宅。羅馬人就早有使用這種方法,他們經常在一個中央庭院水池周圍建起自己的住宅。
03 窗戶材料和置放
對于普通屋主和設計師而言,綠植屋頂和水資源可能預算過高,但為住宅窗戶選擇正確的玻璃不失為一個簡單的無動力制冷方案。玻璃的太陽能得熱系數(SHGC)越低,其傳遞的熱量越少,建筑物也就更涼快。
這之后的進階方案是安裝上外墻百葉窗,它可以防止陽光照射到窗戶上,從而減少到達室內的熱量或光線。甚至通過把窗戶排直或把窗戶放置在交互通風的位置也可以達到無動力制冷的效果。
交互通風的著名例子就包括路易斯安那的“獵槍”住宅。這種住宅最大限度地減少了阻礙空氣水平流通的內墻。
獵槍住宅(Shotgun house)是一類狹長的家庭住宅,通常不超過約12英尺(3.5米)寬,房間的每一端都有一個在另一個之后排列的房間和門。從美國內戰結束(1861-65)到20年代,這是美國南部最流行的房屋風格。獵槍住宅的特點是它有一個進入房間的側面走廊(類似于乘客鐵路車廂的過道)。
04 屋頂
最后,淺色反光屋頂是綠植屋頂之外的另一選擇。它通過反射光線和減少熱量吸收來有效地降低室內溫度。這其中的例子包括使用薄板覆蓋物,反光板瓦,或是反光涂料。
雖然標準或暗色屋頂在高熱下溫度可以達到150華氏度,但在相同環境下,這類淺色反光屋頂的溫度只是50華氏度。
高屋頂和穹頂也可以使吸收的熱量上升而離開日常生活的區域。相似的,被遮蓋住的門廊和遮陽篷可以令室內免受陽光和強光的侵入。
編輯??劉泓璟
責編??柯思思
內容經授權轉載自“匠山行記”
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