Hoe warmer het wordt, hoe meer mensen de airconditioning (AC) aanzetten. In feite, AC is booming in landen over de hele wereld:er wordt voorspeld dat ongeveer tweederde van de huishoudens in de wereld tegen 2050 een airconditioner kan hebben, en de vraag naar energie om gebouwen te koelen zal verdrievoudigen.

Maar tenzij de energie uit hernieuwbare bronnen komt, al die extra vraag zal leiden tot meer uitstoot van broeikasgassen, die bijdragen aan de opwarming van de aarde - en natuurlijk tot warmere zomers. Het is een vicieuze cirkel, maar gebouwen kunnen zo worden ontworpen dat ze de warmte buiten houden, zonder bij te dragen aan klimaatverandering.

1. Ramen en zonwering

Het openen van ramen is een gebruikelijke manier waarop mensen gebouwen proberen te koelen, maar de lucht binnen zal net zo heet zijn als buiten. In feite, de eenvoudigste manier om de warmte buiten te houden is met goede isolatie en goed geplaatste ramen. Omdat de zon in de zomer hoog staat, externe horizontale zonwering zoals overstekken en lamellen zijn echt effectief.

Ramen op het oosten en westen zijn moeilijker te beschaduwen. Jaloezieën en gordijnen zijn niet geweldig omdat ze het uitzicht en het daglicht blokkeren, en als ze binnen het raam zijn geplaatst, de warmte komt daadwerkelijk het gebouw binnen. Om deze reden, externe luiken, zoals die vaak te zien zijn op oude gebouwen in Frankrijk en Italië, hebben de voorkeur.

2. Verven en glazuren

Het is nu gebruikelijk dat daken worden geverfd met speciale pigmenten die zijn ontworpen om zonnestraling te reflecteren - niet alleen in het zichtbare lichtbereik, maar ook het infraroodspectrum. Deze kunnen de oppervlaktetemperatuur met meer dan 10°C verlagen, vergeleken met conventionele verf. Hoogwaardige zonnebeglazing op ramen helpt ook, met coatings die "spectraal selectief" zijn, wat betekent dat ze de warmte van de zon buiten houden maar het daglicht binnenlaten.

Er is ook fotochrome beglazing, die de transparantie verandert afhankelijk van de intensiteit van het licht (zoals sommige zonnebrillen) en thermochrome beglazing, die donkerder wordt als het warm is, wat ook kan helpen. Zelfs thermochrome verven, die licht en warmte absorberen als het koud is, en weerkaats het als het warm is, worden ontwikkeld.

3. Bouwmaterialen

Gebouwen die van steen zijn gemaakt, bakstenen of beton, of ingebed in de grond, kan koeler aanvoelen dankzij de hoge "thermische massa" van deze materialen - dat wil zeggen, hun vermogen om warmte langzaam op te nemen en af ​​te geven, waardoor de temperatuur in de loop van de tijd wordt afgevlakt, waardoor de dag koeler en de nacht warmer. Als je ooit midden in de Italiaanse zomer een stenen kerk hebt bezocht, u zult dit verkoelende effect waarschijnlijk in actie hebben gevoeld.

Helaas, moderne gebouwen hebben vaak weinig thermische massa, of materialen met een hoge thermische massa zijn bedekt met gipsplaat en tapijten. Hout wordt ook steeds vaker gebruikt in de bouw, en hoewel het maken van gebouwen van hout over het algemeen een lagere milieu-impact heeft, de thermische massa is verschrikkelijk.

4. Hybride en faseovergangsmaterialen

Terwijl beton een hoge thermische massa heeft, het is extreem energie-intensief om te produceren:8% tot 10% van de CO2-uitstoot in de wereld is afkomstig van cement. Alternatieven zoals hybride systemen, samengesteld uit hout samen met beton, worden steeds vaker gebruikt in de bouw, en kan helpen de gevolgen voor het milieu te verminderen, terwijl ook de gewenste thermische massa wordt verschaft.

Een ander, meer opwindende oplossing is faseveranderingsmaterialen (PCM's). Deze opmerkelijke materialen kunnen energie opslaan of vrijgeven in de vorm van latente warmte, naarmate het materiaal verandert. Dus als het koud is, de stof verandert in vaste fase (het bevriest), en geeft warmte af. Als het weer vloeibaar wordt, het materiaal neemt warmte op, zorgen voor een verkoelend effect.

PCM's kunnen zelfs een grotere thermische massa hebben dan stenen of beton - uit onderzoek is gebleken dat deze materialen de interne temperaturen tot 5°C kunnen verlagen. Indien toegevoegd aan een gebouw met AC, ze kunnen het elektriciteitsverbruik van koeling met 30% verminderen.

PCM's zijn door onderzoekers geprezen als een veelbelovende technologie, en zijn in de handel verkrijgbaar, vaak in plafondtegels en wandpanelen. Helaas, de vervaardiging van PCM's is nog steeds energie-intensief. Maar sommige PCM's kunnen een kwart van de CO₂-uitstoot veroorzaken die andere veroorzaken, dus het kiezen van het juiste product is de sleutel. En productieprocessen zouden in de loop van de tijd efficiënter moeten worden, waardoor PCM's steeds meer de moeite waard worden.

5. Waterverdamping

Water neemt warmte op en verdampt, en als het stijgt, het duwt koelere lucht naar beneden. Dit eenvoudige fenomeen heeft geleid tot de ontwikkeling van koelsystemen, die gebruik maken van water en natuurlijke ventilatie om de temperatuur binnenshuis te verlagen. Technieken die worden gebruikt om water te verdampen zijn onder meer het gebruik van sproeiers, verstuivers (om een ​​nevel te creëren), natte pads of poreuze materialen, zoals keramische verdampers gevuld met water.

Het water kan in torens worden verdampt, windvangers of dubbele huidwanden - elke functie die een kanaal creëert waar warme lucht en waterdamp kunnen opstijgen, terwijl koele lucht zakt. Dergelijke systemen kunnen heel effectief zijn, zolang het weer relatief droog is en het systeem zorgvuldig wordt gecontroleerd - in verschillende gebouwen zijn temperaturen van 14°C tot 16°C gemeld.

Maar voordat we te enthousiast worden over al deze nieuwe technologieën, laten we terug gaan naar de basis. Een eenvoudige manier om ervoor te zorgen dat AC niet bijdraagt ​​aan de opwarming van de aarde, is door deze van stroom te voorzien met hernieuwbare energiebronnen - bij warm weer, zonne-energie lijkt de voor de hand liggende keuze, maar het kost geld en ruimte. Het feit blijft, gebouwen kunnen niet langer worden ontworpen zonder na te denken over hoe ze reageren op hitte - glazen wolkenkrabbers, bijvoorbeeld, achterhaald moeten worden. In plaats daarvan, goed geïsoleerde daken en muren zijn cruciaal bij zeer warm weer.

Alles wat in gebouwen elektriciteit verbruikt, moet zo energiezuinig mogelijk zijn. Verlichting, computers, vaatwassers en televisies gebruiken allemaal elektriciteit, en onvermijdelijk enige warmte produceren - deze moeten worden uitgeschakeld wanneer ze niet worden gebruikt. Op die manier, we kunnen allemaal zo koel mogelijk blijven, de hele zomer lang.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.