Binaları klimasız serin Tutmanın bilimsel 6 formülü

Sıcaklık ne kadar yüksekse haliyle o kadar fazla insan klima çalıştırıyor. Aslında klima kullanımı, dünya çapındaki bütün ülkelerde artıyor: 2050 yılı itibariyle, dünya hanehalklarının yaklaşık üçte ikisinde klima olacağı ve binaları serinletmek üzere enerji talebinin de üçe katlanacağı tahmin ediliyor.

Ancak bu enerji, yenilenebilir kaynaklardan gelmedikçe; bütün o ilave talepler, daha fazla sera gazı oluşturacak ve küresel ısınmaya da katkı yapacak; ve tabii ki, daha sıcak olan yaz mevsimlerine.

Popular Science'ın haberine göre bu durum fasit bir daire; fakat binalar, iklim değişikliğine katkıda bulunmadan ısıyı dışarıda tutmak üzere tasarlanabilir.

1. Pencereler ve gölgelendirme

İnsanlar binaları serinletmek için genelde pencereleri açar; fakat içerideki hava, dışarıdaki hava kadar sıcak olacaktır. Aslında, ısıyı dışarıda tutmanın en kolay yolu; iyi bir yalıtım yapmak ve pencereleri iyi hizalamaktır.

Güneş yazın tepede olduğundan, saçaklar ve panjurlar gibi harici yatay gölgeleme biçimleri çok etkilidir.

Doğu ve batıya bakan pencereleri gölgelemek daha zordur. Jaluziler ve perdeler, manzarayı ve gün ışığını kapattıkları için çok iyi değillerdir ve eğer pencerenin içerisine konumlandırılırlarsa, ısı aslında binaya girer.

Bu sebeple, dış güneşlikler (Fransa ve İtalya’daki eski binalarda sıklıkla görülenler gibi) tercih edilebilir.

2. Boyalar ve kaplamalar

Çatıların, güneş ışınımını yansıtmak üzere tasarlanan özel pigmentlere sahip boyalarla boyanması artık yaygın bir şey; bu ışınım hem görülebilir ışık aralığında, hem de kızılötesi tayfında yer alıyor.

Bunlar, geleneksel boyaya kıyasla yüzey sıcaklıklarını 10°C’den fazla düşürebiliyor. Pencerelere, ısıyı dışarıda tutan fakat güneş ışığını içeri alan “tayfsal seçici” kaplamalar ile; yüksek verimli güneş ışığı kaplaması uygulamak da bu konuda yardımcı olabilir.

Ayrıca, ışığın yoğunluğuna göre şeffaflığı değişen (bazı güneş gözlükleri gibi) fotokromik kaplama ve sıcak olduğu zaman daha koyu olan termokromik kaplama var. Bunlar da yardımcı olabilir.

Hatta; soğuk olduğu zaman ışık ile ısıyı emen ve sıcak olduğu zaman bunları yansıtan termokromik boyalar bile geliştiriliyor.

3. İnşaat malzemeleri

Taştan, tuğladan veya betondan yapılan ya da zemine gömülen binalar; bu malzemelerin sahip olduğu yüksek “ısıl kütle” sayesinde daha serin hissettirebilirler; yani bunlar ısıyı yavaş yavaş emip serbest bırakıyorlar ve bu sebeple, gündüzleri daha serin ve geceleri daha sıcak hale getirip sıcaklıkları zamanla dengeliyorlar.

Eğer sıcak bir yaz günü taştan yapılmış bir evi ziyaret ettiyseniz, bu soğuma etkisinin iş başında olduğunu muhtemelen hissetmişsinizdir.

Maalesef çağdaş binalar, genelde düşük termal kütleye sahipler veya yüksek ısıl kütleye sahip malzemeler kartonpiyer ve halılar ile örtülüyor. İnşaatlarda kereste de giderek artan miktarlarda kullanılıyor ve binaları keresteden yapmak, genelde çevre açısından daha düşük etkilere sahip olsa da; kereste korkunç miktarda termal kütleye sahip.

4. Melez ve hal değişimli malzemeler

Beton yüksek bir ısıl kütleye sahip olsa da, betonu üretmek; son derece fazla enerji istiyor: Dünya’daki karbondioksit (CO₂) yayımlarının %8 ila %10’u, çimentodan geliyor.

Keresteyle birleştirilmiş betondan oluşan melez sistemler gibi alternatifler, inşaatlarda giderek daha fazla kullanılıyor ve ayrıca çevreye olan etkileri azaltmaya yardımcı olurken; istenen ısıl kütleleri de sağlıyorlar.

Bir diğer ilginç çözüm ise, hal değişimli malzemeler (PCM). Bunlar, malzeme hal değiştirdikçe; enerjiyi gizli ısı biçiminde depolayabilen veya yayabilen malzemeler.

Bu sebeple; hava soğuk olduğu zaman bu madde katı hale geçiyor (donuyor) ve ısı yayıyor. Tekrar sıvı hale döndüğünde ise, madde ısı emiyor ve soğutan bir etki oluşturuyor.

PCM’ler, taş veya betona göre çok daha yüksek ısıl kütleye sahip olabiliyorlar; yapılan araştırmalarda, bu malzemelerin, iç sıcaklıkları 5°C’ye kadar düşürebildiği bulunmuş. Eğer klimalı bir binaya ilave edilirlerse, soğutmadan kaynaklanan enerji tüketimini %30 oranında azaltabiliyorlarmış.

Araştırmacılar, PCM’lerin çok umut vadeden bir teknoloji olduğunu söylüyor. Bu malzemeler; genelde tavan kaplamaları ve duvar levhaları şeklinde ticari olarak da mevcut. Ne yazık ki, PCM’lerin üretimi hâlâ yüksek enerji gerektiriyor.

Fakat bazı PCM’ler, diğerlerine göre dört kat daha düşük CO₂’ye sebep oluyor; bu yüzden, doğru ürünü seçmek önem taşıyor. Ayrıca üretim süreçlerinin de zamanla daha verimli olması ve PCM’leri, giderek daha zahmete değer hale getirmesi bekleniyor.

5. Su buharlaştırma

Su, ısıyı emiyor ve buharlaşıyor. Yukarı yükseldikçe, daha soğuk olan havayı aşağı doğru itiyor. Bu basit olgu; iç mekanlardaki sıcaklıkları azaltmak için sudan ve doğal havalanmadan faydalanılan soğutma sistemlerinin geliştirilmesine yol açtı.

Suyu buharlaştırmada kullanılan yöntemler arasında püskürtücüler, püskürtme memeleri (buhar oluşturmak için), ıslak pedler ve suyla doldurulmuş seramik buharlaştırıcılar gibi gözenekli malzemeler yer alıyor.

Bu su; kulelerde, rüzgar bacalarında veya çift kabuklu duvarlarda buharlaştırılabiliyor. Yani; soğuk hava aşağı çökerken, sıcak hava ve su buharının yükselebileceği bir kanal meydana getiren herhangi bir şey yeterli.

Bu gibi sistemler, hava nispeten kuru olduğu ve sistem dikkatli şekilde kontrol edildiği müddetçe gerçekten etkili olabiliyor; çeşitli binalarda, sıcaklığın 14°C ila 16°C’ye kadar düştüğü bildirilmiş.

Fakat çok heyecanlanmadan önce, temel şeylere geri dönelim. Klimanın küresel ısınmaya katkı yapmamasını sağlamanın basit yollarından biri de, ona yenilenebilir enerjilerle güç sunmaktır; sıcak havada, güneş enerjisi belirgin bir seçim gibi duruyor. Fakat para ve yer gerektiriyor.

Binalar artık, ısıya nasıl cevap vereceklerini düşünmeden tasarlanamaz; örneğin, cam gökdelenlerin modası geçmeli. Bunun yerine iyi kapatılmış çatılar ve duvarlar, çok sıcak havalarda fazla önem taşıyor.

Binalarda, elektrik kullanan her şey, mümkün olduğu kadar enerji tasarruflu olmalı. Işıklandırma, bilgisayarlar, bulaşık makineleri ve televizyonların hepsi elektrik kullanıyor ve kaçınılmaz olarak biraz ısı oluşturuyorlar; bunlar, kullanılmadığı zaman kapatılmalı. Bu şekilde, bütün yaz boyunca mümkün olduğu kadar serin kalabiliriz.