Η θερμοκρασία που νιώθετε μια ζεστή, ηλιόλουστη μέρα δεν ταιριάζει πάντα με τον θερμοστάτη. Διαφημιστικό / Στιγμή της Catherine Falls μέσω Getty Images

Φανταστείτε δύο σπίτια στον ίδιο δρόμο: το ένα κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1950 και το άλλο τη δεκαετία του 1990. Δεν υπάρχουν δέντρα ή άλλη σκιά. Οι μονάδες κλιματισμού είναι πανομοιότυπες, αντικαταστάθηκαν πρόσφατα και λειτουργούν άψογα. Οι ίδιοι θερμοστάτες έχουν ρυθμιστεί στους 82 βαθμούς Φαρενάιτ (27.8 Κελσίου).

Όταν είναι 110 F (43.3 C) έξω, το σπίτι της δεκαετίας του 1950 πιθανότατα θα αισθάνεται τουλάχιστον 10 F (5.6 C) πιο ζεστό μέσα, ακόμη και με την ίδια θερμοκρασία αέρα.

Γιατί;

Η απάντηση έχει να κάνει με την ακτινοβολούμενη θερμότητα. Η ακτινοβόλος ζέστη είναι αυτό που σας κρατάει ζεστούς στη φωτιά σε μια κρύα χειμωνιάτικη νύχτα. Η φωτιά δεν ζεσταίνει πολύ τον αέρα. Μάλλον, όπως ο Ήλιος, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας της φωτιάς κινείται μέσω αόρατων κυμάτων απευθείας από τη φωτιά στο σώμα σας.

Στην ακτινοβόλο ζέστη του ήλιου της Αριζόνα, η θερμοκρασία της επιφάνειας των μη μονωμένων οροφών στο σπίτι μου, ένα από 41,000 χτισμένο στο Tucson κατά τη διάρκεια της μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο εποχή, μπορεί να φτάσει πάνω από 100 F (37.8 C). Τα παράθυρα από χάλυβα με μονό τζάμι έχουν θερμοκρασία 122 F (50 C) και οι μη μονωμένοι τοίχοι από τσιμεντόλιθους δεν είναι πολύ πιο δροσεροί.

Μέσα στο σπίτι μου τις τριψήφιες μέρες, μπορεί να νιώθω σαν να στέκομαι κοντά σε φωτιά, ακόμα και με το κλιματιστικό να βρυχάται για να διατηρήσει τους 75 βαθμούς Κελσίου. Και όταν χαλάσει το σύστημα – όπως έγινε κατά τη διάρκεια του μακροχρόνιο κύμα καύσωνα του 2023, όταν το Phoenix χτυπούσε τους 110 C κάθε μέρα για εβδομάδες – οι θερμοκρασίες αυξάνονται επικίνδυνα γρήγορα. Χωρίς το AC, οι καυτές επιφάνειες και ο στροβιλισμός του αέρα από τον ανεμιστήρα οροφής κάνουν το σπίτι νιώστε σαν φριτέζα αέρα.

Θερμοκρασία αέρα: Ατελής δείκτης άνεσης

Ενώ οι άνθρωποι έχουν συνηθίσει να σκέφτονται πώς τα ρούχα, η κίνηση του αέρα, η θερμοκρασία και υγρασία επηρεάζουν την άνεση, δύο λιγότερο γνωστά μέτρα εξηγούν πώς αισθάνονται άνεση σε εσωτερικούς χώρους:

1. Μέση θερμοκρασία ακτινοβολίας. Αυτή είναι η μέση θερμοκρασία όλων των επιφανειών που μας περιβάλλουν: οροφή, παράθυρα, τοίχοι, δάπεδο. Για να κινείται η ακτινοβολούμενη θερμότητα μεταξύ ενός αντικειμένου και του ανθρώπινου σώματος, χρειάζεται μια αδιάκοπη οπτική επαφή, έτσι οι οροφές και τα ανεμπόδιστα παράθυρα έχουν μεγάλη επίδραση στη θερμοκρασία ακτινοβολίας που παρατηρείται σε ένα συγκεκριμένο μέρος ενός σπιτιού.

2. Θερμοκρασία λειτουργίας. Αυτό μπορεί να προσεγγιστεί με τον μέσο όρο της μέσης θερμοκρασίας ακτινοβολίας και της μέσης θερμοκρασίας του αέρα σε ένα δωμάτιο. Άλλοι υπολογισμοί της λειτουργικής θερμοκρασίας λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις της κίνησης του αέρα, την υγρασία και πρόσθετες μεταβλητές. Χονδρικά το ήμισυ από το πώς νιώθεις άνεση καθορίζεται από το ακτινοβόλο περιβάλλον.

Δυστυχώς, ως οικοδομικός επιστήμονας Ρόμπερτ Μπιν (καμία σχέση) λέει, «μια ολόκληρη βιομηχανία κατασκευαστών, προμηθευτών, κατασκευαστών και εμπόρων εξισώνει λανθασμένα τη θερμική άνεση με τις θερμοκρασίες του αέρα». Το αποτέλεσμα είναι ότι οι περισσότεροι άνθρωποι αγνοούν εντελώς τι κάνει έναν χώρο να αισθάνεται άνετα - ή άβολα ζεστό.
Η θερμοκρασία των εσωτερικών επιφανειών κάνει μεγάλη διαφορά για άνεση, ακόμα και όταν ο εσωτερικός αέρας έχει την ίδια θερμοκρασία. Τζόναθαν Μπιν, CC BY-ND

Σε μια ζεστή, ηλιόλουστη μέρα, η καλή μόνωση και τα παράθυρα με διπλά τζάμια αργή μεταφορά θερμότητας αρκεί ώστε ο κλιματισμός να διατηρεί τη μέση θερμοκρασία ακτινοβολίας μέσα στο κτίριο εντός μερικών βαθμών από τη θερμοκρασία του αέρα.

Ωστόσο, σε ένα κτήριο που δεν έχει μόνωση, όπως το σπίτι μου, ή σε ορισμένα παλαιότερα έργα δημόσιας στέγασης στο Phoenix, η υψηλή μέση θερμοκρασία ακτινοβολίας μπορεί να ωθήσει τη θερμοκρασία λειτουργίας πάνω από 90 F (32.2 C) – ακόμα και με τον θερμοστάτη ρυθμισμένο στους 75 F (23.9 C). Όταν η θερμοκρασία της επιφάνειας ξεπεράσει τη θερμοκρασία του δέρματός μας, η θερμότητα θα αρχίσει να ακτινοβολεί από την καυτή επιφάνεια στο σώμα, κάνοντας πιο πιθανή θερμοπληξία.

Η υψηλή μέση θερμοκρασία ακτινοβολίας σε παλιά, υπομονωμένα σπίτια τα κάνει πολύ λιγότερο άνετα από τα νέα ή καλά μονωμένα σπίτια. Τζόναθαν Μπιν, CC BY-ND

Τζόναθαν Μπιν, CC BY-ND

Ενώ το ακριβές όριο όπου η υπερθέρμανση γίνεται επικίνδυνη συζητείται, οι περισσότεροι άνθρωποι θα συμφωνούσαν ότι οι 90 F (32.2 C) είναι πολύ ζεστοί για άνεση.

Οι καυτές επιφάνειες είναι ο λόγος που τα μικρότερα κτίρια, όπως τροχόσπιτα, μικροσκοπικά σπίτια, δοχεία μεταφοράς και τα γκαράζ που μετατρέπονται σε διαμερίσματα, συχνά αισθάνονται άβολα ανεξάρτητα από τη ρύθμιση του θερμοστάτη. Οι μικρότερες κατασκευές εκθέτουν τους επιβάτες σε τρεις, τέσσερις ή ακόμα και έξι επιφάνειες με το εξωτερικό να εκτίθεται στον ήλιο και τον καυτό εξωτερικό αέρα. Περισσότερες ζεστές επιφάνειες, περισσότερη ταλαιπωρία.

Πιο κρύες επιφάνειες, περισσότερη άνεση

Εάν ζείτε σε ένα κτήριο που δεν έχει μόνωση και δεν σας πειράζει να χρησιμοποιείτε περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια, μπορείτε να ρυθμίσετε τον θερμοστάτη χαμηλότερα. Αλλά αν η μέση θερμοκρασία ακτινοβολίας είναι υψηλή, μια πτώση της θερμοκρασίας του αέρα κατά 2 F (1.1 C) θα είναι μόλις 1 F (0.6 C) — και αυτές οι καυτές επιφάνειες θα σας κάνουν να αισθάνεστε άβολα.

Προσθέτοντας μόνωση στην οροφή σας και αντικαθιστώντας τα παράθυρα μονού υαλοπίνακα με μονάδες διπλού υαλοπίνακα με γυαλί χαμηλής εκπομπής (low-E). μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της μέσης θερμοκρασίας ακτινοβολίας και των λογαριασμών ενέργειας. Είναι ακριβές βελτιώσεις, αλλά νέες ομοσπονδιακές πιστώσεις φόρου και επικείμενες εκπτώσεις, που θα διαχειρίζονται μεμονωμένα κράτη, μπορεί να βοηθήσει.

Τα δέντρα, οι τέντες και οι εξωτερικές σκιές μπορούν επίσης να μειώσουν τις μέσες θερμοκρασίες ακτινοβολίας εμποδίζοντας το άμεσο ηλιακό φως. Ωστόσο, Το γυαλί είναι ένας κακός μονωτήρας, έτσι σε πολύ ζεστά κλίματα, τα παράθυρα με ένα τζάμι πλήρως προστατευμένα από τον ήλιο μπορεί να ζεσταθούν άβολα.

Η προσθήκη μιας κουρτίνας στο εσωτερικό - και η διατήρηση της κλειστής - μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της μέσης θερμοκρασίας ακτινοβολίας, επειδή η κουρτίνα θα είναι πιο κοντά στη θερμοκρασία του αέρα από το ποτήρι.

Τι γίνεται με τους ενοικιαστές σε παλιά κτίρια;

Οι ενοικιαστές σε παλαιότερα, υπομονωμένα κτίρια είναι συχνά λιγότερο ικανοί να αντέξουν οικονομικά τους μεγάλους λογαριασμούς ενέργειας και οι ιδιοκτήτες μπορεί να μην μπορούν ή δεν θέλουν να κάνουν ακριβές βελτιώσεις. Κάνοντας τα πράγματα χειρότερα, Τα παλαιότερα συστήματα κλιματισμού καταναλώνουν δύο έως τρεις φορές περισσότερη ενέργεια ως νεότερες μονάδες για να παρέχουν την ίδια ποσότητα ψύξης.

Δεδομένου ότι η δημιουργία μιας άνετης θερμοκρασίας λειτουργίας απαιτεί τη ρύθμιση του θερμοστάτη χαμηλότερα, ένα σύστημα HVAC σε ένα κτήριο με χαμηλή μόνωση πρέπει να λειτουργεί περισσότερο και σκληρότερα, χρησιμοποιώντας περισσότερη ενέργεια και αυξάνοντας περαιτέρω το κόστος. Και το κόστος της ταλαιπωρίας δεν είναι μόνο οικονομικό: τα ζεστά κτίρια έχουν επίσης δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία και παραγωγικότητα.

Εκατομμύρια Αμερικανοί ζουν πλέον σε μέρη όπου Η ψύξη είναι το μόνο πράγμα που αποτρέπει ένα συμβάν μαζικών ατυχημάτων. Στο Φοίνιξ, Ο κωδικός πόλης απαιτεί ενοικιαζόμενες μονάδες που ψύχονται με κλιματισμό να διατηρήσει μια θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από 82 C, μετρημένη 27.8 πόδια πάνω από το πάτωμα στο κέντρο του δωματίου. Δυστυχώς, ο κωδικός δεν προσδιορίζει εάν 3 F είναι η θερμοκρασία λειτουργίας ή η θερμοκρασία αέρα.

Αυτή η μία λέξη κάνει τον κόσμο της διαφοράς.

Σε ένα παλαιότερο, υπομονωμένο κτίριο παρόμοιο με το σπίτι μου — ή, στη χειρότερη περίπτωση, μια λιαστή νοτιοδυτική μονάδα του τελευταίου ορόφου ενός πολυώροφου μη μονωμένου σκυροδέματος — μια φαινομενικά ασφαλής θερμοκρασία αέρα 82 Το F θα μπορούσε εύκολα να κρύψει επικίνδυνες θερμοκρασίες λειτουργίας 96 F (35.6 C) ή υψηλότερες.

Το κλειδί για καλύτερο σχεδιασμό

Ως καθηγητής του αρχιτεκτονική και οικοδομική επιστήμη, πιστεύω ότι οι σημερινοί βυζαντινοί οικοδομικοί κώδικες και οι κανόνες ενοικίασης θα μπορούσαν να βελτιωθούν σημαντικά για άνεση ρύθμιση της μέσης θερμοκρασίας ακτινοβολίας παρά τη θερμοκρασία του αέρα. Τεράστια τμήματα κώδικα θα μπορούσαν να απορριφθούν απαιτώντας εσωτερικές επιφάνειες, οι οποίες είναι εύκολο να μετρηθούν με ένα φθηνό υπέρυθρο θερμόμετρο, να διατηρείται σε ένα εύρος άνεσης πάνω από 60 F (15.6 C) και κάτω από 85 F (29.4 C).

Για πιο άνετα κτίρια, μπορούν να κάνουν αίτηση αρχιτέκτονες και μηχανικοί απλές, καθιερωμένες αρχές, όπως ο φυσικός αερισμός, η σκίαση και η σωστή μόνωση και παράθυρα για το κλίμα. Η διατήρηση της θερμότητας εξαρχής σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να ξοδεύουμε τόσα πολλά σε ενέργεια για ψύξη. Η έρευνα δείχνει ότι αυτά τα μέτρα μπορούν επίσης να μας κάνουν πιο ασφαλείς διατηρώντας τα κτίρια πιο δροσερά για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε διακοπές ρεύματος το καλοκαίρι.

Το ευτυχές αποτέλεσμα: σπίτια και άλλα κτίρια που δεν είναι μόνο άνετα, αλλά και πιο ασφαλή και πιο οικονομικά στη λειτουργία.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Τζόναθαν Μπιν, Αναπληρωτής Καθηγητής Αρχιτεκτονικής, Αειφόρου Δομημένου Περιβάλλοντος και Μάρκετινγκ, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.