معماران دست به کار شدند؛ بدون مصرف انرژی خانه را خنک کنید! - وبلاگ برداری

به گزارش وبلاگ برداری، طراحی زیگزاگی دیوارها، اندازه زیادی از نوری که به دیواره ها تابیده می گردد را به فضا برگردانده و درعین حال جذب گرما از زمین را به حداقل می رساند.

غزال زیاری: دیوارهایی که با الگوی زیگزاگی برجسته ساخته شده اند، بدون مصرف هیچ گونه انرژی خاصی تا 3 درجه سانتی گراد خنک تر از دیوارهای معمولی هستند. بهره گیری از همین رویکرد می تواند باعث کاهش انرژی مصرفی سیستم های خنک نماینده شده و بدین ترتیب به محدود کردن گرمایش دنیای یاری خواهد نمود.

کیلونگ چنگ، محقق دانشگاه کلمبیا دراین باره گفت: با بهره گیری از این سبک طراحی، می توانیم ساختمان های خنک تری داشته باشیم و در عین حال می توان مصرف انرژی مورداحتیاج برای خنک کردن ساختمان را کاهش داد.

راه حلهای متعدد برای سرمایش بدون انرژی

در سال های اخیر و با گرم شدن دنیا و افزایش تعداد افرادی که توانایی خرید سیستم های تهویه مطبوع را دارند، استفاده از تهویه مطبوع افزایش چشمگیری داشته است. طبق برآوردهای اجرا شده تا سال 2050، میزان انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از سرمایش تا سه برابر افزایش خواهد یافت و از همین رو محققان زیادی در تلاشند تا راه حل های خنک نماینده دیگری که به انرژی احتیاج ندارند را توسعه دهند. مثلاً یکی از این راه حلها، سفید کردن سقف خانه هاست؛ به گونه ای که بیشتر نور خورشید منعکس شود و همین راه حل ساده می تواند باعث خنک تر شدن ساختمان ها و شهرها شود.

اگر سقف ها با موادی که بیشتر نور خورشید را منعکس می نمایند، پوشانده شوند، این رویکرد حتی مؤثرتر هم خواهد بود؛ اما باید این را در نظر داشت که این مواد، تشعشعات مادون قرمز را در پنجره شفاف جوی منتشر می نمایند. (پنجره جوی محدوده ای از طول موج است که به وسیله مولکول های موجود در جو، مثل دی اکسید کربن جذب نمی شود.)

چنگ دراین باره شرح داد: تابش مادون قرمز در این شرایط، می تواند از جو عبور نموده و به فضای بیرونی برسد.

درحالی که مواد با این ویژگی ها اثر خنک نمایندگی فوق العاده ای بر روی سقف های رو به بالا دارند، اما روی دیوارها چندان مؤثر نیستند. مسئله این است که موادی که در ساطع کردن مادون قرمز خوب عمل می نمایند، در جذب آن ها نیز قوی کار می نمایند و باید این را در نظر داشت که سطوحی مثل پیاده روهای بتنی که نزدیک دیوارها هستند، میزان زیادی مادون قرمز را ساطع می نمایند.

درنتیجه راه حل چنگ و اعضای گروهش این بود که دیوارهایی با مجموعه ای از برآمدگی ها به موازات زمین بسازند که وقتی از پهلو به آن ها نگاه می کنید، شکل زیگزاگی دارند. برای تجسم این موضوع، یک ردیف پله را تصور کنید که از زاویه 45 تا 90 درجه به بالا متمایل شده است.

مهم تر از همه، زیگزاگ های رو به بالا دارای سطحی هستند که گرمای زیادی را در پنجره شفاف جوی ساطع می نمایند ولی زیگزاگ های روبه پائین، سطحی دارند که به جای منعکس کردن گرمای مادون قرمز، آن را جذب می نماید.

نتایج حیرت انگیز این آزمایش

محققان برای آزمایش این ایده، مدلی به ارتفاع 1 متر با سطوح زیگزاگ و صاف ساختند. وقتی آن ها در طول تابستان نیوجرسی این مدل را بیرون و در فضای باز قرار دادند، سطح زیگزاگ در طول 24 ساعت و به طور میانه 2 درجه سانتی گراد خنک تر از سطح صاف بود و بین ساعت 1 بعدازظهر تا 2 بعدازظهر، 3 درجه سانتی گراد خنک تر از سطح صاف بود.

چنگ دراین باره شرح داد: برای این کار، مواد مقرون به صرفه قیمت متعددی در دسترس هستند که از خواص لازم بهره مندند و می توان با افزودن پنل های موج دار به ساختمان های فعلی، چنین زیگزاگ هایی را بر روی آن ها نصب کرد.

البته باید این را در نظر داشت که اثر خنک نماینده داخلی به عوامل دیگری مثل میزان پنجره های ساختمان نیز بستگی خواهد داشت؛ اما شبیه سازی ها نشان می دهد که با بهره گیری از این شیوه می توان تا 2 درجه سانتی گراد کاهش دما را ایجاد کرد که همین انرژی مورداحتیاج برای خنک سازی را تا یک چهارم کاهش خواهد داد.

بهره گیری از دیوارهای خنک نماینده زیگزاگی، برای اقلیم های گرم تر مناسب است؛ چراکه احتیاج به گرمایش در زمستان، در منطقه ها سردتر را افزایش می دهد. اما چنگ و همکارانش درعین حال طرحی با باله های لولایی پیشنهاد نموده اند که می توان در زمستان برای افزایش جذب گرما آن ها را بالا برد و در تابستان برای به حداقل رساندن میزان جذب گرما، آن ها را پائین کشید.

منبع:newscientist

227227