Binaların aşırı ısıya karşı iklim kontrolü

Binaların aşırı yüksek sıcaklıklara karşı iklime dayanıklı olması için çeşitli yaklaşımlar kullanılabilir. Bu tür seçenekler bina tasarımı (termal konforu optimize etmek için BT teknolojilerinin kullanımı dahil) ve bina zarfları (çatı, tavanlar, dış duvarlar, kapılar, pencereler, konutlara giren güneş radyasyonunu azaltan güneş kontrol gözlükleri dahil) ve temeller ile ilgilidir.

Bina tasarım çözümleri, sıcak iklimlere sahip bölgelerde yaygın olarak bulunan geleneksel özellikleri içerir, örneğin:

• Bina en boy oranı: İç mekan ve binanın dış yüzeyi arasındaki oran, güneş ısı emilimini en aza indirirken iç ısı dağılımını optimize eder.
• Mimari öğeler: Isıyı yansıtmak için tenteler, çıkıntılar, pencere tonları, portikolar, beyaz veya açık renkli dış duvarlar ve çatılar gibi özellikler.
• Güneş oryantasyonu: Doğrudan güneş ışığına günlük maruz kalmayı en aza indirmek için binayı konumlandırmak.

Yüksek teknoloji çözümleri de çok önemli bir rol oynayabilir. Bunlar, termal koşulları izleyen, klima ve havalandırmanın hassas ayarlamalarını sağlayan sensörlerin yanı sıra yalıtım koşullarına dayalı gölgeleme panellerinin gerçek zamanlı yönünü içerir. Sensörler ve dijital termal düzenleme cihazları, elektrik sistemi stresi dönemlerinde soğutma talebinin pik yükler üzerindeki etkisini azaltmaya yardımcı olan talep tarafı yönetim önlemleriyle entegre edilebilir (ayrıca bkz. enerji sektöründeki bireysel davranışlardaki değişikliklereadaptasyon seçeneği). Son teknoloji çözümlerden oluşan eksiksiz bir paketin uygulandığı bir binanın ünlü bir örneği, 2014 yılında tamamlanan Amsterdam'daki The Edge ofis binasıdır. Zarfı dinamik pencereler, otomatik gölgeler ve deplasman havalandırması içerir. Hareketi, aydınlatma seviyelerini, nemi ve sıcaklığı izleyen 28.000 sensörle bina, kullanılmayan alanlarda ısıtma, klima ve aydınlatmayı otomatik olarak kapatmak gibi enerji ihtiyaçlarına hemen uyum sağlayabilir. Ayrıca, çalışanlar çalışma alanlarında sıcaklık ve aydınlatma seviyelerini ayarlamak için bir uygulama kullanabilirler. Ek olarak, soğutma ve ısıtma, bina ile altındaki bir akifer arasındaki ısı transferleri ile optimize edilir.

Bina zarfının teknik özellikleri, iç mekan sıcaklıklarını kontrol edebilmesi için çok önemlidir. Zarfta kullanılan malzemeler ve kütleleri, iç ve dış mekanlar arasındaki sıcaklık farklılıklarının ne kadar hızlı telafi edildiği konusunda önemli bir rol oynamaktadır. Örneğin, Akdeniz'deki geleneksel kalın duvarlı binalar, modern yapılardan çok daha az klima gerektirir. Alternatif olarak, yüksek ısı direncine sahip malzemeler kullanmak, binaya giren ısıyı en aza indirmeye yardımcı olabilir. Bu seçenek, mevcut yapının orijinal yapı malzemelerinin zayıf termal özelliklerini telafi eden yalıtım katmanlarıyla güçlendirilmesi için özellikle ilginçtir.

Ayrıca, mekanik veya doğal havalandırma kullanımı veya fayans veya taş gibi yüksek termal kütleye sahip malzemelerde soğuk depolama, klima ihtiyacını azaltır. Soğuk hava deposu, soğuk hava dağıtımındaki esnekliği artırmak için bir ısı pompasıyla (muhtemelen jeotermal bir sisteme dayanarak, yeraltı ve yüzey sıcaklıkları arasındaki farktan yararlanarak) birleştirilebilir. İç mekan nemini ayarlamak, algılanan sıcaklıklar ve nihayetinde bir binanın sakinlerinin termal konforu üzerinde güçlü bir etkiye sahip olabilir.

Çatılar aynı zamanda önemli ısı değişim yüzeyleridir ve tasarımları (örneğin beyaz çatılar, yeşil çatılar)bir binanın enerji ihtiyaçlarını önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olabilir. Örneğin, ağaçların varlığı hava akışını arttırır, güneş radyasyonunun etkisini azaltır ve aynı zamanda kentsel ısı adası etkisine karşı koymaya yardımcı olur. Aşırı ısı ile başa çıkmak için önlemler uygularken, yapı malzemelerinin ve yapı stillerinin kentsel alanların mikro iklimi üzerindeki etkisini göz önünde bulundurmak aslında önemlidir. Kentsel ısı azaltma araştırması, aşırı ısının olumsuz etkilerine karşı koymak için yansıtıcı yüzeylerin kullanımını teşvik eder. Yüzey yansıması, kentsel yüzey enerji dengesini anlamak, modellemek ve değiştirmek, şehirleri soğutmak ve dış mekan termal konforunu iyileştirmek için önemli bir parametredir (Foxve ark., 2018). Kentsel ısı adası etkisini azaltmaya yönelik çözümlere, bina zarfı aracılığıyla iç mekan koşullarını iyileştirirken, iki şekilde yaklaşılabilir: güneş yansımasını arttırmak ve buharlaşmayı ve terlemeyi arttırmak. Bina dış cephelerinin ve kentsel asfaltlamanın güneş yansıması (albedo), ısı adası etkisini azaltmaya yardımcı olabilir. Bu, soğuk renk kaplamaları ve retro-yansıtıcı malzemeler gibi yansıtıcı kaplamalar kullanılarak elde edilebilir. Ek olarak, dikey yeşillikler, yeşil cepheler ve yeşil çatılar gibi yeşil yüzeyler ve ağaçlarla artan buharlaşma ve terleme kolaylaştırılabilir.

İklim değişikliği altındaki şehirlerin yaşanabilirliğini artırmak için yeşil altyapının kullanımı hakkında ek bilgi, İklim-ADAPT adaptasyon seçeneği kentsel yeşil ve mavi altyapıda bulunabilir.

Tarihi binalara özel dikkat gösterilmelidir, çünkü açıklanan önlemlerin çoğu, kullanılan orijinal malzemeleri ve inşaat tekniklerini korumayı amaçlayan mevcut yasa ve yönetmelikler nedeniyle geçerli olmayabilir. Tarihi yapıların özellikleri ve kültürel anlamları dikkate alınarak farklı özel müdahalelerin tanımlanması, planlanması ve uygulanması gerekmektedir. Belirli binalar için özel bir soğutma planı geliştirmek için tarihi koruma ve bina mühendisliği uzmanlarına danışmanız şiddetle tavsiye edilir. Bununla birlikte, mimari ve kültürel değerlerini korurken binaların tarihsel önemini koruyan iklim geçirmezlik çözümleri zaten mevcuttur. Bazı örnekler RIBuild projesi tarafından sağlanmaktadır.

Binaların Enerji Performansı Direktifi (EPBD), Üye Devletlerin hem konut (madde 5.2) hem de konut dışı binalar (madde 9.6a) için minimum enerji performansı gereksinimlerini uyarlamasına olanak tanır.