漂亮的墨镜:研究表明被动降温可以帮助抵御热浪

多年来，我们在“拥抱树木者”网站上发布了一系列以“漂亮的颜色，赞扬了在热进入之前就把它挡在外面的好处。在许多地中海温带地区，比如米兰，他们没有空调。相反，居住者在晚上打开百叶窗和窗户，让新鲜的冷空气穿过公寓，在白天关上它们。厚实的砖石墙增加了一种热质量的震颤，有助于平衡一切。建筑师Michael Eliason最近描述了外部主动太阳能保护的优点(使用遮阳板)，解释了它们如何消除太阳能增益，并在夏季和平季保持地方更凉爽。

在美国西北部和不列颠哥伦比亚省，许多人没有空调，因为历史上气候一直是温和的，他们不需要空调。但这种情况已经发生了变化，现在有规律的热浪挑战着人类的生存能力。

2021年，俄勒冈州波特兰市的气温达到了116华氏度。俄勒冈大学的研究人员，由助理教授领导亚历山德拉Rempel，一直在研究遮阳和自然通风的使用，看看它是否能帮助人们应对热浪，最近发表了一篇论文“提高太平洋西北地区极端高温天气下住宅建筑的被动生存能力”。考虑到我们多年来一直在宣扬这一点，这里有很多值得环保人士喜爱的地方。这证实了我们一直在说的:如果你没有空调，遮阳可以让你更凉爽，如果你有空调，遮阳可以显著减少交流负荷。

首先要讨论的是“被动冷却”这个词的使用。就像我们对被动屋的讨论一样，它可能会让人困惑，但研究作者解释说:

“被动生存能力”描述的是建筑在不依赖电网的机械系统的情况下提供可生存的室内条件的能力，随着热浪、大风、洪水、冰暴、野火和其他现象导致大范围停电的频率越来越高，这种能力正变得越来越重要。提高被动生存能力的措施依赖于气候资源和材料的物理特性;在冷却领域，这些包括用于平流和对流冷却的凉爽夜间空气和风，用于辐射冷却的寒冷夜间天空，用于蒸发冷却的干燥空气，用于遮阳的反射材料，以及在许多气候中用于储存和释放热量的大量材料。控制这些资源访问的元素(例如，可操作的窗户，可操作的阴影)被认为是‘被动系统’，并根据气候和建筑类型量身定制。”

我永远无法理解为什么传统的技术，比如打开和关闭百叶窗，窗户，以及埃利亚松所说的活跃的太阳保护被称为“被动系统”，但这只是我的说法;这是现在公认的术语。

该研究使用2021年6月热浪的气候数据，模拟了他们所谓的“典型的两居室顶层公寓”的热性能，包括有或没有附加空调，并使用不同的窗户类型和不同形式的室内外遮阳。结果令人惊讶;在没有空调的家庭，温度降低到可以忍受的水平。但在有AC的家庭中，效果也很显著。

作者写道:“这些结果的非凡意义在于，简单、控制良好的遮阳和自然通风有可能大幅减少太平洋西北部地区的总机械冷却负荷和峰值机械冷却负荷——在正常天气下减少高达五分之四，在历史热浪期间减少高达三分之二。”

作者还指出，正如我们所知，热泵(夏天的空调)和交流机组本身并不是处理热量的最佳方法。

“单靠空调既不是理想的解决方案，也不是有效的解决方案:运营需要电力，而在热浪来临时，由于电线下垂和需求峰值过高，电力经常会受到影响;此外，在热浪期间，操作效率降低，单位容量经常超过;设备采购和维护需求造成资金有限的脆弱性;排出的热空气加剧了城市热岛效应，这在温哥华、西雅图和波特兰已经很严重了。”

这项研究还带来了其他的启示和问题。为它选择的单元设计非常不利于交叉通风，只有一侧的窗户。正如Ted Kesik在他的热弹性指南在美国，单面通风在典型公寓中是非常边缘化的。这就是为什么我们一直在推广单负荷开放式外部走道的设计，以促进交叉通风。整个建筑的设计应该考虑到最大限度的被动生存能力。

埃利亚松对该报告的评论也表示赞同，他告诉“树拥抱者”:

“这是一项有趣的研究，我认为是时候了——我们需要看看我们的建筑在变暖的世界中如何表现，并设计适应气候的建筑来提高被动生存能力。然而，这项研究似乎有一个致命的缺陷，它只关注特定的单元，而不是整个建筑。在太平洋西北地区，由于城市热岛效应，大部分新建的多户型建筑都是双承重廊道建筑中的工作室和1br，主要位于城市最热地段的动脉上。在这种环境下，夜间降温是不够的。beplay体育官网电脑

此外，由于双负荷配置，交叉通风是不可行的。在较温暖的气候中，遮阳和自然通风是不够的，即使是像波特兰这样的温带地区。这些问题因分区法规而加剧，因为分区法规导致房屋无法进行交叉通风，而美国几乎不存在活跃的太阳能保护产业

需要更深入地关注外部遮阳，而不仅仅是多户住宅。不出所料，研究人员的模型还显示，即使在室外相对温和的日子里，建筑现状也会导致室内温度达到华氏100度。我们有很多工作要做。”

尽管这项研究存在缺陷，但正如埃利亚松指出的那样，它是重要和及时的。多年来，我一直在纠结这个问题:我们是要建被动屋还是奶奶家se吗?我们是应该像祖母那样设计具有自然交叉通风的被动宜居性、高可调窗户、门廊和遮阳，还是应该设计具有超级绝缘、花式玻璃和小心密封的被动住宅，以减少热量的获得和损失?这项研究提供了更多的证据，证明我问了一个愚蠢的问题，它不是一个或另一个;以上这些我们都需要。正如Kesik在热弹性设计指南：

“自人类历史开始以来，被动宜居性一直推动着建筑的设计。直到工业革命以来，人们才广泛获得了丰富而又负担得起的能源，这使得建筑把被动居住性放在了次要位置。气候变化正在影响建筑设计师重新思考建筑对主动系统的依赖，这种系统在20世纪占据主导地位。”

正如这项研究所表明的，我们还有很多工作要做。