İç Mekânları Soğutmak Geleceğin Mimari Mücadelesi Olacak

BM'ye göre, 2000'den beri 7000'den fazla aşırı hava olayı kaydedildi. Sadece bu yıl, Avustralya'da ve ABD'nin batı kıyılarında orman yangınları şiddetlendi; Sibirya, Dallas veya Houston'dan önce 100 derece Fahrenheit'e ulaşan rekor yüksek sıcaklıklar kaydetti. Küresel olarak, bu eylül dünyanın en sıcak eylül ayıydı. İklim krizinin etkileri giderek artan bu korkunç şekillerde kendini gösterdiğinden, şu anda küresel sera gazı emisyonlarının %39'undan sorumlu olan inşaat endüstrisinin ayrıcalığı, sürdürülebilirlik yaklaşımında gerçek ve kapsamlı bir değişiklik taahhüt ederek üzerine düşeni yapmaktır.

Bu değişikliğin en zorlu yönlerinden biri, artan soğutma taleplerini çevre dostu bir şekilde karşılamak olacaktır. Soğutma, doğası gereği ısıtmadan daha zordur: herhangi bir enerji türü ısıya dönüşebilir. Vücudumuz ve makinelerimiz, aktif ısıtma sistemlerinin yokluğunda bile doğal olarak ısı üretir. Soğutma, kendiliğinden üretimden eşit şekilde faydalanmaz, bu da uygulamayı genellikle daha zor, daha maliyetli veya daha az verimli hale getirir. Küresel ısınma ve çok somut ısınma etkileri, bu gerçeği yalnızca daha da şiddetlendirerek, yapay soğutma sistemlerine yönelik zaten hızlanan talebi yoğunlaştırıyor. Mevcut haliyle, bu sistemlerin birçoğu büyük miktarda elektrik gerektirir ve çalışması için büyük ölçüde fosil yakıtlara güvenir. Bina sektörü, bir an önce bu sürdürülemez etkileri ortadan kaldıran artan soğutma talebini karşılamanın yollarını bulmalıdır.

Neyse ki, birçok çözüm zaten mevcuttur. Mimarlar ve mühendisler, bunları yeni ve mevcut yapılara uyarlayarak ve kullanarak soğutma çalışmalarına katkıda bulunmalıdır. Aşağıda, mimari iç mekanları çevre dostu yollarla serinletmeye yardımcı olan bu stratejiler, çözümler ve ürünlerden birkaçını sıralıyoruz.

Soğutma Sistemleri

Kabaca, soğutma çözümleri iki kategoriye ayrılabilir: pasif ve aktif. Pasif soğutma, çok az enerji tüketerek veya hiç enerji harcamadan ısı kazanımını ve dağılımını düzenleyen stratejileri ifade eder. Bu stratejiler tipik olarak aktif mekanik sistemlerden ziyade doğal çevresel etkiler ve pasif mimari tasarımlarla kolaylaştırılır. Pasif soğutma kapsamında mimarlar, önleyici teknikler veya ısı dağıtma teknikleri kullanabilirler. Birincisi, site ve bina tasarımı veya yalıtımı yoluyla ısı kazanımını önler. İkincisi, ister havalandırma, buharlaşmalı soğutma veya diğer benzer seçenekler yoluyla, birikmiş ısıyı dağıtır. Ekoyapı, özellikle pasif soğutmaya elverişli malzemelere ve çapraz havalandırma gibi doğal havalandırma teknikleri odaklanarak geçmişte bu stratejilerden bazılarını ele aldı.

Pasif Soğutma Sistemleri

Pasif bir evi etkin bir şekilde tasarlamak için tasarımcılar, oryantasyondan pencere yerleşimine ve dış gölgelemeye kadar değişen, birbiriyle ilişkili koşulların karmaşık bir matrisini göz önünde bulundurmalıdır. Darmstadt Kranichstein Pasif Evi, işteki pasif soğutma sistemleri için hem faydalı bir örnek hem de vaka çalışmasıdır. Passipedia tarafından yapılan bir analizde, “Pasif Ev Kaynağı”, yukarıda bahsedilen pasif soğutma koşullarının her biri ve bunların ortalama oda sıcaklığı üzerindeki etkileri titizlikle incelenmektedir. Sadece pencereleri eğmek ve böylece hava akışını kolaylaştırmak, mükemmel bir mikro iklim yaratabilir. Hatta bu pasif soğutma sistemi, duruma bağlı olarak sıcaklıkları düzenlemede mekanik havalandırma sistemlerinden daha başarılı olabilir.

Aynı şekilde, balkonlar veya çatı çıkıntıları da aşırı ısınma olaylarının sıklığını önemli ölçüde azaltabilir. Passipedia'nın kendisinin de kabul ettiği gibi, bu değerlemelerin her biri büyük ölçüde iklime, yılın zamanına ve her bir mimari sistem veya öğenin ayrıntılarına bağlıdır. Örneğin, binadaki büyük çıkmalar, ısınma olasılığını azaltsalar bile yıllık ısıtma talebini önemli ölçüde artırabilir. Bu şekilde yaz aylarında aşırı ısınmanın önüne geçer.

Yönlendirme, bu bağlam sorununu özetler: Kuzey Yarımküre'de yazın kuzey yönü, aşırı ısınma frekanslarını azaltır; ancak yılın diğer zamanlarında ısıtma talebini artırır. Güney Yarımküre'de ise bunun tersi kabaca doğrudur. Ekvatorun kuzeyi, güney yönü genellikle ideal olarak kabul edilir, ancak belirli iklimler ve yerler bu aksiyomu büyük ölçüde etkileyebilir.

Farklı düşüncelerin sentezlenmesine yardımcı olmak adına, örnek olarak gösterebileceğimiz Isover Multi-Comfort House, bir dizi faydalı tasarım ilkesini tanımlar. Özellikle soğutma için, sıcak iklimler hakkındaki broşürü beş ana pasif stratejiyi sıralar:

• 1) Kompakt bina tasarımı ve uygun yönlendirme
• 2) Isı yalıtımı ve hava geçirmez bir zarf
• 3) Güneş kontrol elemanı ve/veya dış gölgelemeyi birleştiren enerji verimli pencereler
• 4) Isı geri kazanımlı havalandırma sistemleri
• 5) Doğal gece havalandırması

Ayrıca bu broşür, ev aletleri, ısıtma sistemleri, evsel su sistemleri, klima santralleri ve daha fazlası gibi dahili ısı yüklerinin de serin tutmak için uygun ısı yalıtımına ihtiyaç duyduğundan bahseder. Broşür, hassas ölçüm araçları sağlayan bu gereksinimleri ele alan özel yönergeler sunar: dış yalıtım, 0,15-0,45 W/(m^2K) ortalama U değeri sağlamalıdır, pencerelerin güneş ısısı kazanç katsayısı %40'ın altında olmalıdır vb. Önerilen stratejiler de genellikle oldukça spesifiktir, çizimler ve yapısal müdahaleler yoluyla termal köprülerden nasıl kaçınılacağına dair titiz bir açıklama da buna dahildir.

Piyasadaki birçok ürün bu kriterleri karşılamaktadır. Bir örnek, Saint-Gobain'in COOL-LITE SKN’dir. Ürün, aynı anda yüksek gün ışığı geçirgenliği ve iyi enerji performansı sağlarken “nötr” bir estetiği koruyan bir güneş kontrol camı türüdür. Özellikle COOL-LITE SKN 183 (II), enerji performansından ödün vermeden en yüksek günışığı gelirini sağlar, ısı yalıtımı ile %75 ışık geçirgenliğinin yanı sıra yüksek şeffaflık ve düşük yansıma sunar.

Pasif ve Aktif Sistemlerin Birlikte Çalışması

 Özellikle mimarlar, pasif soğutma çözümlerini aktif mekanik sistemlerle birleştirebilir veya ikincisini gerektiğinde birincisine ek olarak kullanabilir.  Böylece bu sistemler, enerji kullanımını ve emisyonları azaltmaya devam edebilir. Bu mekanik sistemlerin kendileri çevreye duyarlı olduklarında, faydalar daha da artar. Yakın zamanda, geçtiğimiz nisan ayında, termoelektrik şirketi Phononic , çevreye zararlı soğutucu akışkanlar (HVAC sistemlerinde mevcut standart) kullanılmadan termal enerjiyi aktaran bir yarı iletken teknolojisi olan yeni soğutma platformu Oacis'i piyasaya sürdü. Ürün henüz yeni olmasına rağmen, aktif soğutmayı dönüştürme ve sürdürülemez iklimlendirme normunu yerinden etme potansiyeline sahiptir.

Dikkate değer bir diğer ürün ise, termal koruma veya gürültü kontrolünden ödün vermeden temiz hava sağlayan yalıtımlı bir klima kanalı olan Climaver'dır . Kanallar boyunca termal kayıpları azaltmak için cam yünü kullanan ve hava sızıntısını en aza indirecek şekilde tasarlanan bu ürün, Isover Multi-Comfort House kılavuzunda havalandırmayı ve iklimlendirmeyi mümkün olduğunca sürdürülebilir şekilde optimize ettiği için önerilmektedir.

Küresel sıcaklıklar yükselmeye devam ederken ve aşırı hava olayları artan aşırı ısınma sorununu vurgularken; pasif ve çevreye duyarlı aktif soğutma, hem bu olumsuz etkilere uyum sağlama hem de bunlara yol açan koşulları azaltma potansiyeline sahiptir. Bu ikili gereklilik, endüstri soğutma standartlarının yeniden düzenlenmesini günümüz mimarları için en göz korkutucu zorluklardan biri haline getiriyor. Bu stratejiler, çözümler ve ürünlerle tasarımcılar, geleceğin mimari soğutmasına nasıl yaklaştığımız konusunda yaygın endüstri reformunun yolunu açarak bu sorunları ele almaya başlayabilir.