Halijoto unayohisi siku ya joto na jua hailingani na kidhibiti halijoto kila wakati. Catherine Falls Commercial/Moment kupitia Getty Images

Picha ya nyumba mbili kwenye barabara moja: moja iliyojengwa miaka ya 1950 na nyingine katika miaka ya 1990. Hakuna miti au kivuli kingine. Viyoyozi vinafanana, vimebadilishwa hivi karibuni, na vinafanya kazi kikamilifu. Vidhibiti sawa vya halijoto vimewekwa kwa nyuzi joto 82 Selsiasi (27.8 Selsiasi).

Wakati ni 110 F (43.3 C) nje, nyumba ya miaka ya 1950 itahisi angalau 10 F (5.6 C) joto ndani, hata ikiwa na halijoto sawa ya hewa.

Kwa nini?

Jibu linahusiana na joto kali. Joto mng'aro ndilo linalokufanya uwe na joto kali kwenye moto wa kambi usiku wa baridi kali. Moto hauwashi hewa sana; badala yake, kama Jua, joto nyingi la moto husogea kupitia mawimbi yasiyoonekana moja kwa moja kutoka kwa moto wa kambi hadi kwa mwili wako.

Katika joto nyororo la jua la Arizona, halijoto ya uso wa dari zisizo na maboksi za baada na boriti katika nyumba yangu, mojawapo ya 41,000 zilizojengwa huko Tucson wakati wa enzi ya baada ya Vita vya Kidunia vya pili, inaweza kufikia zaidi ya 100 F (37.8 C). Dirisha za chuma zenye glasi moja husajili 122 F (50 C), na kuta za saruji zisizo na maboksi si baridi zaidi.

Ndani ya nyumba yangu kwa siku za tarakimu tatu, inaweza kuhisi kama nimesimama karibu na moto wa kambi, hata kiyoyozi kikinguruma ili kudumisha 75 F (23.9 C). Na wakati mfumo unavunjika - kama ilivyokuwa wakati wa wimbi la joto la muda mrefu la 2023, Phoenix ilipofikia 110 F (43.3 C) kila siku kwa wiki - halijoto hupanda kwa kasi hatari. Bila AC, nyuso za moto pamoja na mzunguko wa hewa kutoka kwa shabiki wa dari hutengeneza nyumba kujisikia kama kikaango cha hewa.

Joto la hewa: Kiashiria kisicho kamili cha faraja

Wakati watu hutumiwa kufikiria jinsi mavazi, harakati za hewa, joto na unyevu huathiri faraja, hatua mbili zisizojulikana husaidia kueleza jinsi wanavyopata faraja ndani ya nyumba:

1. Wastani wa halijoto ya kung'aa. Hii ni joto la wastani la nyuso zote zinazotuzunguka: dari, madirisha, kuta, sakafu. Ili joto linalong'aa litembee kati ya kitu na mwili wa binadamu, linahitaji mwonekano usiokatizwa, kwa hivyo dari na madirisha yasiyozuiliwa huwa na ushawishi mkubwa zaidi kwenye halijoto ya kung'aa inayopatikana katika sehemu mahususi ndani ya nyumba.

2. Joto la uendeshaji. Hii inaweza kukadiria kwa kukadiria wastani wa halijoto ya kung'aa na wastani wa halijoto ya hewa katika chumba. Mahesabu mengine ya joto la uendeshaji huzingatia athari za harakati za hewa, unyevu na vigezo vya ziada. Takriban nusu ya jinsi unavyopata faraja imedhamiriwa na mazingira ya kuangaza.

Kwa bahati mbaya, kama mwanasayansi wa ujenzi Robert Bean (hakuna uhusiano) anasema, "sekta nzima ya watengenezaji, wasambazaji, wajenzi na wafanyabiashara wanasawazisha kimakosa faraja ya joto na halijoto ya hewa." Matokeo yake ni kwamba watu wengi hawajali kabisa kile ambacho hufanya nafasi kujisikia vizuri - au joto kali.
Joto la nyuso za ndani hufanya tofauti kubwa kwa faraja, hata wakati hewa ya ndani ni joto sawa. Jonathan Bean, CC BY-ND

Siku ya joto, jua, insulation nzuri na madirisha yenye vidirisha viwili polepole uhamishaji wa joto wa kutosha kwa hali ya hewa ili kuweka wastani wa joto la ndani la jengo ndani ya digrii chache za joto la hewa.

Hata hivyo, katika jengo lisilo na maboksi, kama vile nyumba yangu, au katika baadhi ya miradi ya zamani ya makazi ya umma huko Phoenix, halijoto ya juu ya mng'ao inaweza kusukuma joto la uendeshaji zaidi ya 90 F (32.2 C) - hata kama kidhibiti cha halijoto kimewekwa kuwa 75 F. (23.9 C). Wakati joto la uso linazidi joto la ngozi yetu, joto litaanza kutoka kwenye uso wa joto hadi kwenye mwili, na kufanya. kiharusi cha joto zaidi uwezekano.

Kiwango cha juu cha joto cha wastani cha mng'ao katika nyumba za zamani, zisizo na maboksi huzifanya ziwe za chini sana kuliko nyumba mpya au zilizowekwa vizuri. Jonathan Bean, CC BY-ND

Jonathan Bean, CC BY-ND

Ingawa kizingiti kamili ambapo ongezeko la joto huwa hatari linajadiliwa, watu wengi watakubali kwamba 90 F (32.2 C) ni joto sana kwa faraja.

Nyuso zenye joto ni kwa nini majengo madogo, kama vile nyumba za rununu, nyumba ndogo, vyombo vya usafirishaji na gereji zimegeuka kuwa vyumba, mara nyingi huhisi wasiwasi bila kujali mpangilio wa thermostat. Miundo midogo huweka wazi wakaaji kwenye nyuso tatu, nne au hata sita huku nje ikiwa wazi kwa jua na hewa ya nje yenye joto. Nyuso za joto zaidi, usumbufu zaidi.

Nyuso za baridi, faraja zaidi

Ikiwa unaishi katika jengo lisilo na maboksi na usijali kutumia umeme zaidi, unaweza kuweka thermostat chini. Lakini ikiwa wastani wa halijoto ya mng'ao ni ya juu, kushuka kwa halijoto ya 2 F (1.1 C) katika halijoto ya hewa kutahisi kama 1 F (0.6 C) pekee - na nyuso hizo za joto bado zitakufanya usiwe na raha.

Kuongeza insulation kwenye paa lako na kubadilisha madirisha ya kidirisha kimoja na vitengo vya paneli mbili kioo cha chini cha gesi (chini-E). inaweza kusaidia kupunguza wastani wa halijoto ya kung'aa na bili zako za nishati. Ni maboresho ya gharama kubwa, lakini shirikisho mpya mikopo ya ushuru na punguzo zijazo, itakayosimamiwa na majimbo binafsi, inaweza kusaidia.

Miti, awnings na vivuli vya nje pia vinaweza kupunguza joto la wastani la mionzi kwa kuzuia jua moja kwa moja. Hata hivyo, kioo ni insulator lousy, kwa hiyo katika hali ya hewa ya joto sana, madirisha ya kidirisha kimoja yaliyohifadhiwa kabisa na jua bado yanaweza kuwa na joto la kawaida.

Kuongeza pazia ndani - na kuifunga - kunaweza kusaidia kupunguza wastani wa halijoto ya kung'aa kwa sababu pazia litakuwa karibu na halijoto ya hewa kuliko glasi.

Vipi kuhusu wapangaji katika majengo ya zamani?

Wapangaji katika majengo ya zamani, ambayo hayana maboksi duni mara nyingi hawana uwezo wa kumudu bili kubwa za nishati, na wamiliki wa nyumba wanaweza kushindwa au kutotaka kufanya uboreshaji wa gharama kubwa. Kufanya mambo kuwa mabaya zaidi, mifumo ya zamani ya viyoyozi hutumia nishati mara mbili hadi tatu kama vitengo vipya zaidi vya kutoa kiwango sawa cha kupoeza.

Kwa kuwa kuunda halijoto ya kustarehesha inayofanya kazi kunahitaji kuweka kidhibiti cha halijoto chini, mfumo wa HVAC katika jengo lisilo na maboksi lazima ufanye kazi kwa muda mrefu na zaidi, kwa kutumia nishati zaidi na kuongeza gharama zaidi. Na gharama za usumbufu sio tu za kifedha: Majengo ya moto pia yana athari mbaya kwa afya na tija.

Mamilioni ya Wamarekani sasa wanaishi katika maeneo ambayo kupoa ndio kitu pekee kinachozuia tukio la majeruhi wengi. Katika Phoenix, msimbo wa jiji unahitaji vitengo vya kukodisha vilivyopozwa na kiyoyozi ili kudumisha halijoto isiyozidi 82 F (27.8 C), iliyopimwa futi 3 juu ya sakafu katikati ya chumba. Kwa bahati mbaya, msimbo hauelezei ikiwa 82 F ni joto la uendeshaji au joto la hewa.

Neno hilo moja linaleta tofauti kubwa.

Katika jengo la zamani, lisilo na maboksi sawa na nyumba yangu - au, katika hali ambayo inaweza kuwa mbaya zaidi, sehemu ya kusini-magharibi iliyokaangwa na jua ya ghorofa ya juu ya saruji isiyo na maboksi - joto la hewa linaloonekana kuwa salama la 82. F inaweza kuficha kwa urahisi halijoto hatari ya operesheni ya 96 F (35.6 C) au zaidi.

Ufunguo wa kubuni bora

Kama profesa wa usanifu na sayansi ya ujenzi, Ninaamini kwamba kanuni za ujenzi za leo za Byzantine na sheria za ukodishaji zinaweza kuboreshwa sana ili kustareheshwa na kudhibiti wastani wa joto la mionzi badala ya joto la hewa. Sehemu kubwa za msimbo zinaweza kusambazwa kwa kuhitaji nyuso za ndani, ambazo ni rahisi kupima kwa gharama nafuu. thermometer ya infrared, ihifadhiwe ndani ya safu ya faraja zaidi ya 60 F (15.6 C) na chini ya 85 F (29.4 C).

Kwa majengo ya starehe zaidi, wasanifu na wahandisi wanaweza kuomba kanuni rahisi, imara, kama vile uingizaji hewa wa asili, kivuli na insulation sahihi na madirisha kwa hali ya hewa. Kuweka joto lisiwe mahali pa kwanza kunamaanisha kwamba hatuhitaji kutumia pesa nyingi sana kwa ajili ya kupoeza. Utafiti unaonyesha kuwa hatua hizi pia zinaweza kutufanya kuwa salama zaidi kuweka majengo ya baridi kwa muda mrefu katika kukatika kwa umeme majira ya joto.

Matokeo ya furaha: nyumba na majengo mengine ambayo sio tu vizuri, lakini pia ni salama na ya bei nafuu zaidi ya kufanya kazi.

Kuhusu Mwandishi

Jonathan Bean, Profesa Mshiriki wa Usanifu, Mazingira Endelevu ya Kujengwa na Masoko, Chuo Kikuu cha Arizona

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.