Zamislite dve kuće u istoj ulici: jednu izgrađenu 1950-ih, a drugu 1990-ih. Nema drveća ni druge hladovine. Klima uređaji su identični, nedavno zamenjeni i rade savršeno. Identični termostati su podešeni na 27,8°C.
Kada je napolju 43,3°C, kuća iz 1950-ih će se verovatno osećati toplije za najmanje 5,6°C, čak i sa istom temperaturom vazduha.
Zašto?
Odgovor ima veze sa toplotom zračenja. Zračna toplota je ono što vas održava toplim na logorskoj vatri u hladnoj zimskoj noći. Vatra ne zagreva mnogo vazduh; nego, poput sunca, većina toplote vatre kreće se kroz nevidljive talase direktno od logorske vatre do vašeg tela.
Na blistavoj toploti sunca u Arizoni, temperatura površine neizolovanih plafona sa stubovima i gredama u mojoj kući, jednoj od 41.000 izgrađenih u Tusonu tokom ere posle Drugog svetskog rata, može da dostigne preko 37,8°C . Čelični prozori sa jednim staklom registruju 50°C, a zidovi od neizolovanih betonskih blokova nisu mnogo hladniji.
U mojoj kući u trocifrenim danima, mogu da se osećam kao da stojim pored logorske vatre, čak i kada klima uređaj buči da održava 23,9°C. A kada se sistem pokvari — kao što je bio tokom dugotrajnog toplotnog talasa 2023. godine, kada je Feniks dostizao 43,3 °C svakog dana nedeljama — temperature rastu opasno brzo. Bez klima-uređaja, vruće površine i vrtlog vazduha iz ventilatora na plafonu čine da se kuća oseća kao friteza.
Dok su ljudi navikli da razmišljaju o tome kako odeća, kretanje vazduha, temperatura i vlažnost utiču na udobnost, dve manje poznate mere pomažu da se objasni kako osećaju udobnost u zatvorenom prostoru:
Radna temperatura. Ovo se može aproksimirati usrednjavanjem srednje temperature zračenja i prosečne temperature vazduha u prostoriji. Drugi proračuni radne temperature uzimaju u obzir efekte kretanja vazduha, vlažnosti i dodatnih promenljivih. Otprilike polovinu vašeg doživljaja udobnosti određuje blistavo okruženje.
Nažalost, kako kaže naučnik u građevinarstvu Robert Bean (bez veze), „čitava industrija proizvođača, dobavljača, graditelja i trgovaca pogrešno izjednačava toplotni komfor sa temperaturom vazduha“. Rezultat toga je da je većina ljudi potpuno nesvesna onoga što zapravo čini prostor udobnim – ili neprijatno vrućim.
Po toplom, sunčanom danu, dobra izolacija i dvokrilni prozori usporavaju prenos toplote dovoljno da klima-uređaj održava srednju temperaturu zračenja unutar zgrade unutar nekoliko stepeni od temperature vazduha.
Međutim, u nedovoljno izolovanoj zgradi, kao što je moja kuća, ili u nekim starijim javnim stambenim projektima u Feniksu, visoka srednja temperatura zračenja može pomeriti radnu temperaturu preko 32,2°C — čak i kada je termostat podešen na 23,9°C. Kada površinska temperatura pređe temperaturu naše kože, toplota će početi da zrači sa vruće površine u telo, što čini toplotnim udarom verovatnijim.
Dok se raspravlja o tačnom pragu gde pregrevanje postaje opasno, većina ljudi bi se složila da je 32,2°C previše toplo za udobnost.
Vruće površine su razlog zašto se manje zgrade, kao što su mobilne kućice, male kuće, transportni kontejneri i garaže pretvorene u stanove, često osećaju neprijatno bez obzira na podešavanje termostata. Manje strukture izlažu stanare na tri, četiri ili čak šest površina pri čemu je spoljašnjost izložena suncu i vrelom spoljašnjem vazduhu. Više toplih površina, više nelagodnosti.
Ako živite u nedovoljno izolovanoj zgradi i ne smeta vam da trošite više struje, možete podesiti termostat niže. Ali ako je srednja temperatura zračenja visoka, pad temperature vazduha od 1,1°C će se osećati kao samo 0,6°C — a te vruće površine će i dalje činiti da se osećate neprijatno.
Dodavanje izolacije vašem krovu i zamena jednokrilnih prozora sa dvostrukim staklima sa staklom niske emisije (lov-E) može pomoći u smanjenju srednje temperature zračenja i vaših računa za energiju. To su skupa poboljšanja, ali novi savezni poreski krediti i predstojeći popusti, kojima će upravljati pojedinačne države, mogu pomoći.
Drveće, tende i spoljašnje senke takođe mogu da smanje srednje temperature zračenja blokiranjem direktne sunčeve svetlosti. Međutim, staklo je loš izolator, tako da u veoma vrućim klimama, jednokrilni prozori potpuno zaštićeni od sunca i dalje mogu postati neprijatno topli.
Dodavanje zavese unutra – i držanje zatvorene – može pomoći u smanjenju srednje temperature zračenja jer će zavesa biti bliža temperaturi vazduha nego staklo.
Iznajmljivači u starijim, nedovoljno izolovanim zgradama često su manje u mogućnosti da priušte velike račune za energiju, a zakupodavci možda nisu u mogućnosti ili ne žele da izvrše skupa poboljšanja. Još gore, stariji sistemi klimatizacije troše dva do tri puta više energije od novijih jedinica za isporuku iste količine hlađenja.
Pošto stvaranje ugodne radne temperature zahteva niže podešavanje termostata, sistem HVAC u nedovoljno izolovanoj zgradi mora da radi duže i jače, koristeći više energije i dodatno povećavajući troškove. A troškovi nelagodnosti nisu samo finansijski: tople zgrade takođe imaju negativan uticaj na zdravlje i produktivnost.
Milioni Amerikanaca sada žive na mestima gde je hlađenje jedina stvar koja sprečava masovne žrtve. U Feniksu, gradski zakonik zahteva da se iznajmljene jedinice hlade klima-uređajem da bi održale temperaturu od najviše 82°F (27,8°C), mereno 3 stope iznad poda u centru sobe. Nažalost, kod ne precizira da li je 82°F radna temperatura ili temperatura vazduha.
Ta jedna reč čini svet razlika.
U starijoj, nedovoljno izolovanoj zgradi sličnoj mojoj kući – ili, u najgorem slučaju, na suncu prženoj jugozapadnoj jedinici poslednjeg sprata neizolovanog betonskog nebodera – naizgled bezbedna temperatura vazduha od 27°C može lako prikriti opasne operativne temperature od 35,6°C ili više.
Kao profesor arhitekture i građevinske nauke, verujem da bi se današnji vizantijski građevinski propisi i pravila za iznajmljivanje mogli znatno poboljšati za udobnost regulisanjem srednje temperature zračenja, a ne temperature vazduha. Ogromni delovi koda bi se mogli odbaciti zahtevanjem da unutrašnje površine, koje je lako izmeriti jeftinim infracrvenim termometrom, budu u rasponu udobnosti iznad 15,6°C i ispod 29,4°C.
Za udobnije zgrade, arhitekte i inženjeri mogu primeniti jednostavne, utvrđene principe, kao što su prirodna ventilacija, senčenje i odgovarajuća izolacija i prozori za klimu. Održavanje toplote na prvom mestu znači da ne moramo da trošimo toliko na energiju za hlađenje. Istraživanja pokazuju da ove mere takođe mogu da nas učine bezbednijim tako što će zgrade biti duže hladnije tokom letnjih nestanka struje.
Srećan rezultat: domovi i druge zgrade koje su ne samo udobne, već i bezbednije i pristupačnije za rad.
