هر تابستان، آشپزخانهام به سونا تبدیل میشود. موج گرمای ماه مه در لندن شوخی نبود. با تابش نور خورشید از سقف شیشهای توسعه یافته، دمای داخل میتواند از ۳۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. گرما در سراسر خانه بالا میرود و آن را در ناراحتی فرو میبرد. در همین حال، دوستانی که واحدهای تهویه مطبوع خریداری کردهاند، با آرامش خنک میمانند.
آیا من هم باید همین کار را بکنم؟
۱۱ سال گذشته گرمترین سالها در سطح جهان بودهاند. در انگلستان و ولز، اداره هواشناسی اعلام کرد که این بهار گرمترین بهار تاکنون بوده است و «احتمال افزایش موجهای گرما» برای کل بریتانیا در طول تابستان وجود دارد. کمیته تغییرات اقلیمی دولت اعلام کرده است که تقریباً تمام خانههای بریتانیا تا سال ۲۰۵۰ بدون «اقدامات حیاتی» برای خنک ماندن، دچار گرمایش بیش از حد خواهند شد.
جای تعجب نیست که افراد بیشتری به تهویه مطبوع روی میآورند: طبق گزارش آژانس محیط زیست اروپا، نرخ نصب در اروپا از ۱۴ درصد در سال ۲۰۱۰ به حدود ۲۰ درصد در سال ۲۰۱۹ افزایش یافته است. یک مطالعه در سال ۲۰۲۴ که در نشریه *Nature Communications* منتشر شد، نشان داد که سهم خانوارهای جهانی دارای تهویه مطبوع میتواند از ۲۷ درصد به ۴۱ درصد تا سال ۲۰۵۰ افزایش یابد.
بسیاری تهویه مطبوع مدرن و الکتریکی را که از مبردهای شیمیایی برای جذب گرمای هوای داخلی و آزاد کردن آن به بیرون استفاده میکند، حیاتی میدانند. استرس گرمایی باعث خستگی، سرگیجه و بیماری میشود و تصور میشود که سالانه منجر به مرگ صدها هزار نفر میگردد. پس از ظهور تهویه مطبوع در اوایل قرن بیستم، پذیرش سریع و گستردهای به ویژه در ایالات متحده، چین و ژاپن صورت گرفت.
اما من در پذیرش آن تردید دارم. انرژی مصرفی بسیاری از سیستمهای تهویه مطبوع، تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی را تشدید میکند. طبق گزارش سال ۲۰۲۵ از برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP)، سیستمهای خنککننده ۲۰ درصد از کل مصرف برق جهانی را به خود اختصاص میدهند و در راستای افزایش موجهای گرما و تقاضا برای خنکسازی، انتشار گازهای گلخانهای مرتبط با آنها میتواند تقریباً دو برابر شود. هوای گرم خارج شده نیز به گرم شدن دمای محیط بیرون کمک میکند.
مطمئناً راه پایدارتری وجود دارد؟
تعهد جهانی خنکسازی UNEP، جایگزینهای سازگار با محیط زیستتر را تشویق میکند، از جمله ویژگیهای ساختمان «غیرفعال» که به کاهش گرمای شدید بدون کمک مکانیکی — مانند سایه و تهویه — کمک میکنند. تام گرینهیل، مهندس و فعال محیط زیست بریتانیایی میگوید: «اصول خنک نگهداشتن خانهها نسبتاً ساده است، با این حال به طرز چشمگیری کمتر مورد استفاده و سوءتفاهم قرار گرفته است.» او در سال ۲۰۲۴، پس از سالها طراحی ساختمان برای اقلیمهای آینده، کیت موج گرما را ایجاد کرد، یک منبع آنلاین که راهنماییهایی در مورد اقدامات کمهزینه برای خنک ماندن در هوای غیرعادی گرم ارائه میدهد.
این دفترچه راهنمای DIY برای صاحبان خانهها، از مقیاس کوچک شروع میکند و ایدههای سایهاندازی پنجرهها را از آویزان کردن توری استتار گرفته تا استفاده از نیمهسایبان برجسته میکند. (حتی پیشنهاد میکند برای بازتاب مقداری از نور خورشید، ماست به پنجرهها بمالید.) عادات خوب موج گرما نیز شرح داده شده است: وقتی بیرون گرمتر از داخل است پنجرهها را ببندید و شبها آنها را باز کنید — یک پنکه را کنار پنجره باز قرار دهید تا هوای خنک سریعتر وارد شود.
اما برای راهحلهای بلندمدت، معماران و طراحان به ترکیبی از مصالح ساختمانی، سایه و فناوری نگاه میکنند. و این کار با نگاه به گذشته آغاز میشود — پیش از آنکه تهویه مطبوع مدرن حکمرانی کند.
شروع از نو: ساختوساز بهتر
بسیاری از خانهها، مانند خانه تراز ۲۰۲۰ من در لندن، برای گرمای شدید طراحی نشده بودند (و آن توسعه سقف شیشهای کمکی نکرد). اما کارهای ساختمانی جدید باید بحران اقلیمی — و موجهای گرمایی که با آن همراه است — را در نظر بگیرند.
در بریتانیا، دولت در سال ۲۰۲۲ یک مقررات ساختمانی جدید — سند O — را برای مقابله با گرمایش بیش از حد مسکونی اجرا کرد که خانههای جدید را ملزم میکند تا جذب انرژی خورشیدی (گرمایش داخلی توسط نور خورشید) را محدود کرده و در صورت نیاز گرما را دفع کنند. گرینهیل میگوید: وقتی خانه شما شبیه گلخانه است، «مانند گلخانه عمل خواهد کرد». اگر نور خورشید به تمام شیشهها میتابد، «به یک استراتژی برای پوشاندن آن نیاز دارید.»
سند O راهبردهای غیرفعال مانند به حداکثر رساندن سایه، تضمین تهویه طبیعی از طریق بازشوها و محدود کردن پنجرههای بزرگ را در اولویت قرار میدهد. در اقلیمهای تاریخی گرمتر، خنکسازی غیرفعال یک تاکتیک آشنا است. به برجهای *بادگیر* (bâdgir) در شهر یزد ایران یا تاج محل در هند نگاه کنید؛ دودکشها هوای گرم را خارج میکنند (از طریق تهویه با اثر پشتهای) و صفحات، فضای داخلی را سایه میاندازند و در عین حال نور را пропуска میکنند. در همین حال، دیوارهای ضخیم خاکی، مانند خانههای گلی قدیمی صنعا یمن، خانهها را خنک نگه میدارند.
با انطباقها، چنین ویژگیهای طراحی را میتوان در مسکن معاصر به کار برد. مثلاً استفاده گستردهتر از نورگیرها یا پنجرههای سقفی برای کمک به خروج هوای گرم. در خانهای کمکربن و با بهرهوری انرژی که توسط شرکت دانمارکی Effekt با همکاری شرکت پنجرهسازی Velux طراحی شده است، پنجرههای روی سقف شیبدار امکان تهویه با اثر پشتهای را فراهم میکنند — و خنکسازی بیشتر توسط کرکرههای بیرونی که جذب انرژی خورشیدی را کاهش میدهند، کمک میشود. این طرح که به عنوان یک نمونه اولیه در کپنهاگ در سال ۲۰۲۳ نمایش داده شد، اکنون زیربنای یک پروژه مسکونی جدید در ساندرلند است.
معماران همچنین میتوانند به مصالح طبیعی با جرم حرارتی بالا مانند سنگ و خاک فشرده روی آورند — آنها گرمای اضافی را جذب کرده و دمای داخلی را تنظیم میکنند. آجر و بتن نیز مؤثر هستند، اگرچه انتشار کربن ناشی از تولید آنها، آنها را کمتر پایدار میکند. دفتر معماری Groupwork و مهندسان Webb Yates در پروژههای مسکونی با هم کار کردهاند که ساختوساز سنگی را دوباره مرکز توجه قرار دادهاند — یک ساختمان ۱۰ طبقه ساخته شده از گرانیت به زودی در شمال لندن به اتمام میرسد. در همین حال، معمار آمریکایی Lake Flato و Tuckey Design Studio مستقر در بریتانیا از خاک فشرده برای ساخت خانههایی استفاده کردهاند که از هر نظر خنک هستند.
حل مشکل: خانههای بازسازی شده
برای خانههای موجود، بازسازی ناگزیر نقش بزرگی ایفا میکند. معماران ساختمانها را به گونهای نوسازی میکنند که عایقبندی و جرم حرارتی را بهبود بخشند، از تابش بیش از حد نور خورشید از طریق پنجرهها جلوگیری کرده و تهویه طبیعی را به حداکثر برسانند.
این تفکر در پروژه Hampstead Passive House، یک بازسازی خانه نیمهمستقل ویکتوریایی در شمال لندن توسط GS Architecture (GSA) بود که هدف آن کاهش مصرف انرژی و بهبود پایداری بود. GSA از عایق فیبر چوب — جایگزینی طبیعی برای پشم معدنی، با جرم حرارتی بالاتر — برای جلوگیری از گرمایش بیش از حد در تابستان (و جلوگیری از اتلاف حرارت در زمستان) استفاده کرد. همچنین یک گلخانه شیشهای را با یک توسعه چوبی با سقف سبز و پنجرههای سهجداره جایگزین کرد — که همگی جذب انرژی خورشیدی را کاهش میدهند. راشل میلر، شریک GSA، میگوید: «قبل از این، واقعاً یک گلخانه بود.»
میلر میگوید تقاضای فزایندهای از سوی مشتریان بریتانیایی برای طراحی وجود دارد که گرمای تابستان را در نظر بگیرد و تهویه مطبوع «معمولاً اولین راهکار آنهاست». با این حال، او بهبود «ساختار» خود ساختمان را توصیه میکند.
میلر میگوید: «با این راهحلهای پایدارتر «ساختار محور»، هزینه اولیه وجود دارد، اما مسئله بازپرداخت بلندمدت است.» او هزینه تأمین و نصب عایق فیبر چوب در Hampstead Passive House را ۵۰,۰۰۰ پوند برآورد میکند. اما، او میافزاید: «اگر قرار است مصرف انرژی را به عنوان یک جمعیت بهبود بخشیم، باید به این اقدامات توجه کنیم.»
بسیاری از طراحان و محققان، فواید رنگآمیزی سقف به رنگ سفید را برای بازتاب نور خورشید تبلیغ میکنند که هزینه کمتری دارد. این منظرهای آشنا در کشورهای گرم مانند یونان است؛ استراتژیای که نشان داده شده جذب گرما را کاهش میدهد، فضای داخلی را خنک میکند و حتی دمای محیط بیرون را کاهش میدهد.
سایه، سایه، سایه
هنگامی که نور خورشید وارد فضای داخلی میشود، نبرد با گرما آغاز میشود. معماران موافقند که مسدود کردن آن بهترین گزینه است. باز هم، ویژگیهایی که مدتها به سایهاندازی فضاهای داخلی در اقلیمهای گرم کمک کردهاند — مانند سقفهای پیشآمده و پردهها — به طور فزایندهای پذیرفته و تطبیق داده میشوند.
پنجرههای عمیق یا بالکنهای فرورفته میتوانند به روشهای مشابه سقفهای پیشآمده، پنجرهها را سایه اندازند. *مشربیه* (Mashrabiya) و *جالی* (jaali)، پردههای مشبک با طرحهای تزئینی که به طور تاریخی در معماری اسلامی-هندی استفاده میشدند و امکان تهویه طبیعی را فراهم میکردند و در عین حال فضای داخلی را از نور خورشید محافظت مینمودند، هنوز هم طراحی میشوند — اما تفسیرهای معاصر را میتوان در اقلیمهای بارانیتر و خنکتر به کار برد.
اینها شامل سازههای اسلَت خارجی معروف به *بریس سولی* (brise soleils) یا لوورها میشوند که اغلب میتوانند برای مدیریت میزان نور ورودی تنظیم شوند. در یک خانه کنار رودخانه در برکشایر، دفتر معماری HollandGreen یک پرده موتوری از لوورهای عمودی چوبی نصب کرد که با لمس یک دکمه در امتداد نمای شیشهای عقب حرکت میکند.
اما یک راهحل ساده دیگر، کرکرهها و سایبانها هستند. روث ماندل، همبنیانگذار شرکت CO Adaptive مستقر در شهر نیویورک، میگوید: «بزرگترین منفعت برای پول شما، اضافه کردن سایهبان خارجی به ساختمان است.» این شرکت متمرکز بر بازسازی، کرکرههای خارجی موتوری را در دو خانه نصب کرده است که به طور منظم در نماها جای میگیرند. ماندل میگوید بسیاری از مردم پردههای داخلی دارند، «اما گرما و پرتوهای فرابنفش قبلاً ساختمان را گرم کردهاند — شما باید قبل از رسیدن آنها به شیشه، جلوی آنها را بگیرید.» او برای الهام گرفتن به گذشته نگاه کرد. او میگوید: «به طور تاریخی، قبل از رواج تهویه مطبوع در نیویورک، بسیاری از این ساختمانهای قدیمی سایبانهای خارجی داشتند. اما بعداً همه آنها برداشته شدند.»
سایهبانهای خارجی پنجره — مانند کرکرههای فلزی موتوری، کرکرههای چوبی دستی یا سایبانهای پارچهای — در اقلیمهای گرمتر و سراسر قاره اروپا رایج هستند، اما در بریتانیا نادر. این وضعیت در حال تغییر است.
به طور فزایندهای، معماران به کرکرههای موتوری روی میآورند — توسعه مسکونی اخیر MacFarlane Place توسط Maccreanor Lavington در وایت سیتی لندن، بیش از ۵۰۰ سایهبان برای ۱۴۲ خانه خود دارد. اما گرینهیل تخمین میزند که تنها نصب کرکرههای موتوری میتواند ۱۰۰۰ پوند برای هر پنجره باشد.
Enviroblinds، یک تولیدکننده بریتانیایی محصولات سایهاندازی خارجی — شامل کرکرههای غلتکی و پردهها، کرکرههای ونیزی و سایبانهای جمعشونده — میگوید که پرسوجوها از سال ۲۰۲۱، ۳۰۰ درصد افزایش یافته است. به ویژه پردههای خارجی خورشیدی (حدود ۲۸۰۰ پوند برای هر پنجره) برای پروژههای مسکونی محبوب هستند.
کرکرهها، پردهها و سایبانهای دستی — یادآور اقلیمهای مدیترانهای — دسترسپذیرتر هستند. متأسفانه، تامینکنندگان بریتانیایی کرکرههای چوبی خارجی نادرند. یک گزینه این است که کرکرههای وینتیج با اندازه مناسب برای پنجرههای خود را خریداری کنید — قیمت آنها در Vinterior حدود ۱۵۰ پوند است — و آنها را به صورت حرفهای نصب کنید. شرکت خواهر Enviroblinds به نام The Green Blind، پردههای چوبی بیرونی دارد که میتوانند جمع شوند؛ قیمتها از ۳۹۵ پوند برای هر پنجره شروع میشود و میتوانند به صورت خودکار نصب شوند.
معمار Aimée Daniels امیدوار است سایبانها را مقرونبهصرفهتر کند. او میگوید: «من در نیویورک بزرگ شدم، بنابراین تمام عمرم از خنککنندههای داخلی لذت بردهام — تا زمانی که به لندن نقل مکان کردم.» در طول موج گرمای سال ۲۰۲۲، زمانی که دمای لندن برای اولین بار از ۴۰ درجه سانتیگراد فراتر رفت، دنیلز در یک آپارتمان رو به غرب زندگی میکرد. «وحشتناک بود.» اما کارهای نما برای مستأجرانی مانند او «غیرقابل شروع» است. او فکر کرد، «چرا محصولی وجود ندارد که بتوانید مستقیماً از داخل به پنجره وصل کنید؟»
از آن زمان، دنیلز Shaded را ایجاد کرده است: سایبانهای تکپنجرهای با نصب آسان که برای اتصال به پنجرههای کشویی طراحی شدهاند، از ۷۵ پوند. او میگوید: «بریتانیا گرمتر میشود، اما همیشه گرم نیست. بنابراین چیزی سریع و قابل جداسازی منطقی است.»
سیستمهای پاکتر و سبزتر
اما اگر بتوان خود تهویه مطبوع را برای محیط زیست بهتر کرد، چه؟
یکی از راهها، ترکیب آن با سیستم گرمایشی شماست که باعث صرفهجویی کلی در کربن میشود. پمپهای حرارتی با برق — که گرما را از هوای بیرون، زیر زمین یا منابع آبی نزدیک میگیرند و قبل از انتقال به فضای داخلی تقویت میکنند — موضوع داغ این روزها هستند. گرینهیل میگوید: «در بریتانیا، پمپهای حرارتی ابزاری فوقالعاده برای حذف سوختهای فسیلی در خانه هستند.» آنها میتوانند برای خنکسازی نیز استفاده شوند.
پمپهای حرارتی هوا به هوا، علاوه بر تأمین گرما، قادر به گرفتن گرما از فضای داخلی و انتقال آن به بیرون نیز هستند (که البته همان تهویه مطبوع است). سال گذشته، دولت بریتانیا طرح ارتقاء بویلر خود — که تا سقف ۷۵۰۰ پوند کمک هزینه برای خانهها برای دور شدن از بویلرهای گازی ارائه میدهد — را گسترش داد تا شامل تأمین مالی پمپهای حرارتی هوا به هوا نیز شود. طبق بررسی آنلاین دولت heat-pump-check.service.gov.uk، هزینه نصب یک پمپ حرارتی هوا به هوا در خانهای دوخوابه مانند خانه من ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ پوند است؛ صندوق صرفهجویی انرژی میگوید هزینه معمول برای یک خانه نیمهمستقل سهخوابه حدود ۳۷۰۰ پوند است.
اما در حالی که پمپهای حرارتی هوا به هوا انتشار کربن مرتبط با گرمایش را تقریباً ۶۰ تا ۸۰ درصد در مقایسه با یک بویلر گازی کاهش میدهند، وقتی صحبت از خنکسازی میشود، آنها همچنان از برق استفاده میکنند و هوای گرم را به بیرون پمپ میکنند.
پمپهای حرارتی زمینگرمایی — که گرما را از زیر زمین میکشند — از پمپ کردن هوای گرم به بیرون جلوگیری میکنند. آنها به طور غیرفعال در تابستان از دماهای طبیعی پایینتر زیر زمین استفاده میکنند یا، وقتی هوا واقعاً گرم میشود، گرمای داخلی را به عمق زمین میبرند. نصب این سیستمها نیاز به یک منطقه بیرونی بزرگ برای جمعآوریکننده زمینی دفن شده یا چاه دارد و میتواند در حدود ۹۰۰۰ تا ۱۱۰۰۰ پوند (برای خانهای مانند خانه من) هزینه داشته باشد. گرینهیل میگوید: «هزینههای سرمایهای پمپهای حرارتی زمینگرمایی معمولاً به طور قابل توجهی بالاتر از پمپهای هوا به هوا است.» اما، او میافزاید: «مزیت این است که معمولاً به بهرهوری انرژی بهتری دست خواهید یافت.»
سایر سیستمها به پتانسیل آب روی میآورند، مانند خنکسازی تابشی — مثلاً برعکس گرمایش از کف، با آب سرد — و سیستمهای خنکسازی تبخیری که بر اثر خنککنندگی تبخیر تکیه دارند. اینها معمولاً برق کمتری نسبت به تهویه مطبوع مصرف میکنند، از استفاده از گازهای مبرد خودداری میکنند و هوای گرم را به بیرون پمپ نمیکنند.
در همین حال، بسیاری از سیستمهای تهویه مطبوع سنتی، بهرهوری انرژی بالایی را تبلیغ میکنند — اما راشل میلر از GSA یک نکته جدید مطرح میکند. شاید ما پایداری را در مکانهای اشتباهی دنبال میکنیم. او میگوید: «خود تهویه مطبوع واقعاً یک مشکل نیست — بلکه نحوه تأمین انرژی آن است.» اگر برق از منابع تجدیدپذیر تأمین شود، تأثیر آن بر محیط زیست به طور قابل توجهی کمتر است. در Hampstead Passive House، یک آرایه پنل خورشیدی روی سقف، برقی را تولید میکند که تقریباً ۶۰ درصد از کل تقاضای انرژی سالانه ساختمان را تأمین میکند.
رویکرد ترکیبی
ترکیبی سفارشی از رویکردها ممکن است راهحل باشد. حتی با وجود یک سیستم تهویه مطبوع، اضافه کردن راهبردهای غیرفعال میتواند مصرف انرژی را بیش از ۳۰ درصد کاهش دهد، طبق گزارش UNEP. و با هر تلاشی برای کربنزدایی شبکه برق و همچنین فعالیتهای روزمره، تصویر کمی خوشبینانهتر میشود.
یاتونده عبدال، مدیر تحول صنعت در شورای ساختمان سبز بریتانیا، میگوید که با افزایش دما، «خنکسازی مکانیکی جایگاه خود را دارد» اما چالش، ایجاد تعادل بین خطرات سلامتی ناشی از گرما و تأثیرات زیستمحیطی تهویه مطبوع است.
کمیته تغییرات اقلیمی بریتانیا پیشنهاد میکند که به ویژه در مورد خانههای موجود، اتکا صرفاً به اقدامات غیرفعال برای جلوگیری از گرمایش بیش از حد ممکن است مقرونبهصرفه یا حتی ممکن نباشد. خنکسازی فعال ممکن است همچنان گزینه اصلی باشد. با این حال، گرینهیل بر این باور است که اقدامات غیرفعال «آنقدر قدرتمند هستند که باید در اولویت قرار گیرند.»
هر منطقه، با آبوهوای خاص خود، با چالشهای ویژهای روبروست — اما مناطقی که تازه با گرمای شدید مواجه شدهاند، میتوانند از تجربیات مناطق گرمتر درس بگیرند. من شخصاً آشپزخانهام را سایهبان خواهم کرد.