عبق نيوز| الغارديان | إذا كنت تشعر بالحرارة بشكل غير مريح في مدينة هذا الصيف ، فالأرجح أنه ليس بسبب الطقس فقط. انظر حول أي مركز حضري وسترى أن البيئة المبنية نفسها تؤدي إلى تفاقم درجات حرارة الصيف.
المركبات عالقة في حركة المرور التي تنبعث منها الحرارة. مكيفات الهواء تضخ حرارة النفايات في الهواء. الخرسانة والأسفلت على جميع السطوح تقريبًا ، حيث تمتص أشعة الشمس وتطلقها. تشكل الأخاديد الحضرية بين المباني العالية ، وتحتسب الحرارة على مستوى الشارع.
تساهم جميع هذه العوامل في ظاهرة تسمى “جزيرة الحرارة الحضرية” ، مما يؤدي إلى أن تكون المدن أكثر حرارة من 10 درجات في المناطق الريفية المحيطة بها. كيف يمكننا معالجة هذا؟
قد تكون الاستجابة النموذجية في يوم حار هي فتح مكيف الهواء. ولكن هذا يغذي حلقة مفرغة من تسخين الهواء الطلق لتبريد الداخل ، مما يجعل المساحات الخارجية غير مريحة أكثر ، وبتكلفة كبيرة. تستهلك مكيفات الهواء حاليا حوالي خمس الاستخدام العالمي للكهرباء في المباني ، أو 2.5 مرة استخدام الكهرباء الكلي في أفريقيا.
مع ارتفاع درجة حرارة المناخ والنمو السكاني السريع في البلدان الأكثر ثراءً والأكثر ثراءً ، من المتوقع أن يرتفع استخدامنا لمكيفات الهواء في ما تسميه وكالة الطاقة الدولية “أزمة باردة تلوح في الأفق”. ويقدرون أن الطاقة اللازمة لمباني التبريد سوف تتضاعف ثلاث مرات بحلول عام 2050 – وهو نمو يعادل الطلب الحالي على الكهرباء في الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا مجتمعة.
ومع ذلك ، لا تشكل مدننا الدافئة بشكل غير متناسب تحديا للطاقة. في نهاية المطاف ، تقدم لنا درجات الحرارة الحضرية حالات حياة أو موت ؛ يتم الإبلاغ عن زيادة في معدل الوفيات والسكتات الدماغية عندما ترتفع درجات الحرارة فوق 25 درجة مئوية. في موجات الحرارة الأمريكية تقتل العديد من الناس في المتوسط أكثر من أي كارثة طبيعية أخرى ، في حين أن الوفيات المرتبطة بالحرارة في المملكة المتحدة من المتوقع أن ترتفع بنسبة 257٪ بحلول عام 2050 و 535% بحلول عام 2080. وليست مشكلة في الدول الساخنة فقط – في موسكو ما يقدر بنحو 11000 شخص لقوا حتفهم بسبب موجة الحر في عام 2010.
مع زيادة وتيرة وموجات الحرارة المتزايدة ، نحتاج إلى المعالجة السريعة للحرارة الزائدة التي نواجهها داخل مبانينا ، وفي المساحات الخارجية لمدننا. لحسن الحظ ، هناك العديد من الطرق التي يمكننا بها التخفيف من تأثير جزيرة الحرارة الحضرية – مع خلق أماكن أكثر جاذبية للعيش والعمل واللعب.
كما هو واضح لأي شخص جلس تحت شجرة في يوم حار ، يمكن أن يكون الغطاء النباتي أداة قوية في مكافحة الحرارة المفرطة في المدينة. لا توفر الخضرة فقط الظل ، بل إنها تحفز التبخر الباطل ، وهي العملية التي بواسطتها يتبخر الماء من أوراق النباتات يقلل من درجة حرارة الهواء المجاورة.
تدرك العديد من المدن قيمة المتنزهات والأشجار للتبريد الحضري ، ناهيك عن الرفاهية النفسية للمقيمين ، لكن القليل منهم اعتنق الخضرة في حدود سنغافورة. شرعت المدينة المدينة في خطة “مدينة الحدائق” الطموحة في عام 1967 من خلال زراعة الأشجار المكثفة وإنشاء حدائق جديدة. ومع ازدياد عدد السكان وارتفاع المباني ، تحول التركيز ليشمل المساحات الخضراء التي تشمل “السكّان” ، والزراعة العمودية والسقوف الخضراء.
اليوم سنغافورة تستوعب 100 هكتار (240 فدان) من المساحات الخضراء ، مع خطط لزيادة هذا إلى 200 هكتار بحلول عام 2030 – وهي منطقة تعادل حديقة ريجنت. هذا النمو مدعوم من خلال قوانين البناء مثل تصميم المساحات الخضراء والمساحات المرتفعة (Lush). ويتطلب المورقة أي مبنى جديد ليشمل مساحات خضراء مساوية لحجم موقع التطوير. يمكن أن يكون ذلك في مستوى الأرض أو في الارتفاع ، وغالباً ما يشتمل على شرفات مزروعة بشكل فاخر ، وسقوف مظللة مظللة وجدران خضراء عمودية – والتي يمكن أن تساعد في انخفاض درجات الحرارة بمقدار 2-3 درجة مئوية.
العديد من المباني الجديدة تذهب إلى أبعد من الحد الأدنى المطلوب. يستضيف فندق Oasia ، الذي صممه WOHA Architects ، المساحات الخضراء عبر كل سطح تقريبًا. فالمبنى المغطى بقطاع تعريشة مزروع بطول 200 متر ، يتساقط تقريبًا مع النباتات ، ويتناقض بشكل كبير مع صلب الشركة وكأس العديد من الهياكل الحضرية.
يقول وونج مون سام ، المدير المؤسس في WOHA: “لقد أوجدنا ، على نحو ما ، فكرة وجود شجرة ضخمة في المدينة”. “إنها أداة في المدينة تدعم نظامًا بيئيًا مزدهرًا ثلاثي الأبعاد في بيئة شديدة الكثافة”. والنتيجة هي مبنى يتسع لمساحات خضراء مساوية 11 أضعاف حجمها الخاص. بالإضافة إلى التبريد ، تساهم هذه النباتات الوفيرة بالعديد من الفوائد الأخرى أيضًا – امتصاص الملوثات من الهواء ، وإنتاج الأكسجين وخلق بيئة مهدئة طبيعية داخل المدينة شديدة الكثافة.
إذا أردنا جعل المدن أكثر برودة ، فيجب أيضًا تغيير المواد التي يتم إنشاؤها منها. تهيمن المناطق الحضرية على المواد المظلمة والصلبة – الاسمنت ، الأسفلت ، الرصف – ومعظمها يمتص الإشعاع الشمسي بدلاً من أن يعكسه. ووفقًا لمركز أبحاث الشركات الأسترالي للكربون الحي المنخفض ، يمكن أن يصل الرصف التقليدي إلى درجة حرارة تصل إلى 67 درجة مئوية وتصل الأسقف التقليدية إلى 50-90 درجة مئوية في يوم حار.
مثل درجات الحرارة يمكن أن يكون لها تأثيرات صحية كبيرة. ووفقًا لما قاله آرثر روزنفيلد من مختبر لورانس بيركلي الوطني ، فإن العيش في الطابق العلوي من مبنى ذي سقف مظلم قد تم تحديده كعامل خطر للوفاة في موجة الحر في عام 1995 في شيكاغو. وقال: “الحكومة لها دور في حظر أو إنهاء استخدام الأسقف السوداء أو المظلمة ، على الأقل في المناخات الدافئة ، لأنها تشكل خطرا صحيا سلبيا كبيرا”.
أفضل طريقة للتغلب على هذا هو استخدام الطلاء البارد – عادةً الأصباغ الأخف في الطلاء الإسفلت أو الأبيض اللون المطبق على الطرق والأسطح والواجهات ، والتي تعكس طاقة شمسية أبعد عن المدينة.
على سبيل المثال ، شهدت مبادرة New York Cools Roofs أكثر من 500،000 متر مربع من المساحة على السطح مغطاة بطبقة عاكسة بيضاء ، مما يوفر ما يقدر بـ 2،282 طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً من انبعاثات التبريد. يتم تثبيت أسقف باردة دون تكلفة في المباني العامة ، للمنظمات غير الربحية وفي الإسكان الميسور التكلفة. في المباني الأخرى يتم تقديم العمل الحر للتركيب من قبل المدينة مع المالك فقط دفع ثمن المواد.
قد يبدو الأمر سهلاً ، لكن النتائج يمكن أن تكون مهمة – فقد اقترحت الأبحاث التي أجرتها وكالة ناسا أن يكون السقف الأبيض أكثر برودة بمقدار (5.5C -10F) من السقف الأسود المعتاد في أكثر أيام الصيف حرارة في نيويورك.
في لوس أنجلوس ، هذه الطرق ، وليست أسقف ، هي التحدي. أكثر من 10٪ من مساحة الأرض في المدينة هي الأسفلت الأسود ، الذي يمتص ما يصل إلى 95٪ من طاقة الشمس ، ويساهم في جزيرة الحرارة الحضرية. تستجيب المدينة من خلال رسم الطرق في مادة مانعة للتسرب باللون الأبيض ذات انعكاسية عالية ، بتكلفة تبلغ 40،000 دولار لكل ميل. تشير المقاييس الأولية إلى انخفاض في درجة الحرارة بمقدار 10-15 درجة فهرنهايت ، على الرغم من أن أحد الطرق كان أكثر برودة من 23F بعد الرسم.
تم استخدام المياه كأداة لتبريد المدن لعدة قرون. على سبيل المثال ، كان قصر الحمراء الذي يعود إلى القرن الرابع عشر يضم أفنية تحتوي على برك ونوافير مقوسة ، مما يحفز تبخر الماء وتبريد الهواء الأندلسي الحار والجاف.
يمكن للمدينة المعاصرة المقاومة للحرارة أن تحذو حذوها ، وأن تستوعب البرك ، وأحواض السباحة ، والنوافير ، والرشاشات ، وأنظمة التغشية لتبريد المساحات الخارجية.
تشونغتشينغ معروفة بأنها واحدة من “ثلاثة أفران” لدلتا نهر اليانغتسى ، نظرا لصيفها الطويل الحار. لتوفير لحظات من الراحة ، تقوم المدينة بتجربة استخدام مبيدات الماء في محطات الحافلات المحلية. تجمد هذه السحب من الماء إلى درجة حرارة تتراوح بين 5 و 7 درجة مئوية ، وتبريد الهواء بالإضافة إلى الركاب المنتظرين.
يمكن أن يؤدي الجمع بين الماء واستراتيجيات التبريد الحضرية الأخرى إلى انخفاضات كبيرة في درجة الحرارة. درست جامعة نيو ساوث ويلز و CRCLCL و Sydney Water تأثير الجزيرة الحرارية الحضرية في غرب سيدني ، حيث يمكن أن تكون درجات الحرارة في كثير من الأحيان 6-10 درجات مئوية أكثر سخونة من المناطق الساحلية في المدينة التي تبعد أكثر بقليل من 15 ميلاً ، ووجدت أن إضافة ميزات المياه والطلاء البارد من شأنه تقليل متطلبات التبريد بنسبة 29-43٪ وخفض متوسط درجة حرارة الهواء العام بمقدار 1.5 درجة مئوية. ووجدت الدراسة أن درجات الحرارة المتاخمة لخصائص المياه قد انخفضت إلى 10 درجات مئوية.
أحد التحديات في الحفاظ على البيئة المبنية هي الاعتماد المفرط على الواجهات الزجاجية بالكامل. تسمح العديد من النوافذ بالإضاءة الطبيعية المرغوبة والمرئية ، ولكن يمكن أن يعني ذلك أن المباني تحبس الحرارة غير المرغوب فيها في الصيف ولا تحتفظ بها في الشتاء. يمكننا بسهولة تصميم أنظمة التظليل لحماية المباني من الشمس ، ولكن للحصول على أفضل النتائج الممكنة ، يجب أن تتحرك أنظمة التظليل هذه مع الطقس المحلي ومسار الشمس.
مثال راديكالي في أبو ظبي ، حيث ترتفع درجات الحرارة في الصيف إلى 48 درجة مئوية وتحتاج المباني إلى الحماية من شمس الصحراء القاسية. تستوحى أبراج البحر من جهاز تظليل شرق أوسطي يعرف باسم المشربية. تاريخياً ، هذه شاشات خشبية ، منقوشة بالهندسة الإسلامية للسماح بالضوء المصفى والآراء مع حماية السكان من شدة الشمس. لكن المشربية الحديثة في أبراج البحر تتحرك لخلق واجهة دراماتيكية قابلة للتكيف ، ويقدر أنها تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المبنى بنسبة 20٪.
يعمل نظام إدارة المبنى على 1.049 ظلالًا سداسية الشكل ، فتح وإغلاقها مثل الزهور. وتتبع تحركاتهم الشمس ، حيث تظليل أجزاء المبنى في ضوء الشمس المباشر ، لكن فتحها للسماح بالضوء الطبيعي أثناء تحرك الشمس.
والنتيجة هي واجهة متغيرة ومتغيرة باستمرار ، تعكس أنماط الطقس والموسمية اليومية والموسمية ، وتستجيب للاحتياجات المتغيرة للحرارة والضوء. إن المباني والبنية التحتية القابلة للتكيف مثل هذه البنية ، والتي يمكن أن تتحول للاستجابة لمختلف المواسم والأحوال الجوية ، ستكون حاسمة في معركة المستقبل للحفاظ على البرودة والراحة في المناخ الدافئ.
المصدر / صحيفة الغارديان البريطانية.
Comments are closed.