Ang temperaturang nararamdaman mo sa isang mainit at maaraw na araw ay hindi palaging tumutugma sa thermostat. Catherine Falls Commercial/Moment sa pamamagitan ng Getty Images

Larawan ng dalawang bahay sa parehong kalye: ang isa ay itinayo noong 1950s at ang isa naman noong 1990s. Walang mga puno o iba pang lilim. Ang mga air conditioning unit ay magkapareho, kamakailang pinalitan, at gumagana nang perpekto. Ang mga magkaparehong thermostat ay nakatakda sa 82 degrees Fahrenheit (27.8 Celsius).

Kapag ito ay 110 F (43.3 C) sa labas, ang 1950s na bahay ay malamang na pakiramdam ng hindi bababa sa 10 F (5.6 C) na mas mainit sa loob, kahit na may parehong temperatura ng hangin.

Bakit?

Ang sagot ay may kinalaman sa nagniningning na init. Ang nagniningning na init ang nagpapanatili sa iyong mainit na init sa isang campfire sa isang malamig na gabi ng taglamig. Ang apoy ay hindi gaanong nagpapainit sa hangin; sa halip, tulad ng Araw, ang karamihan sa init ng apoy ay gumagalaw sa pamamagitan ng hindi nakikitang mga alon nang direkta mula sa apoy sa kampo patungo sa iyong katawan.

Sa maningning na init ng araw ng Arizona, ang temperatura sa ibabaw ng mga hindi insulated na post-and-beam na kisame sa aking bahay, isa sa 41,000 ang itinayo sa Tucson noong panahon ng post-World War II, ay maaaring umabot ng higit sa 100 F (37.8 C). Ang mga single-glazed steel window ay nagrerehistro sa 122 F (50 C), at ang mga uninsulated concrete block na pader ay hindi mas malamig.

Sa loob ng aking bahay sa triple-digit na araw, para akong nakatayo malapit sa apoy sa kampo, kahit na umuungal ang air conditioner upang mapanatili ang 75 F (23.9 C). At kapag nasira ang system – tulad ng nangyari noong matagal nang 2023 heat wave, nang tumama ang Phoenix sa 110 F (43.3 C) araw-araw sa loob ng mga linggo - mapanganib na mabilis na tumaas ang temperatura. Kung wala ang AC, ang mga maiinit na ibabaw at ang pag-ikot ng hangin mula sa ceiling fan ay gumagawa ng bahay parang air fryer.

Temperatura ng hangin: Isang hindi kumpletong tagapagpahiwatig ng ginhawa

Habang ang mga tao ay ginagamit sa pag-iisip tungkol sa kung paano ang pananamit, paggalaw ng hangin, temperatura at halumigmig makakaapekto sa ginhawa, dalawang hindi gaanong kilalang mga hakbang ang nakakatulong na ipaliwanag kung paano sila nakakaranas ng kaginhawaan sa loob ng bahay:

1. Ang ibig sabihin ng nagliliwanag na temperatura. Ito ang average na temperatura ng lahat ng mga ibabaw na nakapaligid sa amin: kisame, bintana, dingding, sahig. Para gumalaw ang nagniningning na init sa pagitan ng isang bagay at ng katawan ng tao, kailangan nito ng walang patid na linya ng paningin, kaya ang mga kisame at walang harang na mga bintana ay may napakalaking impluwensya sa maningning na temperatura na nararanasan sa isang partikular na lugar sa isang bahay.

2. Temperatura ng pagpapatakbo. Ito ay maaaring tantiyahin sa pamamagitan ng pag-a-average ng average na temperatura ng radiant at ang average na temperatura ng hangin sa isang silid. Ang iba pang mga kalkulasyon ng temperatura ng operasyon ay isinasaalang-alang ang mga epekto ng paggalaw ng hangin, kahalumigmigan at karagdagang mga variable. halos kalahati ng kung paano mo nararanasan ang kaginhawaan ay tinutukoy ng ang nagliliwanag na kapaligiran.

Sa kasamaang palad, bilang ang siyentipiko ng gusali Robert Bean (walang kaugnayan) ay nagsasabing, "isang buong industriya ng mga manufacturer, supplier, builder at tradespeople ay hindi wastong tinutumbas ang thermal comfort sa air temperature." Ang resulta ay ang karamihan sa mga tao ay ganap na nakakalimutan kung ano talaga ang nagpapaginhawa sa isang espasyo — o hindi komportableng mainit.
Ang temperatura ng panloob na mga ibabaw ay gumagawa ng malaking pagkakaiba para sa kaginhawahan, kahit na ang panloob na hangin ay pareho ang temperatura. Jonathan Bean, CC BY-ND

Sa isang mainit, maaraw na araw, magandang pagkakabukod at mga double-pane na bintana ay mabagal ang paglipat ng init na sapat para sa air conditioning upang mapanatili ang average na maliwanag na temperatura sa loob ng gusali sa loob ng ilang degree ng temperatura ng hangin.

Gayunpaman, sa isang under-insulated na gusali, tulad ng aking bahay, o sa ilang mas lumang mga pampublikong proyekto sa pabahay sa Phoenix, ang mataas na mean na radiant na temperatura ay maaaring itulak ang temperatura ng operasyon na higit sa 90 F (32.2 C) – kahit na nakatakda ang thermostat sa 75 F (23.9 C). Kapag ang temperatura sa ibabaw ay lumampas sa temperatura ng ating balat, ang init ay magsisimulang mag-radiate mula sa mainit na ibabaw papunta sa katawan, mas malamang na heat stroke.

Ang mataas na maningning na ibig sabihin ng temperatura sa lumang, under-insulated na mga bahay ay ginagawang mas hindi komportable kaysa sa mga bago o well-insulated na mga bahay. Jonathan Bean, CC BY-ND

Jonathan Bean, CC BY-ND

Habang pinagtatalunan ang eksaktong threshold kung saan nagiging mapanganib ang sobrang pag-init, karamihan sa mga tao ay sasang-ayon na ang 90 F (32.2 C) ay masyadong mainit para sa ginhawa.

Ang mga maiinit na ibabaw ang dahilan kung bakit mas maliliit na gusali, tulad ng mga mobile home, maliliit na bahay, pagpapadala ng mga lalagyan at ang mga garahe ay naging mga apartment, kadalasang hindi komportable anuman ang setting ng thermostat. Ang mas maliliit na istraktura ay naglalantad sa mga nakatira sa tatlo, apat o kahit anim na ibabaw na ang panlabas ay nakalantad sa araw at mainit na hangin sa labas. Mas mainit na ibabaw, mas maraming kakulangan sa ginhawa.

Mas malamig na ibabaw, mas komportable

Kung nakatira ka sa isang under-insulated na gusali at ayaw mong gumamit ng mas maraming kuryente, maaari mong itakda ang thermostat na mas mababa. Ngunit kung mataas ang average na temperatura ng radiant, ang 2 F (1.1 C) na pagbaba sa temperatura ng hangin ay parang 1 F (0.6 C) lang — at ang mga mainit na ibabaw na iyon ay hindi ka pa rin komportable.

Pagdaragdag ng insulation sa iyong bubong at pagpapalit ng mga single-pane window ng mga double-pane unit na may mababang-emissivity (mababang-E) na salamin ay maaaring makatulong na bawasan ang ibig sabihin ng nagniningning na temperatura at ang iyong mga singil sa enerhiya. Ang mga ito ay mamahaling pagpapabuti, ngunit bagong pederal mga kredito sa buwis at nalalapit na mga rebate, na pinangangasiwaan ng mga indibidwal na estado, ay maaaring makatulong.

Ang mga puno, awning, at panlabas na lilim ay maaari ring bawasan ang average na maningning na temperatura sa pamamagitan ng pagharang sa direktang sikat ng araw. gayunpaman, Ang salamin ay isang masamang insulator, kaya sa napakainit na klima, ang mga single-pane window na ganap na protektado mula sa araw ay maaari pa ring maging hindi komportable na mainit-init.

Ang pagdaragdag ng kurtina sa loob — at pagpapanatiling nakasara nito — ay maaaring makatulong na bawasan ang average na temperatura ng ningning dahil ang kurtina ay magiging mas malapit sa temperatura ng hangin kaysa sa salamin.

Paano ang mga umuupa sa mga lumang gusali?

Ang mga umuupa sa mas lumang mga gusaling kulang sa insulated ay kadalasang hindi kayang magbayad ng malalaking singil sa enerhiya, at maaaring hindi magawa o ayaw ng mga panginoong maylupa na gumawa ng mga mamahaling pagpapabuti. Mas lalong lumalala, ang mga lumang air conditioning system ay gumagamit ng dalawa hanggang tatlong beses na mas maraming enerhiya bilang mas bagong mga yunit upang maghatid ng parehong dami ng paglamig.

Dahil ang paggawa ng komportableng temperatura sa pagpapatakbo ay nangangailangan ng pagtatakda ng thermostat na mas mababa, ang isang HVAC system sa isang under-insulated na gusali ay dapat na gumana nang mas matagal at mas mahirap, gamit ang mas maraming enerhiya at higit pang tumaas ang gastos. At ang mga gastos sa kakulangan sa ginhawa ay hindi lamang pinansyal: Mayroon din ang mga maiinit na gusali masamang epekto sa kalusugan at pagiging produktibo.

Milyun-milyong Amerikano ang nakatira ngayon sa mga lugar kung saan ang paglamig ay ang tanging bagay na pumipigil sa isang mass casualty event. Sa Phoenix, Ang city code ay nangangailangan ng mga rental unit na pinalamig ng air conditioning upang mapanatili ang temperatura na hindi hihigit sa 82 F (27.8 C), sinusukat ng 3 talampakan sa itaas ng sahig sa gitna ng silid. Sa kasamaang palad, hindi tinukoy ng code kung 82 F ang temperatura ng operasyon o ang temperatura ng hangin.

Ang isang salita ay gumagawa ng isang mundo ng pagkakaiba.

Sa isang mas lumang, under-insulated na gusali na katulad ng aking bahay — o, sa kung ano ang maaaring maging pinakamasamang sitwasyon, isang pinirito sa araw sa timog-kanluran na yunit ng tuktok na palapag ng isang walang insulated na kongkretong mataas na gusali — isang tila ligtas na temperatura ng hangin na 82 Madaling maitakpan ng F ang mga mapanganib na temperatura ng operasyon na 96 F (35.6 C) o mas mataas.

Ang susi sa mas mahusay na disenyo

Bilang isang propesor ng arkitektura at agham ng gusali, Naniniwala ako na ang mga byzantine building code at panuntunan sa pagrenta ngayon ay maaaring lubos na mapabuti para sa kaginhawahan ng kinokontrol ang ibig sabihin ng nagliliwanag na temperatura sa halip na temperatura ng hangin. Maaaring tanggalin ang malalaking seksyon ng code sa pamamagitan ng pag-aatas sa mga panloob na ibabaw, na madaling sukatin sa murang halaga. infrared thermometer, panatilihin sa loob ng hanay ng kaginhawaan sa itaas 60 F (15.6 C) at mas mababa sa 85 F (29.4 C).

Para sa mas komportableng mga gusali, maaaring mag-apply ang mga arkitekto at inhinyero simple, itinatag na mga prinsipyo, gaya ng natural na bentilasyon, pagtatabing at tamang pagkakabukod at mga bintana para sa klima. Ang pag-iingat sa init sa unang lugar ay nangangahulugan na hindi natin kailangang gumastos ng labis sa enerhiya para sa paglamig. Ipinapakita ng pananaliksik na ang mga hakbang na ito ay maaari ring gawing mas ligtas tayo sa pamamagitan ng pinapanatiling mas malamig ang mga gusali nang mas matagal sa tag-araw na pagkawala ng kuryente.

Ang masayang resulta: mga bahay at iba pang mga gusali na hindi lamang komportable, ngunit mas ligtas at mas abot-kayang patakbuhin.

Tungkol sa Ang May-akda

Jonathan Bean, Associate Professor ng Arkitektura, Sustainable Built Environment at Marketing, University of Arizona

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.