تعد جزر سانتوريني في اليونان واحدة من الأماكن القليلة في أوروبا ذات المناخ الصحراوي الحار. يتمتع السياح من البلدان الباردة بأشعة الشمس القوية ودرجات حرارة تصل إلى 38 درجة مئوية في صباح الصيف. لكن أولئك الذين يعيشون هناك يحتاجون إلى ابتكار استراتيجيات للتعامل مع الحر. انسَ تكييف الهواء - لم يكن موجودًا منذ 4000 عام ، عندما تأسست المدينة. اعتمد سكان المنطقة حلاً أبسط: طلاء المنازل التقليدية باللون الأبيض.

هل تبدو الفكرة بسيطة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها في الإنشاءات فائقة التقنية؟ ليس كثيرا. تحتاج هناك. البرازيل هي واحدة من البلدان التي لديها أعلى معدل للإشعاع الشمسي على هذا الكوكب ، كما يتضح من الأبحاث التي نسقتها جامعة بيرنامبوكو الفيدرالية. في المتوسط ​​، يتلقى كل متر مربع من أراضينا ما بين 8 إلى 22 ميغا جول من الطاقة من الشمس كل يوم. 22 ميغا جول هي نفس كمية الطاقة التي يستخدمها الدش الكهربائي الذي يتم تشغيله لمدة ساعة واحدة في وضع الشتاء.

والخبر السار هو أنه يمكن إرجاع جزء من هذه الطاقة إلى الفضاء. واليونانيون يعرفون ذلك بكل بساطة. "يحدد اللون مقدار الطاقة التي يمتصها السطح" ، حسب قول كيلين دورنيليس ، مهندس وأستاذ في معهد ساو كارلوس للهندسة المعمارية والعمران (IAU) ، في جامعة جنوب المحيط الهادئ. "كقاعدة عامة ، تعكس الألوان الفاتحة الكثيرالإشعاع. "

تغيير لون الطلاء ليس هو الإجراء الوحيد الذي يجلب الفوائد. يجدر تبريد السقف على أي حال ، سواء بالحدائق أو بالبلاط المصقول عالي الانعكاس. ميزة أنظمة الأسطح البيضاء هي عمليتها - فهي لا تتطلب الري أو تغييرات كبيرة في التصميم.

في الدكتوراه التي حصل عليها في جامعة ولاية كامبيناس ، قاس كيلين مدى انعكاس الأسطح المختلفة للإشعاع الشمسي بعد دهنها باللاتكس و دهانات PVA. الظلال مثل الأبيض والثلج الأبيض ترسل 90٪ من الأمواج القادمة ؛ تعكس الألوان مثل السيراميك والتراكوتا 30٪ فقط من كل الإشعاع.

قامت المعمارية ماريانا جولارت بقياس تأثير تغيير الألوان في الممارسة العملية. في درجة الماجستير في IAU ، جربت استراتيجيات لتحسين الراحة الحرارية في مدرسة في مارينجا (العلاقات العامة). نصح المهندس المعماري João Filgueiras Lima ، Lelé ، برسم السقف الخرساني لأحد الفصول الدراسية باللون الأبيض وقياس النتائج.

في أحد أكثر الأوقات حرارة في اليوم ، في الساعة 3:30 مساءً ، درجة حرارة الهواء في الغرفة المطلية كانت أقل بمقدار درجتين مئويتين من الطبقات المجاورة. وكانت البلاطة أكثر برودة من الداخل بمقدار 5 درجات مئوية. وخلص الباحث إلى أن "الطلاء يحسن درجة حرارة السطح الخارجي والداخلي ويقلل الحرارة التي تدخل من خلال السقف". لكن الأسطح البيضاء يمكن أن تؤثر على مساحات أكبر بكثير من مبنى واحد.

الصحاريمصطنع

أولئك الذين يعيشون في ضواحي المدينة عادة ما يحتفظون بمعطفهم في محفظتهم عند الاقتراب من المركز. تسمى هذه الاختلافات بين درجات الحرارة في منطقة حضرية بجزر الحرارة.

ربما تكون مشبوهًا ، البلديات في البرازيل هي أبطال العالم في هذه الطريقة. في ساو باولو ، على سبيل المثال ، تتفاوت درجة الحرارة بمقدار 14 درجة مئوية بين المناطق التي يوجد بها الكثير من التحضر والمناطق التي تتأثر قليلاً بالمدينة. "إنها أعلى قيمة في العالم من بين المناطق التي تمت دراستها بالفعل" ، كما تقول ماجدا لومباردو ، من جامعة إستادوال باوليستا. "مدننا مريضة". تصل الآفة حتى المناطق الحضرية متوسطة الحجم. مثال على ذلك ريو كلارو (SP) ، مع حوالي 200 ألف نسمة ، حيث يصل تغير درجة الحرارة إلى 4 درجات مئوية.

الجزر الحرارية اصطناعية تمامًا: تظهر عندما يتبادل السكان الأشجار بالإسفلت والسيارات والخرسانة و نعم السقوف. يساعد استخدام الطبقة الجديدة - والكثير - في هذا السيناريو. أظهرت عمليات المحاكاة التي أجريت في مختبر لورانس بيركلي الوطني ، في الولايات المتحدة ، أن تركيب أسقف ونباتات عاكسة للغاية في المدن يمكن أن يقلل الحرارة بما يتراوح بين 2 و 4 درجات مئوية في العديد من المدن الأمريكية.

بعض البلديات لديها حول الاقتراح إلى سياسة عامة. في نيويورك ، على سبيل المثال ، تقوم الحكومة بتجنيد متطوعين لطلاء أعلى المباني. منذ عام 2009 ، ينص قانون على أن 75٪ من التغطياتتلقي طلاء انعكاس عالي.

لا توجد معجزات

ولكن دعونا نأخذ الأمر بسهولة. يتفق الخبراء على أن طلاء الأسقف باللون الأبيض لا يحل جميع مشاكل الراحة الحرارية للمبنى. يشرح Kelen "عليك التفكير في المشروع ككل". "على سبيل المثال: إذا لم يكن مبني جيد التهوية ، فسيكون لذلك تأثير أكبر بكثير من لون السقف" ، كما يوضح.

يُحدث اللون الأبيض فرقًا أكبر في الأسطح الرقيقة التي تنقل الحرارة بسهولة ، مثل الأسمنت المعدني والألياف. وهي تعمل بشكل جيد في البيئات الخالية من الأسقف ، مثل السقائف والشرفات. "من ناحية أخرى ، إذا كان نظام التسقيف الخاص بي يحتوي على بلاطة وعزل حراري ، فإن تأثير هذا اللون ليس مهمًا للغاية" ، يوضح الباحث.

يمكن أيضًا أن يغير السخام والأوساخ والعفن لون الطلاء. في بحث آخر ، قيم كلين تأثير الطقس على انعكاسية الدهانات البيضاء. في بداية القياسات ، عكس أحد الأسطح 75٪ من طاقة الشمس. بعد مرور عام واحد ، انخفضت الكمية إلى 60٪.

كيف تختار

الأسقف ذات الطلاء المطبق في المصنع أو المصنعة بالفعل باللون الأبيض أكثر مقاومة. الاستنتاج هو من اختبار أجراه ليفينسون وسبعة باحثين آخرين مع 27 نوعًا من المواد في مناخ فلوريدا الحار والرطب. وهناك العشرات من المنتجات المصممة لتفريق جزء من الطاقة الشمسية منهاالطبقة. يمكن صنع البلاط الأبيض من الأسمنت الأسبستي والسيراميك والخرسانة. تشتمل الدهانات على أغشية من طبقة واحدة وطلاءات مطاطية.

يقول رونين ليفينسون ، الذي يطور موادًا جديدة للأسطح البيضاء في مختبر لورانس بيركلي الوطني: "ابحث عن منتج ذي عمر تخزين طويل". وبالتالي ، يجدر تجنب ، على سبيل المثال ، دهانات الجدران المطبقة على البلاط ، والتي لا تقاوم جيدًا تراكم الماء. "إذا كنت ترغب في الطلاء ، فاختر طلاءًا مطاطيًا مصممًا للأسطح بدلاً من ذلك. عادة ما تكون أكثر سمكًا 10 مرات من الدهانات الشائعة. "

تحتاج أيضًا إلى اختيار المنتجات التي تقاوم الوقت والتلوث. في هذه الحالة ، اختر الأسطح ذات الخشونة المنخفضة والمركبات التي تمنع انتشار الفطريات.

يبحث ليفنسون وزملاؤه الآن عن كيفية تطوير دهانات قادرة على الاستمرار لفترة أطول وصد المياه من الأسطح. ستكون نهاية الطحالب على السقف وتكملة جميلة للهندسة المعمارية للشعوب القديمة في البحر الأبيض المتوسط.