Lumea se schimbă mai repede decât credeam că este posibil. Vremea din ce în ce mai extremă cu care oamenii se confruntă acum în întreaga lume este asociată în mod ironic și contrar cu necesitatea diminuării emisiilor de carbon, cu necesitatea de a folosi și mai mult combustibil fosili, pentru a menține oamenii confortabil în extremele rezultate de căldură și frig. Creșterile prețurilor la carburanți au diminuat, la rândul lor, cererea globală și au încetinit dezvoltarea economică, oferind o privire asupra viitorului platou ondulat al evoluției costurilor la carburanți pe care nimeni nu îl poate prevedea cu exactitate. Finalmente, de aceste costuri depinde și transformarea segmentului industrial al sistemelor de căldură sau ventilație, după cum reiese din studiul ”Innovative approaches to the natural ventilation of buildings: the imperative for change”, care l-a avut ca autoare pe Sue Roaf, cercetătoare la Heriot-Watt University, Edinburgh. O lecție amară primită de la americani SUA, motorul economiei secolului al XX-lea, a suferit probabil cel mai rău din cauza creșterii și scăderii prețurilor la petrol. Iar Arizona a fost primul stat care, din cauza efectului de domino, a cedat impactului activității prea zeloase în boom-ul imobiliar și al vânzării de credite ipotecare subprime, care de fapt au declanșat apariția crizei economice globale în 2008 (Roaf et al. 2012). Rezultatul a fost catastrofal. În orașul Phoenix din Maricopa, Arizona, cu mult peste un sfert de milion de case erau goale la recensământul din 2010 (myfoxphoenix.com). Revolta oamenilor față de gestionarea acestei crize are ecou în orașele din întreaga lume și astăzi, în mișcări precum ”Ocupați Wall Street” și ”Ocupați băncile”. Ulterior, creșterea prețurilor la energie și la alimente au fost printre factorii declanșatori ai tulburărilor în mișcarea Primăverii Arabe, iar guvernele la nivel global sunt din ce în ce mai provocate în încercarea de a atinge și menține stabilitatea economică în propriile țări. Țările cu cele mai multe resurse minerale se descurcă cel mai bine și acolo unde există un minim de egalitate socială în acele țări, perspectivele par bune până când, desigur, mineralele încep să se epuizeze. La rândul său, geniul antreprenorial al industriei computerelor a oferit platforma tehnologică din care s-au construit revoluțiile de comunicare și date care au conectat această generație, sporind oportunitățile de rețele sociale descentralizate, luând astfel unele puteri din mâinile celor puțini și punându-le în mâinile celor mulți. Un prag depășit La 30 octombrie 2011, se spune că lumea a depășit pragul de șapte miliarde de populație, cu un miliard mai mult decât în 1999. Iar în 2022 a mai fost depășit un prag, cel de opt miliarde. Un miliard de oameni în plus doresc mai multe bunuri materiale într-o lume a resurselor limitate în scădere rapidă. În fața scăderii potențial ireversibile a capacității noastre de a face totul mai ieftin,  folosind combustibili fosili, recunoașterea deplină a faptului că soluțiile care sunt viabile pe termen lung trebuie să fie pentru majoritatea, nu doar pentru puțini, din lumea interconectată, cum răspundem la amploarea provocărilor descrise mai sus, în modul în care proiectăm și operăm clădirile? Aceasta este o uriașă întrebare la care nu am auzit un răspuns convingător până în prezent. Este inevitabil că va trebui să muncim mai mult în viitor pentru a menține confortul în clădirile noastre într-un climat în schimbare, cu mai puțină energie din combustibili fosili. Ideea că acest lucru poate fi atins cu soluțiile de construcție relativ recent dezvoltate de mediul actual industrial (business as usual-BAU), care se bazează în mare parte pe condiționarea mecanică bazată pe combustibili fosili, lucrând în tandem cu un design inovator și mai multă eficiență, nu este de fapt credibilă.Cum ne putem adapta la schimbări? Pentru a ne adapta în timp la amploarea și ritmul unei astfel de schimbări, vom avea nevoie în mod inevitabil de o schimbare de pas în gândire care să includă: (1) Reduceri ale cererii de energie determinate de îmbunătățiri semnificative ale performanței pasive a clădirilor pe care le ocupăm și dezvoltarea comportamentelor, care limitează cererea. (2) Efectuați mai multă muncă cu energia naturală ambientală, prin revenirea la proiecte de construcție care permit ventilația naturală în orice moment al zilei sau al anului pentru utilizare atunci când este capabil să ofere confort local. (3) Funcționarea sistemelor mecanice necesare într-o măsură cât mai mare posibil pe sisteme active de energie regenerabilă pentru a minimiza nevoia de utilizare a combustibililor fosili. Funcționarea clădirilor din ce în ce mai mult cu energia ambientală va fi asociată în mod necesar cu:

• Demecanizarea clădirilor, reducerea dimensiunilor sistemelor pentru a compensa clădirile mai bine proiectate, construite și performante. 

• Modificări ale tipurilor de mașini pentru a produce un confort cu costuri mai mici (și, în parte, mai scăzute ale apei), de exemplu, de la soluții de răcire la temperatura aerului, la răcire prin evaporare până la soluții de răcire cu mișcare a aerului, unde temperaturile interioare maxime sunt potrivite.

Care sunt implicațiile? Acest lucru poate implica trecerea înapoi, de la o unitate centrală de aer condiționat dintr-o casă, la răcitoare cu evaporare la nivel de cameră în climă caldă sau la ventilatoare de tavan în climă caldă. Scăderea perioadei de utilizare a mașinilor de condiționare de-a lungul anului, deoarece clădirile sunt ventilate în mod natural pentru mai mult timp sau din cauza unei schimbări semnificative a temperaturilor de declanșare a răcirii și încălzirii adoptate în clădiri. De exemplu, implementarea programului CoolBiz, în 2005, a făcut ca sistemele de răcire în multe birouri guvernamentale japoneze sunt acum pornite numai atunci când temperatura din ele crește peste 28◦C (Nicol et al. 2012). Ideea că întreaga clădire trebuie încălzită sau răcită pe tot parcursul anului, indiferent dacă este necesar sau nu, este înlocuită de o serie de alte strategii de proiectare, inclusiv:

• Adoptarea unei filozofii de proiectare climatică de temperaturi de fundal mai scăzute sau mai ridicate, cu sarcini suplimentare utilizate de încălzire sau răcire local, acolo unde este necesar pentru confort sub formă de surse punctuale sau suprafețe (Humphreys et al. 2011).

• În clădirile simple, fie manual sau mecanic, oprirea sistemelor de climatizare atunci când nu este nevoie pentru confort și deschiderea ferestrelor pentru a oferi confort gratuit răcire sau încălzire.

• În clădirile mai complexe, punerea în funcțiune a unui sistem de ventilație în mod mixt cu comenzi avansate, care în sistemele optimizate de energie ambientală poate echilibra și utilizarea sistemelor de stocare termică integrate în clădiri și a sistemelor de energie regenerabilă.

Sperăm că această problemă va contribui la revenirea către utilizarea mai pe scară largă a ventilației naturale pentru încălzirea și răcirea clădirilor, ridicând și abordând o serie de probleme esențiale în această tendință. De-carbonizarea practicilor Mulți specialiști tratează multiplele fațete ale provocării de-carbonizării practicilor noastre de condiționare a clădirilor și din nou am invitat autori care aruncă lumină asupra multor dintre aceste fațete foarte diferite. Cert este că trecerea rapidă către soluții extrem de mecanizate nu a fost lipsită de probleme. De exemlu, Balvers, Bogers, Jongeneel, van Kamp, Boerstra și van Dijken evidențiază în mod clar o serie dintre aceste probleme în articolele lor despre deficiențele tehnice, posibilitățile de îmbunătățire, mediul interior perceput și efectele asupra sănătății în casele olandeze ventilate mecanic, recent construite. Acești autori ridică întrebarea de ce guvernele ar trebui să se grăbească să elaboreze reglementări care promovează în mod activ soluții mecanice cu energie ridicată, înainte ca dovezi precum aceasta să fie adunate și prezentate într-o manieră sensibilă și științifică cu privire la eficacitatea și impactul acestora. Este un fapt real că o generație de tineri ingineri de service pur și simplu nu sunt învățați cum funcționează sistemele de ventilație naturală și nici cum să le specifice. Soluțiile tradiționale de ventilație naturală sunt în mare parte excluse din modelele de performanță a clădirilor și a sistemelor adesea simpliste și stabile, care sunt utilizate pe scară largă în industrie pentru proiectarea clădirilor. Acesta este un motiv cheie pentru care astfel de sisteme au căzut din repertoriul strategic al majorității arhitecților operaționali și inginerilor de service în construcții. De aceea, studiul excelent al lui Richard Aynsley, care subliniază ceea ce trebuie să știm pentru a utiliza eficient ventilatoarele mari de tavan, este atât de binevenit. Dezvoltarea capacităților de proiectare Concomitent este nevoie de dezvoltarea capacităților profesiilor de proiectare cu cunoștințele care să le permită să utilizeze sisteme de ventilatoare tradiționale îmbunătățite în clădiri adecvate, permițând astfel o economie uriașă a costurilor operaționale. Ward, Wall și Perfumo au demonstrat că utilizarea combinațiilor de sisteme ventilate natural și mecanice în clădiri cu regim mixt, controlate pentru confortul termic adaptiv și integrate cu generarea de energie regenerabilă poate oferi o cale către clădiri cu energie zero. Studiul lor arată că această viziune nu este lipsită de complexitate, necesitând confortul ocupanților, dinamica clădirii și vremea și modelele de utilizare care trebuie integrate într-o strategie de control adecvată. Ele subliniază, de asemenea, că se pot obține reduceri substanțiale ale emisiilor folosind energia ambientală, atunci când este cazul, cu controlere adaptative, predictive și ”conștient de către ocupanți”. Sarcina foarte dificilă a modului de programare a controlerelor pentru astfel de sisteme de construcții complexe și sofisticate este abordată de Rijal, Tuohy, Humphreys, Nicol și Samuel. Ele prezintă un model logic simplu al interacțiunii dintre o clădire și ocupanții săi, bazat pe principiul că, dacă sunt liberi să facă acest lucru, oamenii își vor ajusta postura, îmbrăcămintea și/sau comenzile disponibile ale clădirii (ferestre, jaluzele, uși, ventilatoare și termostate), cu scopul de a obține sau de a restabili confortul și de a reduce disconfortul. Răspunsul la stimuli Modelul surprinde utilizarea de către ocupanți a controalelor ca răspuns la stimuli termici și le reprezintă prin temperaturi de declanșare la care au loc acțiunile de control. Integrarea acestui model într-un flux de proiectare este propusă și propusă ca o modalitate prin care strategiile și standardele adecvate de confort pot fi efectiv integrate în controalele operaționale ale clădirii, cum ar fi Sistemele de management al energiei din clădire. Dar cauzele și barierele în calea adoptării pe scară largă a unor astfel de sisteme avansate de răcire pasivă nu sunt doar tehnice. Rajapaksha și Hyde subliniază provocările arhitecturale asociate cu răcirea pasivă avansată în climatele subtropicale ale Australiei. Acestea prezintă o abordare a selecției strategiilor pasive adecvate pentru climatele locale și strategiile de optimizare pentru alegeri complexe de proiectare (plan, secțiune, anvelopă și microclimatică), comportamente și sisteme mecanice pentru diferite climate. Folosind un studiu de caz al unei clădiri inovatoare, ventilată natural din sud-estul Queenslandului, autorii demonstrează strategiile și barierele și oportunitățile asociate cu utilizarea lor în clădire. Într-o locație foarte diferită, cea a clădirilor înalte din Hong Kong, Ng și Yuan, revizuiesc gama de factori și bariere tehnice și de politică în calea asigurării ventilației naturale spațiilor domestice pentru locuința tropicală de înaltă densitate din Hong Kong, subliniind necesitatea unei politici iluminate. Realizarea acestui sistem într-un oraș în care costul energiei pentru a oferi confort este printre cele mai ridicate din lume, ceea ce face ca argumentul pentru utilizarea cât mai multă ventilație naturală posibil să fie unul puternic, dar care există în constrângeri severe. La rândul lor, Scalco, Fossati, Versage, Sorgato, Lamberts și Morishita prezintă o legislație inovatoare braziliană menită să promoveze ventilația naturală pentru reducerea cererii de energie, în combinație cu măsuri de eficiență energetică pentru clădirile rezidențiale. Teoriile lor prezintă metodologia adoptată în acele reglementări și strategiile bioclimatice pe care le includ pentru a încuraja ventilația naturală și lumina naturală, precum și evaluarea sistemelor de încălzire a apei. De asemenea, în mod interesant, compară și discută abordarea braziliană cu cea din alte țări. Se speră că mulți specialiști vor fi încurajați să ia în considerare ventilația naturală ca primă alegere atunci când proiectează sisteme de condiționare pentru clădiri noi și să le permită intenția de a face acest lucru.