एक ही सड़क पर बने दो घर : एक 1950 के दशक में और दूसरा 1990 के दशक में बनाया गया था। वहां कोई पेड़ या अन्य छाया नहीं है। एयर कंडीशनिंग इकाइयाँ समान हैं, हाल ही में बदली गई हैं, और पूरी तरह से काम कर रही हैं। समान थर्मोस्टेट 82 डिग्री फ़ारेनहाइट (27.8 सेल्सियस) पर सेट होते हैं। जब बाहर का तापमान 110 एफ (43.3 सी) होता है, तो 1950 के दशक का घर हवा के समान तापमान के साथ भी अंदर संभवतः कम से कम 10 एफ (5.6 सी) गर्म महसूस होता है। क्यों? इसका उत्तर तेज गर्मी से संबंधित है। तेज़ गर्मी ही वह चीज़ है जो आपको ठंडी सर्दियों की रात में कैम्प फायर में गर्म रखती है। आग हवा को अधिक गरम नहीं करती; बल्कि, सूर्य की तरह, आग की अधिकांश गर्मी अदृश्य तरंगों के माध्यम से सीधे कैम्प फायर से आपके शरीर तक पहुंचती है। एरिजोना सूरज की तेज गर्मी में, मेरे घर में, जो द्वितीय विश्व युद्ध के बाद के युग के दौरान टक्सन में निर्मित 41,000 घरों में से एक है, बिना इंसुलेटेड पोस्ट-एंड-बीम छत की सतह का तापमान,100 एफ (37.8 सी) से अधिक तक पहुंच सकता है।
सिंगल-ग्लेज़्ड स्टील खिड़कियां 122 एफ (50 सी) दर्ज करती हैं, और बिना इंसुलेटेड कंक्रीट ब्लॉक की दीवारें ज्यादा ठंडी नहीं होती हैं। ट्रिपल-डिजिट वाले दिनों में मेरे घर के अंदर, ऐसा महसूस हो सकता है जैसे मैं कैम्प फायर के पास खड़ा हूं, यहां तक कि एयर कंडीशनर 75 एफ (23.9 सी) बनाए रखने पर भी। और जब सिस्टम काम नहीं करता है - जैसा कि लंबे समय से चल रही 2023 की गर्मी की लहर के दौरान हुआ था, जब पारा हफ्तों तक हर दिन 110 एफ (43.3 सी) तक पहुंच गया था - तापमान खतरनाक रूप से तेजी से बढ़ता है। एसी के बिना, गर्म सतह और छत के पंखे से हवा का झोंका घर को एयर फ्रायर जैसा महसूस कराता है। हवा का तापमान: आराम का अधूरा संकेतक जबकि लोग यह सोचने के आदी हैं कि कपड़े, हवा की गति, तापमान और आर्द्रता आराम को कैसे प्रभावित करते हैं, दो कम ज्ञात उपाय यह समझाने में मदद करते हैं कि वे घर के अंदर आराम का अनुभव कैसे करते हैं: औसत तापमान यह हमारे चारों ओर की सभी सतहों : छत, खिड़कियां, दीवारें, फर्श का औसत तापमान होता है।
किसी वस्तु और मानव शरीर के बीच तेज गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए, उसे इन दोनो के बीच एक निर्बाध पहुंच की आवश्यकता होती है, इसलिए छत और अबाधित खिड़कियां घर में एक विशिष्ट स्थान पर अनुभव किए गए तेज तापमान पर एक बड़ा प्रभाव डालती हैं। परिचालन तापमान इसका अनुमान एक कमरे में औसत तापमान और हवा के औसत तापमान से लगाया जा सकता है। परिचालन तापमान की अन्य गणनाएँ हवा की गति, आर्द्रता और अतिरिक्त कारकों के प्रभावों को ध्यान में रखती हैं। आप आराम का अनुभव कैसे करते हैं इसका लगभग आधा हिस्सा वातावरण से निर्धारित होता है। दुर्भाग्य से, जैसा कि बिल्डिंग वैज्ञानिक रॉबर्ट बीन कहते हैं, निर्माताओं, आपूर्तिकर्ताओं, बिल्डरों और व्यापारियों का एक पूरा उद्योग गलत तरीके से थर्मल आराम को हवा के तापमान के साथ जोड़ता है। इसका परिणाम यह होता है कि अधिकांश लोग इस बात से पूरी तरह से बेखबर होते हैं कि वास्तव में किसी स्थान को आरामदायक या असुविधाजनक रूप से गर्म कैसे महसूस कराया जाता है।
गर्म, धूप वाले दिन में, अच्छा इन्सुलेशन और डबल-फलक वाली खिड़कियां एयर कंडीशनिंग के लिए कम गर्मी का हस्तांतरण करती हैं, जिससे इमारत के अंदर का औसत तापमान हवा के तापमान के कुछ डिग्री के भीतर रहता है। हालाँकि, एक अंडर-इंसुलेटेड इमारत में, जैसे कि मेरा घर, या फीनिक्स में कुछ पुराने सार्वजनिक आवास परियोजनाओं में, उच्च औसत तापमान 90 एफ (32.2 सी) से अधिक ऑपरेटिव तापमान को बढ़ा सकता है - यहां तक कि थर्मोस्टेट को 75 एफ पर सेट करने पर भी (23.9 सी). जब सतह का तापमान हमारी त्वचा के तापमान से अधिक हो जाता है, तो गर्म सतह से गर्मी शरीर में फैलनी शुरू हो जाएगी, जिससे हीट स्ट्रोक की संभावना अधिक हो जाएगी। हालाँकि उस सटीक सीमा पर बहस चल रही है जहाँ अधिक गरम होना खतरनाक हो जाता है, अधिकांश लोग इस बात से सहमत होंगे कि 90 एफ(32.2 सी) आरामदायक होने की सीमा से बहुत गर्म है। गर्म सतहों के कारण छोटी इमारतें, जैसे कि मोबाइल घर, छोटे घर, शिपिंग कंटेनर और अपार्टमेंट में बदल गए गैरेज, अक्सर थर्मोस्टेट सेटिंग की परवाह किए बिना असहज महसूस करते हैं।
छोटी संरचनाएं रहने वालों को तीन, चार या यहां तक कि छह सतहों पर उजागर करती हैं और उनका बाहरी हिस्सा सूरज और गर्म बाहरी हवा के संपर्क में आता है। अधिक गर्म सतह, अधिक असुविधा। ठंडी सतहें, अधिक आराम यदि आप कम इंसुलेटेड इमारत में रहते हैं और आपको अधिक बिजली का उपयोग करने में कोई आपत्ति नहीं है, तो आप थर्मोस्टेट को नीचे सेट कर सकते हैं। लेकिन यदि औसत तापमान अधिक है, तो हवा के तापमान में 2 एफ (1.1 सी) की गिरावट केवल 1 एफ (0.6 सी) की तरह महसूस होगी - और वे गर्म सतहें फिर भी आपको असहज महसूस कराएंगी। अपनी छत पर इन्सुलेशन जोड़ने और एकल-फलक वाली खिड़कियों को कम-उत्सर्जन (कम-ई) ग्लास वाली डबल-फलक इकाइयों से बदलने से औसततापमान और आपके ऊर्जा बिल को कम करने में मदद मिल सकती है। वे महंगे सुधार हैं, लेकिन नए संघीय कर क्रेडिट और अलग-अलग राज्यों द्वारा दी जाने वाली आगामी छूटें इसमें आपकी मदद कर सकती हैं।
पेड़, शामियाना और बाहरी छायाएँ भी सीधी धूप को रोककर औसत तीव्र तापमान को कम कर सकते हैं। हालाँकि, कांच एक घटिया इन्सुलेटर है, इसलिए बहुत गर्म जलवायु में, सूरज से पूरी तरह सुरक्षित एकल-फलक वाली खिड़कियाँ अभी भी असुविधाजनक रूप से गर्म हो सकती हैं। अंदर एक पर्दा जोड़ने और इसे बंद रखने से औसत तीव्र तापमान को कम करने में मदद मिल सकती है क्योंकि पर्दा कांच की तुलना में हवा के तापमान के करीब होगा। पुरानी इमारतों में किराएदारों के बारे में क्या? पुरानी, कम इंसुलेटेड इमारतों में किराएदार अक्सर बड़े ऊर्जा बिल वहन करने में कम सक्षम होते हैं, और मकान मालिक महंगे सुधार करने में असमर्थ या अनिच्छुक हो सकते हैं। मामले को बदतर बनाते हुए, पुराने एयर कंडीशनिंग सिस्टम समान मात्रा में शीतलन प्रदान करने के लिए नई इकाइयों की तुलना में दो से तीन गुना अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। चूँकि एक आरामदायक परिचालन तापमान बनाने के लिए थर्मोस्टेट को कम सेट करने की आवश्यकता होती है, एक अंडर-इंसुलेटेड इमारत में एक एचवीएसी प्रणाली को अधिक ऊर्जा का उपयोग करके और लागत को और बढ़ाकर अधिक समय तक और अधिक मेहनत से काम करना चाहिए।
और असुविधा की लागत न केवल वित्तीय है: गर्म इमारतों का स्वास्थ्य और उत्पादकता पर भी प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। लाखों अमेरिकी अब उन जगहों पर रहते हैं जहां बड़े पैमाने पर लोगों को गर्मी से बचाने के लिए शीतलन ही एकमात्र चीज है। फीनिक्स में, शहर कोड के अनुसार किराये की इकाइयों को एयर कंडीशनिंग द्वारा ठंडा करने की आवश्यकता होती है ताकि तापमान 82 एफ (27.8 सी) से अधिक न हो, जो कमरे के केंद्र में फर्श से 3 फीट ऊपर मापा जाता है। दुर्भाग्य से, कोड यह निर्दिष्ट नहीं करता है कि 82 एफ ऑपरेटिव तापमान है या हवा का तापमान। वह एक शब्द बहुत बड़ा अंतर पैदा करता है। मेरे घर के समान एक पुरानी, कम इंसुलेटेड इमारत में - या, सबसे खराब स्थिति क्या हो सकती है, एक बिना इंसुलेटेड कंक्रीट ऊंची इमारत की सबसे ऊपरी मंजिल की धूप में तपाई गई दक्षिण पश्चिम इकाई में हवा का तापमान 82 एफ सुरक्षित प्रतीत होता है, लेकिन इसके पीछे 96 एफ (35.6 सी) या इससे अधिक का खतरनाक परिचालन तापमानआसानी से छिपा हो सकता है। बेहतर डिज़ाइन आराम की कुंजी वास्तुकला और भवन विज्ञान के प्रोफेसर के रूप में, मेरा मानना है कि आज के बीजान्टिन बिल्डिंग कोड और किराये के नियमों को हवा के तापमान के बजाय औसत तेज तापमान को विनियमित करके आराम के लिए काफी सुधार किया जा सकता है।
आंतरिक सतहों, जिन्हें एक सस्ते इन्फ्रारेड थर्मामीटर से मापना आसान है, को 60 एफ (15.6 सी) से ऊपर और 85 एफ (29.4 सी) से नीचे एक आरामदायक सीमा के भीतर रखा जाना चाहिए। अधिक आरामदायक इमारतों के लिए, आर्किटेक्ट और इंजीनियर प्राकृतिक वेंटिलेशन, छाया और जलवायु के लिए सही इन्सुलेशन और खिड़कियां जैसे सरल, स्थापित सिद्धांतों को लागू कर सकते हैं। सबसे पहले गर्मी को दूर रखने का मतलब है कि हमें शीतलन के लिए ऊर्जा पर इतना अधिक खर्च नहीं करना पड़ेगा। शोध से पता चलता है कि ये उपाय गर्मियों में बिजली कटौती के दौरान इमारतों को अधिक समय तक ठंडा रखकर हमें सुरक्षित भी बना सकते हैं। सुखद परिणाम: घर और अन्य इमारतें जो न केवल आरामदायक हैं, बल्कि संचालित करने के लिए सुरक्षित और अधिक किफायती भी हैं।