© Valentin Jeck
編譯：專築網小R，王雪純
空調的使用不僅是高成本，同時還會影響環境。在2016年，空間製冷就排放了1045噸的二氧化碳，佔全球能源消耗總量的10%，這個數字仍然會逐步增加，國際能源機構預計，到了2050年，空間製冷所佔用的能源消耗，會達到全球總量的37%。
Image Courtesy of the International Energy Agency
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而真正使空調排放有害的是一種名為氟烷（HFC）的製冷劑，空調需要它才能進行製冷降溫。雖然在排放的二氧化碳之中，氟烷只佔總量的1%，但是其影響卻是二氧化碳的數千倍。
Image Courtesy of the Climate and Clean Air Coalition
因此，在建築設計中，使用一些能夠自然冷卻的材料可以減少使用者對於空調的依賴，從而減少對於環境的負面影響。下文中，我們列出了一些材料與結構形式，它們能夠有效地調節建築溫度，提升能源效率。
熱質量與隔熱
諸如石頭、混凝土、生土等高密度材料都能夠有效地起到隔熱的作用。這些特性包含有較好的導熱性質、緩慢的傳熱速度、較低的反射率、較高的熱量存儲能力。如果在建築中大量使用這些材料，建築的隔熱特徵就會增加，相關的案例有Kapsimalis Architects事務所設計的聖托里尼夏日洞穴住宅，而諸如A-cero的混凝土二號住宅等其他項目也同樣是應用混凝土牆體來達到類似的效果。
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傳統住宅中很少應用到這些厚重的材料，它們一般依賴於高效的隔熱系統。一般來說，隔熱能力通過“R值”來進行評估，R值越高，那麼材料的隔熱能力就越強，諸如聚苯乙烯、聚氨酯泡沫和酚醛泡沫等材料的R值就較高，因此隔熱效益也較好。
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自然材料
在A-cero的混凝土二號住宅項目中，除了厚重的混凝土牆體，還應用了許多自然元素，其中包括綠色屋面和綠植牆體。綠色屋面不僅看起來美觀，還具有遮陽的作用，隔絕一定的熱量，降低屋面的溫度。另外的著名案例則有由倫佐·皮亞諾設計的加州科學院、CPG的南洋藝術學院，以及Enric Ruiz-Geli設計的Bio別墅。
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根據當地的氣候，建築師還可以在建築中結合水系統，通過水的蒸發和空氣的流通讓建築降溫。這種方法在早期就為羅馬人所應用，他們常常在建築中設計中央水池。
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窗戶的材料與位置
但是對於普通人來說，在家裡設計水池或是綠色屋面有些不切實際，更簡單的選擇是使用被動式冷卻技術，玻璃的太陽熱增益係數（SHGC）越低，其傳遞的熱量也越低，建築就會更涼爽。這可以通過外部的百葉窗而得以實現，百葉能夠有效地遮擋照射到窗戶上的陽光，從而減少進入室內的光線與熱量。而對於窗戶的位置來說，建築師可以儘量地滿足交叉通風，促進室內的空氣流通，從而達到降溫的目的。此類案例有Louisiana獵槍住宅，這座建築就將室內空間中不必要的牆體減少，儘量滿足自然通風的需求。
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屋面
最後，淺色的反射屋面也能夠通過改變陽光的方向來減少室內空間對於熱量的吸收。舉例來說，有覆蓋物的屋面、反射瓷磚、反射塗料都能夠起到類似的效果。一般的標準屋面或是深色屋面在陽光直射下的溫度能夠達到150華氏度，而這種淺色的屋面在同等的照射條件下可以減少到50華氏度。
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另外，較高的屋面和穹頂也能夠讓溫度升高，而灰空間門廊和雨棚則可以為室內空間遮擋太陽。總的來說，材料和結構結合考慮能夠減少使用者對於空調的依賴，同時減少有害氣體的排放。
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