थंड छप्पर आणि फुटपाथ: भारतीय शहरांमध्ये उष्णता बेट कमी करण्यासाठी आर्किटेक्टची हँडबुक

भारताचे शहरीकरण वेगाने होत आहे. तरीही भारतीय शहरे शहरी उष्णतेच्या बेटाच्या परिणामाशी झुंजत आहेत, जिथे एकाग्र काँक्रीट पृष्ठभाग उष्णता अडकवतात आणि उबदार शहरे आसपासच्या ग्रामीण भागांपेक्षा जास्त गरम असतात. शहरी भागात उन्हाळ्याचे कमाल तापमान ५०°C पर्यंत पोहोचत असल्याने, उष्ण बेटे आरोग्याला धोका निर्माण करतात, ऊर्जेच्या थंडपणाची मागणी वाढवतात आणि शहरांच्या राहण्यायोग्यतेवरही मर्यादा घालतात.

भारतीय वास्तुविशारद, बांधकाम व्यावसायिक आणि धोरणकर्ते हवामान-प्रतिसादात्मक डिझाइनद्वारे उष्णतेच्या बेटाच्या परिणामांना कसे आळा घालू शकतात? उच्च-परावर्तन बांधकाम साहित्य एक सोपा पण शक्तिशाली उपाय देतात. अधिक सूर्यप्रकाश परावर्तित करून, परावर्तित छप्पर आणि थंड फुटपाथ सारख्या उष्णता-शमन करणाऱ्या पृष्ठभागांमुळे कमाल सभोवतालचे तापमान 2-5°C ने कमी होऊ शकते.

भारतातील शहरी उष्ण बेटांचा परिणाम समजून घेणे

भारतातील शहरी परिवर्तन समृद्धी आणते पण शहरी उष्णतेच्या बेटाची समस्या तीव्र करते. दुपारचे उच्च तापमान शेजारच्या ग्रामीण भागांपेक्षा सरासरी ३-५° जास्त असल्याने भारतातील प्रगतीशील शहरांवर ताण येतो.

शहरी उष्णता बेटे कशामुळे निर्माण होतात?

शहरांमध्ये सौर उष्णता टिकवून ठेवणाऱ्या सांद्रित फुटपाथ आणि इमारतींमुळे शहरी उष्णता बेटे निर्माण होतात. हिरवीगार जागा आणि ओलावायुक्त माती उष्णता शोषून घेणाऱ्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागांनी बदलल्याने शहरी थंडावा मर्यादित होतो. उंच इमारती उष्णता आणखी अडकवतात. एअर कंडिशनिंग, वाहने आणि उद्योगांमधून वाया जाणारी उष्णता देखील शहरी थर्मोस्टॅटला वरच्या दिशेने ढकलते.

भारतीय शहरे आणि समुदायांवर होणारा परिणाम

हैदराबाद ते भुवनेश्वर पर्यंतच्या भारतीय महानगरांमधील अभ्यासातून शहरी परिसर उष्ण असल्याचे सिद्ध झाले आहे. उच्च तापमानामुळे साखळी प्रतिक्रिया निर्माण होतात ज्यामुळे प्रदूषण, ऊर्जा खंडित होणे आणि आरोग्य धोके तीव्र होतात.

दीर्घकाळ उष्णतेच्या संपर्कात राहिल्याने दरवर्षी १००० हून अधिक भारतीयांचा मृत्यू होतो. उष्ण शहरांमुळे श्वसनाचा ताण आणि वेक्टर आजार वाढतात. अभ्यासानुसार भारतात दरवर्षी १००,००० हून अधिक शहरी मृत्यू उष्ण बेटाच्या परिणामामुळे होतात.

उष्णतेचे बेटे ही राहण्यायोग्य, लवचिक आणि शाश्वत भारतीय शहरे बांधण्यासाठी आधीच अडचणीत असलेल्या शहरांसाठी हवामान अनुकूलनाची अत्यावश्यकता निर्माण करतात.

उच्च-परावर्तन सामग्रीमागील विज्ञान

भारतातील शहरी भागाच्या ६५% पेक्षा जास्त भाग इमारतींनी व्यापलेला आहे. पृष्ठभाग सूर्यप्रकाशाशी कसे संवाद साधतात याचा सभोवतालच्या तापमानवाढ किंवा थंडपणावर जोरदार परिणाम होतो. ७५% पेक्षा जास्त सौरऊर्जेचे परावर्तन करून , उच्च-परावर्तन बांधकाम साहित्य उष्णता शोषण कमी करते ज्यामुळे महानगरांना आराम मिळतो.

उच्च-परावर्तन साहित्य कसे कार्य करते

अल्बेडोमध्ये पदार्थ वेगळे असतात : त्यांची सौर परावर्तकता. उच्च-अल्बेडो पांढरे किंवा हलक्या रंगाचे पृष्ठभाग सूर्यप्रकाश परावर्तित करतात ज्यामुळे शहरे अधिक आरामशीर राहतात. पदार्थांमध्ये थर्मल उत्सर्जन देखील भिन्न असते, ज्यामुळे इमारतींमध्ये उष्णता वातावरणात सोडली जाते. उच्च-अल्बेडो, उच्च-उत्सर्जन पृष्ठभाग प्रभावीपणे थंड राहतात आणि शहरी उष्णता रात्रीच्या थंड आकाशात पसरवतात.

इमारत बांधकामात हाय-अल्बेडो मटेरियलचे गुणधर्म

पांढऱ्या किंवा हलक्या रंगाच्या, गुळगुळीत पदार्थांपासून उच्च सौर परावर्तन होते जे प्रकाश शोषण मर्यादित करतात. उच्च थर्मल उत्सर्जन वातावरणातील इन्फ्रारेड उष्णता सोडण्यावर परिणाम करणाऱ्या पृष्ठभागावरील कोटिंगच्या प्रकारांवर अवलंबून असते. ग्लेझ्ड क्ले टाइल्स, पांढरे सिमेंट काँक्रीट आणि अॅक्रेलिक पांढरे रंग यांसारख्या पदार्थांमध्ये ९०% पेक्षा जास्त परावर्तन असते . प्रगत थंड कोटिंग्जमध्ये ९५% पर्यंत उत्सर्जन होते.

विचारपूर्वक केलेली सामग्री निवड आणि पृष्ठभागाचे कोटिंग्ज अल्बेडो आणि उत्सर्जनाला अनुकूल करतात - भारतातील विस्तारत असलेल्या बांधलेल्या वातावरणातून उष्णता नष्ट करण्यासाठी जुळ्या कळा.

उच्च-प्रतिबिंब छप्पर: शहरी भारतातील एक गेम-चेंजर

वर्षभर सूर्याचे कोन जास्त असल्याने, भारतातील परिसर प्रखर सूर्यप्रकाशात तळलेले असतात. थंड छप्परांमुळे उष्णता परावर्तित होते आणि ती घरात जमा होण्यापूर्वीच ऊर्जा-केंद्रित एअर कंडिशनिंगची आवश्यकता असते.

भारतीय हवामानात परावर्तित छतांचे फायदे

भारतातील छताच्या पृष्ठभागावरील मोठे क्षेत्र असल्याने पांढऱ्या छतांमुळे प्रभावी वातावरणीय थंडावा मिळतो. सूर्यप्रकाशाचे परावर्तन दिवसा घरातील अतिउष्णतेला प्रतिबंधित करते आणि थर्मल आराम पाचपट वाढवते.

थंड छतांमुळे घरातील तापमान ५°C पेक्षा जास्त कमी होते ज्यामुळे एअर कंडिशनिंगची गरज २०-३०% कमी होते . परावर्तित छतांमुळे शहरी ऊर्जेचा भार कमी होऊन भारताची वार्षिक वीज तूट देखील कमी होते. आयआयटी-हैदराबादच्या ऐतिहासिक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की संपूर्ण शहरात थंड छतांची अंमलबजावणी केल्याने हैदराबादमध्ये पारंपारिक काळी छत असलेल्या परिसरांपेक्षा २-४°C तापमान थंड राहू शकते .

रिफ्लेक्टीव्ह रूफिंग सोल्यूशन्सची अंमलबजावणी करणे

भारतातील विविध हवामान आणि स्थापत्य शैलींसाठी कोणते छप्पर साहित्य सौर परावर्तन अनुकूल करते? पारंपारिक पांढरे चुना किंवा सिमेंट पृष्ठभाग कमी उत्पन्न असलेल्या घरांसाठी स्वस्त परावर्तक संरक्षण देतात. मेट्रो छतांना आता पॉलिमर कोटिंग्ज, ग्लेझ्ड टाइल्स, धातू किंवा थंड रंगाच्या टेराकोटाने अपग्रेड केले जाते जे ७०% पेक्षा जास्त सूर्यप्रकाश परावर्तित करते.

सौर-परावर्तक छतांना प्रोत्साहन देण्यासाठी राष्ट्रीय इमारत संहितेतील प्रोत्साहने त्यांच्या मुख्य प्रवाहातील बांधकामांना चालना देतील आणि वीज बचत करतील.

थंड फुटपाथ: भारतीय शहरांमध्ये शहरी उष्णता कमी करणे

शहरी कॅन्यन पृष्ठभागांपैकी फक्त ३५% इमारती इमारती आहेत. रस्ते, पार्किंग लॉट आणि पदपथांवर उष्णतेला उत्तेजन देणारे फरसबंदी पृष्ठभाग सिंहाचा वाटा व्यापतात. गडद बिटुमिनस फरसबंदी ९०% पर्यंत सौर किरणे शोषून घेतात, ज्यामुळे भारतीय काँक्रीट जंगले थर्मल प्रेशर कुकरमध्ये रूपांतरित होतात.

हवेशीर, हिरव्यागार परिसरांसोबत सभोवतालची उष्णता कमी करण्यासाठी परावर्तित फुटपाथसह थंड स्ट्रीटस्केपिंग अत्यंत महत्वाचे आहे .

उष्णता कमी करण्यात थंड फुटपाथची भूमिका

उच्च-अल्बेडो मटेरियल वापरुन, थंड फुटपाथ सूर्यप्रकाश परावर्तित करतात ज्यामुळे पृष्ठभाग पारंपारिक डांबरापेक्षा थंड राहतात. उच्च-अल्बेडो काँक्रीट, अॅक्रेलिक रीसरफेसिंग किंवा हलक्या रंगाचे फरसबंदी दगड पृष्ठभागाचे तापमान ११°C पेक्षा जास्त कमी करतात. फिनिक्स, लास वेगास आणि अथेन्समधील थंड रस्ते स्वीकारल्याने वातावरणीय थंडी २-४°C ने वाढण्याची पुष्टी होते.

केस स्टडीज: भारतीय शहरी भागात यशस्वी अंमलबजावणी

भारताच्या शहरी सूक्ष्म हवामानाला आकार देण्यासाठी नाविन्यपूर्ण प्रकल्प थंड फुटपाथची व्यवहार्यता दर्शवितात.

• हैदराबादमध्ये, पायलट इको-फ्रेंडली रोड १६०० चौरस मीटर उंचावला गेला ज्यामध्ये उच्च-परावर्तन काँक्रीटचा वापर करण्यात आला ज्यामुळे पृष्ठभागाचे तापमान १४°C पर्यंत कमी झाले.
• अहमदाबादच्या १० शहरांमधील ठिकाणी ३ वर्षांच्या कूल पेव्हमेंट ट्रायलमध्ये व्हाईट-टॉपिंग, मायक्रो-सरफेसिंग आणि इंटरलॉकिंग पेव्हर्स वापरून कमाल सभोवतालचे तापमान २-५° सेल्सिअसने कमी केले.
• तामिळनाडू शहरी प्रमुख पायाभूत सुविधांनी चेन्नईतील १००० किमी पेक्षा जास्त रस्त्यांचे अपग्रेडेशन हाय-अल्बेडो काँक्रीट वापरून केले, ज्यामुळे प्रभावी परिणाम दिसून आले - पृष्ठभागाचे तापमान १० अंश सेल्सिअसने कमी झाले आणि सभोवतालचे तापमान ३ अंश सेल्सिअसने कमी झाले.

भारतीय शहरांमध्ये हाय-अल्बेडो मटेरियलसाठी आर्किटेक्टचे मार्गदर्शक

वास्तुशिल्पीय डिझाइनचा परिसराच्या उष्णतेवर खोलवर प्रभाव पडतो. घरातील आणि बाहेरील जागा थंड ठेवण्यासाठी वास्तुविशारद सौर-परावर्तक साहित्याचा वापर कसा करू शकतात?

भारतीय हवामानासाठी योग्य साहित्य निवडणे

• थर्मल कामगिरी सुधारण्यासाठी कोटा दगड, चुन्याचे कोटिंग्ज, मातीच्या फरशा किंवा पांढरे काँक्रीट यासारख्या स्थानिक पारंपारिक साहित्यांना प्राधान्य द्या.
• उष्णता परावर्तित करणारे उच्च-अल्बेडो भिंतीचे आवरण, धातूचे छप्पर किंवा छताचे पत्रे निर्दिष्ट करा.
• सौरऊर्जेचा वापर कमी करण्यासाठी थर्मल इन्सुलेशन, डबल ग्लेझिंग आणि नैसर्गिक सावलीचा वापर करा.
• शहरी हिरवळीच्या जागा आणि पाणवठ्यांना प्रोत्साहन द्या, उष्णता शोषण संतुलित करा.

थर्मल कम्फर्टसाठी डिझाइन विचार

• घरातील उष्णता टाळण्यासाठी खिडक्या थेट सूर्यप्रकाशापासून दूर ठेवा.
• साइट ट्रीज, ओव्हरहॅंग्स किंवा लूव्हर्स उन्हाळ्यातील सूर्याच्या कोनांना रोखतात आणि हिवाळ्यातील सौरऊर्जा वाढवतात.
• थंड वाऱ्यांचा वापर करून सक्रिय डिझाइन आणि नैसर्गिक वायुवीजन यांना प्रोत्साहन द्या.
• घरातील तापमान नियंत्रित करणारे उघडे काँक्रीट सारखे उच्च-औष्णिक वस्तुमान असलेले पदार्थ निर्दिष्ट करा.

विचारपूर्वक साहित्य निवडी आणि निष्क्रिय हवामान-केंद्रित वास्तुकला भारतातील गतिमान शहरांमध्ये शहरी आणि अंतर्गत उष्णता कमी करणाऱ्या ऊर्जेच्या मागणीला आळा घालते.

धोरण आणि उपक्रम: शाश्वत शहरी विकासाला पाठिंबा देणे

महत्त्वाकांक्षी स्मार्ट सिटी उद्दिष्टांमध्ये शहरी उष्णतेचा ताण कमी करण्यासाठी राष्ट्रीय निर्देश, इमारत संहिता आणि शाश्वतता प्रमाणपत्रे आता सौर-प्रतिबिंबित डिझाइनला प्रोत्साहन देतात.

भारताचा हवामान कृती आराखडा आणि स्मार्ट सिटीज मिशन

हवामान बदलावरील राष्ट्रीय कृती आराखडा उष्णतेच्या प्रतिकारशक्तीला प्राधान्य देतो. वातानुकूलन भार कमी करण्यासाठी निवासी इमारतींसाठी २०१७ च्या ऊर्जा संवर्धन इमारत संहितेत थंड छताच्या आदेशाचा समावेश आहे. अहमदाबादचा उष्णता कृती आराखडा उष्णतेला अनुकूल असलेल्या भारतीय शहरांसाठी सर्वोत्तम पद्धतीचा आराखडा सादर करतो.

स्मार्ट सिटीज मिशनमध्ये शाश्वत हवामान-प्रतिसाद देणारे शहरी विकास अधोरेखित केले आहे. सुरतचे मॉडेल सौर-प्रतिबिंबित करणारे परिसर पृष्ठभागाचे तापमान ७°C पर्यंत थंड ठेवतात. सौर बचत स्पष्ट झाल्यानंतर इतर शहरे आता थंड छतावरील इमारतींच्या नियमांचे अनुकरण करतात.

भारतातील LEED प्रमाणन आणि शहरी नियोजन

इंडियन ग्रीन बिल्डिंग कौन्सिलच्या अग्रगण्य LEED रेटिंग सिस्टीममध्ये आता शाश्वत साइट्स अंतर्गत उष्णता बेट कमी करण्यासाठी क्रेडिट्स समाविष्ट आहेत . LEED v4.1 मधील अलीकडील अद्यतने हीट आयलंड मिटिगेशनला एक पूर्वअट म्हणून फ्रेम करतात जे स्मार्ट ग्रोथ प्लॅनिंगला थंड छप्पर, शहरी वनीकरण आणि हिरव्या जागांसह एकत्रित करते.

शाश्वत प्राधान्यक्रम रुजत असताना, वास्तुविशारद, विकासक आणि स्थानिक नागरी संस्थांमध्ये राहण्यायोग्य भारतीय शहरे बांधण्यासाठी सौर-प्रतिबिंबित डिझाइनला अधिकाधिक प्राधान्य मिळत आहे.

निष्कर्ष

शहरी उष्णतेचे बेटे आरोग्याला धोका निर्माण करतात, ऊर्जेचा खर्च वाढवतात आणि भारतीय शहरे राहण्यायोग्य बनतात. शहरी तापमानवाढीमुळे एअर कंडिशनिंगची आवश्यकता निर्माण होत असल्याने, वीजेपासून वंचित असलेल्या या राष्ट्राला विजेचा अपव्यय परवडत नाही.

उच्च-परावर्तन उपाय थंड छप्पर आणि रस्त्यांच्या दृश्यांद्वारे सभोवतालच्या उष्णतेला आळा घालण्यासाठी स्वस्त साहित्य-आधारित हस्तक्षेप देतात. सौर-परावर्तन डिझाइन घरातील उष्णता आणि वातानुकूलन भार कमी करते आणि सार्वजनिक आरोग्यासाठी फायदेशीर उन्हाळ्याचे कमाल तापमान कमी करते.

बांधकामाच्या वातावरणावर त्यांचे वर्चस्व असल्याने, वास्तुविशारद आणि नियोजक स्थानिक शहरी तापमानवाढ रोखण्यासाठी एक अनोखी संधी उपलब्ध करून देतात. सध्या सुरू असलेल्या प्रयोगांमुळे भारतीय शहरे अक्षरशः अनेक अंशांनी थंड करण्यासाठी उच्च-अल्बेडो सामग्रीची क्षमता अधोरेखित होत असताना, महत्त्वाकांक्षी, स्मार्ट सिटी उद्दिष्टांमध्ये व्यापक अवलंबनामुळे परिवर्तनीय उष्णता आराम मिळू शकतो. सौर-प्रतिबिंबित डिझाइन भारतातील वेगाने विकसित होणाऱ्या शहरी केंद्रांसाठी स्थानिक लवचिकता वाढवते आणि शाश्वतता परिणाम वाढवते.