Ju varmare det blir, desto fler drar igång luftkonditioneringen (AC). Faktiskt, AC blomstrar i nationer över hela världen:det förutspås att cirka två tredjedelar av världens hushåll skulle kunna ha en luftkonditionering år 2050, och efterfrågan på energi för att kyla byggnader kommer att tredubblas.

Men om inte energin kommer från förnybara källor, all den ökade efterfrågan kommer att generera mer utsläpp av växthusgaser, som bidrar till den globala uppvärmningen – och naturligtvis, till varmare somrar. Det är en ond cirkel - men byggnader kan utformas för att hålla värmen ute, utan att bidra till klimatförändringarna.

1. Fönster och skuggning

Att öppna fönster är ett vanligt sätt som människor försöker kyla byggnader - men luften inuti blir lika varm som utanför. Faktiskt, det enklaste sättet att hålla värmen ute är med bra isolering och välplacerade fönster. Eftersom solen står högt på sommaren, yttre horisontell skuggning som överhäng och jalusier är riktigt effektiva.

Öst- och västervända fönster är svårare att skugga. Persienner och gardiner är inte bra eftersom de blockerar utsikten och dagsljuset, och om de är placerade innanför fönstret, värmen kommer faktiskt in i byggnaden. Av denna anledning, externa fönsterluckor - som de som ofta ses på gamla byggnader i Frankrike och Italien - är att föredra.

2. Färger och glasyr

Det är numera vanligt att tak målas med speciella pigment som är designade för att reflektera solstrålning – inte bara inom det synliga ljusområdet, men också det infraröda spektrumet. Dessa kan sänka yttemperaturen med mer än 10°C, jämfört med konventionell färg. Högpresterande solglas på fönster hjälper också, med beläggningar som är "spektralt selektiva", vilket innebär att de håller solens värme ute men släpper in dagsljus.

Det finns också fotokrom glas, som ändrar transparens beroende på ljusets intensitet (som vissa solglasögon) och termokromisk glasning, som blir mörkare när det är varmt, som också kan hjälpa. Även termokroma färger, som absorberar ljus och värme när det är kallt, och reflektera det när det är varmt, håller på att utvecklas.

3. Byggmaterial

Byggnader som är gjorda av sten, tegel eller betong, eller inbäddad i marken, kan känna sig kallare tack vare den höga "termiska massan" av dessa material - det vill säga deras förmåga att absorbera och avge värme långsamt, och därmed jämna ut temperaturerna över tiden, gör dagen svalare och natten varmare. Om du någonsin har besökt en stenkyrka mitt i den italienska sommaren, du kommer förmodligen ha känt denna kylande effekt i aktion.

Tyvärr, moderna byggnader har ofta liten termisk massa, eller material med hög termisk massa är täckta med gipsskivor och mattor. Även timmer används i allt större utsträckning inom byggnation, och samtidigt som att göra byggnader av trä generellt sett har lägre miljöpåverkan, dess termiska massa är fruktansvärd.

4. Hybrid- och fasförändringsmaterial

Medan betong har en hög termisk massa, det är extremt energikrävande att producera:8 % till 10 % av världens koldioxidutsläpp (CO₂) kommer från cement. Alternativ som hybridsystem, består av trä tillsammans med betong, används i allt större utsträckning inom konstruktion, och kan bidra till att minska miljöpåverkan, samtidigt som den ger önskad termisk massa.

Annan, mer spännande lösning är fasförändringsmaterial (PCM). Dessa anmärkningsvärda material kan lagra eller frigöra energi i form av latent värme, när materialet ändrar fas. Så när det är kallt, ämnet övergår till fast fas (det fryser), och släpper ut värme. När det blir flytande igen, materialet absorberar värme, ger en kylande effekt.

PCM kan ha ännu större termisk massa än stenar eller betong – forskning har visat att dessa material kan sänka de inre temperaturerna med upp till 5°C. Om det läggs till i en byggnad med AC, de kan minska elförbrukningen från kylning med 30 %.

PCM har hyllats som en mycket lovande teknik av forskare, och finns kommersiellt tillgängliga - ofta i takplattor och väggpaneler. Ack, tillverkningen av PCM är fortfarande energikrävande. Men vissa PCM kan orsaka en fjärdedel av de CO₂-utsläpp som andra gör, så att välja rätt produkt är nyckeln. Och tillverkningsprocesser bör bli mer effektiva över tiden, gör PCM allt mer värt besväret.

5. Vattenavdunstning

Vatten absorberar värme och avdunstar, och när den stiger, det trycker kallare luft nedåt. Detta enkla fenomen har lett till utvecklingen av kylsystem, som använder sig av vatten och naturlig ventilation för att sänka temperaturen inomhus. Tekniker som används för att avdunsta vatten inkluderar användning av sprutor, finfördelningsmunstycken (för att skapa en dimma), våta kuddar eller porösa material, såsom keramiska förångare fyllda med vatten.

Vattnet kan förångas i torn, vindfångare eller dubbla hudväggar – vilken funktion som helst som skapar en kanal där varm luft och vattenånga kan stiga upp, medan kall luft sjunker. Sådana system kan vara riktigt effektiva, så länge vädret är relativt torrt och systemet kontrolleras noggrant – så låga temperaturer som 14°C till 16°C har rapporterats i flera byggnader.

Men innan vi blir för entusiastiska över alla dessa nya teknologier, låt oss gå tillbaka till grunderna. Ett enkelt sätt att säkerställa att AC inte bidrar till den globala uppvärmningen är att förse den med förnybar energi - i det varma vädret, solenergi verkar vara det självklara valet, men det tar pengar och utrymme. Faktum kvarstår, byggnader kan inte längre designas utan att överväga hur de reagerar på värme – glasskyskrapor, till exempel, borde bli föråldrad. Istället, välisolerade tak och väggar är avgörande vid mycket varmt väder.

Allt som använder el i byggnader ska vara så energieffektivt som möjligt. Belysning, datorer, diskmaskiner och tv-apparater använder alla el, och producerar oundvikligen lite värme—dessa bör stängas av när de inte används. På det sättet, vi kan alla hålla oss så coola som möjligt, hela sommaren.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.