Светоотражающие поверхности (климатическая техника)

Альбедо нескольких типов крыш

Отражающие поверхности могут обеспечить высокие солнечные отражательную способность (способность отражать видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые длины волн солнца , уменьшая передачу тепла к поверхности) и высоким тепловым излучательной (способность излучать впитывается, или не отражаются, солнечная энергия). ^[1] Отражающие поверхности - это форма геоинженерии .

Самый известный тип отражающей поверхности - это «холодная крыша». Хотя холодные крыши в основном ассоциируются с белыми крышами, они бывают разных цветов и материалов и доступны как для коммерческих, так и для жилых зданий. Сегодняшние холодные кровельные пигменты позволяют изделиям из металлических кровель иметь рейтинг EnergyStar в темных тонах, даже в черном.

Светоотражающие автомобили или прохладные автомобили отражают больше солнечного света, чем темные автомобили, что снижает количество тепла, передаваемого в салон автомобиля. Таким образом, это помогает снизить потребность в кондиционировании воздуха, расход топлива и выбросы парниковых газов и загрязнителей городского воздуха. ^[2]

Парковки классного цвета - это парковки, сделанные со светоотражающим слоем краски. ^{[3] Для} прохладных тротуаров, которые предназначены для отражения солнечного излучения, могут использоваться модифицированные смеси, отражающие покрытия, проницаемые тротуары и тротуары с растительностью. ^[4]

Преимущества прохладных крыш [ править ]

Холодные крыши в более жарком климате могут принести как немедленные, так и долгосрочные выгоды, в том числе:

• Экономия до 15% годового потребления энергии для кондиционирования воздуха в одноэтажном здании ^[5]
• Помощь в смягчении эффекта городского острова тепла . ^[6]
• Снижение загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов , а также значительная компенсация теплового воздействия выбросов парниковых газов. ^[7]

Холодные крыши позволяют экономить энергию на охлаждение жарким летом, но могут увеличивать тепловую нагрузку в холодные зимы. ^[8] Таким образом, чистая экономия энергии холодных крыш зависит от климата. Однако исследование энергоэффективности 2010 г. ^[9], посвященное этому вопросу для коммерческих зданий с кондиционированием воздуха в Соединенных Штатах, показало, что экономия на летнее охлаждение обычно перевешивает расходы на отопление зимой даже в холодном климате вблизи границы между Канадой и США, что дает экономию в обоих случаях. электричество и выбросы. Без надлежащей программы обслуживания для поддержания чистоты материала экономия энергии на холодных крышах может со временем уменьшиться из-за ухудшения альбедо и загрязнения. ^[10]

Исследования и практический опыт деградации кровельных мембран в течение ряда лет показали, что солнечное тепло является одним из самых мощных факторов, влияющих на долговечность. Высокие температуры и большие колебания, сезонные или ежедневные, на уровне кровли отрицательно сказываются на долговечности кровельных мембран. Уменьшение резких перепадов температуры снизит вероятность повреждения мембранных систем. Покрытие мембран материалами, отражающими ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, уменьшит повреждение, вызванное ультрафиолетовым излучением и термической деградацией. Белые поверхности отражают более половины попадающего на них излучения, а черные - почти все. Кровельные мембраны с белым или белым покрытием или покрытие из белого гравия, по-видимому, являются лучшим подходом к решению этих проблем, когда мембраны должны подвергаться воздействию солнечного излучения.^[11]

Если бы все городские плоские крыши в теплом климате были побелены, результирующее увеличение глобальной отражательной способности на 10% компенсировало бы эффект потепления в виде 24 гигатонн выбросов парниковых газов, что эквивалентно снятию с дороги 300 миллионов автомобилей на 20 лет. Это связано с тем, что белая крыша площадью 93 квадратных метра (1000 квадратных футов) компенсирует 10 тонн углекислого газа в течение своего 20-летнего срока службы. ^[12] В практическом примере 2008 года ^[13]Из-за крупномасштабного охлаждения из-за повышенной отражательной способности было обнаружено, что в провинции Альмерия, Южная Испания, охлаждение на 1,6 ° C (2,9 ° F) за период 20 лет по сравнению с окружающими регионами, произошло в результате теплиц, покрытых полиэтиленом. устанавливаются на обширной территории, которая раньше была открытой пустыней. Летом фермеры белят эти крыши, чтобы охладить растения.

Когда солнечный свет падает на белую крышу, большая его часть отражается и проходит через атмосферу в космос. Но когда солнечный свет падает на темную крышу, большая часть света поглощается и переизлучается в гораздо более длинных волнах, которые поглощаются атмосферой. (Газы в атмосфере, которые наиболее сильно поглощают эти длинные волны, были названы «парниковыми газами»). ^[14]

Исследование 2012 года, проведенное учеными из Университета Конкордия, включало переменные, аналогичные тем, которые использовались в Стэнфордском исследовании (например, реакция облаков), и подсчитало, что развертывание прохладных крыш и тротуаров в городах по всему миру вызовет глобальный охлаждающий эффект, эквивалентный компенсации до 150 гигатонн энергии. Выбросы углекислого газа - достаточно, чтобы увести любую машину в мире с дороги на 50 лет. ^{[15] [16]}

Недостатки [ править ]

Исследование 2011 года, проведенное учеными из Стэнфордского университета, показало, что, хотя светоотражающие крыши снижают температуру в зданиях и смягчают « эффект городского теплового острова », на самом деле они могут повышать глобальную температуру. ^{[17] [18]} В исследовании отмечается, что в нем не учтено сокращение выбросов парниковых газов в результате энергосбережения в зданиях.(годовая экономия энергии на охлаждение минус годовой штраф за отопление), связанных с холодными крышами (это означает, что нужно будет использовать больше энергии для обогрева жилого помещения из-за уменьшения тепла от солнечного света зимой). Однако это относится только к тем областям, где есть низкие зимние температуры - не тропический климат. Кроме того, дома в районах, где зимой выпадает снег, вряд ли получат значительно больше тепла от более темных крыш, поскольку большую часть зимы они будут находиться под снегом. В ответном документе под названием «Прохладные крыши и глобальное похолодание», подготовленном исследователями группы Heat Island в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, были высказаны дополнительные опасения по поводу достоверности этих результатов, ссылаясь на признанную авторами неопределенность статистически незначимых численных результатов.и недостаточная детализация в анализе местного вклада в глобальную обратную связь.^[19]

Кроме того, исследование 2012 года в Калифорнийском университете инженерной школы Джейкобса в Сан-Диего , посвященное взаимодействию между отражающими покрытиями и зданиями, показало, что, если соседние здания не оснащены отражающим стеклом или другими смягчающими факторами, солнечное излучение отражается от светлых тротуаров. может повысить температуру в близлежащих зданиях, увеличивая потребность в кондиционировании воздуха и увеличивая потребление энергии. ^[20]

В 2014 году группа исследователей во главе с Матей Георгеску, доцентом факультета географических наук и городского планирования Университета штата Аризона и старшим научным сотрудником Глобального института устойчивости , исследовала относительную эффективность некоторых из самых общие адаптационные технологии, направленные на снижение потепления в результате расширения городов. Результаты исследования показывают, что эффективность городских адаптационных технологий может противодействовать этому повышению температуры, но также меняется в зависимости от сезона и географической зависимости. ^[21]

В частности, то, что работает в Центральной долине Калифорнии, например прохладные крыши, не обязательно дает те же преимущества другим регионам страны, например Флориде. Оценка последствий, выходящих за рамки приповерхностных температур, таких как осадки и потребность в энергии, выявляет важные компромиссы, которые часто не учитываются. Было установлено, что прохладные крыши особенно эффективны для некоторых участков в летнее время. Однако зимой эти же стратегии адаптации к городской среде, когда они используются в северных районах, дополнительно охлаждают окружающую среду и, следовательно, требуют дополнительного обогрева для поддержания уровня комфорта. «Экономия энергии, полученная в течение летнего сезона для некоторых регионов, почти полностью теряется в течение зимнего сезона», - сказал Георгеску. Во Флориде и в меньшей степени в юго-западных штатахесть совсем другой эффект, вызванный прохладными крышами. «Во Флориде наше моделирование показывает значительное сокращение количества осадков», - сказал он. «Установка прохладных крыш приводит к уменьшению количества осадков на 2–4 миллиметра в день, что является значительным количеством (почти 50 процентов), которое будет иметь последствия для воды. доступность, уменьшение стока и негативные последствия для экосистем. Для Флориды прохладные крыши могут быть не лучшим способом борьбы с городским островом тепла из-за этих непредвиденных последствий ». В целом, исследователи предполагают, что разумное планирование и выбор дизайна должны быть рассмотрены в попытке противодействовать повышению температуры, вызванному разрастанием городов и парниковыми газами. Они добавляют, что «изменение климата, вызванное городами, зависит от конкретных географических факторов, которые необходимо оценивать при выборе оптимальных подходов.в отличие от универсальных решений ".^[22]

Серия руководств по передовым энергетическим проектам была разработана в сотрудничестве с ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха), AIA ( Американский институт архитекторов ), IESNA (Общество инженеров по освещению Северной Америки), USGBC (США). Совет по экологическому строительству) и Министерство энергетики США (Министерство энергетики США) в 2011 году. Эти руководства были нацелены на достижение 50% экономии энергии в построении здания с нулевым потреблением энергии и охватывали типы зданий: от малых до средних офисных зданий, от средних до больших. Здания розничной торговли, большие больницы и здания школ K-12. В климатических зонах 4 и выше рекомендуется следоватьСтандарт ASHRAE 90.1 для отражающей способности крыш, который в настоящее время не требует, чтобы крыши отражали в этих зонах. В климатических зонах 4 и выше холодные крыши не являются рекомендуемой стратегией проектирования. ^[23]

В 2011 г. в сотрудничестве с Министерством энергетики США и PNNL (Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией) была разработана серия руководств по усовершенствованной энергетической модернизации «Практические способы повышения энергетических показателей». Торговые и офисные здания, которые могут повысить свою энергоэффективность. Холодные крыши рекомендуются не для всех мест. «Эта мера, вероятно, более рентабельна в зоне жаркого и влажного климата с продолжительным периодом похолодания, чем, например, в зоне очень холодного климата. Для зданий, расположенных в теплом климате, эта мера заслуживает рассмотрения ». ^{[24] [25]}

Ассоциация Развития Медь провела несколько исследований, начиная с 2002 года, на котором были рассмотрены повышенные температуры проводки внутри трубопроводов на уровне и выше различных материалов цвет крыши. Результаты пришли к выводу, что температуры над прохладными крышами были выше, чем у кровельных материалов более темного цвета. Это иллюстрирует идею, согласно которой отклоненное солнечное излучение, когда ему препятствует оборудование на крыше, трубопроводы или другие материалы, будет подвергаться тепловому воздействию излучения. ^[26]

Согласно «Руководству по выбору прохладных крыш» Министерства энергетики США : «Холодные крыши следует рассматривать в контексте вашего окружения. Относительно легко указать прохладную крышу и спрогнозировать экономию энергии, но некоторые размышления на будущее могут предотвратить другие головные боли. Задайте этот вопрос перед установкой прохладной крыши: куда уйдет отраженный солнечный свет? Яркая, отражающая крыша могла отражать свет и тепло в более высокие окна более высоких соседних зданий. В солнечную погоду это может вызвать неприятные блики и нежелательное тепло для вас или ваших соседей. Избыточное тепло, вызванное отражениями, увеличивает потребление энергии для кондиционирования воздуха, сводя на нет некоторые преимущества экономии энергии от прохладной крыши ». ^[27]

По данным Министерства энергетики США«Рекомендации по выбору прохладных крыш» по содержанию холодных крыш: «По мере того, как холодная крыша становится грязной из-за загрязнения, пешеходного движения, отложений ветром мусора, скопившейся воды, роста плесени или водорослей, ее отражательная способность будет снижаться, что приводит к к более высоким температурам. Особенно грязные крыши могут работать значительно хуже, чем указано на этикетках продуктов. Грязь от пешеходного движения можно свести к минимуму, указав специальные пешеходные дорожки или ограничив доступ к крыше. На крутых наклонных крышах меньше проблем с накоплением грязи, потому что дождевая вода может больше легко смывает грязь и мусор. Некоторые холодные поверхности крыши являются «самоочищающимися», что означает, что они легче сбрасывают грязь и могут лучше сохранять свою отражательную способность. Очистка холодной крыши может восстановить коэффициент отражения солнечного света, близкий к установленному.Всегда уточняйте у производителя кровли правильную процедуру очистки, так как некоторые методы могут повредить вашу крышу. Хотя, как правило, чистка крыши только для экономии энергии является неэффективной с точки зрения затрат, очистка крыши может быть интегрирована в качестве одного из компонентов программы текущего обслуживания вашей крыши. Поэтому лучше всего оценивать экономию энергии на основе значений коэффициента отражения солнечного излучения, а не значений чистой кровли ».^[27]

Свойства [ править ]

Когда солнечный свет попадает на темную крышу, около 15% его отражается обратно в небо, но большая часть его энергии поглощается системой крыши в виде тепла. Холодные крыши отражают значительно больше солнечного света и поглощают меньше тепла, чем традиционные темные крыши ^[28]

Есть два свойства, которые используются для измерения эффекта холодных крыш:

• Коэффициент отражения солнечного света, также известный как альбедо , - это способность отражать солнечный свет. Он выражается либо в виде десятичной дроби, либо в процентах. Значение 0 указывает, что поверхность поглощает всю солнечную радиацию , а значение 1 (или 100%) представляет общую отражательную способность.
• Тепловая эмиссия - это способность выделять поглощенное тепло. Он также выражается либо в виде десятичной дроби от 0 до 1, либо в процентах.

Другой метод оценки прохлады - это индекс солнечного отражения (SRI), который объединяет как коэффициент отражения, так и коэффициент излучения в одном значении. SRI измеряет способность крыши отводить солнечное тепло, определяемое таким образом, что стандартный черный цвет (коэффициент отражения 0,05, коэффициент излучения 0,90) равен 0, а стандартный белый цвет (коэффициент отражения 0,80, коэффициент излучения 0,90) равен 100. ^[29]

Идеальный SRI составляет приблизительно 122, значение для идеального зеркала, которое не поглощает солнечный свет и имеет очень низкий коэффициент излучения. Единственный практичный материал, который приближается к этому уровню, - нержавеющая сталь с индексом SRI 112. Крыши с высокой отражательной способностью и низким коэффициентом излучения постоянно поддерживают температуру, очень близкую к окружающей, предотвращая приток тепла в жаркий климат и сводя к минимуму потери тепла в холодном климате. Крыши с высоким коэффициентом излучения имеют гораздо более высокие потери тепла в холодном климате при тех же значениях теплоизоляции.

Калькулятор экономии на кровле [ править ]

Калькулятор экономии на крышах (RSC) - это инструмент, разработанный Национальной лабораторией Окриджа Министерства энергетики США, который оценивает экономию на охлаждении и обогреве для крыш с низким уклоном с белыми и черными поверхностями. ^[30]

Этот инструмент был сотрудничество как Oak Ridge National Laboratory и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в целях обеспечения отрасли консенсуса сбережения крыши для жилых и коммерческих зданий. Он сообщает о чистой годовой экономии энергии (экономия энергии на охлаждение за вычетом штрафов за отопление) и, таким образом, применимо только к зданиям с системой отопления и / или охлаждения. ^[31]

Типы крутых крыш [ править ]

Холодные крыши делятся на три категории: крыши из холодных кровельных материалов, крыши из материалов, покрытых светоотражающим покрытием, или зеленые крыши. ^{[ необходима цитата ]}

Крутые крыши [ править ]

Крыши из белых термопластичных мембран (ПВХ и ТПО) по своей природе обладают отражающей способностью, обеспечивая одни из самых высоких измерений коэффициента отражения и излучения, на которые способны кровельные материалы. ^{[ необходима цитата ]} Крыша из белого термопласта, например, может отражать 80 процентов или более солнечных лучей и излучать не менее 70% солнечной радиации, которую поглощает крыша. Асфальт крыша отражает только между 6 и 26% от солнечной радиации.

Помимо белых термопластичных мембран из ПВХ и ТПО, используемых во многих коммерческих холодных крышах, также проводятся исследования в области холодного асфальта. Асфальтовая черепица составляет большую часть рынка кровли для жилых домов в Северной Америке, и предпочтения потребителей более темных цветов делают создание светоотражающей черепицы особой проблемой, в результате чего асфальтовая черепица имеет коэффициент отражения от солнечного света всего 4–26%. Когда эти крыши спроектированы так, чтобы отражать повышенное количество солнечной радиации, эффект городского теплового острова может быть уменьшен за счет снижения затрат на охлаждение летом. Хотя более отражающая крыша может привести к более высоким расходам на отопление в холодные месяцы, исследования показали, что повышенные расходы на отопление зимой все еще ниже, чем экономия затрат на охлаждение летом. ^[32]Чтобы удовлетворить потребности потребителей в более темных цветах, которые все же отражают значительное количество солнечного света, используются различные материалы, способы нанесения покрытий и пигменты. Поскольку только 43% света приходится на видимый световой спектр, коэффициент отражения можно улучшить, не влияя на цвет, за счет увеличения коэффициента отражения УФ- и ИК-света. ^[33] Высокая шероховатость поверхности также может способствовать низкому коэффициенту отражения солнечного света у асфальтовой черепицы, поскольку эта черепица состоит из множества небольших приблизительно сферических гранул, которые имеют высокую шероховатость поверхности. ^[34]Чтобы уменьшить это, исследуются другие гранулированные материалы, такие как чешуйки плоской породы, которые могут снизить неэффективность отражательной способности из-за шероховатости поверхности. Другой альтернативой является нанесение покрытия на гранулы с использованием процесса двойного покрытия: внешнее покрытие будет иметь желаемый цветовой пигмент, хотя оно может быть не очень отражающим, в то время как внутреннее покрытие представляет собой покрытие из диоксида титана с высокой отражающей способностью.

Самый высокий рейтинг SRI и самые холодные крыши - это крыши из нержавеющей стали, которые всего на несколько градусов выше окружающей среды в условиях среднего ветра. Их SRI варьируется от 100 до 115. Некоторые из них также гидрофобны, поэтому они остаются очень чистыми и сохраняют свой первоначальный SRI даже в загрязненной среде. [A]

Крыши с покрытием [ править ]

Существующую (или новую) крышу можно сделать отражающей, нанеся на ее поверхность солнцезащитное покрытие. Рейтинги отражательной способности и коэффициента излучения для более чем 500 отражающих покрытий можно найти в рейтинге Cool Roofs Rating Council. ^[35]

Синие и красные крыши [ править ]

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли определили, что используемый древними египтянами пигмент, известный как « египетский синий », поглощает видимый свет и излучает свет в ближнем инфракрасном диапазоне. Это может быть полезно в строительных материалах для охлаждения крыш и стен. ^{[36] [37] [38]}

Они также разработали флуоресцентные рубиново-красные покрытия, которые имеют отражающие свойства, аналогичные свойствам белых крыш. ^{[39] [40]}

Зеленые крыши [ править ]

Зеленые крыши создают слой тепловой массы, который помогает уменьшить поток тепла в здание. Коэффициент отражения солнечного света от зеленых крыш варьируется в зависимости от типа растений (обычно 0,3–0,5). ^[41] Зеленые крыши могут не отражать столько, сколько холодная крыша, но имеют другие преимущества, такие как эвапотранспирация, которая охлаждает растения и прилегающую к ним территорию, помогая снизить температуру на крышах, но, естественно, повысив влажность. Более того, некоторые зеленые крыши нуждаются в уходе, например, в регулярном поливе.

Прохладный климат [ править ]

В некоторых климатических условиях, где дней нагрева больше, чем дней охлаждения, белые отражающие крыши могут оказаться неэффективными с точки зрения энергоэффективности или экономии, поскольку экономия на использовании энергии охлаждения может быть перевешена штрафами за отопление в зимний период. По данным Управления энергетической информации США, обследования потребления энергии в коммерческих зданиях за 2003 год, на отопление приходится 36% годового потребления энергии в коммерческих зданиях, в то время как на кондиционирование воздуха приходится только 8% в Соединенных Штатах. ^[42] Калькуляторы энергии обычно показывают чистую годовую экономию для темных кровельных систем в прохладном климате.

Идеальная крыша не будет поглощать тепло летом и не терять тепло зимой. Для этого потребуется очень высокий SRI, чтобы исключить все радиационные поступления тепла летом и потери зимой. Крыши с высоким SRI действуют как лучистый барьер , создавая эффект термоса. Холодные крыши с высоким коэффициентом излучения имеют неблагоприятные климатические условия из-за тепловых потерь в зимнее время, которых нет на отражающих крышах из голого металла, таких как нержавеющая сталь.

Тематические исследования [ править ]

В федеральном исследовании 2001 года Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL) измерила и рассчитала снижение пиковой потребности в энергии, связанной с отражательной способностью поверхности прохладной крыши. ^[43]LBNL обнаружила, что по сравнению с оригинальной черной резиновой кровельной мембраной в исследуемом здании розничной торговли в Техасе модифицированная виниловая мембрана обеспечивала в среднем снижение температуры поверхности на 24 ° C (43 ° F), что на 11% снижает совокупное потребление энергии для кондиционирования воздуха. и соответствующее снижение спроса в часы пик на 14%. Средняя дневная летняя температура черной поверхности крыши составляла 75 ° C (167 ° F), но после установки белой отражающей поверхности она составила 52 ° C (126 ° F). Без учета каких-либо налоговых льгот или других сборов за коммунальные услуги годовые расходы на электроэнергию были сокращены на 7200 долларов или 0,07 доллара на квадратный фут (эта цифра касается сборов за электроэнергию, а также платы за пиковое потребление).

Приборы измеряли погодные условия на крыше, температуру внутри здания и по всем слоям крыши, а также кондиционирование воздуха и общее энергопотребление здания. Измерения проводились с оригинальной черной резиновой кровельной мембраной, а затем после замены на белую виниловую крышу с такой же изоляцией и установленными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Хотя фактические данные были собраны за полный год, из-за отклонений в данных данные за один месяц были исключены вместе с несколькими другими днями, которые не соответствовали параметрам исследования. Было использовано всего 36 непрерывных дней до модернизации и только 28 непостоянных рабочих дней в период после модернизации. ^[43]

Другое тематическое исследование, проведенное в 2009 году и опубликованное в 2011 году, было проведено Ashley-McGraw Architects и CDH Energy Corp для Департамента исправительных учреждений округа Онондага в Джеймсвилле, штат Нью-Йорк, в ходе которого оценивались энергетические характеристики зеленой или растительной крыши, темного EPDM. крыша и белая светоотражающая крыша TPO . Результаты измерений показали, что кровельные системы TPO и растительные кровли имеют гораздо более низкие температуры, чем обычная поверхность EPDM . Уменьшение поглощения солнечной энергии привело к снижению притока солнечной энергии летом, но также к увеличению потерь тепла в отопительный сезон. По сравнению с мембраной из EPDM , кровля из TPO имела на 30% больше потерь тепла, а кровля с растительным покрытием - на 23% больше. ^[44]

Рекламные программы [ править ]

Через федеральное правительство США [ править ]

В июле 2010 года Министерство энергетики США объявило о серии инициатив по более широкому внедрению технологий холодных крыш на объектах и ​​зданиях Министерства энергетики по всей стране. ^[45] В рамках новых усилий, DOE установит холодную крышу, когда это будет рентабельно в течение всего срока службы крыши, во время строительства новой крыши или замены старой на объекте DOE.

В октябре 2013 года Министерство энергетики США оценило Cool Roofs как 53 из 100 (средневзвешенное значение от 0 до 100) за экономически эффективную энергетическую стратегию. ^[46] «Проблемы климата могут повлиять на характеристики холодной крыши. Холодные крыши более полезны в более теплом климате и могут привести к увеличению потребления энергии для отопления в более холодном климате. Холодные крыши оказывают меньшее воздействие, чем больше используется изоляция. Министр энергетики приказал всем офисам Министерства энергетики США устанавливать холодные крыши, когда демонстрируется экономическая эффективность в течение всего жизненного цикла, при строительстве новых крыш или при замене старых крыш на объектах Министерства энергетики. Другим федеральным агентствам также было рекомендовано сделать то же самое. " ^[46]

Energy Star [ править ]

Energy Star - это совместная программа Агентства по охране окружающей среды США и Министерства энергетики США, призванная сократить выбросы парниковых газов и помочь предприятиям и потребителям сэкономить деньги за счет выбора энергоэффективных продуктов.

Для крыш с низким уклоном кровельный продукт, имеющий право на маркировку Energy Star в рамках его Программы кровельных материалов, должен иметь начальную отражательную способность солнечного света не менее 0,65 и коэффициент отражения от атмосферных воздействий не менее 0,50 в соответствии с процедурами тестирования EPA. ^[47] Гарантии на продукцию для светоотражающей крыши должны быть во всех отношениях равны гарантиям, предлагаемым на сопоставимую продукцию для неотражающей крыши, предоставленной данной компанией или в соответствии с отраслевыми стандартами.

В отличие от других продуктов с рейтингом Energy Star, таких как бытовая техника, эта рейтинговая система учитывает не всю конструкцию крыши, а только внешнюю поверхность. Потребители (то есть владельцы зданий) могут полагать, что этикетка Energy Star означает, что их крыша является энергоэффективной; тем не менее, испытания не такие строгие, как их стандарты на оборудование, и не включают дополнительные компоненты крыши (например, конструкцию крыши, огнестойкие барьеры, изоляцию, клеи, крепежные детали и т. д.). ^[48]Заявление об ограничении ответственности размещено на их веб-сайте. «Хотя использование светоотражающей кровли имеет неотъемлемые преимущества, прежде чем выбирать кровельный продукт на основе ожидаемой экономии энергии, потребители должны изучить ожидаемые расчетные результаты, которые можно найти в« Калькуляторе экономии на кровле »Министерства энергетики. «веб-сайт www.roofcalc.com. Помните, что экономия энергии, которую можно достичь с помощью отражающей кровли, во многом зависит от конструкции объекта, используемой изоляции, климатических условий, местоположения здания и эффективности оболочки здания». ^[48]

Совет по рейтингам Cool Roof [ править ]

Совет по рейтингам Cool Roof ^[49] (CRRC) создал рейтинговую систему для измерения и отчетности по коэффициенту отражения солнечного света и тепловому излучению кровельных материалов. Эта система была помещена в онлайн-каталог, в котором содержится более 850 кровельных материалов, и доступна поставщикам энергоуслуг, органам строительного кодекса, архитекторам и разработчикам, владельцам недвижимости и специалистам по планированию местных сообществ. CRRC ежегодно проводит выборочное тестирование, чтобы убедиться в достоверности своего рейтингового справочника.

Рейтинговая программа CRRC позволяет производителям и продавцам надлежащим образом маркировать свою кровельную продукцию в соответствии с определенными характеристиками, измеренными CRRC. Однако в программе не указаны минимальные требования к коэффициенту отражения солнечного света или тепловому излучению.

Зеленые глобусы [ править ]

Система Green Globe используется в Канаде и США. В США Green Globes принадлежит и управляется организацией Green Building Initiative (GBI). В Канаде версия для существующих зданий принадлежит и управляется BOMA Canada под торговой маркой Go Green (Visez vert).

Green Globe использует критерии производительности для оценки вероятного энергопотребления здания, сравнивая проект здания с данными, полученными с помощью Target Finder Агентства по охране окружающей среды, которые отражают реальную производительность здания. Здания могут получить рейтинг от одного до четырех глобусов. Это онлайн-система; Информация о здании проверяется сертифицированным и обученным лицензированным инженером или архитектором Green Globes. Чтобы соответствовать рейтингу, кровельные материалы должны иметь коэффициент отражения солнечного излучения не менее 0,65 и коэффициент теплового излучения не менее 0,90. 10 баллов могут быть присуждены за покрытие крыши от 1 до 100 процентов либо растительностью, либо материалами с высокой отражающей способностью, либо обоими. Физическая основа высокого коэффициента излучения весьма сомнительна, поскольку она просто описывает материал, который легко излучает в окружающую среду тепло в инфракрасном диапазоне длин волн.способствуя парниковому эффекту. Материалы с высокой отражающей способностью и низким коэффициентом излучения намного лучше снижают потребление энергии.

LEED [ править ]

Система рейтингов Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) Совета по экологическому строительству США является добровольным, постоянно развивающимся национальным стандартом для разработки высокоэффективных экологически чистых зданий. ^{[ необходима цитата ]} LEED обеспечивает стандарты для выбора продуктов при проектировании зданий, но не сертифицирует продукты. ^{[ необходима цитата ]}

В отличие от строительных норм , таких как Международный строительный кодекс , только члены USGBC и определенных «внутренних» комитетов могут добавлять, удалять или редактировать стандарт на основе процесса внутренней проверки. За кодексы построения моделей голосуют члены и внутренние комитеты, но допускают комментарии и свидетельства широкой общественности во время каждого цикла разработки кода на слушаниях Public Review, которые обычно проводятся несколько раз в год. ^[50]

В соответствии с версией LEED 2009, чтобы получить балл 7.2 за «Устойчивые объекты» на крыше с эффектом теплового острова, не менее 75% поверхности крыши должны быть выполнены из материалов с индексом отражения солнечного света (SRI) не менее 78. Этот критерий также может быть соблюден. путем установки покрытой растительностью крыши не менее 50% площади крыши или установки крыши с высоким альбедо и растительности в комбинации, которая соответствует следующей формуле: (Площадь крыши, соответствующая минимальному SRI Roof / 0,75) + (Площадь покрытой растительностью крыши / 0,5) ≥ Общая площадь крыши. ^[51]

Примеры зданий с сертификатом LEED с белыми светоотражающими крышами приведены ниже. ^[52]

Cool Roofs Europe и другие страны [ править ]

Этот проект софинансируется Европейским Союзом в рамках программы Intelligent Energy Europe Program.

Целью предлагаемого действия является создание и реализация Плана действий для холодных крыш в ЕС. Конкретные цели: поддержка разработки политики путем передачи опыта и улучшения понимания фактического и потенциального вклада холодных крыш в потребление отопления и охлаждения в ЕС; убрать и упростить процедуры интеграции холодных крыш в конструкции и строительный фонд; изменить поведение лиц, принимающих решения, и заинтересованных сторон, чтобы повысить приемлемость холодных крыш; распространять и продвигать разработку новаторского законодательства, кодексов, разрешений и стандартов, включая процедуры подачи заявок, разрешения на строительство и планирование в отношении холодных крыш. ^[55] Работа будет развиваться по четырем направлениям: техническая, рыночная, политическая и конечные пользователи.

В тропической Австралии оцинкованные (серебристые) листы (обычно гофрированные ) не отражают тепло так же, как по-настоящему «холодный» белый цвет, особенно потому, что металлические поверхности не излучают инфракрасное излучение обратно в небо. ^[56] Европейские модные тенденции теперь используют алюминиевую крышу более темного цвета, чтобы соответствовать потребительской моде.

NYC ° CoolRoofs [ править ]

NYC ° CoolRoofs - это инициатива города Нью-Йорка по покрытию крыш волонтерами белого цвета. ^[57] Программа началась в 2009 году как часть PlaNYC , ^[58] и покрыла более 5 миллионов квадратных футов крыш Нью-Йорка белым. ^[59] В среду, 25 сентября 2013 г., мэр Майкл Р. Блумберг объявил в Нью-Йорке «Днем прохладных крыш Нью-Йорка», покрыв его 500-е здание и снизив углеродный след более чем на 2000 тонн. Добровольцы используют кисти и валики для нанесения акрилового эластомерного покрытия на кровельную мембрану. ^[60] Исследование крыш, покрытых по программе, проведенное Колумбийским университетом в 2011 году, показало, что белые крыши показали снижение средней температуры на 43 градуса по Фаренгейту по сравнению с черными крышами.^[61]

Проект «Белая крыша» [ править ]

Проект «Белая крыша» - это общенациональная инициатива США ^[62], которая обучает людей ^[63] и дает им возможность покрывать крыши белым цветом. Информационно-пропагандистская деятельность программы ^[64] помогла завершить проекты белых крыш в более чем 20 штатах США и пяти странах, привлекла тысячи в волонтерские проекты и спонсировала покрытие сотен некоммерческих и малообеспеченных крыш домов .

Эффект городского острова тепла [ править ]

Городской остров тепла возникает там, где сочетание теплопоглощающей инфраструктуры, такой как темные асфальтовые автостоянки и дорожное покрытие, и просторы черных крыш в сочетании с редкой растительностью, повышает температуру воздуха на 1–3 ° C (1,8–5,4 ° F) выше. чем температура в окружающей сельской местности. ^{[65] [66]}

Программы зеленого строительства рекомендуют использовать холодную кровлю для смягчения эффекта городского теплового острова и, как следствие, ухудшения качества воздуха (в виде смога), вызываемого этим эффектом. Отражая солнечный свет, светлые крыши сводят к минимуму повышение температуры и сокращают потребление энергии на охлаждение и образование смога. Исследование, проведенное LBNL, показало, что если стратегии по смягчению этого эффекта, в том числе прохладные крыши, будут широко приняты, столичный район Большого Торонто сможет ежегодно экономить более 11 миллионов долларов на расходах на электроэнергию. ^[67]

См. Также [ править ]

• Прохладный тротуар
• Зеленая крыша
• Изоляционная краска
• Пассивное охлаждение

Ссылки [ править ]