V poledne za jasného letního dne ve Spojených Státech, ploché (horizontální) povrch dostává asi 1000 wattů slunečního záření na metr čtvereční. (To je asi 100 W, nebo výkon jasné žárovky, na čtvereční stopu.) Tradiční tmavé střechy silně absorbují toto sluneční světlo a ohřívají jak budovu, tak okolní vzduch. To zvyšuje spotřebu energie v klimatizovaných budovách, a dělá ne-klimatizované budovy méně pohodlné. Horké tmavé střechy také zhoršují městské tepelné ostrovy oteplováním vzduchu proudícího přes střechu a přispívají ke globálnímu oteplování vyzařováním tepla do atmosféry.
řešení: chladné střechy
definice
za slunečného dne může střecha, která silně odráží sluneční světlo, zůstat mnohem chladnější než střecha, která silně absorbuje sluneční světlo. Vysoká tepelná emise je další vlastností, která také udržuje povrch v chladu. Tepelná emise je účinnost, s jakou se povrch ochlazuje vyzařováním tepelného (nebo“ vzdáleného“) infračerveného záření. „Chladná“ střecha by tedy měla mít jak vysokou sluneční odrazivost (SR), tak vysokou tepelnou emitenci (TE).
Jsme na vědomí, že od spektra tepelného záření (4-80 mikronů) nepřekrývá se, že sluneční záření (0.3-2.5 mikronů), tepelné emisivity je nezávislý na sluneční odrazivost. Rozlišujeme tedy mezi nimi při definování chladné střechy.
Výhody
Nahradit chladné střechy pro teplé střechy snižuje vedení tepla do budovy, proudění tepla do okolního vzduchu a tepelné záření, tepla do ovzduší. To prospívá našim budovám, našim městům a naší planetě.
- chladnější venkovní vzduch. Chladné střechy snižují teploty městského vzduchu snížením množství tepla přenášeného ze střech do vzduchu, což zmírňuje účinek městského tepelného ostrova.
- méně emisí elektráren. Reflexní střechy snížit ochlazení poptávky po energii v klimatizovaných budov, snížení emisí skleníkových plynů a dalších látek znečišťujících ovzduší v elektrárnách, které spalují fosilní paliva.
- lepší kvalita ovzduší. Chladné střechy snižují teploty městského vzduchu a tím zpomalují tvorbu přízemního ozonu. Ozon, primární složka smogu, může zhoršit respirační onemocnění a může působit jako skleníkový plyn.
- zpomalil klimatické změny. Chladné střechy snižují teplo absorbované na zemském povrchu a mohou tak snižovat povrchové teploty. Toto snížení povrchových teplot snižuje tok tepla do atmosféry a kompenzuje oteplování způsobené skleníkovými plyny.
- úspory energie a nákladů. V horkých letních měsících chladné střechy snižují potřebu chlazení v klimatizovaných budovách, což šetří energii a peníze.
- snížené napětí elektrické sítě. Že se snižuje poptávka po chlazení energie bude také mírné špičkové poptávky po energii během vlny veder a velmi horké letní odpoledne, čímž se snižuje riziko výpadků elektřiny.
- lepší vnitřní komfort. Chladné střechy nižší teploty vnitřního vzduchu v budovách, které nemají klimatizaci, podporovat produktivitu a zdraví cestujícího.
sankce
chladné střechy mohou mít také některé nežádoucí účinky.
- zvýšená potřeba vytápění v zimě. V zimních měsících chladné střechy zvyšují potřebu topné energie v chladném podnebí. V zimě však slunce zůstává nízké, dny jsou krátké a obloha je často zatažená, což omezuje množství slunečního světla dostupného pro střechu. Studie provedená skupinou Heat Island ukazuje, že ve Spojených státech je tento zimní trest za vytápění obvykle malý ve srovnání s letním chladicím přínosem (viz obrázek vpravo).2 (Dále si všimněte, že pokud je střecha pokryta sněhem, nezáleží na barvě střešního produktu — povrch střechy bude bílý.)
- oslnění. Oslnění z jasně bílé nebo stříbřité střechy na nízkopodlažní budově může rušit obyvatele vyšších sousedních budov. V této situaci může být pro kratší budovu vhodnější chladně zbarvená (nebílá) střecha.
věda o pohodě
Sluneční svit zahrnuje ultrafialové, viditelné a blízké infračervené světlo. Pouze viditelné světlo ovlivňuje barvu. Asi polovina sluneční energie je neviditelné blízké infračervené světlo. Tradiční tmavé střechy silně absorbují ultrafialové, viditelné a blízké infračervené světlo. Chladné tmavé střechy vypadají jako tradiční tmavé střechy, ale lépe odrážejí blízké infračervené světlo.
Na typické letní odpoledne, super-barevné střechy, která odráží 35% slunečního záření zůstane asi 12°C (22°F) chladnější než tradiční střechou, která vypadá stejně, ale odráží pouze 10% slunečního záření.
Technologie
Bílá Střechy
Bílá materiály jsou populární cool možností pro budování povrchy, které nemohou být vidět z ulice, jako jsou nízké-šikmé „ploché“ (to je téměř horizontální) střechy. V některých částech světa mohou být šikmé střechy také bílé. Střešní výrobky dostupné v bílé barvě zahrnují jednovrstvou membránu, elastomerní povlak, lakovaný kov, dlaždice a předřadník.
v typickém letním odpoledni zůstane čistá bílá střecha, která odráží 80% slunečního světla, o 31°C (55°F) chladnější než šedá střecha, která odráží pouze 20% slunečního světla.3
Cool-Barevné Střechy
Cool-barevné střechy jsou navrženy tak, aby zvýšit odraz slunečního záření při zachování barevné a estetické tradiční nonwhite střešní výrobky. Během posledních deseti let, vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory a Oak Ridge National Laboratory pracovali s střešní krytiny výrobci, aby vytvořit řadu cool-barevné výrobky pro šikmé střechy. Patří sem asfaltový šindel, kov, dlaždice a balastní výrobky. Technologie Cool color může být také použita k vytvoření nebílých materiálů pro střechy s nízkým sklonem, jako jsou membrány a povlaky.