問題
米国の晴れた夏の日の正午に、平らな（水平な）表面は、平方メートル当たり約1000ワットの太陽光を受 （これは、平方フィートあたり約100ワット、または明るい白熱電球の電力です。)従来の暗い屋根は強く建物および周囲の空気を両方熱するこの日光を吸収する。 これは空気によって調節される建物のエネルギー使用を高め、非空気によって調節される建物をより少なく快適にさせる。 熱い暗い屋根はまた、屋根の上を流れる空気を暖めることによって都市のヒートアイランドを悪化させ、大気中に熱を放射することによって地球温暖化
解決策：クールな屋根
定義
晴れた日には、太陽光を強く反射する屋根は、太陽光を強く吸収する屋根よりもはるかに涼しく滞在 高い熱エミッタンスはまた表面を涼しい保つもう一つの特性である。 熱エミッタンスは、熱（または「遠」）赤外放射を放出することによって表面がそれ自体を冷却する効率です。 したがって、”涼しい”屋根は、高い太陽反射率（SR）と高い熱エミッタンス（TE）の両方を有するべきである。
熱放射のスペクトル（4-80ミクロン）は太陽放射のスペクトル（0.3-2.5ミクロン）と重複しないので、熱エミッタンスは太陽反射率とは無関係であることに注意してください。 したがって、クールな屋根を定義するときには、2つを区別します。
利点
暖かい屋根のためのクールな屋根を置き換えることは、建物への熱の伝導、外気への熱の対流、および大気への熱放射を低減します。 これは私達の建物、私達の都市および私達の惑星に寄与する。
- クーラー外の空気。 涼しい屋根は都市ヒートアイランドの効果を軽減する屋根から空気に移る熱の量の減少によって都市気温を下げます。
- 少ない発電所の排出量。 反射屋根は、空調された建物の冷却エネルギー需要を削減し、化石燃料を燃焼させる発電所での温室効果ガスおよびその他の大気汚染物質の排出を減
- より良い空気の質。 涼しい屋根は都市気温を低下させ、したがって地上レベルのオゾンの形成を遅らせる。 スモッグの主成分であるオゾンは、呼吸器疾患を悪化させ、温室効果ガスとして作用する可能性があります。
- 気候変動を遅らせました。 涼しい屋根は地球の表面で吸収される熱を減らし、こうして表面温度を下げることができます。 この表面温度の低下は、大気中への熱の流れを減少させ、温室効果ガスによって引き起こされる温暖化を相殺する。
- エネルギーとコストの節約。 暑い夏の間、涼しい屋根は空調された建物での冷却の必要性を減らし、エネルギーとお金を節約します。
- 電気グリッドひずみを低減しました。 冷却エネルギーの需要の減少は、熱波と非常に暑い夏の午後の間のピークエネルギー需要を緩和し、それによって停電のリスクを減少させる。
- 改善された屋内の快適さ。 涼しい屋根は空気調節がない建物の屋内空気の温度を下げ、生産性および占有者の健康を促進する。
罰則
クールな屋根はまた、いくつかの望ましくない影響を与える可能性があります。
- 冬の暖房の必要性が増しました。 冬の間に、涼しい屋根は寒い気候の暖房エネルギーのための必要性を高める。 しかし、冬には太陽が低く、日が短く、空はしばしば曇っており、屋根に利用可能な日光の量を制限しています。 ヒートアイランドグループが実施した研究では、米国では、この冬の暖房ペナルティは、夏の冷却の利点（右の画像を参照）に比べて一般的に小さいことを示2（さらに、屋根が雪で覆われている場合、屋根製品の色は問題ではないことに注意してください—屋根の表面は白になります。)
- グレア。 低層の建物の明るい白または銀色の屋根からの眩しさは、背の高い近隣の建物の居住者を妨げる可能性があります。 このような状況では、涼しい色の（非白）屋根は、短い建物のために、より適切であってもよいです。
クールの科学
太陽の光には、紫外線、可視光、近赤外光が含まれます。 可視光のみが色に影響します。 太陽のエネルギーの約半分は目に見えない近赤外光です。 従来の暗い屋根は強く紫外、目に見える、および近赤外ライトを吸収する。 クールな色の暗い屋根は、伝統的な暗い屋根のように見えますが、近赤外光をよりよく反射します。
典型的な夏の午後には、太陽光の35％を反射する涼しい色の屋根は、同じように見えるが太陽光のわずか10％を反射する伝統的な屋根よりも約12°C（22°F）
技術
白い屋根
白い材料は、低傾斜の”平らな”（つまり、ほぼ水平）屋根など、通りから見ることができない表面を構築するための人気のあ 世界のいくつかの地域では、屋根を投げても白であってもよいです。 白で利用できる屋根ふきプロダクトはsingle-ply膜、エラストマーコーティング、塗られた金属、タイルおよびバラストを含んでいる。
典型的な夏の午後には、太陽光の80％を反射するきれいな白い屋根は、太陽光のわずか20％を反射する灰色の屋根よりも約31℃（55°F）涼しいままです。3
クール色の屋根
クール色の屋根は、伝統的な非白屋根製品の色と美しさを維持しながら、日光の反射を高めるように設計されています。 過去10年間、Lawrence Berkeley National LaboratoryとOak Ridge National Laboratoryの研究者は、屋根の製造業者と協力して、屋根のためのさまざまなクールな色の製品を作成してきました。 これらには、アスファルト鉄片、金属、タイル、およびバラスト製品が含まれます。 また涼しい色の技術が膜およびコーティングのような低傾斜させた屋根のためのnonwhite材料を、作成するのに使用することができる。