O Problema
Ao meio-dia em um dia de verão nos Estados Unidos, um plano (horizontal) superfície recebe cerca de 1000 watts de luz solar por metro quadrado. (Isto é cerca de 100 watts, ou a potência de uma lâmpada incandescente brilhante, por pé quadrado. Os telhados escuros tradicionais absorvem fortemente esta luz solar, aquecendo tanto o edifício quanto o ar circundante. Isto aumenta o uso de energia em edifícios com ar condicionado, e torna os edifícios sem ar condicionado menos confortáveis. Telhados escuros quentes também agravam as ilhas de calor urbano, aquecendo o ar que flui sobre o telhado, e contribuir para o aquecimento global, irradiando calor para a atmosfera.
uma solução: telhados frios
definição
num dia de sol, um telhado que reflecte fortemente a luz solar pode permanecer muito mais frio do que um telhado que absorve fortemente a luz solar. Alta emissão térmica é outra propriedade que também mantém uma superfície fria. A emissão térmica é a eficiência com a qual uma superfície se arrefece emitindo radiação infravermelha térmica (ou “far”). Assim, um telhado “frio” deve ter refletância solar elevada (SR) e alta emitância térmica (TE).
notamos que, uma vez que o espectro de radiação térmica (4-80 mícrons) não se sobrepõe ao da radiação solar (0,3-2,5 mícrons), a emissância térmica é independente da refletância solar. Assim, distinguimos entre os dois ao definir um telhado fresco.
benefícios
substituir um telhado frio por um telhado quente reduz a condução de calor para o edifício, convecção de calor para o ar exterior, e radiação térmica de calor para a atmosfera. Isso beneficia nossos edifícios, nossas cidades e nosso planeta.Arrefecimento exterior. Telhados frios baixam as temperaturas do ar urbano, reduzindo a quantidade de calor transferido dos telhados para o ar, atenuando o efeito da ilha do calor urbano.menos emissões das Centrais Eléctricas. Telhados refletivos reduzem a demanda de energia de resfriamento em edifícios climatizados, diminuindo as emissões de gases de efeito estufa e outros poluentes do ar em usinas de energia que queimam combustíveis fósseis.melhor qualidade do ar. Os telhados frios diminuem as temperaturas do ar urbano e, assim, atrasam a formação de ozono ao nível do solo. O ozônio, o componente primário do smog, pode agravar a doença respiratória e pode atuar como um gás de efeito estufa.as alterações climáticas abrandaram. Telhados frios diminuem o calor absorvido na superfície da terra e, assim, podem baixar as temperaturas da superfície. Esta diminuição das temperaturas superficiais reduz o fluxo de calor para a atmosfera, compensando o aquecimento causado pelos gases de efeito estufa.Poupança De Energia e de custos. Durante os meses quentes de Verão, telhados frescos reduzem a necessidade de refrigeração em edifícios com ar condicionado, O que poupa energia e dinheiro.redução da tensão na rede eléctrica. A diminuição da procura de energia de arrefecimento também moderará a procura máxima de energia durante as ondas de calor e as tardes de verão muito quentes, diminuindo assim o risco de falhas de energia.melhor conforto interior. Telhados frescos baixar a temperatura do ar interior em edifícios que não têm ar condicionado, promovendo a produtividade e a saúde dos ocupantes.os telhados frios também podem ter alguns efeitos indesejáveis.aumento da necessidade de aquecimento no inverno. Durante os meses de Inverno, telhados frescos aumentam a necessidade de energia de aquecimento em climas frios. No entanto, no inverno, o sol permanece baixo, os dias são curtos, e os céus são muitas vezes nublados, limitando a quantidade de luz solar disponível para um telhado. Um estudo realizado pelo Grupo Heat Island mostra que nos Estados Unidos, esta penalidade de aquecimento no inverno é tipicamente pequena em comparação com o benefício de arrefecimento no verão (Ver imagem à direita).2 (Além disso, note que se um telhado é coberto de neve, a cor do produto de cobertura não importa — a superfície do telhado será branca.)
A Ciência do frio
a luz do Sol inclui a luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima. Só a luz visível afecta a cor. Cerca de metade da energia do sol é invisível a luz quase infravermelha. Telhados escuros tradicionais absorvem fortemente a luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima. Os telhados escuros de cor fria parecem telhados escuros tradicionais, mas refletem melhor a luz quase infravermelha.numa tarde de Verão típica, um telhado colorido que reflecte 35% da luz solar ficará mais frio do que um telhado tradicional que se parece com o mesmo, mas reflecte apenas 10% da luz solar.
tecnologia
telhados brancos
materiais brancos são uma opção popular de construção de superfícies que não podem ser vistas da rua, tais como telhados “planos” de baixa inclinação (ou seja, quase horizontais). Em algumas partes do mundo telhados arremessados também podem ser brancos. Os produtos de cobertura disponíveis em branco incluem membrana de lona, revestimento elastomérico, metal pintado, telha e Balastro.numa tarde de Verão típica, um telhado branco limpo que reflecte 80% da luz solar ficará mais frio do que um telhado cinzento que reflecte apenas 20% da luz solar.3
telhados de cor fria
telhados de cor fria são projetados para aumentar a reflexão do sol, mantendo a cor e a estética dos produtos tradicionais de Cobertura Não-branca. Na última década, pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e do Laboratório Nacional Oak Ridge trabalharam com fabricantes de telhados para criar uma variedade de produtos coloridos para telhados campais. Estes incluem produtos de mistura de asfalto, metal, azulejo e lastro. A tecnologia de cores frias também pode ser usada para criar materiais não-brancos para telhados de baixa inclinação, tais como membranas e revestimentos.