Підпишіться на нас в Google
Влітку міські дахи можуть ставати одними з найгарячіших поверхонь у міському ландшафті, годинами поглинаючи сонячне світло, перш ніж віддавати це тепло назад у навколишнє повітря.
У 2011 році Нью-Йорк випробував надзвичайно простий спосіб вирішити цю проблему. Замість встановлення дорогих нових технологій волонтери пофарбували темні дахи у білий колір, що відбиває світло, щоб перевірити, чи може лише колір зробити будівлі та райони прохолоднішими, пише The Times of India.
За даними Колумбійської школи клімату, результати показали чітку різницю в температурах. В один спекотний літній день 2011 року поверхня звичайного чорного даху нагрілася до близько 77 °C, тоді як розташований неподалік дах, покритий білою відбивною фарбою, залишався на рівні близько 53 °C.
Протягом літа пофарбований дах зафіксував пікові температури поверхні, які були в середньому на 24 °C нижчими, ніж у чорного даху, – що ілюструє, як просте відбивне покриття може істотно зменшити кількість тепла, що поглинається будівлями.
Чому білі дахи залишаються прохолоднішими
Щоб зрозуміти, чому білі дахи поводилися так по-різному, вчені з Колумбійського університету та Інституту космічних досліджень імені Годдарда NASA спостерігали за кількома пофарбованими дахами по всьому Нью-Йорку за допомогою датчиків, які безперервно фіксували температуру поверхні.
Замість того, щоб покладатися лише на лабораторні тести чи симуляції, вони відстежували, як дахи реагують на реальні погодні умови протягом кількох років.
Звичайні темні дахи поглинають більшу частину сонячного світла, що падає на них, перетворюючи його на тепло, яке нагріває будівлю знизу та випромінюється в навколишнє повітря.
Білі дахи, навпаки, мають набагато вищий альбедо, тобто відбивають більшу частину сонячного випромінювання, що надходить, і поглинають набагато менше тепла. У результаті як поверхня даху, так і будівля під ним залишаються значно прохолоднішими.
Дахи покривають значну частину поверхні міста – ось чому цей ефект є важливим. Разом із дорогами та тротуарами темні дахи накопичують тепло вдень і повільно віддають його після заходу сонця, створюючи ефект міського острова тепла, завдяки якому міста залишаються теплішими за навколишні сільські райони.
Вищі міські температури збільшують попит на кондиціонування повітря, створюють додаткове навантаження на електромережі під час спекотних періодів та підвищують ризик захворювань, пов’язаних із спекою.
Переваги за межами даху
Прохолодніші дахи давали переваги, які поширювалися за межі окремих будівель. Оскільки відбивні дахи поглинають менше тепла, менше тепла передається всередину приміщень, що знижує потребу в кондиціонуванні в спекотну погоду.
Це може знизити споживання енергії та допомогти скоротити витрати на охолодження. Більш прохолодні поверхні дахів також можуть служити довше, оскільки зазнають меншого термічного навантаження від повторюваного нагрівання та охолодження.
За даними Environmental Research Letters, один відбиваючий дах не може суттєво знизити температуру в усьому місті, але широке впровадження на тисячах будівель могло б зменшити спеку в районі та скоротити попит на енергію для охолодження. Результати показали, що прохолодні дахи найефективніші, коли їх впроваджують у великому масштабі, а не як окремі проєкти.
Нью-йоркський експеримент припав на одне з найспекотніших літ у місті. 22 липня 2011 року Нью-Йорк зафіксував рекордний піковий попит на електроенергію в 13 189 мегават, що підкреслює навантаження, яке екстремальна спека може створювати для міських енергосистем.
Програма NYC CoolRoofs також показала, що відбиваючі покриття можна наносити з відносно низькими витратами – волонтери фарбували дахи шкіл, житлових будинків та комерційної нерухомості, не замінюючи існуючі дахи.
Проста ідея з практичними обмеженнями
Нью-йоркський проєкт також підкреслив, що білі дахи – не універсальне рішення. Їхні найбільші переваги проявляються в жаркому кліматі або в місцях, де широко використовується кондиціонування. У холодніших регіонах відбивні дахи можуть дещо зменшувати корисний зимовий приплив тепла, хоча дослідження загалом показують, що для багатьох будівель економія від літнього охолодження переважає зимові втрати.
Дослідники також порівняли відбивні дахи з іншими підходами, зокрема з міською рослинністю, зеленими дахами та сонячними панелями. Зелені дахи сприяють біорізноманіттю та діють як губка для дощової води, тоді як дерева дають тінь і очищують повітря. Відбиваючий дах – один із найдоступніших методів, що вимагає лише незначних змін існуючих конструкцій.
За даними Nature Climate Change, підвищення відбивної здатності дахів та брукованих міських поверхонь може допомогти знизити температуру в містах і зменшити енергоспоживання, необхідне для охолодження будівель. Дослідження припускає, що відбивні поверхні можуть сприяти пом’якшенню наслідків зміни клімату та допомогти послабити ефект міського острова тепла, особливо при впровадженні у великому масштабі.
Цей підхід також дає найкращі результати як частина ширшої стратегії, а не як самостійний захід. Рівень охолодження залежить від таких факторів, як розмір даху, конструкція будівлі, місцевий клімат та те, наскільки широко відбивні поверхні впроваджені в усьому районі.
Це означає, що, хоча фарбування дахів у білий колір може стати відносно простим заходом, його більш широкий вплив залежить від того, скільки будівель зможуть здійснити цю зміну.
Більше ніж через десять років нью-йоркський експеримент, як і раніше, демонструє, як просте покриття даху може знизити спеку. Шар фарби не вирішив проблему спеки в місті, але показав, що іноді найпростіші інженерні ідеї можуть давати напрочуд потужні результати.
Раніше УНІАН повідомляв, як охолодити машину в спеку за кілька хвилин.
