Отражающие поверхности (климатическая инженерия)

редактировать
Альбедо нескольких типов крыш

Отражающие поверхности могут доставить высокий коэффициент отражения солнечного света (способность отражать видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые длины волн солнца, уменьшая теплопередачу к поверхности) и высокий коэффициент теплового излучения (способность излучать поглощенную или неотраженную солнечную энергию). 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 пигменты для кровли позволяют использовать металлические кровельные материалы с рейтингом 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.

Парковки холодных цветов - это парковки с отражающим слоем краски. Холодные тротуары, которые предназначены для отражения солнечного излучения, могут использовать модифицированные смеси, отражающие покрытия, проницаемые тротуары и тротуары с растительностью.

Содержание

  • 1 Преимущества прохладных крыш
  • 2 Недостатки
  • 3 Свойства
  • 4 Калькулятор экономии на кровле
  • 5 Типы холодных крыш
    • 5.1 Холодные крыши
    • 5.2 Крыши с покрытием
    • 5.3 Синие и красные крыши
    • 5.4 Зеленые крыши
  • 6 Холодный климат
  • 7 Примеры из практики
  • 8 рекламных программ
    • 8.1 в федеральном правительстве США
    • 8.2 Energy Star
    • 8.3 Совет по рейтингам Cool Roof
    • 8.4 Green Globes
    • 8.5 LEED
    • 8.6 Cool Roofs Европа и другие страны
    • 8.7 NYC ° CoolRoofs
    • 8.8 White Roof Project
  • 9 Эффект городского теплового острова
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки

Преимущества холодных крыш

Co старые крыши в более жарком климате могут принести как немедленные, так и долгосрочные выгоды, включая:

  • экономию до 15% годовой энергии, потребляемой кондиционированием воздуха в одноэтажном здании;
  • помощь в смягчении последствий эффект городского острова тепла.
  • Снижение загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов, а также значительная компенсация теплового воздействия выбросов парниковых газов.

Прохладный крыши позволяют экономить энергию на охлаждение жарким летом, но могут увеличивать тепловую нагрузку в холодные зимы. Таким образом, чистая экономия энергии на холодных крышах зависит от климата. Однако исследование энергоэффективности 2010 года, посвященное этой проблеме коммерческих зданий с кондиционированием воздуха в США, показало, что экономия на летнее охлаждение обычно перевешивает расходы на отопление зимой даже в холодном климате вблизи границы между Канадой и США, обеспечивая экономию как электроэнергии, так и выбросов.. Без надлежащей программы обслуживания для поддержания чистоты материала экономия энергии холодных крыш может со временем уменьшиться из-за ухудшения альбедо и загрязнения.

Исследования и практический опыт разрушения кровельных мембран За несколько лет выяснилось, что солнечное тепло является одним из самых мощных факторов, влияющих на долговечность. Высокие температуры и большие колебания на уровне кровли, сезонные или ежедневные, отрицательно сказываются на долговечности кровельных мембран. Уменьшение экстремальных изменений температуры снизит вероятность повреждения мембранных систем. Покрытие мембран материалами, отражающими ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, уменьшит повреждения, вызванные ультрафиолетовым излучением и тепловым воздействием. 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, были бы лучшим подходом к решению этих проблем, когда мембраны должны подвергаться воздействию солнечного излучения.

Если бы все городские плоские крыши в теплом климате были побелены, результирующее увеличение глобальной отражательной способности на 10% компенсировало бы эффект потепления в результате выбросов парниковых газов на 24 гигатонны, что эквивалентно снятию с дорог 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. В реальных условиях крупномасштабного охлаждения из-за повышенной отражательной способности в 2008 году было обнаружено, что в провинции Альмерия на юге Испании за 20 лет произошло охлаждение на 1,6 ° C по сравнению с окружающими регионами в результате применения полиэтилена. -крытые теплицы 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 обратно через атмосферу в космос. Но когда солнечный свет падает на темную крышу, большая часть света поглощается и повторно излучается в гораздо более длинных волнах, которые поглощаются атмосферой. (Газы в атмосфере, которые наиболее сильно поглощают эти длинные волны, были названы «парниковыми газами»).

Исследование 2012 года, проведенное учеными из Университета Конкордия, включало переменные, аналогичные тем, которые использовались в Стэнфордском исследовании (например, облака ответы) и подсчитали, что развертывание прохладных крыш и тротуаров в городах по всему миру вызовет глобальный охлаждающий эффект, эквивалентный компенсации до 150 гигатонн выбросов углекислого газа - достаточно, чтобы увести любую машину в мире с дороги на 50 лет.

Недостатки

Исследование 2011 года, проведенное исследователями из Стэнфордского университета, показало, что, хотя отражающие крыши снижают температуру в зданиях и смягчают «эффект городского острова тепла », они может действительно повысить глобальную температуру. В исследовании отмечается, что в нем не учтено сокращение выбросов парниковых газов в результате строительства энергосбережения (ежегодная экономия энергии на охлаждение минус годовой штраф на тепловую энергию), связанного с холодными крышами (что означает, что нужно будет использовать больше энергии для обогрева жилого помещения за счет уменьшения тепла от солнечного света зимой.) Однако это относится только к тем районам с низкими зимними температурами, а не с тропическим климатом. Кроме того, дома в районах, где зимой выпадает снег, вряд ли будут получать 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 из группы тепловых островов Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, были высказаны дополнительные опасения по поводу достоверности этих результатов, ссылаясь на неопределенность, признанную авторами, статистически незначимые численные результаты и недостаточные детализации в анализе локального вклада в глобальные обратные связи.

Кроме того, исследование 2012 г. Калифорнийского университета, Сан-Диего, Школа инженерии Джейкобса, посвященное взаимодействию между отражающими на тротуарах и зданиях было установлено, что, если соседние здания не оснащены отражающим стеклом или другими смягчающими факторами, солнечное излучение, отраженное от светлых тротуаров, может повысить температуру в соседних зданиях, увеличивая потребность в кондиционировании воздуха и потребление энергии.

В 2014 году группа исследователей во главе с Матей Георгеску, доцентом факультета географических наук и городского планирования Университета штата Аризона g и старший научный сотрудник в области устойчивого развития исследовали относительную эффективность некоторых наиболее распространенных адаптационных технологий, направленных 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.

В частности, то, что работает в Центральной долине Калифорнии, например, прохладные крыши, не работает. обязательно предоставить такие 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 штатах, холодные крыши вызывают совсем другой эффект. «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, а это значительное количество (почти 50 процентов), которое будет иметь последствия для воды. доступность, уменьшение стока и негативные последствия для экосистем. Для Флориды прохладные крыши могут быть не оптимальным 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 городским хозяйством, зависит от конкретных географических факторов, которые необходимо оценивать при выборе оптимальных подходов, в отличие от универсальных решений».

Была выпущена серия руководств по проектированию перспективных источников энергии. разработан в сотрудничестве с ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), AIA (Американский институт архитекторов ), IESNA (Illuminating Engineering Общество Северной Америки), USGBC (Совет по экологическому строительству США) и US DOE (Министерство энергетики США) в 2011 году. Эти руководства были нацелены на достижение 50% экономии энергии для a Net здание с нулевым потреблением энергии и охватывает такие типы зданий, как малые и средние офисные здания, средние и большие здания розничной торговли, большие больницы и школьные здания K-12. В климатических зонах 4 и выше рекомендуется следовать стандарту ASHRAE 90.1 для отражательной 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.

Серия руководств по усовершенствованной энергетической модернизации для «Практических способов повышения энергоэффективности» была разработана в сотрудничестве с Министерством энергетики США (Министерство энергетики США) и PNNL (Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория) в 2011 году. Эти руководства были нацелены на усовершенствования существующих торговых и офисных зданий, которые могли бы повысить их энергоэффективность. Холодные крыши рекомендуются не для всех мест. «Эта мера, вероятно, более рентабельна в зоне жаркого и влажного климата с продолжительным сезоном похолодания, чем, например, в зоне очень холодного климата. Для зданий, расположенных в теплом климате, эта мера заслуживает рассмотрения ».

Начиная с 2002 года, они провели несколько исследований, в которых изучали повышенные температуры проводки внутри трубопроводов на крышах из различных цветных материалов и над ними. Выводы 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.

Согласно Министерству энергетики США ' s «Рекомендации по выбору прохладных крыш»: «Холодные крыши следует рассматривать в контексте вашего окружения. Относительно легко указать прохладную крышу и спрогнозировать экономию энергии, но некоторые размышления наперед 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 солнечных условиях 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, которые дает холодная крыша ».

Согласно US DOE « Рекомендации по выбору прохладных крыш » по теме ухода за прохладной кровлей: «По мере того, как холодная крыша становится грязной из-за загрязнения, пешеходного движения, отложений ветром мусора, скопившейся воды и роста плесени или водорослей, ее отражательная способность будет снижаться, что приведет к повышению температуры. Особенно грязные крыши могут работать. значительно хуже, чем указано на этикетке продукта. Грязь от пешеходного движения можно свести к минимуму, указав специальные проходы или ограничив доступ к крыше. На крутых наклонных крышах меньше проблем с накоплением грязи, поскольку дождевая вода легче смывает грязь и мусор. Некоторые из них охлаждают Поверхности крыши являются «самоочищающимися», что означает, что они легче удаляют грязь и могут лучше сохранять свою отражательную способность. Очистка холодной крыши может восстановить коэффициент отражения солнечной энергии, близкий к установленному состоянию. Всегда проверяйте свою крышу производителя для правильной процедуры 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 света, а не значений чистой крыши ».

Свойства

Когда солнечный свет падает 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 крыши темного цвета

Есть два свойства, которые используются для Измерьте влияние прохладных 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 все солнечное излучение, а значение 1 (или 100%) представляет общую отражательную способность.
  • Тепловой излучатель - это способность излучать поглощенное тепло. Оно также выражается в десятичной дроби. доля от 0 до 1 или процент.

Другой метод оценки прохлады - это солнечная энергия. Индекс отражательной способности (SRI), который включает в себя как коэффициент отражения солнечного света, 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 (коэффициент отражения 0,80, коэффициент излучения 0,90) равен 100.

Идеальное значение SRI составляет приблизительно 122, значение 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

Калькулятор экономии на кровле (RSC) - это инструмент, разработанный Национальной лабораторией Ок-Ридж Министерства энергетики США, который оценивает экономию на охлаждении и обогреве для низких - скатная крыша с белыми и черными поверхностями.

Этот инструмент был разработан совместно Национальной лабораторией Ок-Ридж и Национальной лабораторией Лоуренса Беркли с целью обеспечить промышленность: консенсусная экономия на кровле как для жилых, так и для 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.

Типы холодных крыш

Холодные крыши попадают в одну из трех категорий: крыши из холодных кровельных материалов, крыши из материалов, покрытых светоотражающим покрытием, или зеленые крыши.

Холодные крыши

Крыши из белых термопластичных мембран (ПВХ и ТПО) по своей природе обладают отражающей способностью, обеспечивая одни из самых высоких показателей отражения и излучения, на которые способны кровельные материалы. Например, крыша из белого термопласта может отражать 80 или более процентов солнечных лучей и излучать не менее 70% солнечного излучения, которое поглощает крыша. Кровля из асфальта отражает только от 6 до 26% солнечной радиации.

В дополнение к белым термопластичным мембранам из ПВХ и ТПО, используемым во многих коммерческих холодных крышах, 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, из-за чего у асфальтовой черепицы коэффициент отражения солнечного света составляет 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. Чтобы удовлетворить потребности потребителей в более темных цветах, которые все же отражают значительное количество солнечного света, используются различные материалы, способы покрытия 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. 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. 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, а 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 умеренного 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

Существующую (или новую) крышу можно сделать отражающей путем нанесения на ее поверхность солнечного отражающего покрытия. Рейтинги отражательной способности и излучения для более чем 500 отражающих покрытий можно найти в рейтинге Cool Roofs Rating Council.

Синие и красные крыши

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. Он может быть полезен в строительных материалах для охлаждения крыш и стен.

Они также разработали флуоресцентные рубиново-красные покрытия, которые имеют отражающие свойства, аналогичные свойствам белых крыш.

Зеленые крыши

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). Зеленые крыши могут не отражать так сильно, как 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.

Холодный климат

В некоторых климатических условиях, где дней нагрева больше, чем дней охлаждения, белые отражающие крыши могут быть неэффективными с точки зрения энергоэффективности или экономии, поскольку можно сэкономить на использовании энергии охлаждения. это перевешивает штрафы за отопление зимой. 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. 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 несут в себе климатические штрафы из-за потерь тепла в зимний период, в отличие от отражающих металлических крыш, таких как нержавеющая сталь.

Тематические исследования

В федеральном исследовании 2001 года Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL) измерила и рассчитала снижение пикового энергопотребления, связанного с отражательной способностью поверхности прохладной крыши.. LBNL обнаружила, что по сравнению с оригинальной черной резиновой кровельной мембраной в изучаемом здании розничной торговли в Техасе, модифицированная виниловая мембрана обеспечила среднее снижение температуры поверхности на 24 ° C (75,2 ° F), что на 11% снизило совокупное потребление энергии для кондиционирования воздуха., и соответствующее снижение спроса в часы пик на 14%. Средняя дневная летняя температура на 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 за 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 системами HVAC.

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 после модернизации.

Еще одно тематическое исследование, проведенное в 2009 году и опубликованное в 2011 году, было завершено Ashley-McGraw Архитекторы и компания CDH Energy Corp. для Департамента исправительных учреждений округа Онондага в Джеймсвилле, штат Нью-Йорк, оценили энергетические характеристики зеленой или растительной крыши, темной крыши из этилен-пропиленового каучука и белой отражающей TPO крыша. Результаты измерений показали, что кровельные системы из ТПО и растительного происхождения имеют гораздо более низкие температуры кровли, чем обычная поверхность из EPDM. Снижение поглощения солнечной энергии привело к снижению притока солнечной энергии летом, но также к увеличению потерь тепла в отопительный сезон. По сравнению с мембраной EPDM, кровля из TPO имела на 30% больше потерь тепла, а кровля с растительным покрытием - на 23% больше.

Рекламные программы

в федеральном правительстве США

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. В рамках новых усилий DOE установит холодную крышу, когда это будет рентабельно в течение срока службы крыши, во время строительства новой крыши или замены старой на объекте DOE.

В октябре 2013 года Министерство энергетики США поставило Cool Roofs на 53 место из 100 (средневзвешенное значение от 0 до 100) за экономически эффективную энергетическую стратегию. «Проблемы климата могут повлиять на характеристики холодной крыши. Холодные крыши более полезны в более теплом климате и могут привести к увеличению энергопотребления для отопления в более холодном климате. Холодные крыши оказывают меньшее воздействие, чем больше используется изоляция. Министр энергетики руководил всеми США Офисы Министерства энергетики (DOE) по установке холодных крыш, когда продемонстрирована рентабельность жизненного цикла, при строительстве новых крыш или при замене старых крыш на объектах DOE. Другим федеральным агентствам также было рекомендовано сделать то же самое ".

Energy Star

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 выбор энергоэффективных продуктов.

Для крыш с низким уклоном кровельный продукт, отвечающий требованиям маркировки Energy Star в рамках Программы кровельных материалов, должен иметь начальную солнечную отражательную способность не менее 0,65 и коэффициент отражения от атмосферных воздействий не менее 0,50 в соответствии с EPA. процедуры тестирования. 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, имеющих рейтинг Energy Star, например, бытовой техники, в этой рейтинговой системе рассматривается не вся конструкция крыши, а только ее внешняя 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 стандарт для оборудования, и не включают дополнительные компоненты крыши (например, конструкцию крыши, огнестойкие барьеры, изоляцию, клеи, крепежные детали и т. д.). Заявление об отказе от 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, в значительной степени зависит от конструкции объекта, используемой изоляции, климатических условий, местоположения здания и эффективности оболочки здания".

Требования к сертификации для различных программы холодной кровли
НаклонМин. коэффициент отражения солнечного светаМин. эмиттансМин. индекс солнечного отражения
ENERGY STAR
Низкий, начальный0,65
Низкий, старый0,50
Крутой, начальный0,25
Крутой, выдержанный0,15
Зеленые глобусы
Низкий наклон78
Крутой склон29
USGBC LEED
Низкий наклон78
Крутой уклон29

Совет по рейтингам холодных крыш

Совет по рейтингам прохладных крыш (CRRC) создал рейтинговую систему для измерения и отчетности по коэффициенту отражения солнечного света и тепловому излучению кровельных материалов. Эта система внесена в онлайн-каталог, в котором содержится более 850 кровельных материалов, и доступна поставщикам энергоуслуг, органам строительного кодекса, архитекторам и разработчикам, владельцам собственности и специалистам по планированию 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 конкретными измеренными характеристиками CRRC. Однако в программе не указаны минимальные требования к коэффициенту отражения солнечного света или тепловому излучению.

Зеленые глобусы

Система 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 контрольные 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 критериям рейтинга, 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 он просто описывает материал, который легко излучает в окружающую среду инфракрасное тепло с длиной волны, способствующей парниковому эффекту. Материалы с высокой отражающей способностью и низким коэффициентом излучения намного лучше снижают потребление энергии.

LEED

Система рейтинга Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) Совета по экологическому строительству США - это добровольный, постоянно развивающийся национальный стандарт для разработки высокоэффективных экологичных зданий. LEED предоставляет стандарты для выбора продукции при проектировании зданий, но не сертифицирует продукцию.

В отличие от строительных норм, таких как Международный строительный кодекс, только члены USGBC и определенные «внутренние» комитеты 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 в течение каждого цикла разработки кода на слушаниях Public Review, которые обычно проводятся несколько раз в год.

В соответствии с версией LEED 2009 для получения кредита на устойчивое развитие на объектах 7.2. Кровля с эффектом теплового острова, по крайней мере, 75% поверхности крыши должны быть выполнены из материалов, имеющих индекс солнечного отражения (SRI) не менее 78. Этот критерий также может быть Это достигается за счет установки покрытой растительностью крыши не менее 50% площади крыши или установки высокого альбедо и крыши, покрытой растительностью, в сочетании, которое соответствует следующей формуле: (Площадь крыши соответствует минимальному уровню SRI Roof / 0,75) + ( Площадь покрытой растительностью крыши / 0,5) ≥ Общая площадь крыши.

Примеры зданий с сертификатом LEED с белыми отражающими крышами приведены ниже.

Название зданияВладелецМестоположениеуровень LEED
Сервисный центр WildomarЮжная Калифорния ЭдисонВильдомар, КалифорнияПлатину m
Школа экологических наук и менеджмента Дональда БренаКалифорнийский университет, Санта-БарбараСанта-Барбара, КалифорнияPlatinum
Frito-Lay Jim Rich Service ЦентрFrito-Lay, Inc.Рочестер, Нью-ЙоркГолд
Многофункциональное зданиеTravaux Public et Services Gouvernementaux CanadaМонреаль, КвебекЗолото
Центральная библиотека СиэтлаГород СиэтлСиэтл, Вашингтон.Серебро
National Geographic Society Headquarters ComplexNational Geographic SocietyWashington, DCSilver
Utah Olympic OvalSalt Lake City Olympic Winter Games 2002 Organizing CommitteeSalt Lake City, UtahCertified
Premier Automotive Group North American HeadquartersFord Motor CompanyIrvine, CaliforniaCertified

Cool RoofsЕвропа и другие страны

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. 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 хорошо, как действительно «холодный» белый цвет, особенно поскольку металлические поверхности не могут излучать инфракрасное излучение обратно в небо. Европейские модные тенденции теперь используют алюминиевую крышу более темного цвета, чтобы соответствовать потребительской моде.

NYC ° CoolRoofs

NYC ° CoolRoofs - это инициатива города Нью-Йорка по покрытию крыш волонтерами белого цвета. Программа началась в 2009 году как часть PlaNYC и покрыла в белый цвет более 5 миллионов квадратных футов крыш Нью-Йорка. В среду, 25 сентября 2013 года, мэр Майкл Р. Блумберг объявил в Нью-Йорке «День прохладных крыш Нью-Йорка», покрыв его 500-е здание и сократив углеродный след более чем на 2000 тонн. Добровольцы используют кисти и валики для нанесения акрилового эластомерного покрытия на кровельную мембрану. Проведенное Колумбийским университетом в 2011 году исследование крыш, покрытых по программе, показало, что белые крыши показали среднее снижение температуры на 43 градуса по Фаренгейту по сравнению с черными крышами.

Проект белой крыши

Проект белой крыши - это Общенациональная инициатива США, которая обучает людей и дает им возможность покрывать крыши в белый цвет. Информационно-пропагандистская деятельность программы помогла завершить проекты белых крыш в более чем 20 штатах США и пяти странах, тысячи участвовали в волонтерских проектах и ​​спонсировали покрытие сотен некоммерческих и малообеспеченных крыш домов.

Эффект городского теплового острова

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 выше, чем температура в окружающей сельской местности.

Программы «Зеленое строительство» пропагандируют использование прохладных кровель 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 охлаждения и образование смога. Исследование, проведенное LBNL, показало, что, если стратегии по смягчению этого эффекта, включая охлаждение крыш, будут широко приняты, столичный регион Большого Торонто сможет ежегодно экономить более 11 миллионов долларов на расходах на электроэнергию.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-03 11:27:31
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте