Rossland pritom nie je žiadne južanské mesto pri mori. Leží – na naše pomery – v horách a v rovnakej zemepisnej šírke ako České Budejovice. Dajme slovo autorke, ktorú doplníme redakčnými medzititulkami a komentármi písanými kurzívou.
Biele strechy chránia pred letnými horúčavami
Čím viac povrchov budovy je odrazivých, tzn. že odrážajú slnečné žiarenie, tým nižšie sú náklady na chladenie a klimatizáciu. A ak klimatizácia „sajúca” elektrinu nie je, získame v letných horúčavách príjemnejšie vnútorné prostredie. S bielou strechou na miestnom spolkovom dome Miners Hall by letné publikum, ktoré je nervózne horúčavou, aspoň neprepotilo poťahy kresiel.
Čím viac mestských plôch, ktoré mieria k nebu, budú odrážať späť slnečné žiarenie k oblohe, namiesto toho, aby ho absorbovali ako teplo, tým chladnejšie bude toto mesto. Obyvatelia, ktorých domy majú biele strechy, si zaslúžia uznanie a pochvalu. Tí s tmavými strechami by naopak mali naplánovať prerobenie alebo výmenu strechy.
Pre mestá sú veľké plochy striech a dlažieb typické. Sú väčšinou tmavé a pohlcujú tak teplo vo forme svetelného a slnečného žiarenia. Tým vzniká efekt „teplých ostrovov” - mestá sa menia v „ostrovy”, kde je teplejšie než v okolí, hlavne ak je okolie zalesnené či zarastené inou vegetáciou. V ére dnešných dlho trvajúcich a silných vĺn horúčav je rozumné sa zamerať na znižovanie letných tepelných ziskov, absorbovaných našimi domami, verejnými budovami, chodníkmi apod. Nehovoriac o tom, že si ani naše domáce zvieratá a miestna divoká zver nespália labky na reflexných a teda chladnejších uliciach.
Poznámka redakcie: Zvláštnym, zimným prípadom bielej strechy je zasnežená strecha. V zime je sneh dobrou tepelnou izoláciou a tým, že je navyše reflexný, takmer nevyžaduje teplo sálaním. Podobne je to aj s bielou strechou: tá, aj bez snehovej pokrývky, nesála teplo do vonkajšieho priestoru, čo významne chráni dom pred zimnými stratami tepla.
Biele strechy ako ochrana pred globálnym otepľovaním?
V roku 2010 si americký tajomník pre energetiku Stephen Chu myslel, že hojné využívanie chladných striech by spomalilo globálnu zmenu klímy. „Chladné strechy,” povedal, „sú jednou z najrýchlejších a najlacnejších ciest, ako znížiť globálne emisie uhlíku a začať tvrdou prácou pri spomalení klimatických zmien.”
Popri bielych strechách vykazujú funkciu „chladných povrchov” aj zelené strechy. Je to strecha pokrytá vegetáciou a pôdou nad hydroizolačnými pásmi. Okrem ochrany domu pred letnými teplotnými extrémami, zadržiava zelená strecha vodné zrážky; ich následné pozvoľné odparovanie prispieva k zvlhčovaniu a tiež ku chladeniu okolia (v dôsledku obrovského výparného tepla vody – pozn. redakcie). Zelené strechy sú vhodné aj v severných oblastiach, pretože dobre izolujú aj vtedy, keď uderí mráz a znižujú tak náklady na vykurovanie.
Reflexné povrchy sú predmetom sústredeného výskumu
Výskum v tejto oblasti sa zameriava na jemné funkčné detaily a hľadanie vhodných materiálov, ktoré je možné využiť na chladné strechy. Vedci z University of Colorado v Bouldere vyvinuli sklo-polymérny film, ktorý podľa ich vyjadrenia nielen odráža teplo späť do vesmíru, ale tiež umožňuje sálanie tepla, generovaného vo vnútri. V súčasnosti ho patentujú.
[Poznámka redakcie: Pri zachovaní zákonov fyziky to musí byť film, ktorého aktívny povrch je reflexný alebo biely (odbornejšie nesálavý, nízkoemisívny) pre podstatnú časť vlnových dĺžok slnečného žiarenia, cca do 2 až 3 mikrometrov, ale vo zvyšnej časti vlnového spektra je potom sálavý a teda pohltivý. Slovenské označenia „biely” či „čierny” nemusia zodpovedať skutočnému vnemu.]
Gang Tan, docent na Univerzite Wyoming, fakulte stavebného inžinierstva a architektúry, ktorý je spoluautorom významnej práce, povedal: „Iba 10 až 20 metrov štvorcových tohto materiálu na streche by mohlo lepšie ochladiť rodinný dom v lete.” Materiál môže byť úžasne účinný, ale je pravdepodobné, že bude drahý, až bude vyrábaný komerčne. Na jeho výrobu sa používa tenký povlak striebra slúžiaci k zvýšeniu odrazivosti.
Vyparovanie vody ako účinné letné chladenie
Aj Los Angels experimentuje s chladnými povlakmi na niektorých uliciach a parkovacích plochách a zisťuje, že pomáhajú znižovať teploty. Tiež použitie vodopriepustnej dlažby – navrhnutej tak, aby cez ňu dažďová voda rýchlo pretekala a vsakovala sa do zeminy- rieši popri iných veciach aj chladenie. Keď slnko rozpáli túto dlažbu, vsiaknutá voda sa odparuje a s jej výparným teplom sa k nebu vracia veľké množstvo slnkom dodanej energie. Priepustná dlažba, okrem iného, aj urýchľuje a optimalizuje vsakovanie vody z búrok.
[Poznámka redakcie: Na túto tému vyšiel na našich stránkach aj článok – Vodopriepustný betón (pervious concrete), popisujúci vodopriepustné betónové chodníky a cesty v Bratislave.]
Nezabudnite však ani na vegetáciu, čo predstavujú hlavne stromy. Tieň stromov účinkuje chladivo, obzvlášť keď ho vrhajú listnaté stromy (ihličnany menej). Navyše stromy a vegetácia pracujú s vodou podobne, ako vodopriepustné dlažby, alebo ešte lepšie. Od koreňov voda kapilárne vzlína do korún stromov, kde sa odparuje; pritom odoberá hneď zo vzduchu veľké výparné teplo, čím ho ochladzuje.
Účinné riešenie – termoreflexné nátery
Keď je povrch „termoreflexný”, znamená to, že je nevyhnutne „biely”? Keby to tak bolo, potom mesto, ktoré odráža teplo, by bolo oslnivo biele a snáď trochu nudné so všetkými bielymi strechami a chodníkmi. Vedci preto účinne vyvíjajú nátery (ktoré by mohli byť oveľa praktickejšie a lacnejšie, než film, ktorý sme popísali vyššie). Tieto nátery odrážajú infračervené žiarenie (= teplo), ale pritom sú aj v rôznych iných farbách. Pre technicky zmýšľajúcich záujemcov je tu odkaz [2] na správu o takomto výskume. Niektoré spoločnosti už ponúkajú teplo odrážajúce farby v širokej škále farieb.
[Poznámka redakcie: Výsledky laboratórnych meraní ukázali [2], že dosky potiahnuté farbami, ktoré obsahujú pigmenty odrážajúce infračervené žiarenie (IR-reflecting pigments), vykazujú na opačnej strane nižšiu teplotu vzduchu v porovnaní s bežnými farbami. Z toho analogicky plynie, že keď takouto farbou potrieme strechu alebo fasádu, znížime tým teplotu interiéru.]
Tepelno-reflexné farby môžu byť užitočné aj pre iné veci, než je chladenie budov a chodníkov. Uplatnia sa ako bezpečnostný prvok všetkých konštrukcii a prvkov, ktorých sa dotýkame, vrátane vybavenia detských ihrísk a zábradlí. Bez týchto úprav povrchu môže byť kov natoľko horúci, že spôsobí bolesť alebo v žiari slnka dokonca oheň.
Keď teraz sedím v suteréne svojho domu, pretože je tu v týchto horúcich dňoch chladnejšie, snívam o nátere mojej strechy farbou s tepelnou reflexiou. Najlepšie v krásnom odtieni červenej, ale biela by bola tiež v poriadku.
Fotogaléria
Zdroje:
[1] Sara Golling: The case for white roofs; save money, be cooler, The Rossland Telegraph 9. srpen 2017, http://rosslandtelegraph.com/news/editorial-case-white-roofs-save-money-be-cooler-45243#.WztrhRwzXCJ.
[2] Development of paints with infrared radiation reflective properties, http://www.scielo.br/scielo.php?<0x000A>script=sci_arttext&pid=S0104-14282015000300010.
