New York daken 40 graden koeler wit geverfd, meent NASA / Columbia studie

Anonim

New York daken 40 graden koeler wit geverfd, meent NASA / Columbia studie

Milieu

James Holloway

9 maart 2012

4 afbeeldingen

Onderzoek door wetenschappers van Columbia University en NASA suggereert dat het schilderen van daken wit kan resulteren in een temperatuurval van meer dan 40 graden Fahrenheit tijdens de zomermaanden (Foto: Erik Drost)

Al lang werd gesuggereerd dat witte daken zouden kunnen helpen de microklimaten van de hittebubbel die onze steden omringen te beperken door zonnestraling direct terug in de ruimte te reflecteren, en in 2010 rapporteerden we over NCAR-inspanningen om het effect aan te tonen door middel van computermodellering. Een nieuwe studie gaat nog een stapje beter, de theorie in de praktijk brengen en drie witte materialen tegen elkaar op drie New Yorkse daken slaan. De resultaten van de studie lijken overweldigend positief te zijn, met witte dakbedekkingen die de piektemperatuur op het dak in de zomer verlagen met een gemiddelde van 43 graden Fahrenheit (ongeveer 24 graden Celsius).

Het is te hopen dat de inzet van witte daken zou kunnen bijdragen tot het verminderen van het opwarmeffect van stedelijke microklimaten die de stadstemperaturen een aantal graden hoger kunnen zien dan de omliggende gebieden. Het effect wordt mede gedacht door de donkere materialen waarmee we onze steden bouwen, die veel minder licht reflecteren dan natuurlijke landschappen. Het microklimaat van New York kan resulteren in nachttemperaturen van 3 tot 4 graden Celsius hoger, volgens eerder onderzoek van Stuart Gaffin van Columbia University, die deze studie naar dakoppervlakken heeft uitgevoerd met de hulp van NASA-wetenschappers .

De drie geteste materialen waren een rubbermembraan van ethyleen-propyleen-dieenmonomeer (EPDM), een thermoplastisch polyolefine (TPO) -membraan en een asfaltmultiplex opgebouwd membraan bedekt met witte elastomere acrylverf (witte verf op een typisch dakoppervlak, met andere woorden). Het laatste met acrylverf gecoate membraan is een goedkoop materiaal dat door burgemeester Michael Bloomberg wordt gepromoot in het CoolRoofs-programma - onderdeel van een streven om de uitstoot van broeikasgassen in New York in 2030 met 30 procent te verminderen.

De oppervlaktetemperaturen van elk oppervlak werden gevolgd met behulp van infrarood-radiometers tegen een zwart regeloppervlak. Daarnaast werden pyranometers gebruikt om kortegolfstraling te meten - zowel aankomend aan het oppervlak (de invallende straling) als die die het oppervlak verlieten (gereflecteerde straling), waarmee de emissie van het oppervlak (het vermogen om energie uit te stralen) kon worden bepaald.

Een vergelijking van donkere en witte oppervlaktetemperaturen in de zomer van 2011 in New York laat een duidelijke afname van de oppervlaktetemperatuur zien (afbeelding: Stuart Gaffin / Columbia University)

De resultaten gaven aan dat de temperatuurverschillen tussen de witte testoppervlakken en de zwarte bedieningsoppervlakken het duidelijkst waren op zonnige dagen (nou ja, dat zou je kunnen zeggen), maar gemiddeld bleken de testoppervlakten, overdag, 42, 5 graden Fahrenheit te zijn (23, 6 graden C) koeler.

Het rapport concludeert dat alle drie de materialen "zeer vergelijkbare" prestaties vertoonden, elk met een albedo (een reflectiecoëfficiënt) van ongeveer 0, 65, in tegenstelling tot een typische albedo van 0, 05 voor bijna-zwarte dakoppervlakken. Een cruciaal voorbehoud is dat de geteste acrylverfoppervlakken gloednieuw waren, terwijl de "professionele" EPDM- en TPO-membraaninstallaties respectievelijk drie en vier jaar oud waren. Een belangrijk nadeel van de acrylverf is dat het albedo over een periode van twee jaar is gehalveerd.

Het rapport beweert dat dit bewijst dat professionele membranen effectiever zijn in het behouden van reflectie in de tijd. Dat gezegd hebbende, constateert het rapport dat het, zelfs als het gaat om de twee jaar durende prestatiedaling van acrylverf, nog steeds een "aanzienlijke boost" biedt op gewone dakoppervlakken.

De verf heeft duidelijke economische voordelen. Er is geen reroofing vereist en de verf kan worden aangebracht door huiseigenaren of voor een bedrag van US $ 0, 50 / square foot ($ 5, 38 / sq m) via een vrijwilligersorganisatie.

Op het eerste gezicht deden de duurdere coatings het minder goed in andere maatstaven. Het EPDM-membraan had een lagere emissie dan verwacht (en werd inderdaad gedocumenteerd in de productspecificatie). Het rapport wijst er echter op dat dit in de winter zelfs een voordeel kan zijn om sancties tegen hitte-energie te voorkomen.

De resultaten zijn gepubliceerd in een rapport getiteld Bright is de nieuwe zwarte - meerjarige prestatie van high-albedo-daken in een stedelijk klimaat in Environmental Research Letters gisteren en kan gratis worden gedownload. Het is de moeite waard in gedachten te houden dat een studie met drie daken in een enkele stad noodzakelijkerwijs beperkt is, en het zou fascinerend zijn om te zien of een vergelijkbare marge in andere steden kan worden gerepliceerd. Het rapport benadrukt ook dat andere weersomstandigheden, zoals windsnelheid, in dit onderzoek niet in aanmerking werden genomen.

Bron: Environmental Research Letters via NASA

Een vergelijking van donkere en witte oppervlaktetemperaturen in de zomer van 2011 in New York laat een duidelijke afname van de oppervlaktetemperatuur zien (afbeelding: Stuart Gaffin / Columbia University)

Het witte acrylverfoppervlak naast een zwart asfaltbesturingsmembraan op een Long Island-dak (afbeelding: Stuart Gaffin / Columbia University)

Een compositieopname van albedo-verlies van het acryl geverfde oppervlak gedurende een jaar, voordat het wordt verplaatst (Afbeelding: Stuart Gaffin / Columbia University)

Onderzoek door wetenschappers van Columbia University en NASA suggereert dat het schilderen van daken wit kan resulteren in een temperatuurval van meer dan 40 graden Fahrenheit tijdens de zomermaanden (Foto: Erik Drost)