В третьем тысячелетии рост городов способствовал увеличению выбросов парниковых газов, усугубивших изменения в глобальных климатических условиях и температурах. Повышение температуры в городах в свою очередь ощутимо увеличило энергопотребление, поскольку для охлаждения зданий используется большее количество энергии. Решить эти проблемы жителям мегаполисов помогут «зелёные крыши» и «прохладные крыши».
«Прохладные крыши» отражают больше солнечного света и уменьшают поглощение тепла за счёт отражающей поверхности. Для этого крыши покрывают светоотражающей краской, листовым материалом, специальной черепицей или гонтом.
Так называемые «зелёные крыши» используют растительность, чтобы поглощать дождевую воду, обеспечивают дополнительную защиту от городского шума и от холода, а также защищают здания от перегрева в жару.
В исследовании группы учёных из Китая оценивается энергосберегающий потенциал как «прохладных», так и «зелёных» крыш в будущем и текущих климатических условиях. Исследователи использовали комплексный подход, в котором объединили моделирование энергопотребления зданий и моделирование изменения климата для количественной оценки влияния изменения климата на спрос на энергию в зданиях.
Для оценки этих технологий крыш в соответствии с будущими и текущими сценариями изменения климата были выбраны шесть городов мира в разных климатических зонах:
- Каир — засушливый климат с мягкой зимой и жарким сухим летом;
- Сеул находится в умеренной зоне с холодной и сухой зимой и жарким и влажным летом;
- Гонконг — субтропический климат с мягкой зимой и жарким и влажным летом;
- Лос-Анджелесе — средиземноморский климат с дождливой зимой, засушливым летом и умеренными перепадами температур;
- Сан-Паулу — субтропический климат с сухой зимой и умеренными перепадами температур;
- Лондоне — умеренный океанический климат с влажной, дождливой и прохладной погодой круглый год.
При анализе чувствительности исследователи рассматривали изменения температуры для трёх социально-экономических путей, а потом спрогнозировали будущие тенденции энергосбережения до 2200 года на основе взаимосвязи между прогнозами климата до 2100 года и энергосбережением обеих кровельных систем.
Оба вида крыш имеют значительный потенциал в снижении потребления энергии для охлаждения, но энергосберегающий эффект как «зелёных», так и «прохладных» крыш зависит от конкретных климатических условий.
Крыши с кровельным озеленением более чувствительны к изменениям внешних условий окружающей среды по сравнению с «прохладными» крышами, поскольку на здоровье и рост растений на крышах влияют такие факторы окружающей среды, как солнечный свет и осадки. Однако на энергосберегающую эффективность «прохладных» крыш изменения окружающей среды не повлияли.
«Прохладные» крыши более эффективны, чем «зелёные», для снижения потребления энергии на охлаждение в регионах с пасмурными или дождливыми погодными условиями и теплым климатом.
Оба типа крыш прекрасно подошли для круглогодичного снижения энергопотребления в жарких и солнечных регионах. Однако «прохладные» крыши привели к увеличению спроса на тепловую энергию в городах с более холодным климатом.
Кроме того, на энергосберегающий эффект «прохладных» и «зелёных» крыш также повлияла городская застройка: малоэтажные здания продемонстрировали лучшие показатели энергосбережения, тогда как с увеличением высоты зданий наблюдалось снижение этого показателя.
