Kan du ikke klare varmen? Kølige vægge kan reducere energiomkostningerne, forurening

Hvis disse vægge kunne tale, de kan fortælle dig, at det kan være lige så nemt at reducere energiomkostninger og forurening som at give dem et frisk lag lighter, mere reflekterende maling.

En undersøgelse udført af forskere ved det amerikanske energiministeriums Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) modellerede flere forskellige typer og aldre af hjem, detailbutikker, og kontorbygninger i byer over hele Californien og USA, og fandt ud af, at mange steder kan sollysreflekterende "seje" ydervægge spare lige så meget eller mere energi end sollysreflekterende kølige tage.

Kolde vægge anses generelt for at have en solreflektans, der er højere end gennemsnittet - hvilket betyder, at de reflekterer en højere andel af indkommende sollys end gennemsnitlige ydervægge - og høj termisk emittans, hvilket betyder, at de effektivt kan frigive absorberet varme.

"Kølige vægge giver energiomkostningsbesparelser og emissionsreduktioner i Californien og den sydlige halvdel af USA. I disse klimaer, kølige vægge kan spare lige så meget eller mere energi end et køligt tag af samme størrelse, " sagde Ronnen Levinson, en videnskabsmand fra Berkeley Lab og leder af Berkeley Labs Heat Island Group, som var medforfatter til undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Energy &Buildings. Vægge modtager mindre intenst sollys end tage, men er også mindre isolerede, forklarede han.

Undersøgelsen indeholdt en analyse af mere end 100, 000 bygningssimuleringer. Pablo J. Rosado, tidligere maskiningeniør postdoc i Heat Island Group, var undersøgelsens hovedforfatter.

The Heat Island Group udforsker den urbane varmeø-effekt - en stigning i udendørs bylufttemperatur forårsaget af koncentrationen af ​​bygninger, veje, og andre strukturer, der absorberer varme - og måder at afhjælpe problemet på.

"Lodrette analoger til kølige tage"

Levinson sagde, at han blev interesseret i videnskaben om kølige vægge for omkring et årti siden, mens han arbejdede på et cool-roof-program i Kina. "Det var tydeligt i kinesiske byer, at der var meget mere vægareal end tagareal, " sagde han. "Jeg begyndte at tænke, "Skal vi se på kølige vægge som de lodrette analoger til kølige tage?"

I det meste af USA, omkring 40% til 60% af alle bygninger blev bygget før 1980, når byggereglementer generelt specificerede meget mindre vægisolering end det kræves i dag. Som resultat, besparelser på kølige vægge i disse ældre bygninger, der opfylder disse ældre koder, kan være tre til seks gange større end for nye bygninger, undersøgelsen fandt.

"At male ydervæggene i bygninger fra før 1980 - uanset om det er boliger eller kontorbygninger eller butikker - med kølig maling giver den største fordel, fordi de har den mindste isolering, " sagde Levinson. "Og det er ikke svært at gøre. Der er mange lyse, seje malinger i lokale boligforretninger."

Selvom der endnu ikke er en formel, universel definition for kølige vægge, Levinson foreslår, at kølige vægge med lavere ydeevne bør afspejle mindst 40 % af solenergien, mens kølige vægge med højere ydeevne bør afspejle mindst 60 %. Undersøgelsen antog, at en gennemsnitlig væg, der ikke er kølig, reflekterer 25 % af sollys.

Lyse vægge er fedest, men pigmenter, der reflekterer den usynlige halvdel af sollys og pigmenter, der fluorescerer, kan bruges til at lave kølige malinger i en lang række farver. Skinnende, nøgne metalvægge har en tendens til ikke at være kølige, fordi de er langsomme til at frigive absorberet varme.

Besparelser fundet i Californien og den sydlige halvdel af USA

I varme amerikanske byer fra Miami, Florida, til Albuquerque, New Mexico (se kort:klimazone 1A til 4B), forskere fandt ud af, at kølige vægge kunne føre til årlig opvarmning, ventilation, og klimaanlæg (HVAC) energiomkostningsbesparelser på op til 11 % for selvstændige detailbutikker, 8,3 % for enfamiliehuse, og 4,6 % for mellemstore kontorbygninger. Og for enfamiliehuse i alle klimaer i Californien, undersøgelsen fandt potentielle energiomkostningsbesparelser på 4% til 27%.

Undersøgelsen tegnede sig for både energibesparelser i kølesæsonen og forhøjede energiomkostninger i fyringssæsonen.

Forskerne fandt ud af, at kølige vægge giver sammenlignelige reduktioner i årlige emissioner af luftforurenende stoffer som nitrogenoxider og svovldioxid, og drivhusgasser som kuldioxid. De sænker også spidsbelastningsefterspørgslen efter elektrisk strøm.

Levinson har også publiceret en relateret undersøgelse i tidsskriftet Solenergi der viser, hvordan man justerer cool-wall-besparelser for virkningerne af skygge og refleksion fra nabobygninger.

Tidlige skridt mod kølige vægstandarder

Der er nu noget momentum i retning af specifikationer og vurderinger for seje vægge, Levinson bemærkede.

Cool Roof Rating Council, som blev oprettet i 1998 som en nonprofit uddannelsesorganisation for at støtte forskning og vurderingssystemer for seje tagprodukter og tjene som en ressource til at øge energieffektiviteten i bygninger, forfølger en udvidelse til ratings for kølige vægge, han sagde.

Organisationen stemte den 12. juni for at ændre sine vedtægter for at tillade vurdering af vægoverfladeprodukter.

Den seneste undersøgelse gør det klart, at mange steder kan have stor gavn af kølige vægge, sagde Levinson. "Hvis du har en varm, solrigt klima, seje vægge er til dig."

Cool-Wall-ressourcer

Cool-wall fordele, teknologier, og implementering er opsummeret i en nylig Berkeley Lab-ledet rapport udarbejdet for California Energy Commission:Solar-Reflective "Cool" Walls:Benefits, teknologier, og implementering.

To andre nylige undersøgelser offentliggjort af forskere ved Berkeley Lab og University of Southern California i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi fandt ud af, at kølige vægge er næsten lige så effektive som kølige tage til at reducere den urbane varmeø-effekt, og at kølige vægge og tage har blandede effekter på luftkvaliteten i Los Angeles-bassinet.

Brug Cool Surface Savings Explorer, et Excel-baseret værktøj til Windows, for at se estimerede energibesparelser på kølige overflader for en række forskellige bygningstyper. Instruktioner og et downloadlink er tilgængelige i afsnit 4 i Cool Wall Application Guidelines i en rapport fra California Energy Commission.

Berkeley Lab-forskere har udviklet rubinrøde og egyptiske blå fluorescerende kølige pigmenter, der kan forbedre de energibesparende egenskaber ved kølige vægmalinger.