Cool tage har også vandbesparende fordele

Energi- og klimafordelene ved kølige tage er veletablerede:Ved at reflektere i stedet for at absorbere solens energi, lyse tage holder bygninger, byer, og endda hele planetens køler. Nu har en ny undersøgelse fra Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) fundet ud af, at kølige tage også kan spare vand ved at reducere, hvor meget der er behov for til byvanding.

Baseret på regionale klimasimuleringer af 18 californiske amter, Berkeley Labs forskere Pouya Vahmani og Andrew Jones fandt ud af, at udbredt brug af køligt tag kunne reducere udendørs vandforbrug med så meget som 9 procent. I Los Angeles County, samlede vandbesparelser kan nå op på 83 millioner gallons om dagen, forudsat at alle bygninger havde reflekterende tage installeret. Deres studie, "Vandbesparende fordele ved varmedæmpning i byer, " blev offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

"Dette er den første undersøgelse, der ser på sammenhængen mellem vand- og varmebegrænsende strategier i byområder, " sagde Vahmani. "Du laver måske ikke kølige tage bare for at spare vand, men det er en anden hidtil ukendt fordel ved at have kølige tage. Og fra et vandforvaltningssynspunkt, det er en helt anden måde at tænke på - at manipulere det lokale klima for at manipulere efterspørgslen efter vand."

En drivkraft for undersøgelsen var at undersøge, hvordan et fremtidigt varmere klima ville påvirke efterspørgslen efter vand, især da flere byer søger efter strategier for afbødning og tilpasning af klimaet. "Mens bystrategier for varmedæmpning har vist sig at have gavnlige virkninger på sundheden, energiforbrug, og drivhusgasemissioner, deres implikationer for vandbevarelse er ikke blevet undersøgt bredt, " skriver Vahmani og Jones i deres undersøgelse.

Kølige tage kan reducere vandbehovet ved at reducere den omgivende lufttemperatur - denne undersøgelse fandt, at bykøling spænder fra 1 til 1,5 grader Celsius - hvilket betyder, at græsplæner og anden landskabspleje har brug for mindre vand. Forskerne, både i laboratoriets afdeling for klima- og økosystemvidenskab, anerkender, at ændring af menneskelig adfærd kan være nødvendig for at realisere denne vandbesparende fordel.

"Der er en central antagelse herinde, at folk ville justere deres kunstvandingsadfærd som reaktion, " sagde Jones. "For at høste fordelene, vi har brug for, at folk er opmærksomme på den passende mængde vand, ellers bruge sensorer eller smarte kunstvandingssystemer, som alligevel er en god idé."

Desuden, de fandt ud af, at fordelen ved vandbesparelser var endnu stærkere på varmere dage. "Så det er en indikation af, at i et fremtidigt klima, hvor varme dage forekommer meget hyppigere, den ekstra fordel ved at lave kølige tage kan være endnu mere dramatisk, " sagde Jones. "Men det er endnu ikke blevet undersøgt."

Vahmani og Jones brugte en regional klimamodel med høj opløsning til deres analyse; Vahmani tilføjede derefter en komponent til modellen for at tage højde for kunstvandingsvand. "Den justerer dybest set jordens fugtighed for at efterligne kunstvandingshændelser, "Vahmani sagde. "Vi brugte også fjernmålingsdata til at forbedre repræsentationen af ​​fysiske karakteristika af landoverfladen, hvilket resulterede i forbedret modelydelse."

Modellen blev valideret med data fra det nordlige Californiens Contra Costa Water District for kunder, der kun var kunstvandingsbrugere. "Vandingsvandsbehovet simuleret af modellen blev matchet ganske godt af kundedataene, i betragtning af den komplekse karakter af byvanding, " sagde Vahmani.

Modelsimuleringer blev kørt over 15 år i 18 amter i det nordlige og sydlige Californien, forudsat et kontrolscenarie, der afspejler byområdernes nuværende status, og et cool tag-scenarie, hvor alle bygninger havde kommercielt tilgængelige kølige tage installeret.

Amtsdækkende kunstvandingsvandbesparelser varierede fra 4 procent til 9 procent, med besparelser pr. indbygger størst i miljøer med medium tæthed, eller dem med en blanding af bygninger og landskabspleje. "Det er i forstæderne, hvor man ser de fleste vandbesparelser, " sagde Jones.

Undersøgelsen bekræftede også en konklusion, der er dukket op:at vandbesparende foranstaltninger, der direkte reducerer kunstvanding, såsom tørketolerant landskabspleje, kan have den utilsigtede konsekvens af stigende temperaturer i byområder. Vahmani og Jones kørte en simulering af det mest ekstreme tilfælde - et fuldstændigt standsning af kunstvanding - og fandt en gennemsnitlig opvarmning i dagtimerne på 1 grad Celsius i gennemsnit over San Francisco Bay Area.

"Disse resultater viser, at opvarmningssignalet fra strategier, der kun fokuserer på reduktioner af udendørs vandforbrug, på en meningsfuld måde kan opveje køleeffekterne af en større varmedæmpende strategi, såsom installation af cool tag i byen, " de skriver.

Modellering af mikroklimaer

Med klimaeffekter, der i stigende grad udspiller sig i bymæssig skala, Berkeley Lab-forskere søger at anvende deres modeller i byområder med store befolkningscentre og koncentreret infrastruktur. "Denne undersøgelse er en del af en større indsats for at forbedre vores evne til at modellere mikroklimaer i byområder og andre klimafænomener på beslutningsrelevante skalaer, " sagde Jones. "F.eks. vi er også interesserede i at bruge dette til at se på tågens rolle i mikroklimaet i Bay Area."

Disse bestræbelser er også en del af Berkeley Labs Water Resilience Initiative, en del af dette har til formål at udvikle tilgange til at forudsige hydroklima i skalaer, der kan bruges til at vejlede vand-energistrategier.

Vahmani og Jones planlægger at følge op på denne undersøgelse ved at udvide til landbruget samt undersøge strategier til at afbøde varmt vejr og voksende vandbehov. "Først vil vi se, hvor meget klimaændringer vil øge vandefterspørgslen. Dernæst vil være at komme med strategier til at imødegå det, " sagde Vahmani. "I byområder, vi vil se på, hvordan kølige tage kan afbøde både ekstrem varmebehov og vandingskrav forbundet med fremtidig opvarmning. Mens der i landbrugsområder, strategierne vil have at gøre med kunstvandingsteknologi og hvilken slags afgrøder du dyrker."