Устойчивост на сградите на изменението на климата срещу прекомерна топлина

Няколко подхода могат да се използват за климатизиране на сградите срещу прекомерно високи температури. Тези варианти са свързани с проектирането на сградите (включително използването на ИТ технологии за оптимизиране на топлинния комфорт) и сградните ограждащи елементи (покрив, тавани, външни стени, врати, прозорци — включително слънчеви очила за управление, които намаляват слънчевата радиация, навлизаща в жилището — и основи).

Решенията за проектиране на сгради включват традиционни характеристики, които обикновено се срещат в региони с топъл климат, като например:

• Съотношение на аспекта на сградата: Съотношението между вътрешното пространство и външната повърхност на сградата, което оптимизира вътрешната дисперсия на топлината, като същевременно свежда до минимум поглъщането на слънчевата топлина.
• Архитектурни елементи: Характеристики като тенти, надвеси, прозоречни нюанси, портици, бели или леко оцветени външни стени и покриви, за да отразят топлината.
• Ориентация към слънцето: Позициониране на сградата, за да се сведе до минимум ежедневното излагане на пряка слънчева светлина.

Високотехнологичните решения също могат да играят много важна роля. Те включват сензори, които следят топлинните условия, което позволява прецизни настройки на климатизацията и вентилацията, както и ориентацията в реално време на засенчващите панели въз основа на изолационните условия. Сензорите и цифровите устройства за топлинно регулиране могат да бъдат интегрирани с мерки за управление на потреблението, което спомага за намаляване на въздействието на потреблението на охлаждане върху върховите натоварвания по време на периоди на напрежение на електрическата система (вж. също варианта за адаптиране относно промените в индивидуалното поведение в енергийния сектор). Известен пример за сграда, в която е приложен пълен пакет от най-съвременни решения, е офис сградата The Edge в Амстердам, завършена през 2014 г. Обвивката му включва динамични прозорци, автоматични нюанси и вентилация с изместване. С 28 000 сензора за наблюдение на движението, нивата на осветление, влажността и температурата, сградата може незабавно да се адаптира към енергийните нужди, като автоматично изключване на отоплението, климатика и осветлението в неизползваните зони. Освен това служителите могат да използват приложение за регулиране на температурата и нивата на осветление в работното си пространство. Освен това охлаждането и отоплението се оптимизират чрез пренос на топлина между сградата и водоносния хоризонт под нея.

Техническите характеристики на сградната обвивка са от решаващо значение за способността й да контролира вътрешните температури. Материалите, използвани в обвивката, и тяхната маса играят ключова роля за това колко бързо се компенсират температурните разлики между закрито и открито. Например, традиционните сгради с дебели стени в Средиземноморието изискват много по-малко климатизация от съвременните структури. Като алтернатива, използването на материали с висока термична устойчивост може да помогне за свеждане до минимум на топлината, която влиза в сградата. Тази опция е особено интересна за преоборудване на съществуващата сграда с изолационни слоеве, които компенсират лошите топлинни свойства на оригиналните строителни материали.

Също така използването на механична или естествена вентилация или съхраняването на студ в материали с висока термична маса като плочки или камъни намалява необходимостта от климатизация. Хладилното съхранение може да бъде съчетано с термопомпа (евентуално базирана на геотермална система, като се използва разликата между подземните и повърхностните температури), за да се увеличи гъвкавостта при внедряването на студен въздух. Регулирането на влажността в помещенията може да окаже силно въздействие върху възприеманите температури и в крайна сметка върху топлинния комфорт на обитателите на дадена сграда.

Покривите също са важни топлообменни повърхности и тяхното проектиране (напр. бели покриви, зелени покриви)може да помогне за значително намаляване на енергийните нужди на дадена сграда. Например, наличието на дървета увеличава въздушния поток, намалява въздействието на слънчевата радиация и също така помага да се противодейства на ефекта на градския топлинен остров. При прилагането на мерки за справяне с екстремните горещини всъщност е важно да се вземе предвид въздействието на строителните материали и стиловете на сградите върху микроклимата на градските райони. Градските изследвания за намаляване на топлината насърчават използването на отразяващи повърхности за противодействие на отрицателните ефекти на екстремната топлина. Повърхностната отразяваща способност е ключов параметър за разбиране, моделиране и промяна на градския повърхностен енергиен баланс, за охлаждане на градовете и подобряване на топлинния комфорт на открито (Fox et al., 2018 г.). Решенията за намаляване на ефекта на градския топлинен остров, като същевременно се подобряват вътрешните условия чрез сградната обвивка, могат да бъдат разгледани по два начина: увеличаване на слънчевото отражение и засилване на изпарението и транспирацията. Слънчевото отражение (албедо) на екстериора на сградата и градските настилки може да помогне за смекчаване на ефекта на топлинния остров. Това може да се постигне чрез използване на студени цветни покрития и отразяващи покрития, като например светлоотразителни материали. Освен това увеличаването на изпарението и транспирацията може да бъде улеснено от зелени повърхности и дървета, като вертикални зелени площи, зелени фасади и зелени покриви.

Допълнителна информация относно използването на зелена инфраструктура за подобряване на условията на живот в градовете, засегнати от изменението на климата, може да бъде намерена във варианта за адаптиране Climate-ADAPT — градска зелена и синя инфраструктура.

Специално внимание следва да се обърне на историческите сгради, тъй като много от описаните мерки може да не са приложими поради съществуващите законови и подзаконови актове, насочени към запазване на използваните оригинални материали и строителни техники. Необходимо е да се определят, планират и приложат различни специфични интервенции, като внимателно се вземат предвид характеристиките на историческите сгради и тяхното културно значение. Силно препоръчително е да се консултирате с експерти в областта на историческото опазване и строителното инженерство, за да разработите персонализиран план за охлаждане за конкретни сгради. Вече са налице обаче устойчиви на изменението на климата решения, които запазват историческото значение на сградите, като същевременно запазват тяхната архитектурна и културна стойност. Някои примери са предоставени от проекта RIBuild.

Директивата относно енергийните характеристики на сградите (ДЕХС) позволява на държавите членки да адаптират минималните изисквания за енергийните характеристики както на жилищните (член 5, параграф 2), така и на нежилищните сгради (член 9, параграф 6а).