Prověřování budov z hlediska klimatické odolnosti proti nadměrnému teplu

K ochraně budov před nadměrně vysokými teplotami lze použít několik přístupů. Tyto možnosti se týkají návrhu budov (včetně využití IT technologií k optimalizaci tepelné pohody) a obvodových plášťů budov (střecha, stropy, vnější stěny, dveře, okna – včetně skel pro regulaci slunečního záření, která snižují sluneční záření vstupující do obydlí – a základů).

Řešení pro navrhování budov zahrnují tradiční prvky, které se běžně vyskytují v oblastech s teplým podnebím, jako jsou:

• Poměr stran budovy: Poměr mezi vnitřním prostorem a vnějším povrchem budovy, který optimalizuje vnitřní rozptyl tepla a zároveň minimalizuje absorpci slunečního tepla.
• Architektonické prvky: Vlastnosti jako markýzy, převisy, stínidla oken, sloupky, bílé nebo světlé vnější stěny a střechy odrážející teplo.
• Orientace na slunce: Umístění budovy tak, aby se minimalizovala denní expozice přímému slunečnímu záření.

Hi-tech řešení mohou také hrát velmi důležitou roli. Patří mezi ně senzory, které monitorují tepelné podmínky, umožňují přesné nastavení klimatizace a větrání, stejně jako orientaci stínících panelů v reálném čase na základě izolačních podmínek. Senzory a digitální tepelná regulační zařízení mohou být integrovány s opatřeními řízení na straně poptávky, což pomáhá snížit dopad poptávky po chlazení na špičkové zatížení během období napětí v elektrickém systému (viz také možnost přizpůsobení změnám individuálního chování v odvětví energetiky). Známým příkladem budovy, ve které byl aplikován kompletní balíček nejmodernějších řešení, je kancelářská budova The Edge v Amsterdamu, dokončená v roce 2014. Jeho obálka zahrnuje dynamická okna, automatické odstíny a odvětrávání. Díky 28 000 senzorům monitorujícím pohyb, úroveň osvětlení, vlhkost a teplotu se budova může okamžitě přizpůsobit energetickým potřebám, jako je automatické vypnutí vytápění, klimatizace a osvětlení v nevyužívaných prostorách. Kromě toho mohou zaměstnanci používat aplikaci k úpravě teploty a úrovně osvětlení ve svém pracovním prostoru. Kromě toho je chlazení a vytápění optimalizováno přenosem tepla mezi budovou a vodonosnou vrstvou pod ní.

Technické vlastnosti obvodového pláště budovy jsou rozhodující pro jeho schopnost regulovat vnitřní teploty. Materiály použité v obálce a jejich hmotnost hrají klíčovou roli v tom, jak rychle jsou kompenzovány teplotní rozdíly mezi vnitřními a venkovními prostory. Například tradiční tlustostěnné budovy ve Středomoří vyžadují mnohem méně klimatizace než moderní stavby. Alternativně může použití materiálů s vysokou tepelnou odolností pomoci minimalizovat teplo vstupující do budovy. Tato možnost je zvláště zajímavá pro dovybavení stávající budovy izolačními vrstvami, které kompenzují špatné tepelné vlastnosti původních stavebních materiálů.

Také použití mechanického nebo přirozeného větrání nebo skladování chladu v materiálech s vysokou tepelnou hmotností, jako jsou dlaždice nebo kameny, snižuje potřebu klimatizace. Skladování za studena může být spojeno s tepelným čerpadlem (případně na základě geotermálního systému, který využívá rozdílu mezi podzemními a povrchovými teplotami), aby se zvýšila flexibilita při zavádění studeného vzduchu. Nastavení vnitřní vlhkosti může mít silný dopad na vnímané teploty a v konečném důsledku na tepelný komfort obyvatel budovy.

Střechy jsou také důležitými plochami pro výměnu tepla a jejich konstrukce (např. bílé střechy, zelené střechy)může pomoci výrazně snížit energetické potřeby budovy. Přítomnost stromů například zvyšuje proudění vzduchu, snižuje dopad slunečního záření a také pomáhá působit proti efektu městských tepelných ostrovů. Při provádění opatření k vyrovnání se s extrémním teplem je ve skutečnosti důležité zvážit dopad stavebních materiálů a stavebních stylů na mikroklima městských oblastí. Výzkum zmírňování tepla ve městech podporuje použití reflexních povrchů, které působí proti negativním účinkům extrémního tepla. Povrchová odrazivost je klíčovým parametrem pro pochopení, modelování a úpravu energetické bilance městského povrchu, pro chlazení měst a zlepšení venkovního tepelného komfortu (Fox et al., 2018). Řešení pro snížení efektu městských tepelných ostrovů při současném zlepšení vnitřních podmínek prostřednictvím obvodového pláště budovy lze přistupovat dvěma způsoby: zvýšení slunečního odrazu a zvýšení odpařování a transpirace. Solární odrazivost (albedo) exteriérů budov a městské dlažby může pomoci zmírnit efekt tepelného ostrova. Toho lze dosáhnout použitím studených barevných povlaků a reflexních povlaků, jako jsou retroreflexní materiály. Zvyšující se odpařování a transpirace mohou být navíc usnadněny zelenými plochami a stromy, jako jsou vertikální zeleně, zelené fasády a zelené střechy.

Další informace o využívání zelené infrastruktury ke zlepšení obyvatelnosti měst v době změny klimatu lze nalézt v možnosti přizpůsobení se změně klimatu Climate-ADAPT – městská zelená a modrá infrastruktura.

Zvláštní pozornost by měla být věnována historickým budovám, neboť mnohá z popsaných opatření nemusí být použitelná vzhledem ke stávajícím právním a správním předpisům zaměřeným na zachování původních materiálů a použitých stavebních technik. Je třeba určit, naplánovat a provést různé konkrétní zásahy, přičemž je třeba pečlivě zohlednit charakteristiky historických budov a jejich kulturní význam. Důrazně se doporučuje konzultovat s odborníky v oblasti památkové péče a stavebního inženýrství s cílem vypracovat plán chlazení na míru pro konkrétní budovy. K dispozici jsou však již řešení prověřující klima, která zachovávají historický význam budov při zachování jejich architektonické a kulturní hodnoty. Některé příklady jsou uvedeny v projektu RIBuild.

Směrnice o energetické náročnosti budov umožňuje členským státům přizpůsobit minimální požadavky na energetickou náročnost obytných (čl. 5 odst. 2) i nebytových budov (čl. 9 odst. 6a).