Ενίσχυση της ανθεκτικότητας των κτιρίων στην κλιματική αλλαγή έναντι της υπερβολικής θερμότητας

Διάφορες προσεγγίσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανθεκτικότητα των κτιρίων στην κλιματική αλλαγή έναντι υπερβολικά υψηλών θερμοκρασιών. Οι επιλογές αυτές αφορούν τον σχεδιασμό κτιρίων (συμπεριλαμβανομένης της χρήσης τεχνολογιών ΤΠ για τη βελτιστοποίηση της θερμικής άνεσης) και τα κελύφη των κτιρίων (στέγη, οροφές, εξωτερικούς τοίχους, πόρτες, παράθυρα — συμπεριλαμβανομένων των γυαλιών ηλιακού ελέγχου που μειώνουν την ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στην κατοικία — και θεμέλια).

Οι λύσεις σχεδιασμού κτιρίων περιλαμβάνουν παραδοσιακά χαρακτηριστικά που βρίσκονται συνήθως σε περιοχές με θερμά κλίματα, όπως:

• Λόγος κτιριακών διαστάσεων: Η αναλογία μεταξύ του εσωτερικού χώρου και της εξωτερικής επιφάνειας του κτιρίου, η οποία βελτιστοποιεί την εσωτερική διασπορά θερμότητας, ελαχιστοποιώντας παράλληλα την απορρόφηση της ηλιακής θερμότητας.
• Αρχιτεκτονικά στοιχεία: Χαρακτηριστικά όπως τέντες, προεξοχές, σκιές παραθύρων, στοές, λευκοί ή ελαφρώς χρωματισμένοι εξωτερικοί τοίχοι και στέγες για να αντανακλούν τη θερμότητα.
• Ηλιακός προσανατολισμός: Τοποθέτηση του κτιρίου για να ελαχιστοποιηθεί η καθημερινή έκθεση στο άμεσο ηλιακό φως.

Οι λύσεις υψηλής τεχνολογίας μπορούν επίσης να διαδραματίσουν πολύ σημαντικό ρόλο. Αυτά περιλαμβάνουν αισθητήρες που παρακολουθούν τις θερμικές συνθήκες, επιτρέποντας ακριβείς ρυθμίσεις του κλιματισμού και του εξαερισμού, καθώς και τον προσανατολισμό σε πραγματικό χρόνο των πάνελ σκίασης με βάση τις συνθήκες μόνωσης. Οι αισθητήρες και οι ψηφιακές συσκευές θερμικής ρύθμισης μπορούν να ενσωματωθούν με μέτρα διαχείρισης από την πλευρά της ζήτησης, συμβάλλοντας στη μείωση των επιπτώσεων της ζήτησης ψύξης στα φορτία αιχμής κατά τη διάρκεια περιόδων καταπόνησης του ηλεκτρικού συστήματος (βλ. επίσης την επιλογή προσαρμογής στις αλλαγές της ατομικής συμπεριφοράς στον τομέα της ενέργειας). Ένα διάσημο παράδειγμα ενός κτιρίου στο οποίο έχει εφαρμοστεί ένα πλήρες πακέτο υπερσύγχρονων λύσεων είναι το κτίριο γραφείων Edge στο Άμστερνταμ, που ολοκληρώθηκε το 2014. Ο φάκελος του περιλαμβάνει δυναμικά παράθυρα, αυτόματες αποχρώσεις και εξαερισμό μετατόπισης. Με 28,000 αισθητήρες που παρακολουθούν την κίνηση, τα επίπεδα φωτισμού, την υγρασία και τη θερμοκρασία, το κτίριο μπορεί να προσαρμοστεί άμεσα στις ενεργειακές ανάγκες, όπως αυτόματη απενεργοποίηση της θέρμανσης, του κλιματισμού και του φωτισμού σε αχρησιμοποίητους χώρους. Επιπλέον, οι εργαζόμενοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια εφαρμογή για να ρυθμίσουν τα επίπεδα θερμοκρασίας και φωτισμού στον χώρο εργασίας τους. Επιπλέον, η ψύξη και η θέρμανση βελτιστοποιούνται με τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ του κτιρίου και ενός υδροφόρου ορίζοντα κάτω από αυτό.

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κελύφους του κτιρίου είναι ζωτικής σημασίας για την ικανότητά του να ελέγχει τις εσωτερικές θερμοκρασίες. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στον φάκελο και η μάζα τους παίζουν βασικό ρόλο στο πόσο γρήγορα αντισταθμίζονται οι διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών χώρων. Για παράδειγμα, τα παραδοσιακά κτίρια με παχιά τοιχώματα στη Μεσόγειο απαιτούν πολύ λιγότερο κλιματισμό από ό, τι οι σύγχρονες κατασκευές. Εναλλακτικά, η χρήση υλικών με υψηλή θερμική αντίσταση μπορεί να βοηθήσει στην ελαχιστοποίηση της θερμότητας που εισέρχεται στο κτίριο. Αυτή η επιλογή είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα για τη μετασκευή υπάρχοντος κτιρίου με στρώματα μόνωσης που αντισταθμίζουν τις κακές θερμικές ιδιότητες των αρχικών δομικών υλικών.

Επίσης, η χρήση μηχανικού ή φυσικού εξαερισμού ή η αποθήκευση κρύου σε υλικά με υψηλή θερμική μάζα, όπως πλακάκια ή πέτρες, μειώνει την ανάγκη κλιματισμού. Η ψυκτική αποθήκευση μπορεί να συνδυαστεί με μια αντλία θερμότητας (πιθανώς βασισμένη σε ένα γεωθερμικό σύστημα, αξιοποιώντας τη διαφορά μεταξύ υπόγειων και επιφανειακών θερμοκρασιών) για να αυξήσει την ευελιξία στην ανάπτυξη του ψυχρού αέρα. Η ρύθμιση της υγρασίας σε εσωτερικούς χώρους μπορεί να έχει ισχυρό αντίκτυπο στις αντιληπτές θερμοκρασίες και τελικά στη θερμική άνεση των ενοίκων ενός κτιρίου.

Οι στέγες είναι επίσης σημαντικές επιφάνειες ανταλλαγής θερμότητας και ο σχεδιασμός τους (π.χ. λευκές στέγες, πράσινες στέγες) μπορεί να συμβάλει στη σημαντική μείωση των ενεργειακών αναγκών ενός κτιρίου. Για παράδειγμα, η παρουσία δέντρων αυξάνει τη ροή του αέρα, μειώνει τον αντίκτυπο της ηλιακής ακτινοβολίας και βοηθά επίσης στην αντιμετώπιση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας. Κατά την εφαρμογή μέτρων για την αντιμετώπιση της ακραίας θερμότητας, είναι πράγματι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη ο αντίκτυπος των οικοδομικών υλικών και των στυλ των κτιρίων στο μικροκλίμα των αστικών περιοχών. Η αστική έρευνα μετριασμού της θερμότητας προωθεί τη χρήση ανακλαστικών επιφανειών για την αντιμετώπιση των αρνητικών επιπτώσεων της ακραίας θερμότητας. Η ανάκλαση επιφάνειας είναι μια βασική παράμετρος για την κατανόηση, τη μοντελοποίηση και την τροποποίηση του αστικού ενεργειακού ισοζυγίου επιφάνειας, για την ψύξη των πόλεων και τη βελτίωση της εξωτερικής θερμικής άνεσης (Fox et al., 2018). Λύσεις για τη μείωση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, με παράλληλη βελτίωση των εσωτερικών συνθηκών μέσω του κελύφους του κτιρίου, μπορούν να προσεγγιστούν με δύο τρόπους: αύξηση της ηλιακής αντανάκλασης και ενίσχυση της εξάτμισης και της διαπνοής. Η ηλιακή ανάκλαση (albedo) των εξωτερικών κτιρίων και των αστικών πλακόστρωτων μπορεί να βοηθήσει στην άμβλυνση της επίδρασης της θερμικής νησίδας. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση επιχρισμάτων ψυχρού χρώματος και ανακλαστικών επιστρώσεων, όπως αντανακλαστικά υλικά. Επιπλέον, η αύξηση της εξάτμισης και της διαπνοής μπορεί να διευκολυνθεί από πράσινες επιφάνειες και δέντρα, όπως κάθετα πρασινάδες, πράσινες προσόψεις και πράσινες στέγες.

Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση των πράσινων υποδομών για τη βελτίωση της βιωσιμότητας των πόλεων στο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής περιλαμβάνονται στην επιλογή προσαρμογής για το κλίμα-ADAPT στις αστικές πράσινες και γαλάζιες υποδομές.

Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στα ιστορικά κτίρια, δεδομένου ότι πολλά από τα μέτρα που περιγράφονται ενδέχεται να μην εφαρμόζονται λόγω των υφιστάμενων νόμων και κανονισμών που αποσκοπούν στη διατήρηση των αρχικών υλικών και τεχνικών κατασκευής που χρησιμοποιήθηκαν. Πρέπει να προσδιοριστούν, να σχεδιαστούν και να υλοποιηθούν διάφορες ειδικές παρεμβάσεις, λαμβάνοντας προσεκτικά υπόψη τα χαρακτηριστικά των ιστορικών κτιρίων και την πολιτιστική τους σημασία. Συνιστάται ιδιαίτερα να συμβουλευτείτε εμπειρογνώμονες στην ιστορική συντήρηση και τη μηχανική κτιρίων για την ανάπτυξη ενός προσαρμοσμένου σχεδίου ψύξης για συγκεκριμένα κτίρια. Ωστόσο, είναι ήδη διαθέσιμες λύσεις θωράκισης στην κλιματική αλλαγή που διατηρούν την ιστορική σημασία των κτιρίων διατηρώντας παράλληλα την αρχιτεκτονική και πολιτιστική τους αξία. Ορισμένα παραδείγματα παρέχονται από το έργο RIBuild.

Η οδηγία για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (ΟΕΑΚ) επιτρέπει στα κράτη μέλη να προσαρμόζουν τις ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης τόσο για κατοικίες (άρθρο 5.2) όσο και για μη οικιστικά κτίρια (άρθρο 9 παράγραφος 6 στοιχείο α).