Ēku klimatdrošināšana pret pārmērīgu siltumu

Ēku klimatnoturībai pret pārmērīgi augstām temperatūrām var izmantot vairākas pieejas. Šādas iespējas ir saistītas ar ēku projektēšanu (tostarp IT tehnoloģiju izmantošanu, lai optimizētu siltumkomfortu) un ēku norobežojošajām konstrukcijām (jumtu, griestiem, ārsienām, durvīm, logiem, tostarp saules kontroles stikliem, kas samazina saules starojumu mājoklī, un pamatiem).

Ēku projektēšanas risinājumi ietver tradicionālās iezīmes, kas parasti sastopamas reģionos ar siltu klimatu, piemēram:

• Ēkas malu attiecība: Attiecība starp iekšējo telpu un ēkas ārējo virsmu, kas optimizē iekšējo siltuma izkliedi, vienlaikus samazinot saules siltuma absorbciju.
• Arhitektoniskie elementi: Iezīmes, piemēram, nojumes, pārkares, logu toņi, porticoes, baltas vai gaišas krāsas ārējās sienas un jumti, lai atspoguļotu siltumu.
• Orientācija uz saules enerģiju: Ēkas novietošana, lai samazinātu tiešu saules staru iedarbību ikdienā.

Arī augsto tehnoloģiju risinājumiem var būt ļoti svarīga nozīme. Tie ietver sensorus, kas uzrauga termiskos apstākļus, ļaujot precīzi pielāgot gaisa kondicionēšanu un ventilāciju, kā arī ēnojuma paneļu orientāciju reāllaikā, pamatojoties uz izolācijas apstākļiem. Sensorus un digitālās termiskās regulēšanas ierīces var integrēt pieprasījuma puses pārvaldības pasākumos, palīdzot samazināt dzesēšanas pieprasījuma ietekmi uz maksimumslodzi elektrosistēmas spriedzes periodos (sk. arī pielāgošanās iespēju attiecībā uz individuālās uzvedības izmaiņām enerģētikas nozarē). Slavens piemērs ēkai, kurā ir izmantots pilns mūsdienīgu risinājumu kopums, ir The Edge biroju ēka Amsterdamā, kas tika pabeigta 2014. gadā. Tās aploksne ietver dinamiskus logus, automātiskus toņus un pārvietojamu ventilāciju. Ar 28 000 sensoru, kas uzrauga kustību, apgaismojuma līmeni, mitrumu un temperatūru, ēka var nekavējoties pielāgoties enerģijas vajadzībām, piemēram, automātiski izslēgt apkuri, gaisa kondicionēšanu un apgaismojumu neizmantotajās vietās. Turklāt darbinieki var izmantot lietotni, lai pielāgotu temperatūras un apgaismojuma līmeni savā darba telpā. Turklāt dzesēšanu un apkuri optimizē siltuma pārnese starp ēku un zem tās esošo ūdens nesējslāni.

Ēkas norobežojošās konstrukcijas tehniskās īpašības ir būtiskas tās spējai kontrolēt iekštelpu temperatūru. Aploksnē izmantotajiem materiāliem un to masai ir galvenā nozīme, cik ātri tiek kompensētas temperatūras atšķirības starp iekštelpām un ārtelpām. Piemēram, tradicionālajām biezo sienu ēkām Vidusjūrā ir nepieciešams daudz mazāk gaisa kondicionēšanas nekā mūsdienu konstrukcijām. Alternatīvi, izmantojot materiālus ar augstu termisko pretestību, var palīdzēt samazināt siltumu, kas nonāk ēkā. Šī iespēja ir īpaši interesanta, lai modernizētu esošo ēku ar izolācijas slāņiem, kas kompensē sākotnējo būvmateriālu sliktās termiskās īpašības.

Arī mehāniskās vai dabiskās ventilācijas izmantošana vai aukstuma uzglabāšana materiālos ar augstu termisko masu, piemēram, flīzēs vai akmeņos, samazina nepieciešamību pēc gaisa kondicionēšanas. Auksto uzglabāšanu var apvienot ar siltumsūkni (iespējams, pamatojoties uz ģeotermālo sistēmu, izmantojot atšķirību starp pazemes un virsmas temperatūru), lai palielinātu elastību aukstā gaisa ieviešanā. Iekštelpu mitruma regulēšana var spēcīgi ietekmēt uztverto temperatūru un galu galā ēkas iemītnieku siltumkomfortu.

Jumti ir arī svarīgas siltuma apmaiņas virsmas, un to konstrukcija (piemēram, baltie jumti, zaļie jumti)var palīdzēt ievērojami samazināt ēkas enerģijas vajadzības. Piemēram, koku klātbūtne palielina gaisa plūsmu, samazina saules starojuma ietekmi, kā arī palīdz neitralizēt pilsētas siltumsalas efektu. Īstenojot pasākumus, lai tiktu galā ar ārkārtēju karstumu, faktiski ir svarīgi ņemt vērā būvmateriālu un būvniecības stilu ietekmi uz mikroklimatu pilsētu teritorijās. Pilsētas siltuma mazināšanas pētījumi veicina atstarojošu virsmu izmantošanu, lai novērstu ārkārtēja siltuma negatīvo ietekmi. Virsmas atstarošana ir galvenais parametrs, lai izprastu, modelētu un modificētu pilsētas virsmas enerģijas bilanci, atdzesētu pilsētas un uzlabotu āra siltumkomfortu (Fox et al., 2018). Risinājumus pilsētas siltumsalas efekta samazināšanai, vienlaikus uzlabojot iekštelpu apstākļus caur ēkas norobežojošajām konstrukcijām, var izmantot divos veidos: saules atstarošanas palielināšana un iztvaikošanas un transpirācijas uzlabošana. Ēkas ārpuses un pilsētas bruģa atstarojums (albedo) var palīdzēt mazināt siltumsalas efektu. To var panākt, izmantojot aukstu krāsu pārklājumus un atstarojošus pārklājumus, piemēram, atstarojošus materiālus. Turklāt arvien lielāku iztvaikošanu un transpirāciju var veicināt zaļas virsmas un koki, piemēram, vertikālas zaļās zonas, zaļas fasādes un zaļie jumti.

Papildu informācija par zaļās infrastruktūras izmantošanu, lai uzlabotu pilsētu apdzīvojamību klimata pārmaiņu apstākļos, ir atrodama “Climate-ADAPT” pielāgošanās risinājumā “Pilsētu zaļā un zilā infrastruktūra”.

Īpaša uzmanība būtu jāpievērš vēsturiskām ēkām, jo daudzi no aprakstītajiem pasākumiem var nebūt piemērojami spēkā esošo normatīvo aktu dēļ, kuru mērķis ir saglabāt sākotnējos materiālus un izmantotās būvniecības metodes. Ir jānosaka, jāplāno un jāīsteno dažādi konkrēti pasākumi, rūpīgi ņemot vērā vēsturisko ēku īpatnības un to kultūras nozīmi. Ir ļoti ieteicams konsultēties ar vēstures saglabāšanas un ēku inženierijas ekspertiem, lai izstrādātu pielāgotu dzesēšanas plānu konkrētām ēkām. Tomēr jau ir pieejami klimatdrošināšanas risinājumi, kas saglabā ēku vēsturisko nozīmi, vienlaikus saglabājot to arhitektūras un kultūras vērtību. Daži piemēri ir sniegti RIBuild projektā.

Ēku energoefektivitātes direktīva (ĒEED) ļauj dalībvalstīm pielāgot minimālās energoefektivitātes prasības gan dzīvojamām (5. panta 2. punkts), gan nedzīvojamām ēkām (9. panta 6.a punkts).