Imunizarea clădirilor la schimbările climatice împotriva căldurii excesive

Mai multe abordări pot fi utilizate pentru a asigura rezistența clădirilor la schimbările climatice împotriva temperaturilor excesiv de ridicate. Astfel de opțiuni se referă la proiectarea clădirilor (inclusiv utilizarea tehnologiilor informatice pentru optimizarea confortului termic) și a anvelopelor clădirilor (acoperiș, tavane, pereți exteriori, uși, ferestre – inclusiv ochelari de control solar care reduc radiațiile solare care intră în locuință – și fundații).

Soluțiile de proiectare a clădirilor includ caracteristici tradiționale întâlnite în mod obișnuit în regiunile cu climă caldă, cum ar fi:

• Raportul de aspect al clădirii: Raportul dintre spațiul interior și suprafața exterioară a clădirii, care optimizează dispersia internă a căldurii, reducând în același timp absorbția căldurii solare.
• Elemente arhitecturale: Caracteristici cum ar fi copertine, console, nuante de ferestre, porticuri, pereti exteriori albi sau usor colorati si acoperisuri pentru a reflecta caldura.
• Orientarea solară: Poziționați clădirea pentru a minimiza expunerea zilnică la lumina directă a soarelui.

Soluțiile hi-tech pot juca, de asemenea, un rol foarte important. Acestea includ senzori care monitorizează condițiile termice, permițând ajustări precise ale aerului condiționat și ventilației, precum și orientarea în timp real a panourilor de umbrire pe baza condițiilor de izolare. Senzorii și dispozitivele digitale de reglare termică pot fi integrate în măsurile de gestionare a cererii, contribuind la reducerea impactului cererii de răcire asupra vârfurilor de sarcină în perioadele de solicitare a sistemului electric (a se vedea, de asemenea, opțiunea de adaptare privind modificările comportamentului individual în sectorul energetic). Un exemplu celebru de clădire în care a fost aplicat un pachet complet de soluții de ultimă generație este clădirea de birouri The Edge din Amsterdam, finalizată în 2014. Învelișul său include ferestre dinamice, nuanțe automate și ventilație de deplasare. Cu 28.000 de senzori care monitorizează mișcarea, nivelurile de iluminare, umiditatea și temperatura, clădirea se poate adapta imediat la nevoile de energie, cum ar fi oprirea automată a încălzirii, a aerului condiționat și a iluminatului în zonele neutilizate. În plus, angajații pot utiliza o aplicație pentru a regla nivelurile de temperatură și iluminare în spațiul lor de lucru. În plus, răcirea și încălzirea sunt optimizate prin transferuri de căldură între clădire și un acvifer sub ea.

Caracteristicile tehnice ale anvelopei clădirii sunt esențiale pentru capacitatea sa de a controla temperaturile interioare. Materialele utilizate în înveliș și masa lor joacă un rol-cheie în cât de repede sunt compensate diferențele de temperatură dintre interior și exterior. De exemplu, clădirile tradiționale cu pereți groși din Marea Mediterană necesită mult mai puțin aer condiționat decât structurile moderne. Alternativ, utilizarea materialelor cu rezistență termică ridicată poate ajuta la minimizarea căldurii care intră în clădire. Această opțiune este deosebit de interesantă pentru modernizarea clădirii existente cu straturi de izolație care compensează proprietățile termice slabe ale materialelor de construcție originale.

De asemenea, utilizarea ventilației mecanice sau naturale sau depozitarea frigului în materiale cu masă termică ridicată, cum ar fi plăcile sau pietrele, reduce nevoia de aer condiționat. Depozitarea la rece poate fi cuplată cu o pompă de căldură (eventual bazată pe un sistem geotermal, exploatând diferența dintre temperaturile subterane și de suprafață) pentru a crește flexibilitatea în desfășurarea aerului rece. Reglarea umidității din interior poate avea un impact puternic asupra temperaturilor percepute și, în cele din urmă, asupra confortului termic al ocupanților unei clădiri.

Acoperișurile sunt, de asemenea, suprafețe importante de schimb de căldură, iar proiectarea lor (de exemplu, acoperișuri albe, acoperișuri verzi)poate contribui la reducerea semnificativă a nevoilor energetice ale unei clădiri. De exemplu, prezența copacilor crește fluxul de aer, reduce impactul radiațiilor solare și, de asemenea, ajută la contracararea efectului de insulă termică urbană. Atunci când se pun în aplicare măsuri pentru a face față căldurii extreme, este, de fapt, important să se ia în considerare impactul materialelor de construcție și al stilurilor de construcție asupra microclimatului zonelor urbane. Cercetările de atenuare a căldurii urbane promovează utilizarea suprafețelor reflectorizante pentru a contracara efectele negative ale căldurii extreme. Reflectanța suprafeței este un parametru-cheie pentru înțelegerea, modelarea și modificarea echilibrului energetic al suprafeței urbane, pentru răcirea orașelor și îmbunătățirea confortului termic în aer liber (Fox et al., 2018). Soluțiile pentru reducerea efectului de insulă termică urbană, îmbunătățind în același timp condițiile interioare prin anvelopa clădirii, pot fi abordate în două moduri: creșterea reflexiei solare și îmbunătățirea evaporării și transpirației. Reflexia solară (albedo) a exteriorului clădirilor și a pavajului urban poate contribui la atenuarea efectului de insulă de căldură. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea acoperirilor de culoare rece și a acoperirilor reflectorizante, cum ar fi materialele retroreflectorizante. În plus, creșterea evaporării și transpirației poate fi facilitată de suprafețele și copacii verzi, cum ar fi verdeața verticală, fațadele verzi și acoperișurile verzi.

Informații suplimentare cu privire la utilizarea infrastructurii verzi pentru a îmbunătăți condițiile de viață ale orașelor în contextul schimbărilor climatice pot fi găsite în opțiunea de adaptare Climate-ADAPT la infrastructura urbană verde și albastră.

Ar trebui să se acorde o atenție deosebită clădirilor istorice, deoarece este posibil ca multe dintre măsurile descrise să nu fie aplicabile din cauza actelor cu putere de lege și a normelor administrative existente care vizează conservarea materialelor originale și a tehnicilor de construcție utilizate. Este necesar să se identifice, să se planifice și să se pună în aplicare diferite intervenții specifice, ținând seama cu atenție de caracteristicile clădirilor istorice și de semnificația lor culturală. Este foarte recomandat să se consulte cu experți în conservarea istorică și ingineria clădirilor pentru a dezvolta un plan de răcire adaptat pentru clădiri specifice. Cu toate acestea, sunt deja disponibile soluții de imunizare la schimbările climatice care păstrează semnificația istorică a clădirilor, menținând în același timp valoarea lor arhitecturală și culturală. Proiectul RIBuild oferă câteva exemple în acest sens.

Directiva privind performanța energetică a clădirilor (EPBD) permite statelor membre să adapteze cerințele minime de performanță energetică atât pentru clădirile rezidențiale [articolul 5 alineatul (2)], cât și pentru clădirile nerezidențiale [articolul 9 alineatul (6) litera (a)].