Zabezpečenie odolnosti budov proti nadmernému teplu proti zmene klímy

Na zabezpečenie odolnosti budov voči klíme proti nadmerne vysokým teplotám možno použiť niekoľko prístupov. Takéto možnosti sa týkajú projektovania budov (vrátane využívania IT technológií na optimalizáciu tepelnej pohody) a plášťov budov (strecha, stropy, vonkajšie steny, dvere, okná – vrátane slnečných kontrolných okuliarov, ktoré znižujú slnečné žiarenie vstupujúce do obydlia – a základov).

Riešenia stavebného dizajnu zahŕňajú tradičné prvky, ktoré sa bežne vyskytujú v regiónoch s teplým podnebím, ako napríklad:

• Pomer strán budovy: Pomer medzi vnútorným priestorom a vonkajším povrchom budovy, ktorý optimalizuje vnútorný rozptyl tepla a zároveň minimalizuje absorpciu slnečného tepla.
• Architektonické prvky: Funkcie, ako sú markízy, previsy, okenné tienidlá, portikusy, biele alebo svetlo sfarbené vonkajšie steny a strechy, ktoré odrážajú teplo.
• Solárna orientácia: Umiestnenie budovy s cieľom minimalizovať denné vystavenie priamemu slnečnému žiareniu.

Veľmi dôležitú úlohu môžu zohrávať aj hi-tech riešenia. Patria medzi ne snímače, ktoré monitorujú tepelné podmienky, umožňujú presné nastavenie klimatizácie a vetrania, ako aj orientáciu tieniacich panelov v reálnom čase na základe izolačných podmienok. Senzory a digitálne zariadenia na reguláciu teploty možno integrovať s opatreniami riadenia na strane dopytu, čo pomáha znižovať vplyv dopytu po chladení na špičkové zaťaženie počas období namáhania elektrického systému (pozri aj možnosť adaptácie na zmeny individuálneho správania v odvetví energetiky). Známym príkladom budovy, v ktorej sa uplatnil kompletný balík najmodernejších riešení, je kancelárska budova The Edge v Amsterdame, dokončená v roku 2014. Jeho obálka zahŕňa dynamické okná, automatické odtiene a posuvné vetranie. Vďaka 28 000 senzorom monitorujúcim pohyb, úroveň osvetlenia, vlhkosť a teplotu sa budova môže okamžite prispôsobiť energetickým potrebám, ako je automatické vypnutie vykurovania, klimatizácie a osvetlenia v nepoužívaných priestoroch. Okrem toho môžu zamestnanci používať aplikáciu na úpravu teploty a úrovne osvetlenia vo svojom pracovnom priestore. Okrem toho je chladenie a vykurovanie optimalizované prenosom tepla medzi budovou a kolektorom podzemnej vody pod ňou.

Technické vlastnosti plášťa budovy sú rozhodujúce pre jeho schopnosť regulovať vnútornú teplotu. Materiály použité v obálke a ich hmotnosť zohrávajú kľúčovú úlohu v tom, ako rýchlo sa vyrovnávajú teplotné rozdiely medzi interiérom a exteriérom. Napríklad tradičné budovy s hrubými stenami v Stredomorí vyžadujú oveľa menej klimatizácie ako moderné konštrukcie. Alternatívne použitie materiálov s vysokou tepelnou odolnosťou môže pomôcť minimalizovať teplo vstupujúce do budovy. Táto možnosť je obzvlášť zaujímavá pre dodatočné vybavenie existujúcej budovy izolačnými vrstvami, ktoré kompenzujú zlé tepelné vlastnosti pôvodných stavebných materiálov.

Použitie mechanického alebo prirodzeného vetrania alebo skladovanie chladu v materiáloch s vysokou tepelnou hmotnosťou, ako sú dlaždice alebo kamene, tiež znižuje potrebu klimatizácie. Skladovanie v chlade môže byť spojené s tepelným čerpadlom (možno založeným na geotermálnom systéme, ktorý využíva rozdiel medzi teplotami pod zemou a povrchovými teplotami) s cieľom zvýšiť flexibilitu pri nasadzovaní studeného vzduchu. Úprava vnútornej vlhkosti môže mať silný vplyv na vnímané teploty a v konečnom dôsledku na tepelnú pohodu obyvateľov budovy.

Strechy sú tiež dôležitými plochami na výmenu tepla a ich konštrukcia (napr. biele strechy, zelené strechy)môže pomôcť výrazne znížiť energetické potreby budovy. Napríklad prítomnosť stromov zvyšuje prúdenie vzduchu, znižuje vplyv slnečného žiarenia a tiež pomáha pôsobiť proti efektu mestského tepelného ostrova. Pri vykonávaní opatrení na zvládnutie extrémneho tepla je v skutočnosti dôležité zvážiť vplyv stavebných materiálov a stavebných štýlov na mikroklímu mestských oblastí. Výskum zmierňovania horúčav v mestách podporuje používanie reflexných povrchov na boj proti negatívnym účinkom extrémneho tepla. Odrazivosť povrchu je kľúčovým parametrom na pochopenie, modelovanie a úpravu energetickej bilancie mestského povrchu s cieľom ochladiť mestá a zlepšiť vonkajšiu tepelnú pohodu (Fox a kol., 2018). Riešenia na zníženie efektu mestských tepelných ostrovov pri súčasnom zlepšení vnútorných podmienok prostredníctvom plášťa budovy možno riešiť dvoma spôsobmi: zvýšenie odrazu slnečného žiarenia a zlepšenie odparovania a transpirácie. Solárna odrazivosť (albedo) exteriérov budov a mestského dlažby môže pomôcť zmierniť efekt tepelného ostrova. To možno dosiahnuť použitím studených farebných náterov a reflexných náterov, ako sú retroreflexné materiály. Okrem toho zvyšovanie odparovania a transpirácie môžu uľahčiť zelené povrchy a stromy, ako sú vertikálne zelene, zelené fasády a zelené strechy.

Ďalšie informácie o využívaní zelenej infraštruktúry na zlepšenie životaschopnosti miest v dôsledku zmeny klímy možno nájsť v možnosti adaptácie Climate-ADAPT na mestskú zelenú a modrú infraštruktúru.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať historickým budovám, keďže mnohé z opísaných opatrení nemusia byť uplatniteľné z dôvodu existujúcich zákonov a iných právnych predpisov zameraných na zachovanie použitých pôvodných materiálov a stavebných techník. Je potrebné identifikovať, plánovať a vykonávať rôzne špecifické intervencie, pričom sa starostlivo zohľadnia charakteristiky historických budov a ich kultúrny význam. Dôrazne sa odporúča konzultovať s odborníkmi v oblasti historickej ochrany a stavebného inžinierstva s cieľom vypracovať prispôsobený plán chladenia pre konkrétne budovy. Riešenia na zabezpečenie odolnosti proti zmene klímy, ktoré zachovávajú historický význam budov a zároveň zachovávajú ich architektonickú a kultúrnu hodnotu, sú však už k dispozícii. Niektoré príklady sú uvedené v projekte RIBuild.

Smernica o energetickej hospodárnosti budov umožňuje členským štátom prispôsobiť minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť bytových (článok 5 ods. 2) aj nebytových budov (článok 9 ods. 6a).