Klimatsäkring av byggnader mot överdriven värme

Flera metoder kan användas för att klimatsäkra byggnader mot alltför höga temperaturer. Sådana alternativ rör byggnadsutformning (inklusive användning av it-teknik för att optimera termisk komfort) och klimatskal (tak, innertak, ytterväggar, dörrar, fönster – inklusive solskyddsglasögon som minskar den solstrålning som kommer in i bostaden – och fundament).

Byggnadsdesignlösningar inkluderar traditionella funktioner som vanligtvis finns i regioner med varma klimat, till exempel:

• Byggnadsbildförhållande: Förhållandet mellan inre utrymme och byggnadens yttre yta, vilket optimerar intern värmespridning samtidigt som solvärmeabsorptionen minimeras.
• Arkitektoniska element: Funktioner som markiser, överhäng, fönster nyanser, porticoes, vita eller ljust färgade ytterväggar och tak för att reflektera värme.
• Solriktning: Placera byggnaden för att minimera den dagliga exponeringen för direkt solljus.

Högteknologiska lösningar kan också spela en mycket viktig roll. Dessa inkluderar sensorer som övervakar termiska förhållanden, vilket möjliggör exakta justeringar av luftkonditionering och ventilation, samt realtidsorientering av skuggningspaneler baserat på isoleringsförhållanden. Sensorer och digitala värmeregleringsanordningar kan integreras med åtgärder för efterfrågestyrning, vilket bidrar till att minska kylningsbehovets inverkan på toppbelastningar under perioder av spänning i elsystemet (se även anpassningsalternativet om förändringar i individuellt beteende inom energisektorn). Ett känt exempel på en byggnad där ett komplett paket av state-of-the-art lösningar har tillämpats är The Edge kontorsbyggnad i Amsterdam, färdig 2014. Dess kuvert innehåller dynamiska fönster, automatiska nyanser och förskjutningsventilation. Med 28 000 sensorer som övervakar rörelse, belysningsnivåer, fuktighet och temperatur kan byggnaden omedelbart anpassa sig till energibehov, såsom automatisk avstängning av värme, luftkonditionering och belysning i oanvända områden. Dessutom kan anställda använda en app för att justera temperatur och belysningsnivåer i sitt arbetsutrymme. Dessutom optimeras kylning och uppvärmning genom värmeöverföringar mellan byggnaden och en akvifer under den.

De tekniska egenskaperna hos klimatskalet är avgörande för dess förmåga att kontrollera inomhustemperaturen. De material som används i kuvertet och deras massa spelar en nyckelroll i hur snabbt temperaturskillnader mellan inomhus och utomhus kompenseras. Traditionella tjockväggiga byggnader i Medelhavet kräver till exempel mycket mindre luftkonditionering än moderna strukturer. Alternativt kan material med hög värmebeständighet bidra till att minimera värmen som kommer in i byggnaden. Detta alternativ är särskilt intressant för eftermontering av befintliga byggnader med isoleringsskikt som kompenserar de dåliga termiska egenskaperna hos de ursprungliga byggmaterialen.

Användningen av mekanisk eller naturlig ventilation, eller lagring av kyla i material med hög termisk massa som plattor eller stenar, minskar också behovet av luftkonditionering. Kyllagring kan kombineras med en värmepump (eventuellt baserad på ett geotermiskt system, som utnyttjar skillnaden mellan underjordiska och yttemperaturer) för att öka flexibiliteten i utbyggnaden av kall luft. Justering av luftfuktigheten inomhus kan ha en stark inverkan på upplevda temperaturer och i slutändan på värmekomforten för de boende i en byggnad.

Tak är också viktiga värmeväxlingsytor, och deras utformning (t.ex. vita tak, gröna tak)kan bidra till att avsevärt minska energibehovet i en byggnad. Till exempel ökar närvaron av träd luftflödet, minskar effekten av solstrålning och hjälper också till att motverka den urbana värmeöeffekten. Vid genomförandet av åtgärder för att hantera extrem värme är det i själva verket viktigt att beakta effekterna av byggmaterial och byggnadsstilar på mikroklimatet i stadsområden. Urban värmebegränsningsforskning främjar användningen av reflekterande ytor för att motverka de negativa effekterna av extrem värme. Ytreflektion är en viktig parameter för att förstå, modellera och modifiera energibalansen på stadsytan, kyla städer och förbättra termisk komfort utomhus (Fox m.fl., 2018). Lösningar för att minska den urbana värmeöeffekten, samtidigt som inomhusförhållandena förbättras genom klimatskalet, kan nås på två sätt: ökad solreflektion och ökad avdunstning och transpiration. Solreflektion (albedo) av byggnadens exteriörer och stadsbeläggning kan bidra till att mildra värmeöeffekten. Detta kan uppnås genom att använda kalla färgbeläggningar och reflekterande beläggningar såsom återreflekterande material. Dessutom kan ökad avdunstning och transpiration underlättas av gröna ytor och träd, som vertikala greeneries, gröna fasader och gröna tak.

Ytterligare information om användningen av grön infrastruktur för att förbättra beboeligheten i städer som drabbats av klimatförändringar finns i klimatanpassningsalternativet Climate-Adapt urban green and blue infrastructure.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas historiska byggnader, eftersom många av de beskrivna åtgärderna kanske inte är tillämpliga på grund av befintliga lagar och andra författningar som syftar till att bevara de ursprungliga material och byggtekniker som används. Olika specifika insatser måste identifieras, planeras och genomföras, med noggrant beaktande av historiska byggnaders egenskaper och kulturella betydelse. Det rekommenderas starkt att samråda med experter inom historiskt bevarande och byggnadsteknik för att utveckla en skräddarsydd kylplan för specifika byggnader. Det finns dock redan klimatsäkringslösningar som bevarar byggnadernas historiska betydelse samtidigt som deras arkitektoniska och kulturella värde bibehålls. Några exempel ges av RIBuild-projektet.

Direktivet om byggnaders energiprestanda gör det möjligt för medlemsstaterna att anpassa minimikraven på energiprestanda för både bostadshus (artikel 5.2) och byggnader som inte är avsedda för bostäder (artikel 9.6a).