Biała folia dachowa do zmniejszenia zapotrzebowania energetycznego budynków

Spółka Fatra, a.s., obserwuje oprócz fotowoltaiki również inne trendy w dziedzinie zmniejszania zapotrzebowania energetycznego budynków. Interesującą i niekłopotliwą drogą jest konstrukcja tzw. chłodnych dachów, z angielskiego „cool roofs“. Białe dachy są coraz popularniejsze, szczególnie w USA, gdzie już od dłuższego czasu poświęca się uwagę badaniom własności powierzchni dachowych z powłoką izolacyjną i ich wpływowi na środowisko naturalne.

Chłodne dachy z białą folią

Chodzi to właściwie o bardzo prostą logikę, której idea jest nam wszystkim dobrze znana. W gorący letni dzień załóżmy na siebie czarną koszulkę i pozwólmy, żeby padały na nas promienie słoneczne. To samo zróbmy z białą koszulką. W pierwszym przypadku będzie nam o wiele cieplej i będziemy się bardziej pocić czyli, że będziemy musieli się bardziej chłodzić.

Tak samo właściciele aut z czarną karoserią wiedzą, że jeżeli podczas gorącego lata dotkną nadwozia, to prawdopodobnie będzie ono bardzo gorące i ochłodzenie wnętrza będzie o wiele trudniejsze, niż w przypadku samochodów o jasnych kolorach.

Odbijanie promieniowania przez dachy z białą folią dachową

Ten sam prosty efekt można obserwować w przypadku płaskich dachów. Wybierając odpowiedni materiał na pokrycie izolacji dachu w bardzo jasnym kolorze osiągamy duży współczynnik odbicia promieni słonecznych od powierzchni dachu i wyraźne zmniejszenie ilości ciepła, które przechodzi przez dach do wnętrza domu, które nadmiernie się rozgrzewa.

To oznacza zmniejszenie zysku energetycznego budynku, a tym samym zmniejszenie kosztów bezpośrednich na chłodzenie, przedłużenie żywotności systemów klimatyzacji, ewentualnie zmniejszenie również wymagań inwestycyjnych na zakup urządzeń klimatyzacyjnych. Zwiększone odbijanie światła, a więc i promieniowania UV ma ogólny wpływ na zwiększenie żywotności materiałów dachowych. Skutki pośrednie są niemniej interesujące.

Biała folia dachowa zmniejsza zapotrzebowanie na energię

Zmniejszenie zużycia energii na chłodzenie powoduje zmniejszenie niezbędnej produkcji energii elektrycznej, a tym samym zmniejszenie emisji CO2, który jest najbardziej znanym gazem szklarniowym. Na jednym zagranicznym serwerze znalazłem interesującą statystykę, że ewentualnie wykorzystanie dachów o wysokim współczynniku odbicia w skali światowej odpowiadałby redukcji emisji CO2 o około 24 gigatony w okresie żywotności tych dachów. To odpowiada kwocie około 600 miliardów dolarów amerykańskich oszczędzonych przy wytwarzaniu i emisji CO2. Przez odbicie ciepła z powrotem do atmosfery takie „zimne dachy“ przyczyniłyby się do zapewnienia lepszego składu atmosfery w wielkich miastach.

Biała folia dachowa obniża temperaturę

Wiadomo, że w wielkich miastach, które zawierają szereg powierzchni o dużej zdolności pochłaniania ciepła, promieniowanie słoneczne powoduje, że temperatura w stosunku do rzadziej zamieszkanych terenów w miesiącach letnich jest wyższa o nawet kilka °C. Powierzchnie, które absorbują ciepło przez dzień, wypromieniowują go w nocy, a powietrze atmosferyczne nie nadąża z ich chłodzeniem.

Intensywne wykorzystanie rozległych dachów z powierzchnią silnie odbijającą światło i ciepło pozwala na osiągnięcie efektu chłodzenia w miastach. Pośrednio wiąże się z tym pewne polepszenie składu atmosfery w miastach, ponieważ obniżenie temperatury powietrza oznacza mniejsze zagrożenie powstania i koncentracji smogu.

Technicznie mówiąc zdolność materiałów hydroizolacyjnych do odbijania energii słonecznej nosi nazwę odbicia solarnego, z angielskiego „solar reflectance“. Zdolność do odbijania promieniowania można mierzyć zarówno w zakresie światła widzialnego, jak i spektrum podczerwieni i ultrafioletu. Współczynnik odbicia reprezentuje dane o ilości odbitego światła od powierzchni badanego materiału w stosunku do całkowitej energii świetlnej, która pada na analizowaną powierzchnię.

Odbijanie promieniowania przez dachy z białą folią

Białe powierzchnie mają współczynnik odbicia od około 0,8 do 0,9. Kolejnym mierzonym parametrem jest emisyjność podczerwieni. Oba współczynniki można ująć, jako jeden wspólny parametrem, tzw. współczynnik SRI. Współczynnik SRI z angielskiego: solar reflectance index jest wartością, która mówi o odbijaniu ciepła słonecznego przy małym wzroście temperatury.

Definiuje się, że standardowe ciało czarne ze współczynnikiem odbicia 0,05 i emisyjności 0,9 ma indeks SRI równy 0, czyli standardowe ciało białe ze współczynnikiem odbicia 0,8 i emisyjności 0,9 ma indeks SRI równy 100. Im wyższy indeks SRI, tym lepsze są parametry z z punktu widzenia tzw. „zimnych dachów“.

Indeks SRI ogólnie może dla wyrobów przybierać wartości ujemne z jednej strony, ale i wartości przekraczające 100 w innych przypadkach. Spółka Fatra, a.s. zareagowała na ten nowy trend zleceniem testów swoich wybranych produktów w Instytucie BAVARIAN CENTER FOR APPLIED ENERGY RESEARCH w lecie roku 2010. Testowane były próbki folii na bazie TPO Fatrafol P916 w wersji kolorystycznej RAL 9003 i próbki folii PCV-P Fatrafol 810 w wersji kolorystycznej RAL 9010.

Testy białych folii dachowych

Testy wykazały dla obu badanych próbek folii dachowych wartości indeksu SRI przekraczające 100. Folia Fatrafol P916 osiągnęła wartość 103, a folia Fatrafol 810 nawet 108. Te wspaniałe wartości stanowią dla spółki Fatra, a.s. i jej wszystkich partnerów, którzy zajmują się tym kierunkiem rozwoju i projektowania budynków ogromny potencjał przy eleganckim, prostym i tanim rozwiązaniu problemu, którym jest zmniejszenie zapotrzebowania energetycznego nowo budowanych oraz już istniejących budynków.