Chłodne dachy w Phoenix
| Informacje | |
|---|---|
| Tytuł praktyki | Chłodne dachy |
| Przykład realizacji | Dachy białe i las miejski w Phoenix |
| Galeria realizacji |
Śródmieście Phoenix |
| Główne cele | Poprawa komfortu termicznego i zmniejszenie narażenia na fale upałów |
| Sektory | Zdrowie publiczne |
| Główne zagrożenia klimatyczne | Fale upałów |
| Główne działania | Dachy chłodne (cool roofs) charakteryzują się wysokim stopniem odbicia promieniowania słonecznego (określanego również jako albedo lub refleksyjność) i emisją termiczną (zdolnością do odprowadzania zaabsorbowanej energii cieplnej). Wysoka refleksyjność oznacza, że znaczą część energii słonecznej padającej na dach jest odbijana i tylko jej część jest absorbowana jako energia cieplna. Tę właściwość zapewnia specjalna powłoka pokrywająca powierzchnię dachu, która umożliwia odbijanie promieni słonecznych, tym samym ogranicza przenikanie ciepła do wnętrza domu. |
| Efekty | Zastosowanie dachu chłodnego jako pokrycia dachowego poprawia komfort termiczny mieszkańców i łagodzi stres cieplny związany z falami upałów. Takie rozwiązanie pozytywnie wpływa także na otoczenie budynku poprzez osłabienie intensywności miejskiej wyspy ciepła.  Źródło: http://phoenixroofingteam.com/blog/cool-roofs-phoenix/ W budynku z dachem chłodnym spada zapotrzebowania na użytkowanie klimatyzacji, co skutkuje obniżeniem zużycia energii elektrycznej w miesiącach ciepłych. Bezpośrednim efektem dla środowiska jest poprawa jakość powietrza, a tym samym poprawa warunków zdrowotnych mieszkańców. Prezentowana praktyka może być także rozpatrywana jako jedno z rozwiązań służących redukcji negatywnego oddziaływania człowieka na klimat. Szczegółowe informacje o efektach działania dachów chłodnych zamieszczono w opisie praktyki: dachy chłodne studium przypadku w Koszalinie i Poznaniu. |
| Proces wdrażania | Miasto Phoenix, stolicy stanu Arizona, położone jest na północnym obszarze pustyni Sorana, w jednym z najsuchszych regionów Ameryki Północnej. Warunki klimatyczne tego miejsca są opisywane jako subtropikalne suche. W miesiącach letnich jest tu bardzo gorącą, zimy są ciepłe, praktycznie przez cały rok nie ma opadów, średnioroczne sięgają 211 mm. Średnia roczna temperatura powietrza wynosi 21,5°C, w najcieplejszym miesiącu lipcu przeciętnie 32,7°C, a w najzimniejszym oscyluje w okolicy 11,4°C. Szybko postępująca urbanizacja, zajmująca rozległe obszary, doprowadziła do wzrostu intensywnej miejskiej wysp ciepła. Różnica temperatury między centrum a przedmieściami miasta sięga 6°C w lecie, ok. 9°C w zimie i 9,4-12,9°C wiosną. Zielony kodeks budowlany przyjęty przez Radę miasta Phoenix w 2005 r. miał na celu złagodzenie miejskiej wyspy ciepła. Kodeks wprowadza wytyczne określające warunki i procedury dotyczące zakupu Produktów z certyfikatem Energy Reflective Roof (Energetyczny dach refleksyjny), aby zachęcić do zastosowania dachów chłodnych na budynkach publicznych. Obowiązek wprowadzenia tego rodzaju pokrycia dachowego objął nowo powstające budynki w mieście. W październiku 2012 r. Burmistrz Greg Stanton wdrożył inicjatywę Phoenix Cool Roofs polegającą na pokryciu 6 503 metrów kwadratowych dachów na istniejących budynkach materiałami odblaskowymi (ryc. 1c) w celu złagodzenia ekstremalnych upałów w miesiącach letnich. Wyznaczony cel osiągnięto do końca 2014 r. Ponadto opracowany został w 2010 r. Master plan „Drzewo i zacienie” (Master plan tree and shadow). Ten plan, w którym drzewa pełnią zasadniczą rolę, jest mapą drogową dla stworzenia zdrowszego i lepiej funkcjonującego miasta pustynnego XXI wieku. Wdrożenie planu pomoże miastu i jego mieszkańcom zaoszczędzić miliony dolarów, jednocześnie stawiając czoła ważnym wyzwaniom środowiskowym i społecznym. Celem do 2030 r. jest osiągnięcie 25% pokrycia powierzchni miasta koroną drzew co będzie skutecznym działaniem w walce ze skutkami miejskiej wyspy ciepła. Stworzenie połączonej sieci zacienionych korytarzy (ulice, chodniki, nabrzeża) jest ważnym elementem planu generalnego “Drzewo i zacienienie”. Jednak w niektórych obszarach miasta na jest niewiele miejsca lub nie ma go wcale na stworzenie naturalnego cienia. W takich miejscach jak place uliczne, parki miejskie i przystanki konstrukcje techniczne mogą zapewnić cień i ochronę przed słońcem, a także tworzyć komfortową przestrzeń użytkową na pikniki, imprezy i inne zajęcia na świeżym powietrzu. Normy techniczne takich konstrukcji wskazują wykorzystanie materiałów budowlanych nienarażających na wysokie temperatury, a jeżeli wymagane jest podświetlenie, to zastosowanie paneli fotowoltaiczne.  Jedną z inicjatyw w ramach lasu miejskiego jest tworzenie Obywatelskiego obszaru Parku w Downtown Phoenix. Miejsce to wykorzystywane głównie jako plac parkingowy, z kilkoma tylko drzewami, zostało przekształcone w park miejski z 111 drzewami. Zakłada się, że gdy te drzewa osiągną dojrzałość, powierzchnia parku będzie w 71% pod osłoną koron drzew, czyniąc to miejsce zieloną oazę w sercu Downtown Phoenix. Ważnym etapem planu „Drzewo i zacienienie” jest podnoszenie świadomości na temat sytuacji środowiskowej i korzyści wynikających z lasu miejskiego poprzez edukację urzędników miejskich i ogół społeczeństwa, min. poprzez projekty demonstracyjne w zakresie zastosowania drzew do zacienienie w różnych częściach miasta w celu wzbudzenia zainteresowania i pokazania możliwości. Pomimo sukcesu miejskiego programu dachów chłodnych, to działanie nie znalazło odzwierciedlenia w inicjatywach sektora prywatnego i sektory mieszkalnictwa, w których tego rodzaju dachy nie weszły do powszechnego zastosowania. W związku z taką sytuacją oraz realizacją programu „Drzewo i zacienienie” przeprowadzono badania wpływu dachu chłodnego i zadrzewień na klimat lokalny w okresie letnim, co w zamierzeniu miało przekonać innych do wdrażania takich rozwiązań.  Źródło: Middel A., Chhetria N., Quayb R Oceniono efekt chłodzenia drzew i dachów chłodnych w dzielnicy mieszkaniowej Phoenix przy użyciu modelu mikroklimatu ENVI-met. Stworzono osiem opcji nasadzeń drzew (od 0% pokrycia koroną drzew do 30% pokrycia koroną drzew), aby scharakteryzować związek pomiędzy stopniem pokrycia koroną drzew a korzyściami z chłodzenia drzew w ciągu dnia. W drugim zestawie symulacji, przeprowadzono ocenę dziewięciu połączonych opcji nasadzeń drzew i kształtowania krajobrazu (mesic, oasis i xeric) ze zwykłymi dachami w obecnych warunkach klimatycznych i dwóch prognozowanych warunkach klimatycznych. Dla każdego z 54 opcji porównano średnią temperaturę powietrza w porze wczesno popołudniowej i oceniono korzyści każdej opcji dla łagodzenie warunków termicznych w obecnych i przyszłych warunkach klimatycznych. Wyniki sugerują, że związek pomiędzy procentowym pokryciem koroną drzew a obniżeniem temperatury powietrza jest liniowy – 0,14°C chłodzenia na procentowy wzrost pokrycia drzew w badanym sąsiedztwie. Wzrost pokrywy drzew z obecnych 10% do docelowych 25% spowodował, że w dzielnicach mieszkaniowych temperatura zmniejsza się średnio o 2,0°C. Zastosowanie dachów chłodnych obniża temperaturę powietrza blisko o 0,3°C. Rezultaty tego specyficznego dla miasta projektu łagodzenia skutków miejskiej wyspy ciepła stanowią źródło informacji dla kampanii informacyjnych mających na celu zaangażowanie decydentów miejskich, przemysłu i opinii publicznej w inicjatywy związane z budownictwem ekologicznym i leśnictwem miejskim. |
| Napotkane problemy i zdobyte doświadczenia | Istotnym czynnikiem decydującym o efektywności działania dachu chłodnego jest prawidłowa instalacja i konserwacja dachu. Położenie geograficzne Phoenix na pustyni Sonoran sprawia, że zieleń miejska bardzo różni się od tej w miastach o innych, łagodniejszych uwarunkowaniach klimatycznych. Woda niezbędna do prawidłowego rozwoju zieleni przy niewielkich i sporadycznych opadach deszczu może stanowić poważne ograniczenie w utrzymania lasu miejskiego, dlatego należy działania związane z tworzeniem infrastruktury zielonej prowadzić w połączeniu z działaniami dotyczącymi poprawy gospodarki wodnej. Woda musi być wykorzystywana w sposób efektywny – za pomocą wysokowydajnych systemów nawadniania, wykorzystania materiału roślinnego odpornego na suszę, strategicznego rozmieszczenia korytarzy zacienienia i ciągłej edukacji. Działania związane z tworzeniem lasu miejskiego wymagają czegoś więcej niż tylko posadzenie drzew; ale także aktywnej ich konserwacji i pielęgnacji. |
| Dane finansowe | Wiele chłodnych produktów dachowych kosztuje tyle samo, co inne porównywalne materiały dachowe. Dla tych, które są droższe, różnica jest często szybko odzyskiwana w postaci oszczędności wynikających z obniżenia kosztów energii. Inwestycja w las miejski odpowiednio zarządzana, zapewnia zwrot nakładów na inwestycję w wysokości przynajmniej 2,23 USD (wg United States Department of Agriculture Forest Service; źródło: City of Phoenix Tree and Shade Master Plan). |
| Uzasadnienie dlaczego projekt jest przykladem dobrej praktyki | |
| Miejsce realizacji | Phoenix, Arizona, USA |
| Metryka działania | Kontakt: Rada Miasta Phoenix |
| Literatura | The City of Phoenix Tree and Shade Master Plan, 2010. Middel A., Chhetria N., Quayb R. Urban forestry and cool roofs: Assessment of heat mitigation strategies in Phoenix residential neighborhoods. Urban Forestry & Urban Greening 14 (2015) 178-186 Monczyński B., Rzeszowska N. Opłacalność zastosowania chłodnych dachów w polskich warunkach klimatycznych. Studium przypadku. IZOLACJE 9/2018 Michelle van Tijen, Rebecca Cohen, Michał Kieś. 2010. Dachy chłodne – sposób na obniżenie zużycia energii w budynkach. Winkler T. Chłodne dachy to fajne dachy, czyli Cool Roofs w praktyce. |
| Słowa kluczowe | Białe dachy, Las miejski, Fale upałów, Fale chłodów, Miejska wyspa ciepła, Zdrowie publiczne, Energetyka, Las miejski w Phoenix, Dachy białe w Phoenix |
