De eilanden Santorini in Griekenland zijn een van de weinige plaatsen in Europa met een heet woestijnklimaat. Toeristen uit ijskoude landen koesteren zich in de felle zon en de temperatuur van 38°C (100°F) op zomerochtenden. Maar de mensen die er wonen, moeten strategieën uitvinden om met de hitte om te gaan. Vergeet airconditioning - die bestond 4000 jaar geleden nog niet toen de stad werd gesticht. De lokale bevolking heeft het volgende overgenomenEen eenvoudigere oplossing: traditionele huizen wit schilderen.

Lijkt het idee te eenvoudig om te worden gebruikt in onze ultra-technologische constructies? Niet echt. Brazilië is een van de landen met de meeste zonnestraling op de planeet, zoals blijkt uit onderzoek dat is gecoördineerd door de Federale Universiteit van Pernambuco. Gemiddeld ontvangt elke vierkante meter van ons grondgebied elke dag tussen 8 en 22 megajoule energie van de zon. 22 megajoule zijn dedezelfde hoeveelheid energie die wordt gebruikt door een elektrische douche die een uur lang aanstaat in de winterstand.

Het goede nieuws is dat een deel van deze energie kan worden teruggegeven aan de ruimte, en de Grieken wisten dit al op een heel eenvoudige manier: "Kleur bepaalt hoeveel energie een oppervlak absorbeert", zegt Kelen Dornelles, ingenieur en professor aan het Instituut voor Architectuur en Stedenbouw (IAU) van São Carlos, USP.

Het veranderen van de kleur van het dak is niet de enige maatregel die voordelen oplevert. Het is de moeite waard om het dak op elke manier te koelen, of dat nu met tuinen is of met sterk reflecterende gelakte dakpannen. Het voordeel van witte daksystemen is dat ze praktisch zijn - ze vereisen geen irrigatie en geen grote veranderingen in het ontwerp.

In haar doctoraat aan de Staatsuniversiteit van Campinas mat Kellen hoeveel verschillende daken zonnestraling reflecteren nadat ze geverfd werden met latex en PVA-verven. Tinten zoals wit en sneeuwwit sturen 90% van de inkomende golven weg, terwijl kleuren zoals keramiek en terracotta slechts 30% van alle straling reflecteren.

Architect Mariana Goulart heeft het effect van kleurverandering in de praktijk gemeten. Tijdens haar masteropleiding aan de IAU experimenteerde ze met strategieën om het thermisch comfort in een school in Maringá (PR) te verbeteren. Op advies van architect João Filgueiras Lima, beter bekend als Lelé, verfde ze het betonnen plafond van een van de klaslokalen wit en mat ze de resultaten.

Op een van de heetste momenten van de dag, 15.30 uur, was de luchttemperatuur in de geverfde kamer 2°C lager dan in de aangrenzende klassen. En de plaat was binnen 5°C koeler. "De verf verbetert de temperatuur van het buiten- en binnenoppervlak, waardoor er minder warmte via het dak binnenkomt," concludeerde de onderzoeker. Maar witte daken kunnen veel grotere gebieden beïnvloeden dan één enkel gebouw.

Kunstmatige woestijnen

Wie aan de rand van een stad woont, stopt zijn jas meestal in zijn handtas als hij het stadscentrum nadert. Deze temperatuurverschillen in een verstedelijkt gebied worden hitte-eilanden genoemd.

In São Paulo bijvoorbeeld varieert de temperatuur met 14 °C tussen gebieden met veel verstedelijking en gebieden die weinig door de stad worden bezocht. "Het is de hoogste waarde ter wereld onder de regio's die al zijn onderzocht", zegt Magda Lombardo van de Universidade Estadual Paulista. "Onze steden zijn ziek". De plaag bereikt zelfs agglomeratiesEen voorbeeld is Rio Claro (SP), met ongeveer 200 duizend inwoners, waar de temperatuurschommeling oploopt tot 4°C.

Hitte-eilanden zijn volledig kunstmatig: ze ontstaan wanneer bewoners bomen inruilen voor asfalt, auto's, beton en, jawel, daken. Het gebruik van koele daken helpt - veel - in dit scenario. Simulaties van het Lawrence Berkeley National Laboratory in de Verenigde Staten tonen aan dat het installeren van sterk reflecterende daken en vegetatie in steden de hitte met 2 tot 4 °C kan verminderen inverschillende Amerikaanse steden.

In New York bijvoorbeeld rekruteert de overheid vrijwilligers om de daken van gebouwen te schilderen en sinds 2009 vereist een wet dat 75% van de daken bedekt moet zijn met reflecterende coatings.

Geen wonderen

Experts zijn het erover eens dat het wit schilderen van daken niet alle thermische comfortproblemen van een gebouw oplost: "Je moet het project in zijn geheel bekijken", legt Kelen uit, "als mijn gebouw bijvoorbeeld niet goed geventileerd is, zal dit veel meer impact hebben dan de kleur van het dak", legt ze uit.

Wit maakt het meeste verschil bij dunne daken die gemakkelijk warmte afgeven, zoals daken van metaal en vezelcement, en werkt goed in ongevoerde omgevingen, zoals schuurtjes en veranda's.

Roet, vuil en schimmel kunnen de kleur van de coating ook veranderen. In een ander onderzoek beoordeelde Kelen het effect van verwering op de reflectiviteit van witte verf. Aan het begin van de metingen reflecteerde een van de oppervlakken 75 procent van de zonne-energie. Een jaar later was dat gedaald tot 60 procent.

Hoe te kiezen

Daken met in de fabriek aangebrachte of in de fabriek gemaakte witte verf zijn beter bestand, volgens een test die Levinson en zeven andere onderzoekers uitvoerden op 27 soorten materialen in het hete en vochtige klimaat van Florida. En er zijn tientallen producten ontworpen om een deel van de zonne-energie van daken af te voeren. Witte dakpannen kunnen worden gemaakt van vezelcement, keramiek en beton. De vervenomvatten membranen met één laag en elastomere coatings.

"Zoek naar een product met een lange levensduur", zegt Ronnen Levinson, die nieuwe materialen voor witte daken ontwikkelt bij Lawrence Berkeley National Laboratory, dus vermijd bijvoorbeeld muurverf op dakpannen, die niet goed bestand is tegen waterophoping: "Als je wilt schilderen, kies dan in plaats daarvan een elastomere coating die is ontworpen voor daken. Ze zijn over het algemeen 10keer dikker dan gewone verf".

Het is ook noodzakelijk om producten te kiezen die bestand zijn tegen weersinvloeden en vervuiling. Kies in dit geval oppervlakken met een lage ruwheid en verbindingen die de proliferatie van schimmels voorkomen.

Nu onderzoeken Levinson en zijn collega's hoe ze verf kunnen ontwikkelen die langer meegaat en water van daken afstoot. Het zal het einde betekenen van dakmossen en een mooi compliment voor de architectuur van de oude volkeren van het Middellandse Zeegebied.