เกาะซานโตรินีในกรีซเป็นหนึ่งในไม่กี่แห่งในยุโรปที่มีอากาศร้อนแบบทะเลทราย นักท่องเที่ยวจากประเทศเขตหนาวเพลิดเพลินกับแสงแดดแรงจัดและอุณหภูมิ 38°C ในช่วงเช้าของฤดูร้อน แต่ผู้ที่อาศัยอยู่ที่นั่นจำเป็นต้องหากลยุทธ์เพื่อรับมือกับความร้อน ลืมเครื่องปรับอากาศไปได้เลย เมื่อ 4,000 ปีก่อน ตอนที่ก่อตั้งเมืองนี้ไม่มีอยู่จริง ผู้อยู่อาศัยในภูมิภาคนี้ใช้วิธีที่ง่ายกว่า: ทาสีบ้านแบบดั้งเดิมด้วยสีขาว

แนวคิดนี้ดูง่ายเกินไปที่จะนำมาใช้ในโครงสร้างสุดล้ำทางเทคโนโลยีของเราหรือไม่ ไม่ค่อยเท่าไหร่. จำเป็นต้องมี บราซิลเป็นหนึ่งในประเทศที่มีการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์มากที่สุดในโลก ดังที่แสดงโดยการวิจัยที่ประสานงานโดย Federal University of Pernambuco โดยเฉลี่ยแล้วแต่ละตารางเมตรในดินแดนของเราได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ 8 ถึง 22 เมกะจูลทุกวัน 22 เมกะจูลเป็นพลังงานปริมาณเดียวกับที่ใช้โดยฝักบัวไฟฟ้าที่เปิดเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงในฤดูหนาว

ข่าวดีก็คือพลังงานส่วนหนึ่งสามารถนำกลับสู่อวกาศได้ และชาวกรีกรู้อยู่แล้วว่าค่อนข้างง่าย Kelen Dornelles วิศวกรและศาสตราจารย์แห่ง São Carlos Institute of Architecture and Urbanism (IAU) แห่ง USP กล่าวว่า "สีเป็นตัวกำหนดว่าพื้นผิวจะดูดซับพลังงานได้มากน้อยเพียงใด" “ตามกฎแล้ว แสงสีสะท้อนแสงได้มากการแผ่รังสี”

การเปลี่ยนสีของสารเคลือบไม่ใช่มาตรการเดียวที่ก่อให้เกิดประโยชน์ ยังไงก็คุ้มกับการทำให้หลังคาเย็นลง ไม่ว่าจะทำสวนหรือกระเบื้องเคลือบเงาสะท้อนแสงสูงก็ตาม ข้อได้เปรียบของระบบหลังคาสีขาวคือใช้งานได้จริง – ไม่ต้องการการชลประทานหรือการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่สำคัญ

ในระดับปริญญาเอกของเขาที่ State University of Campinas Kellen ได้วัดว่าหลังคาต่างๆ สะท้อนรังสีแสงอาทิตย์ได้มากน้อยเพียงใดหลังจากทาสีด้วยยางพารา และสี PVA เฉดสีอย่างสีขาวและสีขาวเหมือนหิมะจะขับไล่คลื่นที่เข้ามา 90%; สีต่างๆ เช่น เซรามิกและดินเผาสะท้อนรังสีเพียง 30% ของรังสีทั้งหมด

สถาปนิก Mariana Goulart ได้วัดผลของการเปลี่ยนสีในทางปฏิบัติ ในระดับปริญญาโทของเธอที่ IAU เธอได้ทดลองใช้กลยุทธ์เพื่อปรับปรุงความสบายในการระบายความร้อนในโรงเรียนแห่งหนึ่งใน Maringá (PR) Lelé ได้รับคำแนะนำจากสถาปนิก João Filgueiras Lima ให้ทาสีเพดานคอนกรีตของห้องเรียนห้องหนึ่งเป็นสีขาวและวัดผลที่ได้

ณ เวลาที่ร้อนที่สุดช่วงหนึ่งของวัน เวลา 15:30 น. อุณหภูมิของอากาศ ในห้องที่ทาสีนั้นอุณหภูมิต่ำกว่าห้องใกล้เคียง 2 °C และพื้นเย็นลง 5°C ภายใน “การทาสีช่วยเพิ่มอุณหภูมิพื้นผิวภายนอกและภายใน ลดความร้อนที่เข้าสู่หลังคา” นักวิจัยสรุป แต่หลังคาสีขาวสามารถส่งผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าอาคารหลังเดียว

ทะเลทรายเทียม

ผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตชานเมืองมักเก็บเสื้อโค้ทไว้ในกระเป๋าเมื่อเข้าใกล้ใจกลางเมือง ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิในพื้นที่ที่กลายเป็นเมืองนี้เรียกว่าเกาะความร้อน

บางทีคุณอาจสงสัย เทศบาลในบราซิลเป็นแชมป์โลกในด้านวิธีการนี้ ตัวอย่างเช่น ในเซาเปาโล อุณหภูมิจะแตกต่างกันไป 14 °C ระหว่างพื้นที่ที่มีการขยายตัวของเมืองมากกับพื้นที่ที่ไม่ค่อยมีคนสัมผัสในเมือง Magda Lombardo จาก Universidade Estadual Paulista กล่าวว่า "เป็นมูลค่าที่สูงที่สุดในโลกในภูมิภาคที่มีการศึกษาแล้ว" "เมืองของเราป่วย" ศัตรูพืชเข้าถึงพื้นที่เมืองขนาดกลาง ตัวอย่างคือริโอ คลาโร (SP) ซึ่งมีประชากรอาศัยอยู่ประมาณ 200,000 คน ซึ่งอุณหภูมิแปรผันถึง 4°C

เกาะความร้อนนั้นประดิษฐ์ขึ้นโดยสมบูรณ์: พวกมันปรากฏขึ้นเมื่อผู้อยู่อาศัยเปลี่ยนต้นไม้เป็นแอสฟัลต์ รถยนต์ คอนกรีต และ ใช่หลังคา การใช้ท็อปปิ้งสดช่วยได้มากในสถานการณ์นี้ การจำลองที่ดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ในสหรัฐอเมริกา แสดงให้เห็นว่าการติดตั้งหลังคาสะท้อนแสงสูงและพืชพรรณในเมืองต่างๆ สามารถลดความร้อนได้ระหว่าง 2 ถึง 4 °C ในเมืองต่างๆ ของอเมริกา

เทศบาลบางแห่งมี เปลี่ยนข้อเสนอเป็นนโยบายสาธารณะ ตัวอย่างเช่น ในนิวยอร์ก รัฐบาลรับสมัครอาสาสมัครเพื่อทาสียอดตึก ตั้งแต่ปี 2009 กฎหมายกำหนดให้ 75% ของความคุ้มครองได้รับการเคลือบสะท้อนแสงสูง

ไม่มีปาฏิหาริย์ใด

แต่เอาง่ายๆ ละกัน ผู้เชี่ยวชาญเห็นพ้องต้องกันว่าการทาสีหลังคาเป็นสีขาวไม่สามารถแก้ปัญหาความสบายทางความร้อนทั้งหมดของอาคารได้ “คุณต้องคิดถึงโครงการโดยรวม” Kelen อธิบาย “ตัวอย่างเช่น: ถ้าอาคารของฉันระบายอากาศไม่ดี สิ่งนี้จะส่งผลกระทบมากกว่าสีของหลังคามาก” เขาอธิบาย

สีขาวสร้างความแตกต่างมากขึ้นในหลังคาแบบบาง ซึ่งส่งผ่านความร้อนได้ง่าย เช่นโลหะและไฟเบอร์ซีเมนต์ และทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีเพดาน เช่น เพิงและระเบียง "ในทางกลับกัน ถ้าระบบหลังคาของฉันมีแผ่นคอนกรีตและฉนวนกันความร้อน

เขม่า สิ่งสกปรก และเชื้อรายังสามารถเปลี่ยนสีของสารเคลือบได้ ในงานวิจัยชิ้นอื่น Kelen ได้ประเมินผลกระทบของสภาพอากาศต่อการสะท้อนแสงของสีขาว ในช่วงเริ่มต้นของการวัด พื้นผิวด้านหนึ่งสะท้อนพลังงาน 75% ของดวงอาทิตย์ หนึ่งปีต่อมา ปริมาณลดลงเหลือ 60%

วิธีเลือก

หลังคาที่ทาสีจากโรงงานหรือผลิตด้วยสีขาวอยู่แล้วจะทนทานกว่า ข้อสรุปนี้มาจากการทดสอบของเลวินสันและนักวิจัยอีก 7 คนกับวัสดุ 27 ชนิดในสภาพอากาศร้อนชื้นของฟลอริดา และมีผลิตภัณฑ์มากมายที่ออกแบบมาเพื่อกระจายพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนหนึ่งจากท็อปปิ้ง กระเบื้องสีขาวสามารถทำจากซีเมนต์ใยหิน เซรามิก และคอนกรีต สีประกอบด้วยเมมเบรนชั้นเดียวและการเคลือบอีลาสโตเมอร์

“มองหาผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการเก็บรักษานาน” Ronnen Levinson ผู้พัฒนาวัสดุใหม่สำหรับหลังคาสีขาวที่ Lawrence Berkeley National Laboratory กล่าว ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงเช่นสีทาผนังที่ใช้กับกระเบื้องซึ่งไม่สามารถต้านทานการสะสมของน้ำได้ดี “ถ้าคุณต้องการทาสี ให้เลือกเคลือบอีลาสโตเมอร์ที่ออกแบบมาสำหรับหลังคาแทน โดยปกติแล้วจะหนากว่าสีทั่วไปถึง 10 เท่า”

คุณต้องเลือกผลิตภัณฑ์ที่ทนทานต่อกาลเวลาและมลภาวะด้วย ในกรณีนั้น ให้เลือกพื้นผิวที่มีความหยาบต่ำและสารประกอบที่ป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อรา

ขณะนี้ Levinson และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังค้นคว้าวิธีพัฒนาสีที่สามารถติดทนนานและกันน้ำจากหลังคาได้ มันจะเป็นปลายมอสบนเพดานและชมเชยสถาปัตยกรรมของคนโบราณในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน