المجمع حکیمیان الصناعی   Hakimian industrial complex   مجتمع صنعتی حکیمیان

سطوح بازتاب‌دهنده نور

سطوح بازتاب دهندۀ نور سطوحی هستند که خاصیت بازتاب نور خورشید (توانایی انعکاس نور مرئی، مادون قرمز و فرابنفش خورشید که این انعکاس باعث کاهش انتقال گرما به سطح می‌شود) و خاصیت تابش گرمایی (خاصیت تشعشع قسمتی از انرژی خورشید که جذب شده است یا بازتاب نشده است) در آنها زیاد است.[۱] سطوح بازتاب دهندۀ نور، یکی از موضوعات مهندسی آب و هواست.[۲]

شناخته شده ترین نوع سطح بازتاب دهندۀ نور، بام خنک است.[۳] اگرچه این که گفته می‌شود که بام‌های خنک معمولاً سفید هستند اما یک بام سفید، دارای رنگ‌های مختلفی است و هم برای مجتمع‌های تجاری و هم مسکونی در دسترس است. به یاد داشته باشید که امروزه رنگدانه‌های بام خنک این امکان را فراهم می‌کنند که بام‌هایی با استاندارد ستاره انرژی با رنگ‌های تیره و حتی رنگ سیاه داشته باشیم.

اتومبیل‌های بازتاب دهندۀ نور خورشید یا اتومبیل‌های خنک نسبت به اتومبیل‌های تیره، نور خورشید بیشتری را انعکاس می‌دهند که باعث انتقال گرمای کمتری به داخل اتومبیل می‌شود. در نتیجه نیاز کمتری به تهویۀ هوا خواهیم داشت و مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای و آلاینده‌های شهری هوا کمتر خواهد شد.[۴]

اماکن رنگی برای پارک ماشین از یک لایۀ منعکس کنندۀ نقاشی ساخته شده است. این پروژه را Jordan Woods و آزمایشگاه برکلی[۵] به عهده گرفته اند.[۶]

مزایای بام‌های خنک

بام‌های خنک در مناطق گرم‌تر هم مزایای بلند مدت دارند و هم مزایای آنی. از جمله:

ذخیرۀ ۱۵٪ انرژی یک سالۀ تهویۀ هوا در ساختمان یک طبقه
کمک در کاهش اثر جزایر گرمایی شهری [۷]
کاهش آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای و همچنین تاثیر چشمگیر در تنظیم اثر گرمایی ناشی از انتشار گازها گلخانه ای[۸]

بام‌های خنک، انرژی مورد نیاز برای خنک کردن را در تابستان‌ها کاهش می‌دهند ولی می‌توانند انرژی مورد نیاز برای گرم کردن را در زمستان افزایش دهند.[۹] بنابراین، مقدار صرفه‌جویی در انرژی توسط بام‌های خنک، بستگی به شرایط آب و هوایی دارد. اما مطالعه ای که در مورد کارایی انرژی در سال ۲۰۱۰ صورت گرفت[۱۰] و این موضوع را برای ساختمان‌های تجاری دارای تهویۀ هوا در ایالات متحده بررسی می‌کرد به این نتیجه رسید که صرفه‌جویی‌های خنک‌سازی در تابستان معمولاً از مقدار انرژی قابل صرفه‌جویی در زمستان که آن را از دست می‌دهیم بیشتر است؛ حتی در آب و هوای سرد مجاور مرزهای کانادا این امر باعث صرفه‌جویی هم در برق و هم در تابش حرارت توسط لوازم خانگی می‌شود. بدون داشتن برنامه ای در برای تمیز نگه داشتن مواد، صرفه‌جویی انرژی حاصل از بام‌های خنک چندان موثر نخواهد بود چون اثر سپیدایی کم شده و خاک نیز در این امر موثر است.[۱۱][۱۲]

تحقیقات و تجارب عملی در مورد کاهش کیفیت لایه‌های بام در طول سال‌های این حقیقت را نشان داده است که گرمای ناشی از خورشید از موثرترین عوالی است که بر دوام این لایه‌ها تاثیر می‌گذارد. دمای زیاد و نوسانات دمایی زیاد فصلی یا روزانه، برای لایه‌های بام مضر هستند. گرمای شدید و سرمای شدید هرچه کمتر روی دهد، طول عمر لایه‌های بام بیشتر خواهد شد. اگر لایه‌های بام را با موادی که از اشعه‌های فرابنفش و مادون قرمز جلوگیری می‌کنند بپوشانیم، اثرات مضر ناشی از اشعه فرابنفش و گرمای زیاد کمتر خواهد شد. سطوح سفید، بیش از نصف اشعۀ تابشی را که به آن می‌رسد بازتاب می‌کنند در حالی که سطوح سیاه تقریباً تمام آنها را جذب می‌کنند. لایه‌های سفید یا پوشانده‌شده با ماده ای سفید، یا سنگریزی با سنگ‌های سفید به نظر می‌رسد بهترین روش برای مقابله با مشکلاتی اینچنینی باشد که در آنها ناچاریم لایه‌ها را در معرض تابش مستقیم خورشید قرار دهیم.[۱۳]

در تمام مناطق شهری، بام‌های مسطح در مناطق گرم به رنگ سفید هستند و در نتیجه ۱۰٪ از بازتاب در جهان کمتر شده و اثر گرمایی ناشی از انتشار ۲۴ گیگاتن[۱۴] گازهای گلخانه ای کاهش می‌یابد که معادل با این است که ۳۰۰ میلیون اتومبیل را به مدت ۲۰ سال از جاده خارج کنیم. این مساله بر این امر استوار است که بام سفید ۹۳ متر مربعی (۱۰۰۰ فوت مربعی) اثر گرمای ناشی از ۱۰ تن کربن‌دی‌اکسید را در طول عمر ۲۰ سالۀ خود کاهش می‌دهد.[۱۵] در یک مطالعۀ عملی که در سال ۲۰۰۸ در مورد خنک‌سازی در مقیاس وسیع توسط اثر بازتابندگی صورت گرفت[۱۶] محققین به این نتیجه رسیدند که استان آلمرا در جنوب اسپانیا در نتیجۀ ساخت گلخانه‌های پوشیده شده با لایۀ پلی‌اتیلن در مناطق وسیعی که قبلاً مناطق صحرایی بودند، در طول ۲۰ سال ۱.۶ درجه نسبت به نواحی اطراف خود خنک تر شد. کشاورزان در فصل تابستان سقف این گلخانه‌ها را سفیدکاری می‌کنند تا گیاهان خود را خنک نگه دارند.

وقتی نور خورشید به یک بام سفید می‌خورد، بیشتر آن منعکس شده و به فضای جو زمین می‌رود. ولی وقتی به یک بام سیاه برخورد می‌کند، بیشتر آن جذب می‌شود و طول موج آن بیشتر شده و به چیزی تبدیل می‌شود که به آن “گرما” می‌گوییم و دیگر نمی‌تواند به فضای جو زمین برگردد زیرا توسط گازهای گلخانه ای جذب می‌شود. جو زمین در مواجهه با نور خورشید، شفاف است ولی نسبت به گرما شفاف نیست [یعنی گرما را عبور نمی‌دهد] و به این دلیل است که بام‌های سفید در خنک شدن دمای زمین تاثیر مثبت داشته و بام‌های سیاه در این مورد تاثیر منفی دارند.[۱۷]

در مطالعه ای توسط محققین دانشگاه کنکوردیا[۱۸] در سال ۲۰۱۲ که از متغیرهایی استفاده شد که مشابه آنها در مطالعات دانشگاه استنفورد استفاده شده بود (مثلاً واکنش‌های ابر) محققین به این نتیجه رسیدند که استفادۀ جهانی بام‌های خنک و سنگفرش در شهرها باعث تاثیر مثبت خنک‌سازی جهانی شده و معادل با جلوگیری از تولید ۱۵۰ گیگاتن دی‌اکسیدکربن است که معادل است با خارج کردن تمام اتومبیل‌های جهان از جاده به مدت ۵۰ سال.[۱۹][۲۰]

مطالعه ای در سال ۲۰۱۱ توسط محققین دانشگاه استنفورد نشان داد که اگرچه بام‌های منعکس کنندۀ نور باعث کاهش دما در ساختمان می‌شوند و اثر جزایر گرمایی شهری را کاهش می‌دهند اما ممکن است دمای کلی زمین را افزایش دهند.[۲۱][۲۲] در این تحقیق یاداوری شده است که این مساله، نتیجۀ کاهش گازهای گلخانه ای ناشی از مصرف انرژی ساختمان (مرتبط با بام‌های خنک) نیست (ذخیرۀ انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی سالانه و عدم استفاده از انرژی در سال برای گرم کردن. بدین معنی که وقتی بام‌های خنک باعث بازتاب انرژی خورشید در زمستان می‌شود، شما مجبورید انرژی بیشتری صرف گرم کردن محل زندگی خود کنید). به هر حال، این مساله فقط در مناطقی که تابستان سردی دارند صادق است، نه مناطق گرمسیر. همچنین خانه‌هایی که در مناطقی هستند که در زمستان روی بام آنها برف می‌نشیند از آنجایی که بامشان رنگ تیره ندارد، گرمای کمتری جذب می‌کند زیرا برف تقریباً در تمام طول زمستان روی بام وجود دارد. مقاله ای در پاسخ به تحقیق فوق با این عنوان منتشر شده است: بام‌های خنک و خنک‌سازی جهانی،[۲۳] نوشتۀ محققین گروه Heat Island در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی که این مقاله باعث افزایش نگرانی‌هایی در مورد صحت تحقیق فوق شد. در این مقاله مواردی از این قبیل ذکر شده است: احتمالاتی که محققین [دانشگاه استنفورد] آن را قطعی پنداشته اند، نتایج عددی آماری که چندان قابل توجه نیستند، و ناپیوستگی بیش از حد در عوامل محلی که در مقیاس جهانی نقش ایفا می‌کنند.[۲۴]

همچنین یک تحقیق در سال ۲۰۱۲ توسط محققین دانشکدۀ مهندسی ژاکوب[۲۵] در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو دربارۀ تعامل بین سنگفرش‌های بازتاب‌دهندۀ نور و ساختمان به این نتیجه انجامید که اشعه‌های خورشیدی که از کف شنگفرش‌ها به داخل ساختمان‌های مجاور می‌تابد، موجب گرمی آنها و نیاز بیشتر برای صرف انرژی جهت تهویۀ هوای این ساختمان‌ها می‌شود، مگر این که شیشه‌های آینه‌ای یا ابزاری دیگر جهت کاهش این اثر به کار گرفته شود.[۲۶]

در سال ۲۰۱۴ یک تیم تحقیقاتی به رهبری Matei Georgescu استادیار دانشکدۀ علوم جغرافیایی و برنامه ریزی شهری دانشگاه ایالتی آریزونا و دانشمند ارشد پایداری[۲۷] در موسسه جهانی پایداری[۲۸] تاثیرات نسبی برخی از متداول ترین فناوری‌هایی را که برای کاهش گرمای ناشی از توسعۀ شهری استفاده می‌شوند مورد بررسی قرار داد. نتایج این تحقیق جدید نشان می‌دهد که به‌کارگیری فناوری‌های شهری از کاهش این دما جلوگیری می‌کند ولی این مساله به طور فصلی و بسته به منطقه، تغییراتی دارد.[۲۹]

به طور خاص، آنچه که در Central Valley در کالیفرنیا به کار گرفته می‌شود، مثل بام‌های خنک، لزوماً همان تاثیر را بر مناطق دیگر کشور مثل فلوریدا ندارند. ارزیابی پیایندهای افزون بر دمای قسمت‌های نزدیک به سطح، مثل بارش باران و تقاضای انرژی، ما را به وجود نوعی مصالحه رهنمون می‌کند که معمولاً نتیجۀ مستقیم این عملکرد نیست. بام‌های خنک در تابستان برای برخی مناطق بسیار موثر هستند. به هر حال در طول زمستان، همین استراتژی‌های شهری وقتی برای مناطق شمالی به کار می‌روند باعث خنک‌سازی بیشتری می‌شوند و در نتیجه نیاز به گرمای بیشتری هست تا شرایط مطلوبی برای انسان ایجاد شود. Georgescu می‌گوید: “صرفه‌جویی انرژی در تابستان برای برخی مناطق در طول زمستان تقریباً به کلی از دست می‌رود”. در فلوریدا به مقدار کمتر از آن در ایالت‌های جنوب غرب، تاثیرات مختلفی در نتیجۀ بام خنک ایجاد می‌شود. او می‌گوید: “در فلوریدا، شبیه‌سازی‌های ما کاهش چشمگیری در نزولات جوی را نشان می‌دهد. استفاده از بام خنک باعث کاهش ۲ تا ۴ میلی‌متر بارش روزانۀ باران می‌شود که مقدار قابل توجهی است (حدوداً ۵۰٪) و اثراتی بر در دسترس بودن آب، کاهش جریان‌های آب و اثرات منفی بر اکوسیستم را در پی خواهد داشت. برای فلوریدا شاید بام خنک راه کارامدی برای مبارزه با اثر جزایر گرمایی شهری نباشد زیرا پیایندهای مذکور را در پی خواهد داشت.” روی هم رفته، محققین چنین پیشنهاد می‌کنند که برای مبارزه با افزایش دمای ناشی از توسعۀ شهر و گازهای گلخانه‌ای باید برنامه ریزی‌ها و گزینه‌های طراحی قضایی را در نظر گرفت. آنان می‌گویند: “تغییرات آب و هوایی وابسته به شهر، به فاکتورهای خاص جغرافیایی بستگی دارد که در هنگام انتخاب روش بهینه باید آنها را در نظر گرفت و باید از انتخاب یک روش واحد برای تمام مشکلات اجتناب کرد.”[۳۰]

مجموعه ای از دستورالعمل‌های پیشرفتۀ طراحی انرژی، با همکاری جامعۀ آمریکایی گرما، خنک‌سازی و مهندسی تهویۀ هوا[۳۱] (ASHRAE)، موسسۀ معماران آمریکا[۳۲] (AIA)، جامعۀ مهندسی روشنایی آمریکای شمالی[۳۳] (IESNA)، شورای ساختمان سبر ایالات متحده[۳۴] (USGBC)، و دپارتمان انرژی ایالات متحده[۳۵] (US DOE)، در سال ۲۰۱۱ توسعه یافته است. هدف این دستورالعمل‌ها، رسیدن به ۵۰٪ صرفه‌جویی در انرژی و حرکت به سمت ساختمان انرژی خالص صفر[۳۶] است. این دستورالعمل‌ها ساختمان‌های اداری کوچک تا متوسط، ساختمان‌های خرده‌فروشی متوسط تا بزرگ، بیمارستان‌های بزرگ و ساختمان‌های مدارس ابتدایی تا متوسطه را تحت پوشش قرار می‌دهند. در مناطق آب و هوایی شماره ۴ و بالاتر توصیه می‌شود که از استاندارد ASHRAE 90.1 برای انعکاس بام پیروی شود که در حال حاضر نیازی به وجود خاصیت انعکاسی در بام‌ها در این مناطق ندارد. در مناطق آب و هوایی شماره ۴ و بالاتر، بام‌های خنک، یک استراتژیِ قابل توصیه ای برای طراحی نیست.[۳۷]

مجموعه ای از دستورالعمل‌های پیشرفتۀ بهبود انرژی از “روش‌های عملی برای بهبود عملکرد انرژی”[۳۸] با همکاری دپارتمان انرژی ایالات متحده (US DOE) و آزمایشگاه ملی Pacific Northwest در سال ۲۰۱۱ توسعه یافت. هدف این دستورالعمل‌ها، بهبود ساختمان‌های اداری و خرده‌فروشی است که می‌توانند کارایی انرژی خود را بهبود دهند. در این دستورالعمل‌ها، بام‌های خنک برای تمام مناطق توصیه نشده است. در این دستورالعمل آمده است: “به عنوان مثال، این تدابیر احتمالاً در مناطق گرم و شرجی که فصل گرم بلندتری دارند، نسبت به مناطقی که آب و هوای بسیار سردی دارند، صرفۀ اقتصادی بیشتری خواهند داشت. برای ساختمان‌هایی که در آب و هوای گرم واقع شده اند، این تدابیر حائز اهمیت است.”[۳۹][۴۰]

موسسۀ توسعۀ مس[۴۱] چند مطالعه انجام داده است که از سال ۲۰۰۲ شروع شده اند و در آن به ارزیابی دمای سیم‌کشی‌های داخل سیم‌پوش‌هایی[۴۲] پرداخت که در داخل بام یا بالای بام با رنگ‌های مختلف قرار دارند. این بررسی‌ها به این نتیجه انجامید که دماها در بالای بام خنک، بیشتر از آن دماها در بالای بام‌هایی بود که رنگ‌های تیره‌تر داشتند. نیجۀ مذکور، این نظریه را تایید می‌کند که تشعشع منحرف شدۀ خورشید[۴۳] وقتی به لوازم روی بام، لوله کشی و مواد دیگر برخورد کرد باعث تشدید گرمای تشعشع می‌شود.[۴۴][۴۵]

در دستورالعمل‌های دپارتمان انرژی ایالات متحده برای انتخاب بام خنک چنین آمده است: “بام‌های خنک باید در ترکیب با محیط اطراف آن در نظر گرفته شوند. مشخص کردن یک بام خنک و پیش‌بینی مقدار صرفه‌جویی انرژی نسبتاً آسان است، ولی برخی دوراندیشی‌ها باعث جلوگیری از برخی مشکلات می‌شود. قبل از این که یک بام خنک نصب کنید این سوال را بپرسید: قسمتی از نور خورشید که بازتابیده می‌شود به کجا خواهد رفت؟ یک بام خنک بازتاب‌دهنده و با رنگ روشن، گرما و نور را به پنچره‌های ساختمان‌های مجاوری که بلندتر هستند هدایت می‌کند. در شرایط آفتابی، این وضع ممکن است به تابش بیش از حد و اذیت کننده و گرمای ناخواسته برای شما و همسایۀتان بینجامد. گرمای اضافه که توسط این انعکاس تولید می‌شود می‌تواند باعث افزایش انرژی مصرفی برای تهویۀ هوا شده و در برخی منافع بام خنک در مورد صرفه‌جویی انرژی، نقض غرض ایجاد شود.”[۴۶]

در دستورالعمل‌های دپارتمان انرژی ایالات متحده برای انتخاب بام خنک، در موضوع نگهداری از بام خنک چنین آمده است: “وقتی یک بام خنک توسط آلاینده ها، قدم زدن روی بام، خار و خاشاک‌های بادآورده، آب‌های جمع شده و رشد قارچ و جلبک کثیف می‌شود، خاصیت انعکاسی آن کاهش می‌یابد و در نتیجه دما بالا می‌رود. بام‌هایی که خیلی کثیف هستند ممکن است بسیار بدتر از آن چیزی باشند که در برچسب کالا نشان داده شده است. کثیفی حاصل از قدم زدن روی بام را می‌توان با طراحی معابر مخصوص قدم زدن، یا تقلیل دسترسی به بام کاهش داد. بام‌هایی که شیب تندی دارند مشکلات کمتری در مورد این نوع کثیفی‌ها دارند زیرا باران راحت تر می‌تواند کثیفی‌های روی آنها را بشوید. برخی بام‌های خنک، خودپاک‌کننده هستند، بدین معنی که آلاینده‌ها راحت تر از آنها زدوده می‌شود و خاصیت انعکاسی آنها راحت تر حفظ می‌شود. تمیز کردن یک بام خنک باعث می‌شود خاصیت انعکاسی آنها تقریباً برابر با حالتی شود که تازه آنها را نصب کرده ایم. همیشه سازندۀ بام خود را چک کنید تا از روند مناسب پاک‌سازی مطمئن شوید، چون برخی روش‌ها ممکن است به بام شما آسیب برساند. اگرچه به طور کلی ممکن است تمیز کردن یک بام صرفاً برای صرفه‌جویی در انرژی، از نظر اقتصادی چندان بصرفه نباشد، ولی می‌توانید آن را یک قسمت از پروسۀ عادی نگهداری از بام خود تلقی کنید. بنابراین وقتی صرفه‌جویی انرژی را تخمین می‌زنید، بهتر است نور خورشید منعکس شده از بامی را در نظر بگیرید که بر اثر مجاورت با هوا کهنه شده است، نه این که یک بام تمیز را در نظر بگیرید.”[۴۶]

ویژگی‌ها

وقتی نور خورشید به یک بام تیره می‌خورد، ۱۵٪ از آن به سمت آسمان منعکس می‌شود ولی بیشتر این انرژی به صورت گرما جذب بام می‌شود. بام‌های خنک به مقدار زیادی بیشتر از بام‌های سنتی تیره‌رنگ، نور را منعکس کرده و مقدار کمی از آن را جذب می‌کنند.[۴۷]

دو ویژگی وجود دارد که طبق آنها می‌توان تاثیر بام خنک را برآورد کرد:

انعکاس خورشید که به سپیدایی نیز معروف است، عبارت است از توانایی انعکاس نور خورشید. این مقدار یا به صورت یک عدد اعشاری بیان می‌شود یا به صورت درصد. مقدار صفر نشان می‌دهد که سطح تمام تشعشع خورشید را جذب می‌کند و مقدار یک یعنی انعکاس کامل.
انتشار گرمایی که عبارت است از توانایی انتشار گرمای جذب شده. این مقدار نیز یا به صورت یک عدد اعشاری بین صفر تا یک بیان می‌شود یا به صورت درصد.

یک روش دیگر برای ارزیابی مقدار خنک‌سازی در شاخص انعکاس خورشیدی[۴۸] (SRI) که انعکاس خورشید و انتشار گرمایی را در یک مقدار بیان می‌کند. SRI توانایی بام را در پس زدن گرمای خورشید اندازه‌گیری می‌کند و طوری تعریف می‌شود که در آن، رنگ سیاه استاندارد (انعکاس ۰.۰۵ و انتشار ۰.۹۰) را صفر قرار داده و رنگ سفید استاندارد (انعکاس ۰.۸۰ و انتشار ۰.۹۰) را ۱۰۰ در نظر می‌گیرند.[۴۹]

مقدار SRI کامل ۱۲۲ است که به معنی آینۀ کامل است که هیچ مقداری از نور خورشید را جذب نمی‌کند و انتشار گرمایی بسیار کمی دارد. تنها ماده ای که از نظر عملی SRI در آن به این عدد نزدیک است، فولاد ضد زنگ است که SRI آن ۱۱۲ است. بام‌های با انعکاس بالا و انتشار گرمای پایین دما را در همیشه بسیار نزدیک به دمای محیط نگه می‌دارند و از زیاد شدن گرمای بام در مناطق گرم جلوگیری می‌کنند و از تلفات گرما در مناطق سرد جلوگیری می‌کنند. بام‌های با انتشار گرمایی بالا با شرایط عایق گرمایی یکسان، در مناطق سرد تلفات دمایی خیلی بیشتری دارند.

محاسبه‌گر صرفه‌جویی بام

محاسبه‌گر صرفه‌جویی بام،[۵۰] ابزار کوچکی است که در آزمایشگاه ملی اوک ریج در دپارتمان انرژی ایالت متحده توسعه یافته است و صرفه‌جویی خنک‌سازی و گرم‌سازی را برای بام‌های با شیب کم با رنگ سفید یا سیاه تخمین می‌زند.[۵۱]

در ساخت این ابزار، آزمایشگاه ملی اوک بریج و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی[۵۲] با یکدیگر مشارکت کردند تا صرفه‌جویی بام مورد توافق در صنعت را برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری فراهم آورند. این ابزار، مقدار انرژی صرفه‌جویی‌شدۀ سالانه (صرفه‌جویی انرژی خنک‌سازی منهای مقدار انرژی گرمایی که می‌توانست صرفه‌جویی شود) را گزارش می‌دهد و در نتیجه فقط برای ساختمان‌هایی که دارای سیستم گرمایشی و سرمایشی هستند قابل استفاده است.

انواع بام‌های خنک

بام خنک، یکی از این سه نوع است: بام‌هایی که از مواد سرد ساخته شده اند، بام‌هایی که از موادی ساخته شده اند که با بازتاب‌دهنده‌های نور خورشید پوشیده شده اند، یا بام‌های سبز.

بام‌های خنک

بام‌های با لایۀ ترموپلاستیک[۵۳] سفید، به طور ذاتی نور را منعکس می‌کنند و بیشترین مقدار انعکاس و انتشاری را که می‌توان در بام داشت دارا هستند. به عنوان مثال بامی که از مادۀ ترموپلاستیک سفید ساخته شده است می‌تواند ۸۰٪ (یا بیشتر) از نور خورشید را منعکس کند و حداقل ۷۰٪ از گرمایی را که بام به خود جذب کرده است انتشار دهد. یک بام قیرگونی شده فقط ۶٪ الی ۲۶٪ از نور خورشید را منعکس می‌کند.

بیشترین نرخ SRI و خنک‌ترین بام ها، بام‌های فولاد ضد زنگ هستند که در حالت بادهای معمولی، فقط چند درجه از دمای محیط گرم‌ترند. بازۀ SRI برای آنها از ۱۰۰ تا ۱۱۵ است. برخی از آنها خاصیت آبگریزی نیز دارند و در نتیجه بسیار تمیز باقی می‌مانند و SRI اصلی خود را حتی در محیط آلوده حفظ می‌کنند.

بام‌های پوشیده شده با مواد انعکاسی

یک سقف موجود (یا جدید) می‌تواند به وسیلۀ پوشاندن آن با موادی که نور خورشید را منعکس می‌کنند خاصیت انعکاسی پیدا کند. نرخ انعکاس خورشید و انتشار گرمایی برای بیش از ۵۰۰ ماده انعکاسی را می‌توان در شورای نرخ گذاری بام‌های خنک[۵۴] پیدا کرد.[۵۵]

بام‌های سبز

بام‌های سبز، لایه ای از مادۀ گرمایی فراهم می‌کنند که شارش گرما به داخل ساختمان را کاهش می‌دهد. انعکاس خورشیدی بام‌های سبز، بسته به نوع گیاه[۵۶] فرق دارد (معمولاً از ۰.۳ تا ۰.۵).[۵۷] بام‌های سبز شاید خاصیت انعکاسی به اندازۀ بام‌های خنک نداشته باشند اما این نوع بام هم مزیای خاص خود را دارد مثل تبخیر آب از طریق برگ‌های گیاه که باعث خنک شدن گیاه و محیط پیرامون آن شده و باعث کاهش دمای پشت بام به صورت طبیعی می‌شود.

آب و هوای سرد

در مناطقی که روزهای گرم بیشتر از روزهای سرد است بام‌های گرم شاید از نظر بازده انرژی یا صرفه‌جویی در انرژی، کارامد نباشند چون انرژیی که برای گرم کردن در زمستان از دست می‌دهیم ممکن است بیشتر از انرژیی باشد که برای خنک کردن صرفه‌جویی می‌شود. بر طبق تحقیق مصرف انرژی ساختمان‌های تجاری سال ۲۰۰۳ که توسط ادارۀ اطلاعات انرژی ایالات متحده صورت گرفت، انرژی گرمایشی، ۳۶٪ از مصرف سالانۀ انرژی ساختمان‌های تجاری را تشکیل می‌دهد، در حالی که انرژی مورد نیاز تهویۀ هوا [برای خنک کردن آن] فقط ۸٪ از مصرف سالانۀ مذکور را تشکیل می‌دهد.[۵۸] محاسبه‌گرهای انرژی، صرفه‌جویی در انرژی را برای بام‌های با رنگ تیره در مناطق سرد نشان می‌دهند.

یک بام ایده‌آل، هیچ گرمایی را در تابستان جذب نمی‌کند و هیچ گرمایی را در زمستان از دست نمی‌دهد. برای انجام این کار نیاز به یک SRI بسیار بالا داریم که از افزایش دما در تابستان و از تلفات آن در زمستان جلوگیری کند. بام‌های با SRI بالا مثل یک سد منعکس‌کننده عمل می‌کنند و مثل یک فلاسک (قمقمه) عمل می‌کنند. بام‌های خنک با انتشار گرمایی بالا باعث از دست رفتن مقداری انرژی می‌شوند که ناشی از تلفات تشعشع گرما در زمستان است که بام‌هایی که صرفاً از فلز ساخته شده اند، مثل فولاد ضد زنگ، این مشکل را ندارند.

مطالعات موردی

در سال ۲۰۰۱، یک مطالعۀ دولتی آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (LBNL)، تقضای اوج انرژی را که مرتبط با انعکاس سطح بام‌های خنک بود محاسبه و اندازه‌گیری کرد. LBNL به این نتیجه رسید که لایه‌های بهبودیافتۀ وینیل در مقایسه با لایۀ بام پلاستیک سیاه در ساختمان مورد مطالعۀ خرده فروشی در تگزاس، دمای متوسط سطحی را ۲۴ درجۀ سانتی‌گراد (۷۵.۲ درجه فارنهایت) کاهش داده، مجموع مصرف انرژی تهویۀ هوا را نیز به مقدار ۱۱٪ کاهش داده و یکی از عوامل افت ۱۴ درصدی مصرف انرژی در ساعات اوج مصرف است. دمای متوسط سطح بام سیاه در روزهای تابستان ۷۵ درجه سانتی‌گراد بود (۱۶۷ درجۀ فارنهایت)، ولی وقتی سطح بهبودیافتۀ سفید به کار گرفته شد، این مقدار به ۵۲ درجه سانتی‌گراد رسید (۱۲۶ درجۀ فارنهایت). بدون در نظر گرفتن مزایای مربوط به مالیات و هزینه‌های تاسیسات، مصرف سالانۀ انرژی به مقدار ۷۲۰۰ دلار ۰.۰۷ دلار در هر فوت مربع کاهش یافت (این مقدار مربوط به هزینۀ انرژی و هزینۀ اوج تقاضاست).[۵۹]

از دستگاه‌هایی برای اندازه‌گیری شرایط آب و هوایی روی بام، دمای هوای داخل ساختمان و لایه‌های بام و تهویۀ هوا و مجموع مصرف انرژی ساختمان استفاده شد. اندازه‌گیری‌ها برای لایه‌های بام پلاستیک سیاه اصلی انجام شد و سپس با لایۀ وینیل سفید با همان سیستم عایق‌بندی و اچ واک جایگزین شد.

اگرچه به مدت یک سال اطلاعات واقعی جمع آوری شد، انحراف موجود در داده‌ها باعث شد داده‌های یک ماه و همچنین داده‌های چند روز دیگر که مطابق با پارامترهای این مطالعه نبود کنار گذاشته شود.[۶۰] فقط ۳۶ روز متوالی قبل از بهبود و ۲۸ روز غیرمتوالی برای دورۀ پس از بهبود داشتیم.[۵۹]

یک مطالعۀ موردی دیگر که در سال ۲۰۰۹ انجام شده و در سال ۲۰۱۱ منتشر شد و توسط Ashley-McGraw Architects و شرکت انرژی CDH برای دپارتمان بخش آنانداگای Corrections در Jamesville در نیویورک[۶۱] تکمیل شد، کارایی انرژی بام سبز/گیاهی، بام EPDMی[۶۲] سیاه و بام TPOی[۶۳] سفید منعکس‌کننده را ارزیابی کرد. نتایج نشان داد که بام TPO و بام گیاهی دمای کمتری نسبت به سطح بام EPDMی سنتی دارند. کاهش مقدار جذب باعث کاهش تشدید گرما در تابستان می‌شود اما گرما را نیز در فصل‌هایی که نیاز به استفاده از سیستم‌های گرمایشی داریم هدر می‌دهد. بام TPO در مقایسه با لایه‌های EPDM دارای ۳۰٪ تلفات انرژی بیشتر است و بام گیاهی نیز ۲۳٪ تلفات بیشتری دارد.[۶۴]

برنامه‌های پیشبردی
در دولت فدرال ایالات متحده

در ژوئیه ۲۰۱۰، دپارتمان انرژی ایالات متحده (DOE) اقداماتی را مطرح کرد که طی آنها بام خنک با تجهیزات DOE و در ساختمان‌های کل کشور به کار گرفته شود.[۶۵] در اقداماتی جدید، DOE بام خنک را – اگر در طول عمر این بام خنک از نظر اقتصادی بصرفه باشد – هنگام ساخت یک بام جدید یا هنگام جایگزینی یک بام قدیمی، با تجهیزات خود نصب می‌کند.

DOE در اکتبر ۲۰۱۳ به بام‌های خنک، از نظر این که در انرژی صرفۀ اقتصادی دارند یا نه، امتیاز ۵۳ داده است (از ۱۰۰ امتیاز).[۶۶] دپارتمان انرژی ایالات متحده گفته است: “شرایط آب و هوایی می‌تواند در عملکرد بام خنک تاثیر داشته باشد. بام‌های خنک در آب و هواهای گرم عملکرد بهتری دارند و در مناطق سردتر ممکن است نیاز به مصرف انرژی برای گرم کردن را بیشتر کنند. هرچه بام خنک تاثیر کمتری داشته باشد، از عایق بندی بیشتر استفاده می‌شود. دبیر انرژی به تمام دفاتر DOE دستور داد که بام‌های خنک را زمانی نصب کنند در کل طول عمر خود صرفۀ اقتصادی داشته باشد، چه هنگام نصب یک بام جدید، چه هنگام جایگزینی یک بام قدیمی با تسهیلات DOE. آژانس‌های دولتی دیگر نیز ترغیب شدند تا اقدام مشابهی انجام دهند.”[۶۶]

ستارۀ انرژی

ستارۀ انرژی، برنامۀ مشترک آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده[۶۷] و دپارتمان انرژی ایالات متحده است برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کمک به مشتریان و فروشندگان در صرفه‌جویی اقتصادی به کمک انتخاب کالاهایی که در مصرف انرژی بصرفه هستند.

برای بام‌های با شیب کم، یک کالای بام وقتی در برنامۀ محصولات بام از نظر انرژی بررسی شده و برچسب ستارۀ انرژی می‌خورد، بر طبق روند تست EPA باید مقدار انعکاس خورشیدی اولیۀ ۰.۶۵ داشته باشد و وقتی بر اثر قرار گرفتن در مجاورت هوا فرسوده شد، [حداقل] این مقدار ۰.۵۰ باشد.[۶۸] گارانتی‌های محصولات بام‌های انعکاسی باید در تمام موارد مساوی با گارانتی‌های مشابهی باشد که برای محصولات بام‌های غیرانعکاسی ارائه می‌شود، چه خود شرکت این گارانتی‌ها را اضافه کند یا این که استاندارهای صنعتی باعث ایجاد این گارانتی‌ها شود.

به خلاف محصولات دیگری که توسط ستارۀ انرژی درجه‌بندی می‌شوند، مثل لوازم خانگی، این درجه‌بندی کل بام را در نظر نمی‌گیرد، بلکه فقط سطح خارجی را در نظر می‌گیرد. مصرف کنندگان (مثلاً مالکان ساختمان) شاید بر این باور باشند که برچسب ستارۀ انرژی به این معنی است که بام آنها از نظر مصرف انرژی بصرفه است، اما سختگیری‌هایی که در ستارۀ انرژی می‌شود، به اندازۀ سختگیری‌های استاندارهای لوازم خانگی آنها نیست و شامل اجزای اضافی بام نمی‌شود (مثل سازۀ بام، لایه‌های درجه‌بندی‌شدۀ ضدحریق، عایق‌ها، چسبنده‌ها، اتصال‌دهنده‌ها و …).[۶۹] تکذیب‌نامه ای روی سایتشان قرار داده شده است بدین مضمون: “اگرچه مزایای ذاتی در استفاده از بام‌های خنک متصور است، مصرف‌کنندگان قبل از انتخاب یک محصول مربوط به بام بر طبق تجربیات صرفه‌جویی در انرژی، باید نتایج پیش‌بینی‌شده را که در وبسایت محاسبه‌گر صرفه‌جویی بام دپارتمان انرژی به نشانی www.roofcalc.com یافت می‌شود بررسی کنند. لطفاً در نظر داشته باشید که مقدار صرفه‌جویی انرژی که از طریق بام انعکاسی می‌توان به آن دست یافت، به عوامل چون طراحی تجهیرات، عایق مورد استفاده، شرایط آب و هوایی، محل ساختمان و بازده پوشش ساختمان نیز بستگی زیادی دارد.”[۶۹]

شورای درجه‌بندی بام خنک

شورای درجه‌بندی بام خنک[۷۰] (CRRC) یک سیستم درجه‌بندی برای اندازه‌گیری و گزارش انعکاس خورشیدی و انتشار گرمایی محصولات مربوط به بام ایجاد کرده است. این سیستم در یک فهرست آنلاین آمده است که ۸۵۰ محصول بام در آن برای تامین کنندگان سرویس‌های انرژی، گروه‌های کاری مرتبط با ضوابط ساخت و ساز ساختمان، معماران، طراحان ضوابط ساختمان، صاحبان املاک، و طراحان اجتماعی در دسترس است. CRRC هر ساله تست‌های تصادفی انجام می‌دهد تا از صحت اطلاعات موجود در فهرست خود اطمینان یابد.

برنامۀ رتبه‌بندی CRRC این امکان را برای سازندگان و فروشندگان فراهم می‌کند که بر طبق ویژگی‌های اندازه‌گیری شده توسط CRRC بتوانند به درستی به محصولات خود برچسب بزنند. اما این برنامه، حداقل استاندارد مورد نیاز را برای تشعشع خورشیدی و انتشار گرمایی تعیین نمی‌کند.

سیستم گوی سبز[۷۱] در کانادا و ایالات متحده استفاده می‌شود. در ایالات متحده، Green Globes متعلق به گروه اقدامات ساختمان سبز[۷۲] (GBI) بوده و توسط آنها اداره می‌شود. در کانادا، نسخه ای از برنامۀ گوی سبز توسط موسسه مدیران و مالکان ساختمان کانادا[۷۳] با نام تجاری Go Green ([به زبان فرانسوی] Visez vert) اداره می‌شود.

سیستم گوی سبز از معیارهای بازدهی خاصی برای ارزیابی مصرف انرژی احتمالی یک ساختمان استفاده می‌کند و نتایج اندازه‌گیری شده در یک ساختمان را با اطلاعات موجود در هدفیاب[۷۴] EPA مقایسه می‌کند که عملکرد واقعی ساختمان را نشان می‌دهد. ساختمان‌ها درجۀ یک تا چهار گوی را کسب می‌کنند. این سیستم آنلاین است. صحت اطلاعات ساختمان توسط معماران و مهندسینی که از طرف Green Globes تایید شده، آموزش دیده و مدرک دریافت کرده اند بررسی می‌شود. برای درجه‌بندی، موادی که در بام به کار رفته اند باید انعکاس خورشیدی حداقل ۰.۶۵ و انتشار گرمایی حداقل ۰.۹۰ داشته باشند. برای پوشش ۱ تا ۱۰۰ درصدی بام به وسیلۀ گیاه یا موادی که خاصیت انعکاسی زیادی دارند، تا ۱۰ امتیاز می‌توان تخصیص داد.

سیستم رتبه‌بندی لید[۷۵] که زیرمجموعۀ شورای ساختمان سبز ایالات متحده است، یک استاندارد ملی در حال تکامل و داوطلبانه برای طراحی ساختمان‌های پربازده و پایدار است. LEED استانداردهایی را برای انتخاب کالا در طراحی ساختمان فراهم می‌آورد ولی هیچ گواهیی برای آنها صادر نمی‌کند.

بر خلاف ضوابط ساخت و ساز ساختمان، از قبیل ضوابط جهانی ساختمان، فقط اعضای USGBC و کمیته‌های داخلی سازمان‌های خاصی حق دارند که بر طبق چشم‌اندازهای داخلی خود، استانداردها را اضافه یا حذف یا ویرایش کنند. اعضا و همچنین کمیته‌های درون‌سازمانی به ضوابط مدلسازی رای می‌دهند، اما تمام مردم می‌توانند دیدگاه‌ها و نقطه نظرات خود را در پروسۀ توسعۀ هریک از این ضوابط در جلسه ای تحت عنوان Public Review مطرح کنند که معمولاً چند بار در سال برگزار می‌شود.

بر خلاف ضوابط ساخت و ساز ساختمان،[۷۶] از قبیل ضوابط جهانی ساختمان، فقط اعضای USGBC و کمیته‌های داخلی سازمان‌های خاصی حق دارند که بر طبق چشم‌اندازهای داخلی خود، استانداردها را اضافه یا حذف یا ویرایش کنند. اعضا و همچنین کمیته‌های درون‌سازمانی به ضوابط مدلسازی رای می‌دهند، اما تمام مردم می‌توانند دیدگاه‌ها و نقطه نظرات خود را در پروسۀ توسعۀ هریک از این ضوابط در جلسه ای تحت عنوان Public Review مطرح کنند که معمولاً چند بار در سال برگزار می‌شود.[۷۷]

یکی از کمک کنندگان مالی این پروژه، اتحادیۀ اروپا بوده است که در چارچوب برنامۀ Intelligent Energy Europe به این پروژه کمک مالی کرده است. هدف اقدام پیشنهادی، ایجاد و پیاده سازی یک طرح عملیاتی در اتحادیۀ اروپا بوده است. اهداف خاص عبارتند از: پشتیبانی از توسعۀ سیاستگزاری با استفاده از انتقال تجارب و بهبود فهم عوامل واقعی و بالقوۀ مصرف انرژی حرارتی و برودتی در اتحادیۀ اروپا؛ ساده‌سازی قرار دادن بام خنک به عنوان قسمتی از روند ساخت و بازار ساختمان؛ تغییر رفتار تصمیم‌گیرندگان و سهامداران به طوری که پذیرش بام خنک توسط آنها بیشتر شود؛ شروع و پیشبرد توسعۀ قوانین نوآوری، ضوابط، جوازها و استاندارها، شامل روندهای کاربردی، جوازهای ساخت و طراحی در مورد بام‌های خنک.[۷۸] این دو عمل در چهار محور، توسعه می‌یابد: فنی، بازار، سیاست و کاربر نهایی.

در قسمت گرمسیری استرالیا، ورقه‌های گالوانیزه شده با روی (نقره ای) (معمولاً موجدار) به خوبی رنگ “سرد” سفید، گرما را منعکس نمی‌کند، مخصوصا سطوح فلزی، اشعۀ مادون قرمز را به طرف آسمان منتشر نمی‌کنند.[۷۹] در حال حاضر مد اروپا به این صورت است که از بام‌های آلومینیوم با رنگ‌های تیره‌تر استفاده می‌کنند تا نیازهای مد را در مشتری براورده کنند.

NYC °CoolRoofs یکی از اقدامات نیویورک است برای افرادی که داوطلب هستند، بام‌های سفید نصب کنند.[۸۰] این برنامه در سال ۲۰۰۹ به عنوان قسمتی از PlaNYC آغاز شد[۸۱] و بیش از ۵ میلیون فوت مربع از بام‌های نیویورک در این طرح سفید شد.[۸۲] در چهارشنبه، ۲۵ سپتامبر ۲۰۱۳، شهردار نیویورک، Michael R Bloomberg آن روز را روز NYC °CoolRoofs در نیویورک نامید و تا آن روز بام ۵۰۰ ساختمان سفید شد و اثر معادل با ۲۰۰۰ تن کربن را از بین رفت. داوطلبان از قلم مو و غلطک نقاشی استفاده می‌کنند تا پوشش کشیار[۸۳] اکریلیک[۸۴] را روی لایه‌های بام قرار دهند.[۸۵] تحقیقی در سال ۲۰۱۱ در دانشگاه کلمبیا در مورد بام‌هایی که در این برنامه لایه‌پوشی شده بودند نشان داد که بام‌های سفید در مقایسه با بام‌های سیاه، ۴۳ درجه فارنهایت سردترند.[۸۶]

پروژۀ بام سفید

پروژۀ بام سفید[۸۷] یک پروژۀ کشوری است[۸۸] که به افراد آموزش می‌دهد و آنها را قادر می‌سازد[۸۹] تا بام خود را سفید کنند. پیشرفت این پروژه[۹۰] در بیش از ۲۰ ایالت و ۵ کشور صورت گرفته است و هزاران نفر در این پروژه داوطلب شدند و در سفید کردن بام مراکز ناسودبر و خانه‌های متعلق به افراد کم‌درامد کمک مالی کردند.[۹۱]

اثر جزایر گرمایی شهری

جزایر گرمایی شهری در جایی اتفاق می‌افتد که ترکیب ساختارهای جاذب گرما – مثل پارک‌ها و سنگفرش جاده‌ها که آسفالت تیره دارند – و گسترش بام‌های سیاه اتفاق بیفتد. کم پشت بودن گیاهان نیز مزید بر علت بوده و دمای هوا را ۱ تا ۳ درجۀ سانتی‌گراد نسبت به حومۀ شهر گرم‌تر می‌کند.[۹۲]

برنامه‌های ساختمان سبز از به کار بردن بام خنک حمایت می‌کند تا اثر جزایر گرمایی شهری و کیفیت پایین هوای حاصل از آن (به شکل آلاینده‌هایی که هوا را به صورت مه‌آلود در می‌آورند) را کاهش دهند. بام‌های با رنگ روشن، از طریق انعکاس نور خورشید افزایش دما را به حداقل رسانده انرژی مصرفی سرمایشی را کمتر کرده و آلاینده‌های مه‌گونه را کاهش می‌دهند. مطالعه ای که توسط LBNL صورت گرفت نشان می‌دهد اگر استراتژی‌هایی که برای کاهش این اثر در پیش گرفته شده است – شام بام‌های خنک – در مقیاس وسیعی به کار گرفته شوند، کلان‌شهر تورنتوی بزرگ[۹۳] می‌تواند سالانه بیش از ۱۱ میلیون دلار در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی کند.[۹۴]

تماس با ما

کفپوش اپوکسی و کفپوش پلی یورتان، رنگ صنعتی و ساختمانی، عایق رطوبتی، محافظ نما، چسب و گروت، کاهگل مصنوعی، ورق سنگ و ...

مجتمع صنعتی حکیمیان با توجه به توان بالقوه خود در تولید انواع کفپوش اپوکسی و کفپوش پلی یورتان، رنگهای صنعتی و دکوراتیو ساختمانی، عایق رطوبتی بام (سفید) و عایق رطوبتی استخر (آبی)، محافظ نمای ساختمان و جلا دهنده نما، چسب و گروت، کاهگل مصنوعی (پلیمری)، ورق سنگ انعطاف پذیر و … و از سویی اجرای آنها با قیمت مناسب و کیفیت برتر شروع به فعالیت گسترده در منطقه مرکزی ایران نموده است. شرکت صنعتی حکیمیان که با فلسفه “یک جایگزین واقعی” به صنعت وارد شده است. این شرکت یک دهه سابقه موفق خود را مرهون تجربه و تعهد به ابتکار و کیفیت می‌داند، این عوامل سبب اعتماد مشتری گردیده است. مجتمع صنعتی حکیمیان به صورت مستمر برای تولید محصولات ابتکاری، تکنیکهای مونتاژ، توسعه پلیمرها، محصولات و سیستم های پیوندی تلاش می‌کند تا پاسخگوی تمامی نیازهای متقاضیان خود باشد. هدف کلان این مجموعه تولید محصولات به روز دنیا می‌باشد و در هدف میان مدت خود توسعه و افزایش ظرفیت تولید و افزایش سهم بازار است و هدف نهایی کسب سهم قابل ملاحظه در بازار کشورهای همجوار می‌باشد.

09122939909

09133739809

03535218349

Info@Epoxi.Info

کاتالوگ

اطلاعات فنی