O revestimento das paredes externas com tintas refletivas solares pode levar a uma economia substancial de energia em climas quentes, ao mesmo tempo que reduz a poluição, um estudo do Berkeley Lab é concluído. Crédito:iStock / YayaErnst
Se essas paredes pudessem falar, eles podem dizer que cortar custos de energia e poluição pode ser tão fácil quanto dar a eles uma nova camada de isqueiro, pintura mais reflexiva.
Um estudo realizado por cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA (Berkeley Lab) modelou vários tipos e idades diferentes de casas, lojas de varejo, e prédios de escritórios em cidades da Califórnia e dos EUA, e descobriram que, em muitos lugares, as paredes externas "frias" que refletem a luz do sol podem economizar tanto ou mais energia do que telhados frios que refletem a luz do sol.
Paredes frias são geralmente consideradas como tendo uma refletância solar superior à média - o que significa que refletem uma fração maior da luz solar incidente do que paredes externas médias - e alta emitância térmica, o que significa que eles podem liberar com eficiência o calor absorvido.
"Paredes frias proporcionam economia de energia e redução de emissões em toda a Califórnia e na metade sul dos Estados Unidos. Nesses climas, paredes frias podem economizar tanto ou mais energia do que um telhado frio do mesmo tamanho, "disse Ronnen Levinson, um cientista da equipe do Berkeley Lab e líder do Heat Island Group do Berkeley Lab que foi coautor do estudo, publicado na revista Energy &Buildings. As paredes recebem luz solar menos intensa do que os telhados, mas também são menos isolados, ele explicou.
O estudo apresentou uma análise de mais de 100, 000 simulações de edifícios. Pablo J. Rosado, ex-bolsista de pós-doutorado em engenharia mecânica no Heat Island Group, foi o autor principal do estudo.
O Heat Island Group explora o efeito da ilha de calor urbana - um aumento na temperatura do ar urbano externo causado pela concentração de edifícios, estradas, e outras estruturas que absorvem calor - e maneiras de diminuir o problema.
"Análogos verticais para resfriar telhados"
Levinson disse que se interessou pela ciência das paredes legais há cerca de uma década, enquanto trabalhava em um programa de teto frio na China. "Era óbvio nas cidades chinesas que havia muito mais área de parede do que área de telhado, "disse ele." Comecei a pensar, "Devemos olhar para paredes frias como análogos verticais para resfriar telhados?" "
Na maior parte dos EUA, cerca de 40% a 60% de todos os edifícios foram construídos antes de 1980, quando os códigos de construção geralmente especificavam muito menos isolamento de parede do que o exigido hoje. Como resultado, a economia de paredes frias nesses edifícios mais antigos que atendem a esses códigos antigos pode ser de três a seis vezes maior do que em edifícios novos, o estudo descobriu.
"Repintar as paredes externas de edifícios anteriores a 1980 - sejam casas, edifícios de escritórios ou lojas - com tinta fria oferece o maior benefício porque têm menos isolamento, "Levinson disse." E isso não é difícil de fazer. Existem muitas tintas frias de cor clara nas lojas de suprimentos domésticos locais. "
Embora ainda não haja um formal, definição universal para paredes frias, Levinson sugere que paredes frias de baixo desempenho devem refletir pelo menos 40% da energia solar, enquanto as paredes frias de alto desempenho devem refletir pelo menos 60%. O estudo presumiu que uma parede média que não é fria reflete 25% da luz solar.
Mapa das zonas climáticas dos EUA. A Zona 7 (não mostrada) inclui a maior parte do Alasca. A Zona 1 inclui o Havaí, Guam, Porto Rico, e as Ilhas Virgens. Crédito:Paredes “Frias” com reflexos solares:benefícios, Tecnologias, e implementação, Apêndice P / Comissão de Energia da Califórnia
Paredes de cores claras são as mais legais, mas os pigmentos que refletem a metade invisível da luz do sol e os pigmentos fluorescentes podem ser usados para fazer tintas frias em uma ampla gama de cores. Brilhante, paredes de metal descoberto tendem a não ser frias porque demoram a liberar o calor absorvido.
Poupança encontrada na Califórnia e na metade sul dos EUA
Nas cálidas cidades americanas de Miami, Flórida, para Albuquerque, Novo México (ver mapa:zonas climáticas 1A a 4B), pesquisadores descobriram que paredes frias podem levar ao aquecimento anual, ventilação, e economia de custos de energia de ar condicionado (HVAC) de até 11% para lojas de varejo independentes, 8,3% para casas unifamiliares, e 4,6% para edifícios de escritórios de médio porte. E para casas unifamiliares em todos os climas da Califórnia, o estudo encontrou uma economia potencial de custos de energia de 4% a 27%.
O estudo levou em consideração a economia de energia na estação de resfriamento e os elevados custos de energia na estação de aquecimento.
Os pesquisadores descobriram que paredes frias oferecem reduções comparáveis nas emissões anuais de poluentes atmosféricos, como óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre, e gases de efeito estufa, como dióxido de carbono. Eles também reduzem a demanda de pico de energia elétrica.
Levinson também publicou um estudo relacionado na revista Energia solar que mostra como ajustar a economia de paredes frias para os efeitos de sombreamento e reflexão de edifícios vizinhos.
Primeiros passos em direção a padrões de parede legais
Agora há algum ímpeto em direção às especificações e classificações para paredes frias, Levinson observou.
O Cool Roof Rating Council, que foi criada em 1998 como uma organização educacional sem fins lucrativos para apoiar sistemas de pesquisa e classificação para produtos de telhados frios e servir como um recurso para aumentar a eficiência energética em edifícios, está buscando uma expansão em classificações para paredes frias, ele disse.
A organização votou 12 de junho para alterar seu estatuto para permitir a classificação de produtos de superfície de parede.
O último estudo deixa claro que muitos lugares poderiam se beneficiar muito com paredes frias, Levinson disse. "Se você tiver uma gostosa, clima ensolarado, paredes legais são para você. "
Recursos Cool-Wall
Benefícios do Cool-wall, tecnologias, e a implementação são resumidas em um relatório recente conduzido pelo Berkeley Lab preparado para a Comissão de Energia da Califórnia:Paredes "Frias" com Reflexo Solar:Benefícios, Tecnologias, e implementação.
Dois outros estudos recentes publicados por pesquisadores do Berkeley Lab e da University of Southern California no jornal Ciência e Tecnologia Ambiental descobriram que paredes frias são quase tão eficazes quanto telhados frios para reduzir o efeito da ilha de calor urbana, e que paredes e telhados frios têm efeitos mistos na qualidade do ar na Bacia de Los Angeles.
Use o Cool Surface Savings Explorer, uma ferramenta baseada em Excel para Windows, para ver a economia estimada de energia de superfície fria para uma variedade de tipos de edifícios. As instruções e um link para download estão disponíveis na Seção 4 das Diretrizes de aplicação do Cool Wall em um relatório da California Energy Commission.
Os pesquisadores do Berkeley Lab desenvolveram pigmentos frios fluorescentes vermelho rubi e azul egípcio que podem aumentar as propriedades de economia de energia das tintas frias de parede.