Mô hình cho thấy mái nhà xanh có thể làm mát thành phố và tiết kiệm năng lượng
của Ben Knight, Đại học New South Wales
Theo một nghiên cứu mới, việc bao phủ cây xanh rộng rãi trên các mái nhà của tòa nhà có thể làm giảm đáng kể nhiệt độ ở quy mô thành phố và giảm chi phí năng lượng.
Nghiên cứu do Indira Adilkhanova và Giáo sư Geun Young Yun từ Đại học Kyung Hee dẫn đầu và đồng tác giả là Giáo sư Mattheos (Mat) Santamouris của UNSW Sydney, đã phát hiện ra rằng những mái nhà xanh có thể làm mát thủ đô của Hàn Quốc khoảng 1°C trong mùa hè và giảm nhiệt độ khoảng 1°C trong mùa hè. nhu cầu năng lượng liên quan đến làm mát gần 8% trong phạm vi phủ sóng tối đa.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Cities là nghiên cứu đầu tiên phân tích tác động biến đổi của mái nhà xanh đối với mức tiêu thụ năng lượng và điều kiện khí hậu ở quy mô đô thị, đồng thời có thể cung cấp mẫu để mô hình hóa tiềm năng của chúng ở các thành phố khác trên toàn thế giới.
Giáo sư Santamouris, Anita Lawrence, cho biết: “Trước đây, chúng tôi chỉ xem xét tác động năng lượng của mái nhà xanh đối với các tòa nhà đơn lẻ, nhưng giờ đây đây là nghiên cứu đầu tiên đánh giá tác động thực sự về khí hậu và năng lượng của mái nhà xanh ở quy mô thành phố”. Chủ tịch ngành Kiến trúc Hiệu suất Cao tại UNSW Arts, Design & Architecture. "Phát hiện của chúng tôi chứng minh tiềm năng to lớn của mái nhà xanh trong việc giảm đáng kể nhiệt độ đỉnh điểm của thành phố và tăng cường tiết kiệm năng lượng."
Giáo sư Santamouris chuyên phát triển các chiến lược và công nghệ giảm nhiệt để làm mát các thành phố bị ảnh hưởng bởi tình trạng quá nóng ở đô thị. Seoul, Hàn Quốc, là một trong những thành phố nơi biến đổi khí hậu và quá trình đô thị hóa nhanh chóng tác động đến mức độ của các vấn đề quá nhiệt, làm tăng nhu cầu tiêu thụ năng lượng và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Giáo sư Santamouris cho biết: “Một trong những vấn đề chính trong môi trường xây dựng trên toàn thế giới là tình trạng quá nóng ở đô thị”. "Và khi các thành phố của chúng ta nóng lên, sự khó chịu về nhiệt, bệnh tật và tử vong liên quan đến nhiệt cũng tăng lên."
Mái nhà xanh là một chiến lược đầy hứa hẹn để giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng và nhiệt độ đô thị. Với khả năng được lắp đặt trên các tòa nhà mới và được trang bị thêm, chúng là giải pháp dựa trên thiên nhiên có thể mở rộng để giải quyết các thách thức về sức nóng đô thị.
Tác động của mái nhà xanh ở quy mô thành phố
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành mô phỏng năng lượng xây dựng và khí hậu làm mát quy mô lớn theo ba kịch bản bao phủ cây xanh để đánh giá tiềm năng của mái nhà xanh trong việc giảm nhiệt độ và nhu cầu làm mát của Seoul trong tháng hè nóng nhất, tháng 8. Họ đặc biệt tập trung vào mái nhà xanh rộng rãi không được tưới tiêu—một loại mái nhà xanh nhẹ có tiềm năng triển khai trên quy mô lớn và chi phí bảo trì ít hơn.
Mô hình cho thấy độ che phủ của hệ thống mái xanh càng cao thì nhiệt độ và nhu cầu năng lượng càng giảm đáng kể. Khi 90% tòa nhà được lợp mái xanh, nhiệt độ không khí và nhiệt độ bề mặt của thành phố giảm lần lượt tới 0,54°C và 2,17°C. Trong khi đó, mức sử dụng năng lượng của tòa nhà giảm khoảng 7,7% (0,64 kWh/m2).
Giáo sư Santamouris cho biết: "Mái nhà xanh giúp làm mát nhiệt độ bằng cách tạo điều kiện cho sự bốc hơi thông qua quá trình thoát hơi nước của thực vật, làm mát không khí xung quanh và giảm nhu cầu sử dụng hệ thống làm mát cơ học (điều hòa không khí), giảm nhu cầu năng lượng tổng thể". Ngoài ra, lớp đất và thảm thực vật trên mái nhà xanh còn có tác dụng cách nhiệt, giảm truyền nhiệt vào các tòa nhà và giảm chi phí năng lượng hơn nữa”.
Tỷ lệ mái nhà xanh hiện nay ở Seoul còn khiêm tốn nhưng dự kiến sẽ tăng lên từ 30 đến 60% tùy theo chính sách của địa phương trong vài thập kỷ tới. Nhưng Giáo sư Santamouris cho biết mức độ bao phủ 90%—tiềm năng cao nhất của việc tập trung mái nhà xanh—có thể đạt được nếu có các biện pháp khuyến khích phù hợp.
