23/03/2015 - Pflanzendecks - effiziente natürliche Kühlung für Gebäude

Menéame

Forscher der Polytechnische Universität Madrid (UPM) und Università Politecnica delle Marche (Italien) zeigen, dass grüne Decks mit hoher Vegetationsdichte 60% energieeffizienter als die Decks ohne Vegetation.

Die Forscher haben ein numerisches Modell entwickelt, mit dem sie die Auswirkungen auf die passive Kühlung von Gebäuden, die durch die Veränderung der Vegetationsdichte der Umweltdecke verursacht wurden, nachweisen konnten. Mit nur einem Fehler zwischen 5% und 7% könnte dieses Modell dazu genutzt werden, die durch diese architektonischen Elemente verursachten Energieeinsparungen zu untersuchen.

Die grünen Decks sind schon seit langem in Gebrauch, obwohl nur in den letzten 20 Jahren ein wachsendes Interesse an ihren Energie- und Umweltvorteilen sowohl auf städtischer als auch auf Gebäudeebene besteht. In der Tat haben sich viele Studien in den letzten Jahren mit diesen Aspekten befasst, obwohl die Komplexität der Phänomene im Zusammenhang mit dem thermophysischen Verhalten der grünen Decks bedeutet, dass noch kein Analysemodell entwickelt wurde, das sich leicht in den Entwurfsprozess des Gebäudes integrieren lässt. Obwohl die grüne Decktechnologie als reife Technologie betrachtet werden kann und die Kosten für viele breit angelegte Umweltdecklösungen mit anderen konventionellen Lösungen konkurrieren, ist sie in den meisten Ländern noch nicht weit verbreitet, da sie nicht gesetzlich geregelt ist und keinerlei Anreiz besteht.

Viele Studien zur Energieeffizienz von Gründächern basieren auf der Entwicklung komplexer mathematischer Modelle, die ein Verständnis der Eigenschaften von Vegetation und Substrat beinhalten, was im Allgemeinen über das Know-how der meisten Architekten hinausgeht. Andererseits beziehen sich Forschungsarbeiten, die auf der Beobachtung von Versuchsdaten beruhen, fast immer auf kurze Analyseperioden und die erzielten Ergebnisse, die jedoch für das Verständnis des Verhaltens des untersuchten Dachtyps von großem Interesse sind, sind nur schwer auf andere Kontexte und andere Lösungen extrapoliert. In den meisten Studien wird die grüne Decke als eine einzige Einheit betrachtet, die aus Pflanzen und Substraten besteht und als die höchste Vegetationsdichte betrachtet wird, ohne zu berücksichtigen, dass es sich nicht um ein grünes Decksystem handelt. Vorvegetiert, die Vegetation braucht Zeit, um sich zu entwickeln, nachdem sie installiert wurde und dass die Pflanzen getrocknet werden können und die Decke kann keine Vegetation für eine bestimmte Zeit haben.

Im konkreten Fall dieser Forschung wurden drei Ziele festgelegt: Analyse der Auswirkungen der Vegetationsdichte auf die Energieeffizienz eines Decks in einem Küstenmeerklima; Entwicklung eines vereinfachten numerischen Modells, das die Berechnung der entsprechenden thermischen Widerstandswerte von Pflanzen und Substraten ermöglicht und Validierung des numerischen Modells anhand von Versuchsdaten.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Wärme, die durch das Deck in das Gebäude gelangt, bei hoher Vegetationsdichte um 60% niedriger ist als die Wärme, wenn es keine Vegetation gibt. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass das Deck mit hoher Vegetationsdichte als passives Kühlsystem wirkt; die Energie, die während des Sommers aus dem Gebäude herauskommt, übersteigt um 9% die Energie während des gleichen Zeitraums. Schließlich zeigt sich, dass das entwickelte numerische Modell einen guten Anflug hat, da es das thermische Verhalten des Gehäuses mit einem Fehler zwischen 5% und 7% reproduziert. Dies ermöglicht die Nutzung des Modells zur Untersuchung der durch die Pflanzendecks verursachten Energieeinsparungen in Gebieten mit Küstenklima im Mittelmeer.

 

Ref.

OLIVIERI, F.; DI PERNA, C.; D'ORAZIO, M.; OLIVIERI, L.; NEILA, J. “Experimental measurements and numerical model for the summer performance assessment of extensive green roofs in a Mediterranean coastal climate”. Energy and Buildings63: 1-14. ABl.: 10.1016/j.enbuild.2013.30.054. AUG 2013.

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UPM

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