Studi NTU Singapura April 2024Mengunakan pelapis cat dingin di perkotaan, membantu pejalan kaki merasakan lebih sejuk 1,5 deg.C
Mengunakan bahan cat dengan tambahan pemantul panas matahari, dapat mengurangi jalan menyerap panas.
Laporan tim
NPU melakukan studi di lapangan, dengan atap, dinding, trotoar di jalan kawasan industri Singapura.
Suhu dapat lebih rendah 2 deg.C di sore hari.
Sudah saatnya meninggalkan warna merah untuk daerah tropis.
Penulis utama Dr. E V S Kiran Kumar Donthu, yang menyelesaikan pekerjaannya sebagai Research Fellow di Energy Research Institute di NTU (ERIAN), mengatakan, “Studi kami memberikan bukti bahwa lapisan cat dingin mengurangi penumpukan panas dan berkontribusi pada pendinginan. lingkungan urban.
Pengujian dilakukan di tempat yang sama, dengan 2 jalan terpisah dan dibedakan dengan satu tempat telah diberikan cat penolak panas.
Pengujian selama 2 bulan, menghitung beberapa paramater. Dari pergerakan udara, suhu permukaan, kelembapan, radiasi dan melihat efek cat.
Area yang sudah diberikan cat penolak panas mengurangi penyerapan panas sampai 30%, dan suhu 2 deg.C lebih dingin.
Waktu perbedaan terpanas berada di jam 4 sore.
Cat relektif dapat memantulkan 40-50% cahaya matahari ketika cuaca cerah.
Cool Roof atap dinginApapun atap yang dapat menurunkan panas dari cahaya matahari, disebut Cool Roof
Teknik sederhana dengan menutup permukaan atap warna lebih cerah seperti putih dan reflektir memantulkan panas matahari.
Bahan cat yang tahan cuaca, dengan kandungan kalsium karbonat seperti bahan di cat putih biasa.
Menurunkan serapan panas cahaya matahari di atap rumah, setidaknya menurunkan suhu dibagian bawah atap sekitar 5 derajat C.
Walau ada beberapa cat khusus yang relektif memantulkan cahaya matahari sampai 10 derajat.
Di Amerika, beberapa kota memiliki wilayah yang sangat panas.
Warga umumnya melapis permukaan atap baik dak beton atau atap biasa dengan warna putih.
Juga di negara tropis, seperti India yang pernah melanda suhu panas ektrem. Cat putih dapat menurunkan suhu di dalam rumah sampai dibawah suhu yang menganggu kesehatan.
Teknik lain dengan bahan khusus atap khusus dengan celah isolasi.
Jadi apapun upaya dengan Cool Roof, termasuk atap khusus dengan pelapis, bagian dak rumah yang diberikan isolasi atau di cat, atau menambah ubin penahan panas.
Satu contoh pengujian dengan atap dengan cat putih, perbandingan atap biasa.
Pengujian dibawah ini dilakukan dalam rentang 2 tahun di Jakarta, dengan mengambil sampel suhu terpanas atau cahaya matahari terik.
Sensor ditempatkan dibawah atap.
Terlihat suhu permukaan bawah atap yang di cat putih lebih dingin 5 deg.C dalam kondisi matahari terik.
Keterangan grafik,
merah suhu bagian bawah tanpa cat,
biru telah di cat warna cerah,
kuning perbedaan suhu dengan angka dasar 20.
Suhu panas tertinggi pada jam 11 siang, mencapai 45 deg.C, dampak dengan Cool Roof tidak melewati 50 deg.C
Untuk teknik sederhana, cat tidak perlu khusus cat warna cerah.
Walau untuk pendinginan optimal, diperlukan cat yang benar benar putih dan reflektif, tetapi cat harus tahan suhu panas.
Kendala cat putih membuat tidak nyaman untuk bagian dak rumah atau loteng, bila area digunakan untuk aktivitas orang.
Pantulan cahaya putih dapat menganggu di sekitar, bila atap yang di cat atau memiliki warna cerah juga memantul ke rumah disebelah.
Cool Roof sebaiknya pantulan berada di sudut yang tidak menganggu rumah lain, misal sudut menghadap matahari vertikal
Penerapan Cool Roof sebaiknya di uji efektif sebelum di implementasikan.
Khususnya jenis atap dengan jenis bahan cat, setidaknya harus dibandingkan agar pemasangan efektif.
Selain untuk menurunkan suhu bagian atap. Panas atap lebih rendah dapat menurunkan efek kabut udara panas di kota.
Teknik Cool Roof sebaiknya di pelajari lebih lanjut, sampai dipastikan efek cat atau bahan atap khusus memang efektif menurunkan suhu.
Teknik Cool Roof tidak berdampak dengan suhu udara, walau mampu menolak panas cahaya matahari. Suhu udara yang panas hal berbeda.
Mengingat di kota besar, pengunaan atap baja ringan cukup besar dan AC. Berdampak terhadap suhu udara menjadi lebih panas.
Kendala jenis cat
Cat di bagian atap biasa perlahan akan memudar, kadang terkena kotoran yang menurunkan efektivitas memantulkan cahaya matahari.
Cat kualitas rendah dapat rontok dalam hitungan minggu dan bulan, bila jenis cat yang digunakan kualitas rendah atau tidak cocok dengan bahan atap.
Beberapa merek cat ada yang dirancang khusus dan tahan segala cuaca.
Melakukan percobaan adalah cara terbaik.
Setidaknya melihat dampak kualitas cat yang tidak rontok akibat terpaan panas, dan dampak kotoran yang menempel.
Pastikan kita melakukan percobaan sendiri sampai mendapat informasi lengkap untuk perbedaan suhu.
Juga daya tahan cat dalam beberapa bulan sebelum di aplikasi ke semua atap.
Apa yang ditolak atau dipantulkan dengan Cool Roof
Cahaya matahari memiliki membawa gelombang cahaya atau spektrum warna.
Separuh cahaya adalah infrared, dan cahaya tersebut menghasilkan energi panas pada atap.
Cahaya yang diserap pada atap, sebagian ditolak / di pantulkan dengan warna cerah seperti putih.
Spektrum infrared dengan gelombang lebih pendek tetap diserap oleh atap rumah.
Kecuali mengunakan cat khusus seperti nano coating, dimana bahan cat dari molekul nano yang dapat membelokan spektrum gelombang lebih pendek dapat dipantulkan kembali.
Bahan cat biasa umumnya tidak sehalus cat nano, tapi tetap efektif walau hanya sebagian cahaya infraed saja yang dipantulkan kembali.
Membuat kota London lebih dingin September 2024Mengecat atap kota dengan warna putih dapat menurunkan suhu kota London pada hari terpanas, menurut penelitian terbaru.
Setidaknya 2 derajat Celcius lebih rendah.
Kami menguji secara menyeluruh beberapa metode yang dapat digunakan kota-kota seperti London untuk beradaptasi dan mengurangi suhu yang memanas, dan menemukan bahwa atap yang dingin adalah cara terbaik untuk menjaga suhu tetap rendah selama hari-hari musim panas yang sangat panas, kata penulis utama Oscar Brousse, seorang dosen di
University College London yang mengkhususkan diri dalam meteorologi perkotaan dan pemodelan lingkungan, dalam sebuah pernyataan.
Metode lain memiliki berbagai manfaat sampingan yang penting, tetapi tidak ada yang mampu mengurangi panas perkotaan di luar ruangan hingga hampir mencapai tingkat yang sama.
Ada beberapa keterbatasan dalam penelitian ini, termasuk bahwa para peneliti hanya melihat suhu luar ruangan dan tidak mempertimbangkan biaya dan manfaat dari intervensi lain, seperti peningkatan keanekaragaman hayati dan suhu dalam ruangan yang lebih rendah, tulis para penulis dalam penelitian tersebut.
Universitas City Hong Kong alumina relektif menolak panas matahari Nov 2023Peneliti menemukan bahan keramik ultra putih untuk cat atap, yang mampu mereflektif cahaya matahari 99,6%.
Terinspirasi dari teknologi kumbang yang mampu membuat bahan nano tapi kuat.
Rumah yang panas membuat orang mengunakan AC, sejuk sementara waktu dengan udara dingin buatan.
Gedung menghabiskan biaya untuk pendingin ruangan.
Banyak ilmuwan mencari solusi pendingin pasif, seperti cat yang memantulkan cahaya matahari.
Fisika
dasar, putih lebih lebih memantulkan cahaya, kali ini ditemukan bahan
menolak panas matahari oleh peneliti City University of Hong Kong /
CityU.
Bukan cat putih saja, tapi menolak cahaya panas.
Digambarkan seperti kumbang Cyphochilus, memantulkan 99,6% cahaya, dan memantulkan 96,5% cahaya panas dari infrared.
Bahan
alumina tahan terhadap cuaca serta degradasi sinar UV.
Dimana banyak bahan cat
sejenis mengalami degradasi sedangkan bahan ini tahan suhu 1000 deg.C.
Profesor
Edwin Tso Chi-yan salah satu penulis studi, dengan atap menolak cahaya
matahari, menghemat biaya listrik 20% pendingin ruangan
Proses produksi yang mudah, karena bahan alumina biasa. Dengan proses fase inversi dan intering (menarik bahan).
Brasil atap rumah tertutup tanaman Mei 2023Grup peneliti dan bekerja dengan Favela do Alemao di Rio de Janeiro, mengadaptasi atap rumah hijau.
Menurut mereka, area berpenghasilan rendah cenderung tidak menanam pohon, dan mereka menghadapi panas ekstrem dibanding penduduk kaya atau yang tinggal di desa.
20 tahun lalu, Cassiano dan ibunya 82 tahun tinggal di rumah sempit 4 lantai.
Banyak rumah pekerja rendah memiliki atap lembaran besi yang murah dan sebagian mengunakan asbes. Disini masalah muncul, atap rumah jenis tersebut merupakan penghantar panas ekstrim.
Gelombang panas mempengaruhi kesehatan, baik pernapasan, dehidrasi sampai fungsi otak.
Cassiano merasa khawatir dengan kondisi di kampungnya, ketika berbicara dengan rekannya yang bekerja di bidang pembangunan berkelanjutan di Jerman.
Dia belajar tentang atap hijau, dimana atap tertutup tanaman, dapat mengurangi suhu ruang di negara Eropa.
Cassiano sekarang mengepalai Teto Verde Favela, sebuah organisasi nirlaba untuk menduduk warga membangun atap hijau.
Dibantu dengan ilmuwan lokal, untuk meneliti dengan bahan terbaik, tapi pembangunan membutuhkan waktu termasuk tahapan untuk mengurangi biaya.
Cassiano menemukan 2 cara. Satu tanaman dapat menyerap lebih banyak panas dibanding atap. Akar tumbuhan menyerap air dan melepas menjadi uap melalui daun.
Atap dari besi hanya menahan air masuk tapi air mengalir langusng ke drainase. Atap hijau akan menampung air sementara, dan mengurangi air turun antara 25 - 60% kata insinyur sipil dalam tulisan di media
Undark.
Seorang insinyur yang sedang menyelesaikan studi Doktor Rezende, tertarik dan langsung datang ke Parque.
Masalah ditemukan dengan beban atap yang berat dengan vegetasi tanaman. Dibutuhkan lapisan dan isolasi sebagai drainase.
Sementara rumah yang ada dibangun untuk kebutuhan, dan bukan dari sisi arsitek, jadi tidak mungkin dibuat sebagai atap hijau.
Solusinya didapat, dengan bahan geotekstil Nonwoven yang ringan, terbuat dari poliester botol minuman daur ulang.
Baru ditempatkan beberapa jenis tanaman merambat, sekaligus membuat sistem irigasi yang mengirim air berlebih kebawah.
Kendala lain, tanaman butuh waktu untuk tumbuh.
Datang ahli lain Andre Mantovani, seorang ahli geologi dan ekologi kebun raya Rio untuk menguji.
Dia menempatkan sensor dan membandingkan suhu rumah selama beberapa hari, walau listrik di daerah tersebut sering byarpet.
Dari data yang ada, hasilnya berbeda, rata rata suhu turun antara 30deg.C Dan di sebelah rumah biasa memiliki suhu fluktuasi antara 30 - 50C.
Ada perbedaan sekitar 20 deg C.
Belum selesai, informasi dari seorang insinyur agronomi dari Recife yang khusus untuk lansekap berkelanjutan.
Bila atap hijau dipasang di ratusan bahkan ribuan rumah, hitungannya tidak sedikit. Demikian kata arsitek Bia Rafaelli, harus ada sponsor atau bantuan pemerintah.
Cassiano bekerja sama dengan ilmuwan untuk riset serta para mahasiswa di UFRJ.
Tahap selanjutnya mereka masih menguji bahan dan metode baru dengan bentuk prototipe. Agar dapat membuat konstruksi murah dan ringan.
Solusi datang dengan menganti pelapis aspal yang panas, dengan lembaran vinil penahan kedap air yang diapit dengan lapisan lain.
Atap dapat dibangun dengan sistem hidroponik, jadi tidak ada tanah yang memberi beban bangunan.
Ibu Cassiano telah berusia 93 tahun (2023), senang merawat atap rumahnya, sekaligus rumahnya sekarang menjadi sejuk.
Atap dingin membantu mengimbangi kebutuhan energi di India Agustus 2022.India melakukan Heat Action Plans, membantu mempersiapkan masyarakat menghadapi suhu panas ekstrem.
Pusat air minum umum, pusat pendingin dan strategi lahan pasif berbiaya rendah seperti lahan hijau dan atap sejuk.
Satu yang menarik di bagian atap sejuk.
Dapat mengurangi panas ekstrem di atap rumah dengan memantulkan sebagian radiasi matahari.
Bagi gedung atau rumah tinggal, dapat mengurangi retensi panas dan kebutuhan AC.
Dilakukan tahun 2018, pengecatan di beberapa rumah dengan warna putih.
Terakhir tim peneliti melakukan analisa efek pemakaian energi dari pemasangan atap dingin di kota
Ahmedabad.
Berdasarkan data 2018, dan akan berlanjut sampai 2030. Suhu panas disana akan naik mencapai 0,81 derajat Celcius.
Kebutuhan energi dari 8.000GWh tahun 2018, naik 15.000GWh tahun 2030. Akibat meningkatnya pengunaan AC.
Dari uji coba atap dingin, cakupan rumah di cat putih ditingkatkan dari 5% 5km persegi ke 12,5% 13km persegi dengan cakupan 21km persegi di tahun 2030.
Tim mengunakan data Google Earth dan hasilnya menarik
Bila di setiap atap rumah dipasang atap dingin, pada tahun 2030 dapat mengurangi konsumsi listrik sampai 210GWh setara 10% pemakaian energi dari pembangkit listrik. Menurunkan 191 ribu metrik ton polusi gas CO2 pertahun.
SolColdMerancang cat lapisan luar, dan memantulkan matahari.
Partikel cahaya yang masuk, akan ditahan dengan lapisan kedua dan memancarkan partikel cahaya frekuensi tinggi. Membuat material kehilangan energi dan menjadi lebih dingin.
Ketika dibuat lapisan, cat pelapis tersebut aktif mendinginkan di bagin bawah gedung, atap rumah sampai kendaraan.
Cat pelapis seperti lembaran kertas kata pendiri Yaron Shenhav.
Dia mahasiswa teknik, tertarik dengan menelitian bahan fluorescent tertentu. Bahan tersebut menjadi lebih dingin ketika terkena paparan laser.
Di Israel, pada musim panas dapat menaikan suhu 37deg.C. Dia mulai bertanya, apakah ada yang bekerja ketika matahari mengenai bahan pelapis.
Setelah beberapa tahun dia melakukan percobaan, akhirnya dia mendirikan perusahaan
SolCold.
Teknologi yang digunakan terdiri dari beberapa bahan yang dikemas menjadi 2 cat berbeda.
Lapisan paling atas untuk memantulkan cahaya dengan formula rahasia.
Lapisan kedua untuk partikel pendingin
Lapisan ketiga membentuk lapisan transparan dan konduktif pada panas
Lapisan keempat berfungsi untuk memantulkan sinar infra-merah.
Satu produsen kendaraan Volkswagen di Tel-Avid tertarik dan berencana
mengunakan SolCold. Konsepnya, membantu mobil listrik lebih hemat AC
ketika melakukan perjalanan jarak jauh.
Beberapa gedung di kota New York telah di cat putih seluas 3 juta meter persegi untuk menurunkan suhu. Cat putih dapat membantu menurunkan suhu 30% dari biasanya, dan memangkas biasa AC sampai 60% kata Yaron.
Yaron mengatakan cat buatanya masih mahal, sekitar $100 permeter persegi. Tahun depan akan dipangkas $30 per meter persegi. Tapi masih harus menunggu harga catnya turun agar terjangkau.
Apa yang anda pilih agar rumah lebih sejuk dan dingin.Gunakan atap
dengan warna putih, karena lebih efisien untuk memantulkan
panas cahaya matahari. Tapi tidak salah bila mengunakan warna
hijau, maksudnya ditanam dengan rumput di atap.
Membuat
cahaya putih di atap rumah atau gedung lebih efisien dibanding melapis
cat warna gelap. Peneliti dari laboratorium Lawrence Berkeley National
di California mempelajari bagaimana membuat suhu kota lebih dingin.
Pendapat mereka, atap putih lebih unggul menolak panas. Suhu di bawah lapisan cat
menjadi lebih dingin, dan tidak memboroskan listrik seperti pemakaian alat pendingin ruangan.
Sedangkan
atap hijau dengan tanaman membuat pemilik rumah bisa menghemat tagihan
listrik. Karena penguapan dari tanaman membuat pendinginan di sekitar
atap bangunan. Sebaliknya ketika musim dingin, dapat membantu penyerapan
panas karena warna tanaman lebih gelap. Masalah dengan nenanam pohon di
atap gedung terkendala dengan biaya. Kecuali pemilik gedung atau rumah
memang rajin menyiram tanaman mereka.
Kesimpulannya,
hindari pengunaan atap dengan warna gelap seluruhnya untuk warna atap
rumah. Agar ruang kamar dibawahnya lebih sejuk.
Dibawah
ini perhitungan biaya membuat atap, kombinasi warna hitam dan lebih
banyak putih dapat menurunkan biaya tagihan listrik dan atap gedung
lebih dingin.
Analisa diatas dapat berbeda beda, tergantung iklim setempat.Warna
hijau lebih baik untuk daerah musim dingin. Tetapi lebih baik memasang
solar cell untuk menghasilkan listrik di atap rumah. Pilihan ketiga
adalah mencat dengan warna putih. Mengapa cat putih kurang menguntungkan
di daerah dingin. Ketika musim dingin cat putih diatap gedung akan
meningkatkan kebutuhan pemanas ruangan.
Penemuan dari Australia dengan atap putih
Dr Angus tim UTS dari Australia mengunakan teknik yang sama tapi
dengan bahan berbeda. Mereka menyebut atap putih yang Super Cool atau dapat menolak
panas di atap rumah paling baik.
Walau
dengan cahaya matahari penuh, dapat membuat rumah lebih sejuk. Teknik
ini dapat digunakan untuk rumah di kota, dimana pengunaan AC terlalu
besar untuk pendingin ruangan seperti di Australia, khususnya ketika musim
panas dimana sebagian area Australia adalah gurun.
Dr
Angus dan Prof Emeritus Geoff Smith dari universitas Sydney Technology
mencoba membuat atap yang dilapisi polimer tumpuk. Kombinasi dari
poliester khusus dengan bahan pelapis perak.
Atap
rumah di sisi gelap akan menyerap lebih besar. Bahkan cahaya putih
masih menyerap sinar matahari yang cukup meningkatkan suhu.
Dengan penemuan mereka, atap dapat lebih dingin sampai 11 derajat, karena atap rumah hanya menyerap 3% dari cahaya matahari.
Pada
percobaan diperlihatkan sisi atap yang dilapisi dan atap biasa.
Menunjukan sisi gelap ditengah adalah suhu lebih dingin dan di bagian
luar terkena panas lebih tinggi.
Pada
grafik dibawah. Menunjukan pada jam 12 PM (siang hari), walau suhu
disekitar hanya 26 deg.C. Suhu atap naik mencapai 35 deg.C. Dengan
pelindung cat buatan dua ilmuwan tersebut dapat diturunkan bahkan suhu
panas pada bagian atap dapat lebih rendah dari suhu udara disekitar
Nantinya
penemuan dari bahan percobaan tersebut akan dijual untuk pasar
komersil. Khusus untuk melindungi bagian atap rumah. Prof. Smith
mengatakan cat pelindung di bagian atap dapat digunakan untuk berbagai
keperluan dan kondisi. Banyak penduduk dunia mengalami udara panas.
Dengan pelindung di atap rumah, maka masyarakat dapat berhemat biaya listrik.
Cat paling putih universitas Perdue April 2021Cat paling putih yang pernah dibuat dapat memiliki efek pendinginan seperti pendingin udara
Bahan yang digunakan untuk melapisi atap bangunan kita dapat memiliki pengaruh besar pada kemampuannya untuk memantulkan panas dari Matahari dan pemakaian efisiensi energi secara keseluruhan. Insinyur di Purdue University menghasilkan cat paling putih yang pernah dibuat, yang menurut mereka memantulkan 98,1% sinar matahari dan dapat menghasilkan efek pendinginan yang setara dengan AC pada umumnya.
Meningkatkan kinerja cat putih hingga memantulkan jumlah radiasi matahari yang lebih tinggi adalah tujuan umum para peneliti yang ingin menjaga ruangan lebih sejuk dan mengurangi ketergantungan rumah tangga dengan AC atau sistem pendingin intensif energi lainnya.
Satu studi NASA di tahun 2021 menemukan bila lapisan putih di setiap atap kota New York dapat mengurangi suhu puncaknya rata-rata 43 ° F (24 ° C).
Kami telah melihat para ilmuwan memproses cat yang sangat reflektif yang terbuat dari kaca, dan lainnya yang menggunakan Teflon untuk memantulkan hingga 98 persen radiasi yang masuk.
Ilmuwan Universitas Purdue baru-baru ini memamerkan cat ultra-putih yang mampu memantulkan 95,5 persen sinar matahari. Memiliki tingkat reflektor lebih tinggi tentu saja lebih baik. Bahan ini sudah jauh melebihi cat pemantul panas yang tersedia secara komersial yang memantulkan 80 hingga 90 persen sinar matahari.
Cat ultra-putih baru mereka memiliki performa yang luar biasa berkat campuran partikel barium sulfat, merupakan senyawa kimia yang digunakan dalam kertas foto atau kosmetik. Partikel-partikel ini dapat membuat cat menjadi sangat putih dan sangat reflektif.
Tetapi ada garis yang harus ditarik untuk mengurangi kinerjanya, konsentrasi yang terlalu tinggi menyebabkan cat pecah atau terkelupas.
Para ilmuwan dapat mengubah kemampuan masing-masing untuk menyebarkan cahaya, dengan ukuran partikel yang lebih luas sehingga menghasilkan cat yang dapat menyebarkan lebih banyak spektrum cahaya dari Matahari. Tim tersebut sekarang telah mendapatkan resep yang tepat untuk menghasilkan cat paling putih yang pernah dibuat.
“Partikel dengan konsentrasi tinggi yang juga memiliki ukuran berbeda memberikan hamburan spektrum terluas pada cat, yang berkontribusi pada reflektansi tertinggi,” kata Joseph Peoples,Purdue Ph.D. mahasiswa di bidang teknik mesin.
Cat diuji di luar ruangan di mana dapat menjaga permukaan 10,5 ° C lebih dingin daripada panas lingkungan sekitarnya pada malam hari, dan 4,5 ° C lebih dingin di bawah sinar matahari yang kuat selama tengah hari.
"Jika menggunakan cat ini untuk menutupi luas atap gedung atau rumah dengan luas 93 meter persegi, kami memperkirakan bahwa rumah bisa menghemat pendinginan 10 kilowatt," kata Xiulin Ruan, seorang profesor teknik mesin
Purdue. " Itu lebih kuat daripada AC sentral yang digunakan oleh kebanyakan rumah. "