I en banbrytande studie som släpptes idag, forskare vid South Coast Air Quality Management District och University of Southern California har funnit att utbredd installation av vissa "cool roof"-material i regionen kan öka föroreningsnivåerna av ozon och fina partiklar något.

Studien förklarar hur den förutspådda ökningen av ozonnivåer kan minimeras eller möjligen undvikas genom att kräva mer omfattande prestandastandarder för kylda takmaterial. Dock, små ökningar av halterna av fina partiklar (PM2,5) förutsägs inträffa med eller utan förbättrade standarder.

"Kala tak har många fördelar, inklusive minskad energianvändning för kylning och mildring av de betydande hälsoeffekterna av värmeböljor." sa Wayne Nastri, SCAQMD:s verkställande direktör.

"Medan framtiden, utbredd användning av vissa typer av coola takmaterial kan något öka luftföroreningarna, vi vill inte på något sätt avskräcka från denna teknik. Den här studien visar vad som behöver göras för att kyla våra städer och undvika att öka ozonnivåerna som en oavsiktlig konsekvens."

Studien, med titeln "Luftkvalitetsimplikationer av utbredd användning av svala tak på ozon och partiklar i södra Kalifornien, " publicerades idag i Förfaranden från National Academy of Sciences .

Den vetenskapliga artikeln producerades av ett team av SCAQMD-forskare under ledning av Scott A. Epstein, Ph.D., i samarbete med George Ban-Weiss, Ph.D., professor i civil- och miljöteknik vid USC. De använde sofistikerade datormodeller för meteorologi och luftkvalitet, mätningar av svala takmaterial och detaljerade databaser över regionens hustak för att förutsäga luftkvalitetseffekterna av den ökande användningen av svala takmaterial – vanligtvis ljusa och mycket reflekterande – som förväntas bli resultatet av nuvarande statliga energieffektivitetsstandarder.

Flera vetenskapliga studier har fastställt att att ersätta mörkare tak och byggnadsmaterial med högreflekterande material kan minska topptemperaturerna under dagtid och mildra den så kallade "urban heat island-effekten" där städer kan vara flera grader varmare än mindre urbaniserade omgivande områden.

Dock, många svala takmaterial reflekterar mer ultraviolett ljus (UV) än sina traditionella motsvarigheter, öka risken för ozonbildning. UV-strålar ger bränsle till smogbildning på väg ner till jorden. När svala tak studsar UV-strålar tillbaka upp i atmosfären skapar de ett "dubbelskott" av ozonbildning.

Denna ozonökning kan undvikas om en omfattande takstandard antas för att förhindra att den totala UV-reflektansen hos nyinstallerade svala tak ökar. Coola takmaterial finns idag som reflekterar samma mängd eller till och med mindre UV än traditionella, takmaterial.

"Denna studie belyser vikten av att överväga hur strategier som används för att mildra en miljöfråga kan ha bivinster och/eller oavsiktliga konsekvenser på andra miljösystem, "Ban-Weiss sade. "Om luftföroreningar förbättras eller förvärras från svala takinstallationer beror på en mängd konkurrerande kemiska och meteorologiska faktorer.

"Med tanke på att vår studie fokuserar på Los Angeles-bassängen, framtida forskning behövs för att undersöka hur dessa konkurrerande processer dikterar luftföroreningar i städer runt Kalifornien och utanför. "

Även om en ökning av ozonbildningen kan mildras genom att byta svala takmaterial, den förutspådda lilla ökningen av PM2,5-nivåer beror på generellt svalare yttemperaturer som resulterar i svagare havsbris och lägre inversionsskikt, och kommer att uppstå oavsett UV -reflektion av takmaterial, enligt studien.

Studien noterade också att installationen av svala beläggningsmaterial kan ha en ännu större inverkan på ozon- och PM2,5-nivåerna eftersom mängden asfalterad yta i regionen är betydligt större än den totala takytan som påverkas av statliga energieffektivitetsstandarder.