Cool Roofs and Urban Heat Islands USGBC Member Mee7ng - - PowerPoint PPT Presentation

cool roofs and urban heat
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Cool Roofs and Urban Heat Islands USGBC Member Mee7ng Kurt Shickman June 15, 2015 Global Cool Ci)es Alliance (GCCA) The Global Cool Ci7es


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Cool ¡Roofs ¡and ¡Urban ¡Heat ¡ Islands ¡

USGBC ¡Member ¡Mee7ng ¡

¡

Kurt ¡Shickman ¡ June ¡15, ¡2015 ¡

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2 ¡

Global ¡Cool ¡Ci)es ¡Alliance ¡(GCCA) ¡ ¡

The ¡Global ¡Cool ¡Ci7es ¡Alliance ¡is ¡dedicated ¡to ¡advancing ¡policies ¡ and ¡ac7ons ¡that ¡reduce ¡excess ¡urban ¡heat ¡in ¡order ¡to ¡cool ¡ buildings, ¡cool ¡ci7es, ¡and ¡to ¡mi7gate ¡the ¡effects ¡of ¡climate ¡change ¡ through ¡global ¡cooling. ¡

CoolRoofToolkit.org ¡

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3 ¡

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4 ¡ Source: ¡NASA ¡

What ¡causes ¡urban ¡heat ¡islands? ¡

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5 ¡ Source: ¡NASA ¡

What ¡causes ¡urban ¡heat ¡islands? ¡

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Top ¡10 ¡most ¡intense ¡UHIs ¡in ¡the ¡U.S. ¡

The ¡average ¡ U.S. ¡city ¡is ¡2.7°F ¡ hoQer ¡than ¡ surrounding ¡ rural ¡areas ¡

5.9° 7.3° 4.8° 4.1° 4.8° 4.7° 4.6° 4.4° 4.3° 4.9°

Source: ¡Climate ¡Central ¡(hQp://www.climatecentral.org/news/urban-­‑heat-­‑islands-­‑threaten-­‑u.s.-­‑health-­‑17919) ¡

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Urban ¡heat ¡is ¡worsened ¡by ¡global ¡climate ¡change… ¡

¡ ¡

…and ¡growing ¡at ¡2x ¡the ¡global ¡average ¡

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How ¡reflec)ve ¡“cool” ¡surfaces ¡work ¡ ¡

Air Temperature 37°C (99°F)

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All ¡sorts ¡of ¡roof ¡types ¡and ¡colors ¡are ¡cool ¡

Asphalt Shingles Clay & Concrete Tiles Metal Roofs Built-Up Roofs Coatings Membranes

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Cool ¡roofs ¡generate ¡net ¡energy ¡cost ¡savings ¡across ¡ the ¡U.S. ¡

R-19 roof R-13 walls EER10 A/C

Source: Levinson and Akbari. (2010) Potential benefits of cool roofs on commercial buildings: conserving energy, saving money, and reducing emission

  • f greenhouse gases and air pollutants.
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11 ¡

Peak ¡Demand ¡Savings: ¡Uniform ¡Across ¡Climates ¡

Source: Dr. Jim Hoff, RoofPoint Energy and Carbon Calculator

  • 0.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Zone 6 Zone 7-8 BTU / 100 Ft2 Base Use Savings Peak Demand Savings PHOENIX ¡ MINNEAPOLIS ¡ Warmest ¡Climate ¡Zones ¡ Coldest ¡Climate ¡Zones ¡

Poten)al ¡Roof-­‑Related ¡Base ¡Use ¡and ¡Peak ¡Demand ¡ Savings ¡(by ¡North ¡America ¡Climate ¡Zone) ¡

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12 ¡ Report available at: http://cap-e.com/affordable-housing-smart-roof/

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A ¡10%ñ ¡in ¡surface ¡reflec0vity ¡and ¡ vegeta0on ¡cut ¡outside ¡temperatures ¡ by: ¡ ¡ ¡ DC: ¡0.5°F, ¡leading ¡to ¡a ¡7% ¡mortality ¡ reduc7on ¡ ¡ LA: ¡0.5°F, ¡leading ¡to ¡a ¡1% ¡mortality ¡ reduc7on ¡ ¡ NYC: ¡0.3°F, ¡leading ¡to ¡a ¡9% ¡mortality ¡ reduc7on ¡ ¡ Bal7more: ¡: ¡0.5°F, ¡leading ¡to ¡a ¡2% ¡ mortality ¡reduc7on ¡

Source: ¡Global ¡Cool ¡Ci7es ¡Alliance ¡

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14 ¡

Cooling ¡with ¡reflec)vity: ¡A ¡real-­‑world ¡case ¡

The ¡whitewashed ¡ greenhouses ¡of ¡ Almeria, ¡Spain ¡have ¡ cooled ¡the ¡region ¡by ¡ 0.8 ¡degrees ¡Celsius ¡ each ¡decade ¡compared ¡ to ¡surrounding ¡regions, ¡ according ¡to ¡20 ¡years ¡

  • f ¡weather ¡sta7on ¡
  • data. ¡

Source: ¡ ¡Google ¡Earth ¡ ¡

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A ¡li[le ¡cooling ¡goes ¡a ¡long ¡way… ¡

15 ¡

Source: Maryland Commission on Climate Change EPA Compliance Std = 75 Transition Zone

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A ¡li[le ¡cooling ¡goes ¡a ¡long ¡way ¡(cont)… ¡

Source: ¡Weather ¡Underground, ¡PJM ¡Interconnec7on ¡(PJME). ¡Data ¡includes ¡2009-­‑2014 ¡

Max ¡Daily ¡Temperature ¡(F) ¡ Daily ¡Load ¡(kWh) ¡

80F ¡ 90F ¡ 95F ¡-­‑ ¡99F ¡ 718 ¡MWh ¡ 870 ¡MWh ¡ 999 ¡MWh ¡ Baseline ¡ 21% ¡ 39% ¡

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17 ¡

Global ¡Cooling ¡

  • Whitening ¡1000 ¡f2 ¡of ¡grey ¡roof ¡offsets ¡the ¡warming ¡effect ¡
  • f ¡10 ¡tons ¡of ¡GHGs. ¡

¡

  • Total ¡poten7al ¡is ¡24 ¡Gt ¡of ¡offsets, ¡or ¡500 ¡coal ¡power ¡plants ¡

worth ¡of ¡emissions, ¡or ¡removing ¡half ¡the ¡world’s ¡cars ¡for ¡ 20 ¡years. ¡

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1999 2015 2006

ASHRAE 90.1, 1999

  • credit

California Title 24 2001 - credit City of Chicago 2001 -

requirement

IECC 2003

  • allows

compliance via ASHRAE

California Title 24 2005 -

requirement

IECC 2012

  • requirement

New York City 2012 Philadelphia 2010 Washington, DC 2013 Miami 2009 LA 2013 Houston 2008 Dallas 2008

Cool ¡Roofs ¡in ¡the ¡Codes ¡

Florida State 2001 – credit Washington, DC 2008 –

green code

ASHRAE 90.1, 2010

  • requirement,

with exemptions

Trend is moving from credits and trade-offs with insulation to requirements Florida 2010 Phoenix 2013 Baltimore 2015

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19 ¡

Thank ¡You! ¡

¡ kurt@globalcoolci7es.org ¡ GlobalCoolCi)es.org ¡ CoolRoofToolKit.org ¡ @GlobalCoolCity ¡ 202-­‑550-­‑5852 ¡