Хвиля аномальної спеки: яка альтернатива кондиціонерам?
20 липня 2022 р.
Літо 2022 року запам'ятається також хвилею аномальної спеки, яка прокотилася Європою та змусила уряди в різних країнах вдаватися до різних незвичних заходів. Наприклад, у Великобританії вперше в історії оголосили "червоний" рівень небезпеки у зв'язку з екстремально високими температурами. Через це в країні закрили деякі школи, а на окремих маршрутах зупинили залізничний рух. Аномальна спека спричинила також лісові пожежі в Іспанії, Італії, Португалії, Франції та Німеччини.
Попит на охолодження приміщень стрімко зростає
Через зміну клімату спекотні хвилі стають дедалі частішим явищем. Багато хто реагує на це вмиканням кондиціонеру. Так, 2018 року, за даними Міжнародного енергетичного агентства, використання кондиціонерів і електричних вентиляторів становило цілих 10 відсотків від світового споживання електроенергії. І це при тому, що кондиціонери широко поширені лише в небагатьох країнах, на кшталт Японії та США, де ними оснащені 90 відсотків домогосподарств. Натомість доступ до кондиціонерів в найбільш спекотних частинах світу мають лише вісім відсотків людей.
Але з підвищенням температури влітку зростає і попит на охолодження приміщень, особливо в країнах з економікою, що розвивається. До 2050 року рівень потреби в електроенергії може збільшитися у більш ніж утричі, лише для охолодження будівель буде використовуватися стільки ж енергії, скільки зараз витрачають в Китаї та Індії загалом.
Як варіант вирішення проблеми, науковці пропонують звернутись до так званого пасивного охолодження. Йдеться про те, аби контролювати температуру, не використовуючи енергію взагалі або споживаючи її мінімально. "Пасивне охолодження є перспективним, оскільки це дуже дешевий метод, допомагає уникнути виникненню островів спеки в містах, а також позбутися залежності від кондиціонерів", - пояснює доцентка кафедри екологічного дизайну в Університеті Орегону в США Александра Ремпел. Крім того, це розвантажує електромережу.
Читайте також: Аномальна спека у Європі: чому зміни клімату реальні
Прості рішення для посиленого охолодження
На територіях, прилеглих до Середземного моря, пережити сильну спеку можна просто відкривши вікна вночі, аби впустити прохолодне повітря, і щільно закривши віконниці та фіранки вдень, коли надворі світить яскраве сонце. Ремпел є авторкою дослідження, в якому доводиться, що природна вентиляція та затінення можуть знизити температуру в приміщенні приблизно на 14 градусів Цельсія та у такий спосіб зменшити навантаження на кондиціонери до 80 відсотків. У дослідженні використовуються дані спекотної хвилі 2021 року, якою був охоплений північний захід Тихого океану - регіон, відомий зазвичай своїм м'яким кліматом. Але в той рік спека забрала там життя сотень людей.
Проєктування більш енергоефективних будівель
Ремпел радить звертатись до давніх способів охолодження приміщень: якщо їх правильно застосувати, вони можуть принести відчутний ефект. Пасивне охолодження також можна передбачити на етапі проєктування будівлі. Деякі методи, на кшталт вітряних веж у Північній Африці та на Близькому Сході, сторіччями запобігали нагріванню.
Такі вежі з відкритими вікнами встановлюються над будівлями, їхнє завдання полягає, так би мовити, в "ловлі" вітру. З їхньою допомогою свіже повітря потрапляє всередину приміщення, а тепле через вежу виштовхується знову назовні. Хоча традиційні вітряні вежі нині майже не використовуються, комерційними моделями, в основу яких лягла б подібна технологія, цілком можна було б обладнати сучасні будівлі.
До інших методів, що допомагають підтримувати стерпну температуру всередині будівель, належать жалюзі, які закривають сонце, подвійне скління, що обмежує отриману та втрачену кількість тепла через вікна, і водяні фонтани, які знижують температуру повітря за допомогою випарного охолодження.
Дослідження Британського університету в Дубаї продемонструвало, що житлові будинки в Об’єднаних Арабських Еміратах здатні скоротити річне споживання енергії на понад 20 відсотків завдяки використанню методів пасивного охолодження.
Каліфорнійська академія наук у Сан-Франциско є прикладом будівлі, де використання кондиціонерів є крайнім заходом. Ця будівля є прикладом ефективного використання пасивного охолодження: зелений дах слугує своєрідним ізоляційним шаром, на вікнах встановлені жалюзі, які відкриваються та закриваються протягом дня, а спеціальна система вентиляції використовує природні повітряні потоки.
А як назовні?
Однак пасивне охолодження є не лише безпосереднім зниження температури в приміщенні. Це також зниження температури поверхонь будівель і прилеглих територій. У "бетонних джунглях", де мало тіні, залишатися в прохолоді нелегко.
"На вулицях і тротуарах цілий день просто накопичується спека, а через те, що ці матеріали дуже добре накопичують та зберігають тепло, вони продовжують його випромінювати у навколишнє середовище протягом ночі", - пояснює Ремпел та додає, що цей фактор перешкоджає повноцінній роботі нічної вентиляції та змушує кондиціонери працювати інтенсивніше.
Але й ця проблема має вирішення, яке полягає у насадженні більшої кількості дерев, що створюватиме більше тіні. У Медельїні, Колумбія, висадили так звані "зелені коридори" - вкриті рослинами переходи, які захищають пішоходів і велосипедистів від прямого сонця. Це сприяло зменшенню середньої температури в місті на два градуси за Цельсієм.
У столиці Японії, Токіо, також представили тротуари, які залишаються прохолодними завдяки ізоляційному покриттю. А в тропічному Сінгапурі нагріванню будівель запобігає густа рослинність на фасадах деяких хмарочосів. "За допомогою хоча б 10 метрів зелених насаджень на передній частині будівлі, можна знизити температуру на її поверхні на п'ять градусів за Цельсієм", - каже в коментарі DW архітектор із дослідницького проєкту Cooling Singapore Аю Сукма Аделія.