Fala upałów: jak się ochłodzić bez klimatyzacji
19 lipca 2022
Lato w Kuwejcie jest przytłaczające. Z każdej strony w mieście bije ogromny żar, który paraliżuje każdy najmniejszy ruch. Chyba, że ktoś ma szczęście i mieszka w szczelnie klimatyzowanym pomieszczeniu.
– W Kuwejcie siedzi się w klimatyzowanym mieszkaniu albo w klimatyzowanym samochodzie, którym jedzie się do klimatyzowanej pracy lub klimatyzowanego centrum handlowego – opowiada Alexander Nasir, który wcześniej mieszkał w tym państwie Zatoki Perskiej. – Oczywiście jest to absolutnie niszczące dla środowiska, ale równocześnie to też jedyna możliwość ucieczki przed piekłem gorąca na zewnątrz.
Alexander przeprowadził się w roku 2014 do Berlina, ale nie udało mu się uciec od dusznych temperatur. Choć lato w niemieckiej stolicy jest o wiele łagodniejsze, przeżył również falę upałów sięgających 38 stopni Celsjusza. Upały te dawały się tym bardziej we znaki, że mieszkania w Niemczech bardzo rzadko wyposażone są w klimatyzację.
– Nie mogę i nie chcę przestawić się znów na klimatyzację – dodaje rozmówca DW. – Ale z każdym kolejnym rokiem sytuacja się pogarsza, a my się nie bardzo dopasowujemy.
Coraz silniejsza potrzeba ochłody
Przez kryzys klimatyczny fale upałów na całym świecie stają się coraz bardziej prawdopodobne i coraz bardziej intensywne. W samym roku 2018, według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, tylko przez stosowanie urządzeń klimatycznych i wentylatorów zużycie prądu wyniosło już 10 procent w skali światowej, pomimo że urządzenia klimatyczne powszechnie używane są dopiero w niewielu krajach. Między innymi w Japonii i USA, gdzie powyżej 90 procent gospodarstw domowych posiada tego typu system chłodzenia. W najgorętszych krajach świata zaledwie osiem procent ludności ma klimatyzację.
Lato jest każdego roku coraz bardziej gorące, stąd w geometrycznym postępie rośnie potrzeba chłodzenia pomieszczeń, przede wszystkim w krajach rozwijających się. Ogólnoświatowe zużycie prądu do roku 2050 może się przez to zwiększyć trzykrotnie. Na samo chłodzenie budynków będzie potrzeba tyle samo prądu, ile zużywają razem Chiny i Indie.
Naukowcy wskazują, że można przerwać to błędne koło poprzez pasywne metody chłodzenia, które regulują temperaturę, ale zużywają tylko niewiele energii lub wcale.
Według opinii Alexandry Rempel, profesor inżynierii środowiska na Uniwersytecie w Oregonie, chłodzenie pasywne jest bardzo obiecujące, ponieważ nie jest aż tak drogie i zapobiega zaostrzeniu się tzw. efektu wyspy ciepła (Heat-Island-Effect) w miastach i zwiększa zdolność ludzkości do przeżycia przez jej niezależność od urządzeń klimatyzacyjnych, jak i jest odciążeniem dla sieci elektrycznej.
Proste rozwiązanie na więcej chłodzenia
W krajach śródziemnomorskich można bardzo łatwo przetrwać ekstremalne upały poprzez otwieranie w nocy okien, by uzyskać w pomieszczeniach chłodne powietrze i za dnia – poprzez zaciąganie żaluzji, gdy słońce świeci prosto w okna.
Na podstawie badania naukowego Alexandra Rempel doszła do wniosku, że już przez sam naturalny przeciąg temperatura powietrza w pomieszczeniach może spaść o 14 stopni Celsjusza. Tym sposobem zastosowanie urządzeń klimatyzacyjnych mogłoby zostać zredukowane o 80 procent. W owym badaniu wykorzystano dane zebrane na podstawie fali upałów w obszarach północno-zachodniego Oceanu Spokojnego w roku 2021, z setkami ofiar śmiertelnych. Region ten cechuje zazwyczaj łagodny klimat.
Według opinii badaczki, jeśli te metody zostaną odpowiednio przekazane i zastosowane, można za pomocą tych „starych sztuczek” dokonać istotnego przełomu w sposobach chłodzenia. Okazało się, że na terenach północno-zachodniego Pacyfiku, gdzie nie wszędzie zainstalowane są urządzenia klimatyzujące, można było uniknąć lub chociaż zminimalizować ich kupowanie. Nawet jeśli ekstremalne upały w przyszłości są jeszcze bardziej prawdopodobne.
Projektowanie energooszczędnych domów
To, w jaki sposób zbudowany jest dom, może zadecydować o tym, jak ciepło czy zimno jest w jego wnętrzu. Tzw. osłony od wiatru pełnią ważną funkcję w ochładzaniu budynków w Afryce Północnej i na Bliskim Wschodzie już od stuleci.
Sposób ich działania jest w sumie prosty. Na dachu domu ustawiane są dwie wieże z otwartymi oknami. Są one po to, aby „złapać” wiatr. Dzięki nim rześkie powietrze jest kierowane do środka, natomiast ciepłe – na zewnątrz. Gdy stare osłony od wiatru są już prawie nieużywane, nowe modele znajdują zastosowanie według tej samej zasady również w nowocześniejszych budynkach.
Inną możliwością uzyskania znośnych temperatur w pomieszczeniach jest zapewnienie odpowiedniej ilości cienia poprzez np. zasłony lub żaluzje, które izolują promienie słoneczne, albo podwójnie oszklone okna. Kto woli, może również zorganizować małą fontannę: parująca woda obniża temperaturę.
Budynki mieszkalne w Zjednoczonych Emiratach Arabskich przy zastosowaniu pasywnych metod chłodzenia mogą zmniejszyć swoje roczne zużycie energii o 20 procent. Tak pokazały badania naukowe Brytyjskiego Uniwersytetu w Dubaju oparte na ośmiu strategiach.
Według Kalifornijskiej Akademii Nauk w San Francisco klimatyzację powinno się stosować tylko w ostateczności. Sposoby chłodzenia pasywnego są tutaj w centrum uwagi, jak na przykład izolujący zielony dach, żaluzje, które w ciągu całego dnia można podnosić i zaciągać, oraz system wentylacyjny, który wykorzystuje naturalne przepływy powietrza.
A co na zewnątrz?
W metodzie pasywnego chłodzenia chodzi nie tylko o to, żeby zmniejszyć temperatury w środku; chodzi również o regulację temperatur na powierzchniach zewnętrznej strony budynków i otoczenia. Bez zastosowania cienia jest ogromnie ciężko w dużych miastach uniknąć przegrzania ścian budynków.
Według Alexandry Rempel, jeśli ulice i chodniki całymi dniami nagrzewają się, stanowią wspaniałą masę akumulującą ciepło i promieniują tym ciepłem na otoczenie. To zabiera część nocnych zasobów powietrza i sprawia, że urządzenia klimatyzujące pracują ze wzmożoną siłą.
Rozwiązanie jest bardzo proste: więcej drzew i więcej cienia. W mieście Medellín w Kolumbii władze polecają tworzenie tzw. „zielonych korytarzy”, które chronią pieszych i rowerzystów przed bezpośrednim nasłonecznieniem. To przyczyniło się do zmniejszenia średnich temperatur w mieście o dwa stopnie Celsjusza. W Tokio wprowadzono specjalne chodniki, które nie nagrzewają się dzięki warstwie izolującej. A w tropikalnym Singapurze gęsta warstwa roślinna zapobiega nagrzewaniu się fasad niektórych wieżowców.
– Co najmniej dziesięciometrowa fasada zieleni na budynku może zmniejszyć temperaturę powierzchni o pięć stopni – powiedziała DW Ayu Sukma Adelia, architekt „Cooling Singapore Research Project”.
Dla Alexandra, który właśnie spędził szczególnie gorący dzień w Berlinie, metoda chłodzenia pasywnego brzmi bardzo obiecująco. – Jestem za każdym rozwiązaniem, żebym tylko nie musiał się więcej pocić – mówi, siedząc w ciemnym pomieszczeniu i spryskując się wodą.