Czy damy radę, gdy wyłączą klimatyzację?

Jak radzili sobie ludzie bez klimatyzacji? Pytanie-klasyk, zwłaszcza w upalne dni. Cóż, radzili sobie. I to znacznie lepiej niż my.

Lipiec 2023 roku był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów temperatury. W Chinach odnotowano rekordowe 52,2 st. C, na Sardynii – 48,2 st. C.  Rekord ciepła (liczono średnią temperaturę powietrza na świecie) padł już 3 lipca i został szybko pobity w kolejnych dniach.

Tak już będzie – mówią naukowcy – bo nieludzkie upały są tylko jednym z przejawów ocieplenia klimatu. Będziemy więc bić kolejne rekordy i coraz bardziej szukać latem ochłody.

Co od razu przychodzi do głowy? Klimatyzacja. Montowana w pracy, domu, samochodzie, sklepie, hotelu, w którym spędzamy wakacje. Coraz bardziej nie wyobrażamy sobie bez niej życia, zapominając, że to stosunkowo nowy wynalazek. Termin „klimatyzacja” został po raz pierwszy użyty w 1906 roku. Cztery lata wcześniej zamontowano pierwsze urządzenie chłodzące i utrzymujące odpowiednią wilgotność. W budynku publicznym – jednym z nowojorskich teatrów – pierwsza klimatyzacja pojawiła się w 1925 roku. Upowszechniła się dopiero po II wojnie światowej, wraz z postępem technicznym i wyprodukowaniem kompaktowych urządzeń, które montowano przy oknach.

Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) szacuje, że na świecie są dwa miliardy urządzeń klimatyzacyjnych. Eurostat dopowiada, że w ciągu 40 lat (1979-2021) w Unii Europejskiej wzrosło użycie klimatyzacji. Europejski Urząd Statystyczny używa wskaźnika o nazwie „cooling degree days” (iloczyn dni i stopni). W 1979 roku wynosił on 37, w 2021 roku – 100. Im cieplej będzie się robić latem, tym więcej urządzeń chłodzących będziemy kupować. Według IEA w 2050 roku klimatyzatory mogą być obowiązkowym wyposażeniem każdego domu.

Jak łatwo można sobie wyobrazić, zwiększone zapotrzebowanie na chłód niesie ze sobą większy pobór prądu. IEA podaje przykład z Teksasu: wzrost temperatury powietrza o 1 st. powyżej 24 st. C niesie za sobą większe o 4 proc. zapotrzebowanie na energię elektryczną. W skali świata ok. 10 proc. energetycznego tortu zjada właśnie chłodzenie. W niektórych miejscach zużycie energii w upalne dni rośnie o 70 proc. w porównaniu z chłodniejszymi miesiącami. Nic dziwnego, że latem zawsze występuje ryzyko blackoutów.

I tak oto spalając paliwa kopalne, podgrzaliśmy naszą planetę. Teraz spalamy je, by się schłodzić. Klimatyzowanie emituje do atmosfery prawie dwa miliardy ton dwutlenku węgla, tak wyliczyli naukowcy. To niemal 4 proc. światowych emisji gazów cieplarnianych.

Jak się wydostać z tego błędnego koła? Przeprojektowując myślenie, w którym klimatyzator jest jedyną odpowiedzią na upał. Projektując inaczej budynki i sadząc zieleń.

 Złapać wiatr

Warto skorzystać z doświadczeń kultur, które musiały sobie radzić z wysokimi temperaturami zanim jeszcze wynaleziono klimatyzatory.

Autorka tego tekstu spędziła kilka wyjątkowo gorących dni w Marrakeszu w Maroku. Temperatura przekraczała 40 stopni. Mieszkała w riadzie – tradycyjnym marokańskim domu przeznaczonym dla wielopokoleniowej rodziny. Typowy riad jest kilkupiętrowym budynkiem, którego centralną część stanowi dziedziniec. Wokół niego biegną galeryjki, z których jest wejście do poszczególnych pomieszczeń. Okna wychodzą na zacieniony dziedziniec i są dodatkowo osłonięte okiennicami. Wiele budynków nie ma w ogóle okien na fasadach lub są one niewielkie – wszystko po to, by wpadało przez nie jak najmniej słońca i ciepła. Chronią przed nimi grube mury, a chłód dają również wyłożone kamiennymi lub ceramicznymi płytkami posadzki i ściany. Na dziedzińcu często jest fontanna albo ozdobny basen, kolejne elementy obniżające temperaturę, a także rośliny.

W lipcowym skwarze riad nawet bez klimatyzacji dawał przyjemną ochłodę.

W Maroku, podobnie jak innych krajach arabskich, okna czy balkony bywają przesłonięte ozdobnymi drewnianymi kratami. Maszrabijja ma zapewniać prywatność, ale przede wszystkim chronić przed słońcem, jednocześnie przepuszczając światło. Łapie wiatr i zapewnia odpowiednią wilgotność we wnętrzu. Podobne rozwiązania można znaleźć w innych kulturach, np. w Indiach występuje pod nazwą jaali.

Maszrabija zainspirowała np. projektantów Al Bahr Towers, dwóch 145-metrowych wieżowców w Abu Dhabi. Architekci zaproponowali tu fasady przypominające z wyglądu połączone parasole. Szklana konstrukcja reaguje na światło słoneczne, zamykając i otwierając się w zależności od jego natężenia.

Na Bliskim Wschodzie, a zwłaszcza na terenie dzisiejszego Iranu, niektóre domy mają charakterystyczne wieże z podłużnymi otworami na szczycie. To łapacze wiatru (na zdjęciu), w Iranie nazywane bagdir (najwięcej ich można spotkać w mieście Jazd). Zapewniają one cyrkulację powietrza wewnątrz budynku, działając na zasadzie wentylacji grawitacyjnej. Przez ich otwory wpada chłodniejsze powietrze, które dostaje się do wnętrza budynku, wypychając powietrze ciepłe (jest lżejsze). W ten sposób można obniżyć temperaturę wnętrz nawet o 10 st. C.

Kształt łapacza wiatru i liczba otworów uzależniona jest od kierunku, w jakim najczęściej wieje wiatr w danej miejscowości. Te montowane współcześnie dają możliwość obracania wieży w zależności od tego, skąd wieje wiatr.

Bagdir może występować sam albo być częścią jednego z dwóch bardziej zaawansowanych systemów chłodzenia. Pierwszy polega na połączeniu wieży z kanatem (quanat), czyli podziemnym kanałem, którym płynie dostarczana z gór woda (dzięki temu, że płynie pod ziemią, nie nagrzewa się). Skierowane w dół powietrze chłodzi się w kontakcie z wodą i ziemią, po czym zasysane jest do góry, do wnętrza budynku.

Drugi sposób również wykorzystuje wodę, tylko że z domowej fontanny umieszczonej na dziedzińcu – takiej klasycznej lub umieszczonej na ścianie (woda spływa po jej powierzchni).

Woda zresztą była od zawsze stosowana do chłodzenia pomieszczeń, czy to w postaci fontanny, czy oczka wodnego, czy to w marokańskim riadzie, czy na hiszpańskim patio. Parująca woda (o co w upale nietrudno) pochłania ciepło, potrzebuje bowiem energii, by przejść ze stanu ciekłego w lotny.

Sadźmy drzewa

Skoro o wodzie mowa, to nie można zapomnieć o roślinach, które ją gromadzą, a następnie odparowują, a zwłaszcza o drzewach. Jedno dorosłe potrafi oddać do atmosfery od 300 do 500 litrów wody, a tym samym zmniejszyć temperaturę powietrza w swoim sąsiedztwie o ok. 3,5 st. C. Jeśli drzewa w miastach są strategicznie rozmieszczone, mogą obniżyć temperaturę nawet o 8 stopni. Nie mówiąc już o tym, że fizycznie chronią przed słońcem, dając cień.

Pracę jednego drzewa można przyrównać do działalności 10 klimatyzatorów. Brytyjski Urząd Statystyczny wyliczył, że dzięki rosnącym przy ulicach drzewom Londyn w latach 2014-2018 zaoszczędził na klimatyzacji 5 mld funtów. Dodatkowe 11 mld oszczędności przyniosło ograniczenie spadku wydajności pracy w wysokich temperaturach.

Podkreślmy jednak, że chodzi o drzewa dojrzałe, zdrowe, duże, którym jednak życia w miastach nie ułatwiamy (ograniczając im np. dostęp do wody). Aby zastąpić jeden zdrowy stuletni buk (w sensie pracy, jaką dla nas wykonuje), musielibyśmy nasadzić ok. 2700 drzew o średnicy korony do 1 m.

Zieleń ogranicza efekty tzw. miejskich wysp ciepła, czyli nadmiernego nagrzewania się terenów zurbanizowanych, które powoli oddają ciepło do atmosfery. Temperatura w centrum miasta jest przeważnie wyższa niż na przedmieściach, bo w zabetonowanych centrach nie ma co parować.  Dlatego tak ważne jest każde drzewo i każdy skrawek zieleni. Mogą to być również „zielone” ściany i dachy, choćby na wiatach przystankowych. Zainstalowanie tychże pozwala obniżyć temperaturę pod wiatą o 3-5 stopni.

Jak to robią w Wiedniu

Stolica Austrii, jak wiele miast na świecie, usiłuje ograniczyć efekt miejskich wysp ciepła, przygotować się na jeszcze wyższe temperatury, które grożą nam w przyszłości oraz zadbać o zdrowie i dobrostan swoich mieszkańców. Mniej betonu, więcej zieleni – tak można streścić program miasta. Zakłada on m.in. sadzenie dużych drzew, inwestowanie w zielone ściany i dachy, wymianę nawierzchni na przepuszczalne, instalowanie hydrantów z przyłączem wody pitnej (także dla psów) czy ławek w zacienionych miejscach.

Urzędnicy stworzyli projekt sieci „chłodnych ulic”, które będą obsadzane drzewami. Nie są to przypadkowo wybrane miejsca. Wskazywali je klimatolodzy, mając na uwadze potencjalny wpływ na mikroklimat danej dzielnicy. Jedna z ulic w centrum została wyłączona z ruchu i zamieniona na park Else Feldman. Na 3700 m kw. posadzono kilkadziesiąt drzew i krzewów oraz urządzono alejki dla pieszych i rowerzystów.

W planie są też tzw. „cool spots”, chłodne miejsca, w parkach i na skwerach. Na razie powstały dwa prototypowe w Esterhazypark i na rynku Schlingermarkt. To ocienione i obsadzone roślinami nieduże przestrzenie, w których umieszczono „drzewa klimatyczne”. Rozpylają one mgiełkę, powodując, że temperatura w cool spot jest niższa o 6 stopni niż w sąsiedztwie.

Fot. www.wien.gv.at