Градовете са с 10 градуса по Целзий по-горещи от заобикалящата ги среда. С покачването на температурите Филип Олдфийд представя за „Гардиън“ четири начина да охладим градовете си, което, на първо място, ще спаси животи, а, на второ – ще спести енергия.
Ако сте почувствали значителния дискомфорт на жегата в града това лято, то е възможно това да не се дължи единствено на времето. Огледайте се из градския център и ще видите околна среда, която е построена, за да влошава летните температури.
Колите в задръстванията излъчват топлина. Климатиците изпомпват отпадъчна жега в атмосферата. Бетон и асфалт почти навсякъде абсорбират и поглъщат лъчите на слънцето. Градски каньони, формирани между високите сгради, заклещват жегата на нивото на града.
Всички тези фактори допринасят за феномен, познат като ефекта на „островът от градска жега“, чийто резултат се проявява в това, че градовете са с 10 градуса по Целзий по-горещи от заобикалящата ги среда. Как да се борим с това?
Типичен отговор в особено горещ ден може да бъде да надуете климатика. Но това само подхранва порочния кръг на загряването на външната среда за сметка на охлаждането на вътрешната, правейки външните пространства още по-некомфортни, и то на значителна цена. Охлаждането с климатик в момента отговаря за една пета от глобалното потребление на електричеството в сгради, или 2.5 пъти колкото цялото електрическо потребление на Африка.
Със затоплянето на климата и бързото нарастване на населението в по-горещите, все по-богати страни се очаква потреблението на климатици да се изстреля нагоре в нещо, което Международната енергийна енергия нарича „опасно и критично студено положение“. Те изчисляват, че енергията, нужна за охлаждане на сградите, ще се утрои до 2050 – растеж, еквивалентен на настоящото потребление на електричество в САЩ и Германия – взети заедно.
Въпреки това диспропорционално топлите ни градове не са просто енергийно предизвикателство. Градските температури ни поставят пред ситуации на живот и смърт; наблюдава се ръст в смъртността и ударите, когато температурите се покачат на 25 градуса. В САЩ горещите вълни убиват средно повече, отколкото което и да било природно бедствие, докато прогнозите са смъртните случаи във Великобритания, свързани с жегата, да се увеличат с 257% до 2050 г. и с 535% до 2080 г. И не става въпрос само за проблем в горещите страни – в Москва приблизително 11 000 са загиналите от горещата вълна през 2010 г.
С оглед на нарастващите честота и интензитет на горещите вълни трябва спешно да се справим с излишната жега, пред която сме изправени едновременно в сградите си и във външната среда на градовете си. За щастие, има много начини, чрез които можем да преборим ефекта на „островът от градска жега“, като същевременно създадем по-привлекателни за живот, работа и игра места.
- Градини в небето
Очевидно за всеки, който е седял под дърво в горещ ден, растителността е мощен инструмент в борбата срещу прекомерната градска жега. Не само че зеленината осигурява сянка, но и стимулира евапотранспирацията, процеса, в който водата, която се изпарява от листата на растенията, понижава околната температура на въздуха.
Много градове осъзнават важността на парковете и дърветата за градско охлаждане, както и за психологическото здраве на жителите си; малко обаче са приели зеленината толкова навътре, колкото Сингапур. Градът-държава започва своя амбициозен план за „град-градина“ през 1967 чрез интензивно засаждане на дървета и създаване на нови паркове. С нарастването на популацията растат на височина и сградите, като фокусът се премества, за да включи растителността на високо ниво чрез „небесни градини“, вертикално засаждане и зелени покриви.
Днес Сингапур е дом на 100 хектара зеленина в небостъргачите, които планира да увеличи на 200 хектара, или еквивалент на лондонския „Риджънтс парк“ до 2030 г. Този растеж се захранва от регулации за строителството, като например политиката за озеленяване на градските пространства и небостъргачите. Тя изисква всяка нова сграда да включва зони на зеленина с размер, равен на строителната площадка. Тези могат да бъдат на партерно ниво или нависоко, като често включват луксозно засадени балкони, сенчести небесни градини и вертикални зелени стени, които помагат за температурен спад от 2-3ºC.
Много нови сгради отиват далеч отвън изисквания минимум. Хотел Oasia, дизайн на архитектите от WOHA Architects, включва зеленина на почти всяка повърхност. Обвит във впечатляващи решетки за увивни растения на 200 м височина, сградата почти капе растителност и стои странно на фона на корпоративната стомана и стъкло на много градски структури.
„В известна степен създадохме идеята за огромно дърво в града“, казва Уонг Мун Съм, основател на WOHA. „Това е устройство в града, което наистина поддържа процъфтяваща триизмерна екосистема в доста населена околна среда.“ Резултатът е сграда, която успява да приобщи зеленина 11 пъти повече от собствения ѝ отпечатък. Не само че охлажда, но тази изобилна растителност има и множество други ползи – тя абсорбира замърсителите от въздуха, произвежда кислород и създава успокояваща, естествена среда в пренаселения град.
- Отразяващи лъчите покриви
Ако ще охлаждаме градовете, трябва да променим материалите, от които са изградени. Градската среда е доминирана от тъмни и твърди материали – бетон, асфалт, паве – повечето от които абсорбират, вместо да отразяват, слънчевата радиация. Според австралийския Център за съвместно проучване на нисковъглеродния живот съвременните настилки могат да достигнат до температури от 67 градуса, а покривите да се нагреят до 50–90 градуса в горещите дни.
Подобни температури се отразяват значително на здравето. Според Артър Розенфийлд от Националната лаборатория Лорънс Бъркли животът на последния етаж в сграда с тъмен покрив се идентифицира като рисков фактор за смъртност през 1995 г. по време на горещата вълна в Чикаго. „Правителството играе роля в това да забрани или постепенно да извади от експлоатация черните и тъмни покриви, поне в страните с горещ климат, тъй като те поставят живеещите пред огромни негативни рискове за здравето“, казва той.
Най-добрият начин това да бъде преодоляно е да се използват охлаждащи покрития – обикновено по-светли пигменти в асфалта или бели покрития, нанасяни на пътищата, покривите и фасадите, които да отразяват повече слънчева енергия.
Инициативата „Студени покриви в Ню Йорк“ например успява да покрие повече от 500 000 m² с бяло отразяващо покритие, спестявайки приблизително 2282 тона въглероден диоксид на година от охлаждащи емисии. Охлаждащите покриви се адаптират безплатно в обществените сгради, за НПО-та и в жилищата за социално слаби. В други сгради е предложено доброволци да боядисат покривите, като собственикът може да заплати само за материалите.
Може би звучи просто, но резултатите са значителни – проучване на НАСА показва, че бял покрив е с до 23 градуса по-хладен от средния черен покрив в най-горещите дни на нюйоркското лято.
В Лос Анджелис пък пътищата, а не покривите, са предизвикателство. Повече от 10% от наземната площ на града е черен асфалт, който абсорбира до 95% от слънчевата енергия, което допринся за жегата в града. Отговорът е покриването на пътищата с бяло покритие, което отразява слънчевите лъчи и струва $40 000 на миля. Първоначалните изчисления показват намаляване на температурите с 10-15ºF, въпреки че един път е с цели 23F по-хладен след поставяне на покритието.
- Водата: инструмент за охлаждане
Водата се използва като инструмент за охлаждане на града от векове. Палатът на Алхамбра от ХIV в. например има двор с басейни и фонтани, които стимулират изпаряването на водата и охлаждат горещия, сух андалуски въздух.
Съвременният жегоустойчив град би последвал този пример, изграждайки езера, басейни, фонтани и пръскачки за охлаждане на външното пространство.
Чунцин е познат като една от „трите пещи“ на делтата на река Яндзъ заради дългите си, горещи лета. За да осигурят момент на облекчение от градската управа, експериментират с пръскачки на автобусните спирки. Тези струи вода, охладена до 5-7 градуса по Целзий охлажда въздуха, както и чакащите пътници.
Адаптирането на водата към други градски стратегии за охлаждане може да доведе до значителни спадове в температурата. Университетът на Нов Южен Уелс, CRCLCL и „Сидни Уотър“ проучват ефекта на острова на градската жега в западната част на Сидни, където температурите често са с 6–10 градуса по-високи от крайбрежните региони, които са едва на 15 мили разстояние, като откриват, че да се добави вода и охлаждащи покрития може да свали нуждата от климатик с 29–43% и да намали средната температура на въздуха с 1.5C. Температурите, измерени непосредствено до водните модификации, са с 10 градуса по-ниски, откриват учените.
- Динамични щори
Едно от предизвикателствата пред охлаждането на вече построените сгради е прекалената употреба на напълно стъклени фасади. Много прозорци допускат желана естествена светлина и гледки, но това означава сгради, които се превръщат в капан за нежелана жега през лятото – топлина, която не успяват да запазят през зимата. Лесно може да проектираме системи от щори, които да пазят сградите от слънцето, но за най-добрия възможен резултат тези системи от щори трябва да бъдат в синхрон с местното време и треакторията на слънцето.
Радикален пример за това може да открием в Абу Даби, където летните температури достигат до 48 градуса и сградите се нуждаят от щит срещу жестокото пустинно слънце. Кулите Ал Бахр са вдъхновени от средноизточно устройство, познато като машрабия. Това са дървени щори с мотиви от ислямската геометрия, които са филтър на светлина и позволяват да се вижда гледката, докато пазят обитателите от силното слънце. Но модерната машрабия на кулите Ал Бахр се движи, за да създаде впечатляваща адаптираща се фасада, която сваля емисиите на въглероден двуокис на сградата с 20%.
Система за мениджмънт на сградата управлява 1049 щори във формата на шестоъгълник, отваряйки и затваряйки ги като цветя. Движението им следва слънцето, предпазвайки частите от сградата под директната слънчева светлина, но отваряйки се и допускайки естествена светлина според движенията на слънцето.
Резултатът е постоянно променяща се и адаптираща се фасада, която отразява ежедневните и сезонни модели на времето, климата и обитателите си и отговаря на постоянно променящите се потребности от топлина и светлина. Адаптивни сгради и инфраструктури като тази, които се приспособяват към различните сезони и метеорологични условия, ще бъдат незаменими в бъдещата битка за охлаждане и комфорт в затоплящия се климат.
Снимка: Scott Barbour/Getty
