Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mnoho amerických, a ještě víc indických měst spotřebovává víc energie na chlazení v létě než na ohřívání v zimě. Ve střední Evropě včetně ČR je vrchol spotřeby energie následkem topení v zimě, ale v USA následkem chlazení v létě. S rostoucími teplotami se i u nás očekává zvyšování spotřeby i v letních měsících. Ve větších domech s mnoha klimatizačními jednotkami se okolní vzduch neúměrně zahřívá, protože na výrobu chladu doma vyrábíte teplo venku, podobně jako chladnička ohřívá vzduch kolem sebe. Cílem je proto co nejvíc využít pasivní ochlazování, které nespotřebovává energii. Při dobrém designu se v budovách jižní Evropy daří ušetřit až kolem 70 kWh na metr čtvereční a rok provozu. Takto navržené budovy mívají zhruba o 10 °C nižší teploty v interiérech. Plánování nových čtvrtí v teplejších oblastech začíná analýzou převládajícího větru, jehož směr určuje orientaci ulic tak, aby byly dobře provětrávané. Město se tím nejenom ochlazuje, ale také zbavuje škodlivin, jako jsou oxidy dusíku a nízký ozón.
Pasivní ochlazování spočívá především ve schopnosti bránit se slunečnímu záření. Tmavý dům pohlcuje 70–90 % sluneční energie a částečně ji přivádí dovnitř. Zhruba 30 % tepla přichází střechou. Jedna z možností, jak tento tepelný tok omezit, je bílý nátěr. Často se doporučuje latex, který by měl vydržet nejméně 5 let. Jindy se používá světlá barva se skleněnými vlákny a hliníkovými pilinami na bázi asfaltu či najemno mletý síran barnatý (baryt). Začerstva mívají tyto barvy dobrou odraznost, ale protože je jejich povrch nerovný, tak zachycuje prach a šedne. V podkroví pod trámovím je možné připevnit odraznou fólii stejného typu, jaký se používá v balíčku první pomoci jako termoizolační fólie. Bílá výmalba v bytě má jen malý vliv na tepelnou bilanci, ale bílá či světlá barva přeci jen část tepla odráží a působí psychologicky příznivě.
Až 40 % tepla přichází okny. Vyspělé technické řešení spočívá v nanesení speciální odrazné vrstvy na povrch skla, ale stejný či ještě lepší efekt dosáhnete prostým zatažením závěsů. Je to způsob, s jakým se běžně setkáte v Orientu. V tom případě ráno ještě za chladu dobře vyvětráte a pak zatáhnete závěsy. Snažíte se udržet chlad v místnosti, a tak nečekáte, až bude teplo. Pokud se rozhodnete použít ochrannou vrstvu na skle, tak zvažte, zda má být i na severní straně. V zimě bude totiž odrážet i tu trochu tepla, jakou můžete ze slunce získat. Teplo bude odrážet i na jaře, kdy ho naopak vítáme. Zato pomocí závěsů můžete množství tepla regulovat den po dni podle okamžitého počasí. Ještě výhodnější jsou již zmíněné vnější žaluzie.
Snad nejběžnější technikou je zastínění zejména pomocí stromů. O horkém letním dni při teplotách zhruba nad 34 °C strom ochlazuje své okolí o 8–12 °C, s průměrem kolem 9–10 °C. Můžete si snadno změřit, jaký je rozdíl teplot mezi slunečníkem a stromem. Na zahrádce běžné české restaurace to je často 6 °C ve prospěch stromu. Je to dáno tím, že stromy odpařují vodu, a tím chladí. Strom, který má dobře chladit, musí mít dost vody. Ve městech se proto snažíme jímat dešťovou vodu a převést ji ke stromům. To je klíčová záležitost.
Volba místa vůbec není jednoduchá. Potřebujeme, aby strom vrhal stín nebo polostín na dům, ale v zimě nebránil světlu. Naštěstí přesně tohle listnaté stromy umějí. Jeden rok pečlivě pozorujte (dá se to rychle spočítat nebo zdlouhavě vypozorovat), kam během nejteplejších týdnů dopadá slunce, a pak volte strom správné velikosti. Dům se dá stínit i tak, že jej necháte obrůst břečťanem nebo rychleji rostoucími liánami. I v tomto případě je nutné pečlivě zvážit, zda třeba sneseme pavouky a hmyz, který se sem nastěhuje. Moje zkušenosti jsou spíš pozitivní, kolem domu se pohybuje víc včel, ale méně much. Povrchová teplota trávníku bývá až o 10 °C nižší než holá země. V létě proto netrváme na nízkém, místy nezarostlém trávníku, ale necháme ho povyrůst.
Dobře nastavené žaluzie snižují množství tepla až o 70 % na jižní straně domu a až 60 % na východní stěně domu. Větrník snižuje subjektivní teplotu asi o 2 °C, ale pomáhá o mnoho víc, protože tělo velice příznivě reaguje na malé, občasné snížení okolní teploty. To je princip vějířů, které objektivně nejsou příliš účinné, ale pocitově pomáhají.
Vynález air condition v roce 1906 proměnil architekturu, ale dnes se snažíme ušetřit energii, a tak se vracíme k dřívějším technikám. Patří mezi ně např. zužující a rozšiřující se průchody mezi nádvořími či částmi budov, kde se vzduch zpomaluje a zrychluje. Mnoho lidí v létě instinktivně postává ve vchodu do domu, protože právě tam je průvan největší. Máme totiž mnohem lepší pocit, když se subjektivní teplota trochu mění. Tělo se za chladnější chvilky „nadechne“ a lépe snáší horko, i když na stupnici teploměru se nezměnilo skoro nic. V tradiční architektuře se často pracuje se zaslepenými šachticemi či komíny, které se během parných dnů otevírají, aby tak umožnily únik teplého vzduchu z budovy. V tom případě však budova musí mít nějaký zdroj chladnějšího ovzduší,
třeba jezírko stíněné stromy. Malebné vodní plochy v indickém Tádž Mahalu a jinde nesly sice mnoho symbolických významů, ale v zásadě pomáhaly ochladit celý prostor.
V evropském městě by „lapačem větru“ mělo být samotné uspořádání města a prostupující vítr by optimálně mohl směřovat přes řeku nebo vodní plochu. Další opatření vůči teplu se týkají oblečení, které má být volné a pokud možno jako u egyptské galabíji otevřené zespodu, aby měl vzduch přístup k tělu. Při teplotách nad 36 °C je vhodné se od okolního tepla izolovat oděvem. Krátké rukávy a šortky pomáhají jen do určité teploty, pak naopak převažuje ohřev, protože sluneční paprsky pronikají až na kůži. Lidový oděv vám názorně ukáže, jak se místní lidé nejlépe ochrání před místním klimatem. Podobně jako strom se chladí odparem vody, tak něco podobného platí i pro tělo. Musíte mít dost vody, abyste se mohli potit, a zároveň potřebujete nějaký iontoměnič, protože bez něj přicházíte o sůl. Indičtí Britové nám ukázali, že tmavé závěsy na okna je možné polít vodou a vyždímat, ale toto opatření je účinné, jen když je vzduch suchý.
Jeden z největších zdrojů tepla je rozpálená venkovní podlaha, jejíž povrchová teplota běžně dosahuje 60 °C. V mnoha kulturách světa, kde se jinak musí šetřit vodou, se polévá prostor před vchodem, aby dovnitř proudil chladnější vzduch. Tato lidová technologie se blíží architektuře typu salsabilu v Indii či severní Africe. Principem je větší nakloněná plocha, která bývá zbrázděna různými hrbolky, jež rozdělují a zpomalují proud vody. Voda v podobě jen 2–3 mm tenkého čúrku stéká na velké ploše a odpařuje se. V Evropě se podobného prvku začíná používat třeba na náměstích, kterými protéká menší potůček, v němž si dospělí, a zejména děti mohou smočit nohy.
Další běžnou technologií chlazení pomocí odpařování je využití průlinčitých či porézních materiálů. Na mnoha místech v Orientu spatříte velké hrubé nádoby asi až na 100 l vody. Ta prochází stěnou, odpařuje se a ochlazuje vodu uvnitř, která může být teplá jen asi 27 °C při venkovní teplotě 40 °C. Podobně se používají průlinčité materiály, jako např. nepálené cihly (adoby). V egyptské architektuře, jakou prosazoval např. Fekri Hassan, se objevují vystupující pásy a římsovité struktury, které mají funkci chladicích žeber. Beton obvykle považujeme za užitný průmyslový materiál, ale spíš si ho neumíme vážit a pracovat s ním. Beton je světlý, a proto odráží tepelné záření. Jeho porozita může být 10–20 %, takže funguje jako chladič a výměník vlhkosti, kterou podle podmínek pohlcuje či uvolňuje. Zmírňuje tím vlhkostní i teplotní extrémy.
Jiné orientální řešení, jaké uvidíte třeba v ulicích starého Istanbulu, jsou mašrabije. Jedná se o uzavřené dřevěné „krabice“ v podobě malých balkónků, které se předsazují před okna. Okno se rozšíří a udělá se z něj vchod. Mašrabije jednak chrání stěnu domu před osluněním, jednak zde vzniká větší průvan. Často zde sedávají ženy, jež muži nepustí mimo dům, aby měly alespoň nějaký sociální kontakt. Podle všech klimatických scénářů čekají evropská města delší a silnější vlny veder, přičemž teplota ve střední Evropě může dosahovat až kolem 40 °C. V srpnu 2023 byla teplota v našich městech běžně 35 °C, místy 38 °C či se mohla blížit 40 °C. Odpovídá to předpověděnému scénáři s možnými maximy kolem 40 °C. U starší zástavby se můžeme do určité míry přizpůsobit, ale u nově plánované výstavby se vyplatí uvažovat o klimatickém urbanismu či architektuře, tedy např. o vodní nádrži pod domem, která v létě chladí a v zimě otepluje. Teplo zabilo mnohem víc lidí než jaderná bomba. A to nejhorší je teprve před námi, pokud nedojde k ochlazení severní Evropy následkem zeslabení oceánského tepelného výměníku na systému Golfského a Severoatlantského proudu.
Tento text je úryvkem z knihy
Adaptace města na klimatickou změnu, Academia, 2025
O knize na stránkách vydavatele
