— Intermezzo.
Gondolom minden kedves olvasó emlékszik a július végén kiküldött emailre (hahaha), hogy késik a most megnyitott szám. Az igazság az, hogy ahogy telt az idő egyre jobban nehezemre esett újra a gép elé ülni és befejezni a számot. Nagyjából fél év telt el azóta és a fonalat felvenni rendkívül sok idő befektetése nélkül esélytelen lenne. Ennek fényében fogyasszátok a félkész számot.
Amiért újra a klaviatúra elé ültem az leginkább az, hogy egyre-másra veszem észre, hogy híreket elraktározok a fejemben, “hírlevélbe jó lesz” alapon. Nem ígérek semmit a következő rész határidejét tekintve, de majd jön.
—
A jövő városai sorozat számaiban feldolgoztam a városi kerékpáros közlekedés egészségügyi hatásait, a tömegközlekedés és a kerékpározás fúzióját, az autózás városi térre gyakorolt hatását és annak modern urbanisztikai módszerekkel történő újrafelhasználását, plusz a városklíma alapjait, majd a helyi léptékű zöld/kék lehetőségeket az elviselhetőbb klímáért.
A mostani szorosan összefügg a legutóbbi számmal, eredetileg egy is lett volna, de a szolgáltató által jegyzett karakterlimitáció elejét vette ennek.
Komolyra fordítva a szót, míg két hete a városszintű zöld intézkedésekről, lehetőségekről esett szó, ezúttal urbanisztikai és elsősorban építészeti megoldások kerülnek tárgyalásra, amik kicsit kevésbé ismertek, mint a “telepíttess napelemet, menjen minden áramról” (ami azért szintén elég klassz).
Jó olvasást.
tl;dr II.
Aktív klimatizáció helyett passzívat, de legalábbis környezetkímélőt.
Be cool, honey bunny
Számok
Kezdjünk néhány számmal mielőtt hogyanra térünk. Az épületek villamosenergia-felhasználásának mintegy ötödét vagy a világ teljes áramfogyasztásának tizedét1 légkondicionálók és ventilátorok adják. Ahogy eddig elmaradottnak számító régiók életszínvonala nő, ezzel arányosan már nő és még drámaian nőni fog a légkondicionálás iránti igény is.
Forrás: International Energy Agency - Global air conditioner stock, 1990-2050
Persze érthető. Földünk megkérdőjelezhetetlenül melegszik és ugyan már javában a klímakatasztrófában járunk és az új fejlődő országok is pontosan azt a kényelmet akarják, mint annak gazdaságilag már fejlettebb lakói. Ez viszont azt is jelenti, hogy a mostani áramigény 30 év távlatában legalább 140 százalékkal nő, mely előreláthatóan megduplázza a szektor által kibocsátott szén-dioxidot (ami manapság mintegy egymilliárd tonna/év) és természetesen ezáltal magát az üvegházhatást is. Ördögi kör.
Forrás: Qubit - Minél többet járatjuk a légkondicionálót, annál melegebb lesz a Földön — ironikusan a légkondicionálók globális és lokális szinten is felmelegedést okoznak. Központi készülék helyett a sok egyéni 2-3 fokkal, míg a leghatékonyabb központi is 1 fokkal növeli a helyi léghőmérsékletet.
Eszköz lehet az egység hatékonyságának növelése is. Egy tanulmány szerint 30 százalékos javulást elérve 2030-ban világszerte 1500 erőművel kevesebb áramtermelése válna szükségtelenné. Szemléltetve ez olyan jobb kibocsátáscsökkenést érne el, mintha globális a szélenergia részarányát 2050-ig 20+ százalék felé emelnénk.
Javulást érhetünk el például a már évszázadok óta ismert éjszakai sugárzó hűtés elvét kihasználva. A működés egyszerű; tudvalevő, hogy (főként) az esti lehűléstől kezdve minden hőt ad le, melynek döntő többsége a légkörön át az űrbe kerül.
Ezt hasznosítva már a középkori India és Irán területén tudtak fagypont felett jegyet előállítani. Ennek továbbgondolása egy olyan anyag kifejlesztése - melynek felszíne a megfelelő egyensúlyban nyeli el, bocsátja ki és veri vissza a hőt - a megnövekedett igényt már napközben is képes kiszolgálni.
A speciális bevonattal rendelkező napelemszerű gépek beépített csőrendszerében található levegő 5-10 fokkal hűvösebb környezeti léghőmérsékletnél. Ezt átvezetve hűtőfolyadék hőmérsékletét csökkentik, ami légkondicionálóban vagy hűtőben válik felhasználhatóvá. 2014-ben a működő prototípus 4,9 fokos hűtési teljesítményt produkált.
Forrás: SkyCool Systems — honlapjuk szerint saját paneljeik két- háromszor annyi energiát takarítanak meg, mint azonos méretű napelemek állítanának elő ugyanott.
A gond azonban kétrétű; jelenleg az olcsó, könnyen előállítható és eladható készülékekre van igény, míg ez szisztéma önmagában drágább, illetve plusz infrastruktúra kiépítését igényli, egyrészt a tetőn, másrészt a kereskedelmi verziók nem lég-, hanem plafonhűtésre használhatóak.
Régi-új építészeti megoldások
Az épülettemperálás nem mostani eredetű - gondoljunk csak a vályogra, terméskőre és úgy általában a szép vastag falakra -, annyiban változott, hogy mai úttörői klímatudatosan, megújuló erőforrásokra alapozzák a modern megoldásokat.
Például a rómaiak által használt módszert - azaz melegben a pince hűvös levegőjét a lakrészekbe terelését, illetve télen a konyhák hőjét -, ma is alkalmazhatjuk. A mérsékelt égövben a talajfelszín alatt 3-4 méteres mélységben nagyjából állandóan 8-10 Celsius-fokos – a házak pincéjében általában maximum 12 fokos – hideg levegőt megfelelően kialakított légfolyosók segítségével, szükség esetén némi ventilátoros rásegítéssel, egészen a lakóterekig lehet vezetni.
Másik lehetőség a légmozgás generálása és hasznosítása, mint passzívhűtés. A londoni, formája miatt, ecetes uborkának becézett felhőkarcoló például dupla “üvegbevonattal” rendelkezik, melyek közt csak néhány helyen lehetséges az átjárás.
Forrás: Archute - The Gherkin: Foster’s Monumental Building in the Heart of London
A külső egy átlátszó gyémántalakú kétrétegű üvegtáblákból álló védőháló, míg a belső téglalap alakú egyrétegű, redőnyökkel felszerelt panelekből készült. A két réteg közt képződő hőt egy-két szintenként telepített szellőzőn engedik ki. Az egész komplexumot egy sötétebb, ablakokkal ellátott spirálok garmadája öleli körbe, itt a belső függönyfal megszűnik, hogy elősegítse a termodinamika által működtetett szellőzést. A tervezés során ügyeltek arra, hogy az emeletek csavarodó, spirális kialakítása és térelválasztók alkalmazása elősegítse a levegő csatornás áramlását, ugyanakkor mégse legyen zavaró a huzat.
A rendszert számítógép vezérli az optimális hatásfokért.
Forrás: ArchDaily - The Gherkin: How London’s Famous Tower Leveraged Risk and Became an Icon (Part 2)
Az elemeket azonban több más módszerrel is bevonhatjuk az épülettemperálás igájába.
A folyók és a talajvíz hozzájárulhatnak épületeink megfelelő hőmérsékletéhez. Például a londoni városháza esetén a tojás alakú - olykor hagymának is csúfolt - épület gépészetét és szerkezetét úgy alakították ki, hogy a talajvizet 130 méterről napelemből származó árammal hajtott szivattyúkkal az acél tartógerendákon keresztül áramoltatják fel egészen a 45 méteres csúcsáig.
Forrás: Luigi Di Vito Francesco - Building case study - London City Hall
Az állandóan 11-14 fok hőmérsékletű vizet a forró időszakokban a hűtőrácsokon keresztülpumpálva hűtik az épületet. Télen ez a kör annyiban egészül ki, hogy a vizet kazánokban felfűtve keringetik.
A módszer egyébként a jó hővezető vasbetonnal is működik, ezek szerkezetébe építenek 10-15 centiméter átmérőjű csöveket és keringetik a vizet, így maga a vasbeton válik fűtő- és hűtőtestté. A termodinamikai hűtőhatást erősíti, amennyiben az épületet mélyen a talajba süllyesztett oszloplábazatra építik fel.
Hasonló, de utólag is kiépíthető a hűtő-fűtő álmennyezet, falazat. A födém alá vagy a tartófalak belső felületére 3-4 milliméter átmerőjű hőálló műanyagból készül csőhálózatot telepítenek, melyben a megfelelő hőmérsékletű víz hűti vagy fűti a teret. További előnye, hogy fűtőtestektől mentes teret ad, ráadásul áramfogyasztása felére tehető a klasszikus radiátor/légkondicionáló kombinációnál.
A fenti módszereket energetikai előnyeik miatt előszeretettel alkalmazzák nagyobb komplexumoknál, ahol a légcserét is környezetbarát módon oldják meg. Általánosságban ezek az építészeti “trükközések” nagyobb kezdőköltséget jelentenek, de üzemeltetésük és karbantartásuk jóval olcsóbb és energiatakarékosabb.
Megjegyzés. Jegyzeteim szerint itt eshetne szó még a self-shading (azaz önárnyékoló) építészetről és persze a legunalmasabb témáról, a lakóházak szigeteléséről).
Most úgy látom, hogy A jövő városai téma lezárásra került, remélem élvezetes volt - nyugodtan jelezzetek vissza, elértek.
Még nem egészen tudom miről szólnak majd a következő számok, de hagyom kiforrni.
Bálint