Как города борются с жарой

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Летняя жара — это испытание. Особенно для тех, кто живет в городах. Эти каменные джунгли раскаляются так, что температура городского воздуха становится на несколько градусов выше, чем в городских окрестностях. Все работающее и движущееся, а это транспорт, кондиционеры, компьютеры, отдают тепло во внешнюю среду. Да и люди не исключение. В среднем человек выделяет столько же тепла, сколько стоваттная лампочка накаливания.

Бетонные здания, крыши, дороги, автостоянки — все впитывает горячее излучение солнца в течение дня. А ночью камни отдают тепло, поэтому ночная прохлада не приходит. Чем больше улиц и зданий в городе, тем сильнее этот эффект. Поэтому центр города ночью остывает хуже, чем периферия и окрестности. Разница между центром мегаполиса и окраинами может достигать даже 15 градусов.

Здесь дело ведь не только в комфорте. От жары умирают люди. Можно ли бороться с этой жарой? Наука уверенно отвечает на этот вопрос — да. Давайте посмотрим, как это можно сделать на нескольких примерах из жарких стран.

Возьмем Испанию. Кто бывал в Мадриде летом, знает, как там жарко. В Мадриде есть гигантский оптовый рынок площадью больше двух квадратных километров. Здесь продают фрукты, овощи и, конечно, свежую рыбу. Это один из крупнейших рыбных рынков в мире. И понятно, что этот деликатный товар жару не потерпит.

До 2018 года у рынка были проблемы. В особо жаркие дни смолистые крыши, видимо залитые гудроном, разогревались и превращались в радиатор — отдавали тепло вниз, в помещение рынка. Здесь температура летом поднималась до сорока градусов. Да еще толпы людей. Охлаждать такие огромные помещения кондиционерами нереально — можно разориться на одних только платежах за электричество.

Пять лет назад проблему решили. Причем очень просто. Сначала крышу покрыли серой водостойкой грунтовкой. Затем сверху нанесли глянцевый слой белого лака. С тех пор он отражает солнечный свет обратно в атмосферу, а не поглощает его.

И вот результат, ради которого все и затевалось. Крыша стала нагреваться вдвое-втрое меньше, и температура в зале рынка снизилась на несколько градусов. Причем без всяких кондиционеров и дополнительного энергопотребления.

А вот другой пример сражения с жарой. Теперь из Лос-Анджелеса. Здесь окрашивают улицы в более светлый цвет, чтобы они отражали больше солнечного света.

На первый взгляд эта светло-серая краска работает хорошо. Обработанное дорожное покрытие на целых шесть градусов по Цельсию холоднее, чем было до покраски. Но если присмотреться совсем уж внимательно, то решение не кажется таким уж хорошим.

Да, дорожное покрытие остывает, но вот отраженный ультрафиолет может повысить температуру в слое воздуха над асфальтом. Вы это хорошо почувствуете, если в жару проедетесь на велосипеде по такому покрытию. Так что светоотражающие дорожные покрытия не панацея. Одно дело — крыша, другое дело — дорога.

На самом деле, лучшая система охлаждения — это деревья. И дело не только и не столько в том, что крона деревьев дает тень. А дело в том, что через листья испаряется вода, забирая тепло из окружающего воздуха. Мы ведь знаем, что процесс испарения воды идет с поглощением тепла. Поэтому под деревом прохладнее, чем, скажем, под тентом такого же размера.

Понятно, что лучше всего охлаждают лиственные деревья, потому что площадь поверхности их листьев больше, чем иголок, поэтому они испаряют больше воды. Так что правильно поступают городские власти, которые озеленяют свои города липами, тополями и кленами.

Правда, тут есть еще один важный фактор — почва под деревьями, которую надо постоянно поливать. Влажная почва удерживает тепло дольше, чем асфальт, и часть его отводит вниз, в толщу грунта.

В результате под большим лиственным деревом в особенно жаркие дни может быть на несколько градусов прохладнее, чем вокруг. Но без большого количества впитывающей почвы под деревьями этот фокус не пройдет.

Модные нынче деревья в больших горшках тоже дают очень маленький охлаждающий эффект. Так что наука не рекомендует озеленять города деревьями в горшках. Лучше инвестировать в городские парки с лужайками, увлажняющими почву.

Но и деревья не решают проблему полностью. Возьмем, к примеру, Сингапур. Тенистых деревьев там предостаточно. И вообще, это один из самых зеленых городов-государств. Правда, температура здесь более умеренная, чем в Испании, но зато очень высокая влажность. А 30-градусную жару с высокой влажностью переносить трудно. Тело плохо охлаждается, поскольку испарение пота с кожи затруднено.

Вот почему подавляющее большинство зданий в Сингапуре используют кондиционеры, которые съедают пятую часть всей энергии, потребляемой в этом государстве. Отчасти поэтому Сингапур запустил проект «Охлаждение Сингапура», над которым работают Швейцарская высшая техническая школы и Кембриджский университет. Одно из решений, которое они разрабатывают, — это централизованное охлаждение.

В самом деле, если есть централизованное отопление, то почему бы не быть централизованному охлаждению?! Такая сеть уже много лет действует в крупном отеле Marina Bay Sands. Здесь нет кондиционеров. Во все здание из подземного резервуара по трубам подается холодная вода температурой 6°С. Она поступает в системы напольного и потолочного охлаждения 2500 номеров в трех 55-этажных стеклянных башнях.

Курсируя по зданию, вода в трубах нагревается до 12°С и перекачивается обратно в подземные чиллеры, проходит через систему охлаждения, охлаждается до 6° и снова отправляется в путешествие по зданиям отеля. Все оборудование размещено под землей, поэтому оно не разогревает воздух на поверхности.

Конечно, каждый город требует индивидуальных решений, связанных с климатом, архитектурой, населенностью. У Москвы, к примеру, свои проблемы. Мало того что этот город постоянно растет вширь, как раковая опухоль, а так быть не должно, город не может жить без границ. Так еще и архитектурный профиль неправильный.

Центр застроен относительно низкими домами, а окраины — высоченными человейниками, которые громоздятся один на другом. А должно быть как раз ровно наоборот. Этажность должна снижаться от центров городов к их окраинам. В результате Москва стала похожа на каменный мешок, который не может хорошо проветриваться и охлаждаться из-за частокола высотных домов, охватывающих Москву плотным кольцом.

Так что климат климатом, потепление потеплением, а есть еще и человеческий фактор — невежество и жадность застройщиков, которые готовы пойти на все ради прибыли. И на город с его жителями, гостями и туристами им совершенно наплевать.