Как экологично охлаждать дом в жару: опыт Швейцарии

Рост продаж вентиляторов и кондиционеров в Швейцарии может способствовать ускорению глобального потепления. AFP

Швейцария входит в число стран, потребность которых в охлаждении жилых и производственных зданий и помещений в мировом сравнении будет расти наиболее быстрыми темпами. Таково мнение ряда ученых и исследователей. Сейчас это ведет к увеличению масштабов использования вентиляторов и кондиционеров. Но, по мнению специалистов, уже в настоящее время в нашем распоряжении есть и куда более экологичные решения.

Экстремальной жарой, которая пару недель назад на некоторое время обрушилась на юг Европы, США и северо-запад Китая, когда термометр (важное уточнение: у самой земли) порой переваливал за 40°C, Швейцария на данный момент не затронута. Более того, в начале прошлой неделе граница снежного покрова в горах опустилась ниже 2 тыс. метров, на перевале Сен-Готтард выпал снег и погода установилась скорее осенняя, хотя на этой неделе обещают опять комфортные 30 градусов с летними грозами. Так или иначе, все это не значит, что вопросы будущего технического развития техники кондиционирования воздуха для Швейцарии значения не имеют. Совсем даже наоборот. 

Согласно итогам исследованияВнешняя ссылка, ученых Оксфордского университета, опубликованным 13 июля 2023 года, Швейцария и Великобритания являются странами, в которых в будущем, вероятно, произойдёт наиболее заметное относительное увеличение (+30%) числа дней с высокими температурами, а также так называемых «дней охлаждения», когда снаружи стоит температура выше среднерегиональной и когда необходимо подключение техники кондиционирования воздуха с целью поддерживать в помещении более комфортную заданную температуру — обычно около 18-23°C. 

За основу взята версия о среднем глобальном потеплении на 2°C в период с 1800 года до 2023 года. По мнению учёных, самые высокие когда-либо зарегистрированные показатели придутся на страны Центральной Африки, но заметный рост средних температур в пересчете на продолжительность индустриальной эпохи будет зафиксирован как в Швейцарии, так и в странах Северной Европы. 

Здания, рассчитанные на холодную погоду

Согласно указанному исследованию, дома в Швейцарии и странах Северной Европы плохо приспособлены для обеспечения комфортной температуры в самые жаркие периоды года. Часто они превращаются в настоящие «теплицы», коль скоро изначально дома на севере были спроектированы таким образом, чтобы сохранять тепло зимой. Потребность в обеспечении тепла является важным элементом цивилизационного ДНК человека, иначе он бы не приручал огня. Однако число дней в году с «аномально» жаркими температурами растет и в регионах к северу от Альп. 

Все большее число домов в Швейцарии оснащаются еще и системами прицельного регулирования температуры в сторону как охлаждения, так и обогрева, например, кондиционерами и целыми «умными» климатическими комплексами. На национальном уровне в Швейцарии, как всегда, общей статистики нет, но компании, устанавливающие кондиционеры, которые умеют как охлаждать, так и обогревать воздух, а также крупные торговые сети, подтверждают, что с начала 2000-х гг. такого рода техника пользуется на потребительском рынкеВнешняя ссылка все большим спросом. 

Как считают британские ученые, подход, в центре которого находится адаптирование жилого фонда к более жарким периодам за счёт энергоемких систем отопления и охлаждения, — это не есть устойчивое решение проблемы. Радхика Хосла (Radhika Khosla), соавтор указанного исследования, считает, что устройства кондиционирования воздуха могут привести к дальнейшему увеличению объемов выбросов парниковых газов, прежде всего водяного пара, и «стать частью порочного круга», когда ископаемое минеральное топливо применяется с тем, чтобы мы чувствовали себя в прохладе, в то время как вся наша планета продолжает нагреваться.

«Жара: тихая убийца»

Жара не только утомляет, но она может быть и опасна для здоровья. В 2022 году в Швейцарии было дополнительно, сверх норматива зафиксировано 623 смертей, причем 60% из них были связаны именно с негативными последствиями изменения климата. К такому выводу пришли, в частности, ученые Бернского университета, которые одни из первых в мире количественно оценили связь глобального потепления и смертей, вызванных жарой. 

«Жара похожа на тихого убийцу», — считает Ана Виседо-Кабрера (Ana Vicedo-Cabrera), эпидемиолог и ведущий автор исследования. Затяжные периоды экстремальных температур влекут за собой повышенный риск обезвоживания и истощения организма, особенно у наиболее уязвимых групп населения, таких как пожилые люди или люди с ограниченными возможностями. Согласно исследованию Бернского университета заметно больше смертельных случаев, в основном с людьми старше 65 лет и особенно с женщинами, происходит в городских центрах. 

Из отчета Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEAВнешняя ссылка) за 2018 год следует, что 10% электроэнергии, потребляемой во всем мире, приходятся на кондиционеры и вентиляторы. К 2050 г. потребность в такой энергии может утроиться. Кроме того, в системах охлаждения порой применяются озоноразрушающие химические соединения, такие как гидрофторуглероды.

Экологичные решения для охлаждения зданий

Урс-Петер Менти (Urs-Peter Menti), доцент и один из руководителей Института монтажно-инфраструктурных технологий и энергетики Высшей школы прикладных наук Люцерна (Co-Leiter des Instituts für Gebäudetechnik und Energie IGE an der Hochschule Luzern — Technik & Architektur), говорит, что, перед тем как оборудовать здания системами охлаждения, необходимо по возможности обеспечить, используя для этого специальные строительные технологии, возможность не допускать естественного перегрева помещений. 

«Массивная несущая конструкция здания, например из бетона или кирпича, может накапливать тепло и способствовать более сбалансированному климату в помещениях», — уточняет учёный в своем письме на адрес портала SWI swissinfo.ch. Он также советует избегать больших застекленных поверхностей, особенно если они обращены на юг. Их следует оснащать солнцезащитными элементами, например шторами или ставнями. Следует активно использовать стекло, уменьшающее количество солнечной энергии, попадающей внутрь. 

В докладе швейцарского Федерального ведомства по делам энергетики (Bundesamt für Energie) о влиянии негативных последствий изменения климата на масштабы потребления энергии указано, что комфортная температура внутри зданий (21-23 градуса Цельсия) могла бы поддерживаться за счет надлежащего использования современных солнцезащитных средств и естественной вентиляции. В этом документе также отмечается, что в будущем «центральную роль» будут играть автоматизация технической инфраструктуры зданий и инновационный дизайн окон.

Недра земли и озера для отопления и охлаждения

По словам Урса-Петера Менти, устоявшейся и во многих отношениях экологической системой охлаждения является использование геоинженерии. Геотермальные зонды и тепловые насосы, зимой использующие тепло недр, летом могут охлаждать здания. «Эта система не позволяет полностью климатизировать помещение, но всё же снижает внутреннюю температуру на несколько градусов, что значительно влияет на чувство комфорта тех, кто находится в комнатах», — объясняет он. Другие инженерные решения предусматривают использование воды озер или рек. Через сеть подземных труб вода может охлаждать здания в самые жаркие месяцы и, наоборот, обогревать их зимой. 

В Швейцарии есть уже несколько проектов такого типа: наиболее передовым является проект в Женеве, где вода озера охлаждает десятки зданий, в том числе и некоторые здания в квартале Организации Объединенных Наций. Для тех же, кто не имеет возможности изменять структуру и дизайн своего дома и у кого нет денег на современные климатические системы, как всегда, актуальным остается старый совет: днем — закрытые окна и ставни, ночью — открытые.

>> Каковы последствия изменения климата в Швейцарии? Ответ в нашем видео: