Використання комбінації стратегій і методів охолодження має потенціал для зниження як температури, так і потреби в енергії в Ер-Ріяді, Саудівська Аравія. Нещодавнє дослідження, проведене UNSW Sydney, демонструє, що значне зниження температури у великих містах, розташованих у жаркому пустельному кліматі, можна досягти разом зі зменшенням витрат на енергію.
Висновки, нещодавно опубліковані в Nature Cities, детально описують багатогранну стратегію охолодження столиці Саудівської Аравії до 4,5°C, поєднуючи високовідбиваючі «суперхолодні» будівельні матеріали, розроблені Лабораторією високоефективної архітектури, зі зрошуваною зеленню та енергією. заходи з модернізації. Дослідження, проведене у співпраці з Королівською комісією Ер-Ріяда, є першим у дослідженні великомасштабних енергетичних переваг сучасних технологій пом’якшення тепла при їх застосуванні в місті.
«Проект демонструє величезний вплив передових технологій і методів пом’якшення тепла для зменшення перегріву в містах, зменшення потреби в охолодженні та покращення життя», — каже професор Scientia UNSW Маттеос (Мат) Сантамуріс, голова кафедри високопродуктивної архітектури Аніта Лоуренс і старший автор дослідження.
Професор Сантамуріс спеціалізується на розробці технологій пом’якшення тепла та стратегій зниження міських температур у містах. Екстремальна міська спека впливає на понад 450 міст по всьому світу, збільшуючи потреби в споживанні енергії та негативно впливаючи на здоров’я, включаючи захворювання та смерть, пов’язані з спекою.
Ер-Ріяд, столиця Саудівської Аравії, є одним з таких міст. Розташоване в центрі пустелі, це одне з найспекотніших міст у світі, температура влітку може перевищувати 50°C. Крім того, зміна клімату та швидка урбанізація збільшують масштаби перегріву.
«Обмежена зелень і великі штучні поверхні, виготовлені зі звичайних будівельних матеріалів, таких як асфальт і бетон, затримують тепло, а це означає, що місто продовжує нагріватися», — каже професор Сантамуріс. «Додаткове тепло від забруднення автомобілями та промислової діяльності також підвищує температуру в місті».
Симуляція сценаріїв пом’якшення тепла в масштабі міста
Для дослідження команда під керівництвом дослідників UNSW провела масштабне кліматичне та енергетичне моделювання охолодження в районі Аль-Масіаф в Ер-Ріяді, включаючи енергетичну ефективність 3323 міських будівель, за вісьмома різними сценаріями пом’якшення тепла, щоб оцінити оптимальні стратегії зниження температури. міста та зменшення потреби в охолодженні.
Моделювання, яке розглядало різні комбінації суперхолодних матеріалів, типів рослинності та рівнів енергетичної модернізації, показало, що можна знизити зовнішню температуру в місті майже на 8,1°F (4,5°C) влітку. Стратегія також покращить енергозбереження охолодження для міста на 16 відсотків.
Рекомендований сценарій пом’якшення тепла (або охолодження) для Ер-Ріяда передбачає використання надхолодних матеріалів, впроваджених на даху будівель, і більш ніж подвоєння кількості зрошуваних дерев для покращення транспіраційного охолодження.
Навпаки, сліпе впровадження методів міського охолодження, не заснованих на детальній та передовій науковій оптимізації, як-от використання зелених насаджень без зрошення, може призвести до значного підвищення температури в місті.
«Запроваджуючи правильну комбінацію передових технологій і методів пом’якшення тепла, можна знизити температуру навколишнього середовища в масштабі дільниці», — каже професор Сантамуріс. «Для спекотного міста розміром з Ер-Ріяд суттєве скорочення потреб в охолодженні також надзвичайно важливо для сталого розвитку».