Wolfgang Kessling: Come climatizzare uno stadio

Durante i caldi mesi estivi, assistere ad eventi sportivi all'aperto e al sole potrebbe equivalere a sentirsi in un forno -- ma non deve essere per forza così. Al TEDxSummit di Doha, il fisico Wolfgang Kessling ci parla di innovazioni di design sostenibile che ci rinfrescano dall'alto e dal basso, generando anche energia solare da usare successivamente.

Buona sera.

Ci troviamo in questo meraviglioso

anfiteatro all'aperto,

e ci stiamo godendo

questa serata

dalla temperatura gradevole,

ma quando il Qatar ospiterà

I Mondiali di calcio

tra 10 anni,

nel 2022,

sappiamo già che si terranno

in estate, a giugno e luglio,

quando ci sono molto caldo e molto sole.

Quando il Qatar è stato scelto

per ospitare i Mondiali di Calcio,

molte persone in tutto il mondo

si sono chieste come avrebbero fatto

i giocatori a giocare

partite spettacolari,

correndo in questo clima

desertico. Come faranno

gli spettatori a rimanere seduti

e a divertirsi in questi stadi scoperti

in questo clima così torrido?

Assieme agli architetti

di Albert Speer & Partner, i nostri ingegneri

del Transsolar stanno

concependo e sviluppando

degli stadi aperti alimentati al 100%

da energia solare per il raffreddamento dell'aria.

Ora ve ne parlerò,

ma lasciate che vi parli del confort prima.

Lasciate che inizi con questo argomento,

perché molte persone

confondono

la temperatura dell'ambiente

con il confort termico.

Noi siamo abituati ad osservare grafici come questo,

con una linea rossa

che indica la temperatura dell'aria

a giugno e luglio, che arriva, è proprio così,

a punte di 45° centigradi.

Fa veramente molto caldo.

Ma la temperatura dell'aria

non è che uno dei parametri

che definiscono il confort.

Vi mostrerò delle analisi

fatte da un mio collega riguardo

a diversi eventi sportivi internazionali di calcio

e di giochi olimpici in tutto il mondo,

che ha studiato e analizzato

il grado di confort percepito

dagli spettatori

dei diversi eventi sportivi,

e comincerò dal Messico.

La temperatura dell'aria

in Messico variava

tra 15° e i 30° C, e le persone

si divertivano.

L'incontro svoltosi a Città del Messico

fu molto gradevole. Date un'occhiata.

Orlando, stesso tipo di stadio,

uno stadio scoperto.

Gli spettatori erano seduti in pieno sole,

durante pomeriggi

carichi di umidità, e non si divertivano.

Non era piacevole stare seduti lì.

La temperatura dell'aria non era troppo alta,

ma non si stava bene durante i giochi.

E che dire di Seoul? A Seoul,

per via degli accordi per le riprese televisive

i giochi si svolgevano nel tardo pomeriggio.

Il sole era già tramontato,

e gli spettatori si trovavano a proprio agio

durante lo svolgimento dei giochi.

E ad Atene? Un clima mediterraneo,

ma stare al sole

non era piacevole. La gente non si godeva i giochi.

E lo vediamo anche in Spagna,

con la storia del "sole e ombra".

Quando comprate il biglietto,

se scegliete un posto all'ombra

lo pagate di più,

perché si trova in una zona più confortevole.

E a Pechino?

Di nuovo, tanto sole

e molta umidità,

e non era piacevole.

Perciò, se proviamo

a incrociare tutti questi dati,

ciò che vediamo

è che in tutti questi luoghi

a temperatura andava dai 25

ai 35 gradi, e se andate

sulla linea dei 30 gradi

di temperatura ambientale,

vedrete che lungo quella linea

c'è tutta la graduatoria

del confort percepito all'aperto,

che varia

dal molto confortevole

al molto disagevole.

Perché accade questo?

Perché ci sono diversi parametri

che condizionano

il nostro confort termico,

come il tipo di sole, diretto

o indiretto, il tipo di vento,

se forte o lieve,

il grado di umidità dell'aria,

la temperatura radiante

dell'ambiente circostante.

E questa è la temperatura dell'aria.

Tutti questi parametri

vanno a definire il confort

percepito dal nostro corpo,

e gli scienziati hanno sviluppato un parametro,

ossia la temperatura percepita,

in cui tutti confluiscono

tutti gli altri parametri,

aiutando i designer a comprendere

il parametro principale

che mi fa percepire un maggiore

o un minore comfort.

Qual è il parametro fondamentale

che mi dà la temperatura

percepita?

E questi parametri climatici

sono collegati al metabolismo umano

Infatti, a causa del metabolismo,

noi in quanto esseri umani

produciamo calore.

Sono emozionato mentre vi parlo,

quindi sto probabilmente producendo

150 watt

in questo momento. Voi state seduti,

siete rilassati, mi state guardando.

Probabilmente ognuno di voi

sta producendo 100 watt,

e abbiamo bisogno di smaltire

questa energia. Io devo liberare

il mio corpo da questa energia,

e più questo compito

è difficile per il mio organismo,

minore è il confort che percepisco.

Tutto qui. E se non riesco

a smaltire questa energia

morirò.

Se proviamo a sovrapporre

le varie situazioni che si verificando durante i Mondiali,

vediamo che a giugno e luglio

avremo certo

una temperatura dell'aria molto maggiore,

ma dato che la competizione

si svolgerà nel pomeriggio,

probabilmente ci sarà lo stesso livello

di confort che abbiamo riscontrato

in altre località

ritenute non confortevoli.

Allora ci siamo messi al tavolo col gruppo

che aveva preparato il Bid Book, l'obiettivo,

e ci siamo detti:

puntiamo alla temperatura percepita

per il confort all'aperto,

che corrisponde

a una temperatura percepita

di 32 gradi centigradi,

una temperatura estremamente gradevole.

Le persone stavano davvero bene

in un ambiente aperto.

Ma cosa significa questo?

Se consideriamo cosa succede,

vediamo che la temperatura è troppo alta.

Anche se adottassimo la migliore progettazione architettonica,

il miglior design di ingegneria del clima,

le cose non migliorerebbero sostanzialmente.

E allora dobbiamo fare qualcosa di diverso.

Per esempio, dovremmo introdurre

la tecnologia dell'irraggiamento del freddo,

combinata con la cosiddetta

climatizzazione soft.

E come ci si riesce in uno stadio?

Lo stadio ha alcuni elementi

che concorrono a creare

comfort esterno.

Innanzitutto crea delle protezioni.

Deve proteggere le persone

da venti forti

e caldi.

Ma questo non basta,

dobbiamo far uso

di sistemi attivi.

Invece di far circolare una corrente

d'aria fredda per tutto lo stadio,

possiamo usare

tecnologie di irraggiamento del freddo,

ad esempio un sistema a pavimento

con tubazioni contenenti acqua.

E facendo circolare

acqua fredda nei tubi

si può smaltire il calore

assorbito durante il giorno

nello stadio,

creando confort, e poi aggiungendo

aria asciutta anziché

raffreddata, gli spettatori

e i giocatori in campo

soddisfano

le proprie necessità di benessere

e il proprio equilibrio energetico,

fino a trovare

l' equilibrio ideale.

Probabilmente verranno costruiti

altri 12 stadi, ma ci sono già

32 campi d'allenamento

in cui tutti i paesi partecipanti

si alleneranno.

Noi abbiamo applicato lo stesso concetto:

protezione del campo di allenamento

con una barriera anti-vento,

e poi uso di prati d'erba.

I terreni a irrigazione naturale

sono un ottimo sistema

per stabilizzare la temperatura,

a poi si usa aria deumidificata

per creare maggior benessere.

Ma anche la migliore progettazione passiva

non sarebbe sufficiente.

Ci servono dei sistemi attivi.

E come li realizziamo?

La nostra idea per l'appalto

era un raffreddamento solare al 100%,

basato sull'idea di utilizzare

il tetto dello stadio

per ricoprirlo con elementi

di sistemi fotovoltaici.

Non prendiamo energia in prestito

dalla storia.

Non usiamo energie fossili.

Non chiediamo energia

ai nostri vicini.

Usiamo solo energia che raccogliamo

dai nostri tetti,

ma anche dai campi di allenamento,

ricoperti da membrane grandi e flessibili.

La ricerca industriale ci darà,

nei prossimi anni, dei prodotti

fotovoltaici flessibili,

che ci offriranno la possibilità

di proteggerci

dal sole forte, producendo al contempo

energia elettrica.

E questa energia

è ora disponibile tutto l'anno,

prodotta e mandata in rete,

rimpiazzando l'energia

da fonti fossili,

e se mi serve per raffreddare,

è sufficiente che la riprenda dalla rete,

usando l'energia solare

che avevo prima mandato in rete,

ogni volta che mi serve

il raffreddamento solare.

Lo posso già fare a partire dal primo anno,

e rientrare delle spese nel giro di 10 anni;

e per i successivi 20 anni,

questa energia,

necessaria per il condizionamento degli stadi

dei Mondiali in Qatar;

questa energia, per i prossimi 20 anni,

sarà immessa nella rete elettrica del Qatar.

Insomma tutto questo -- (Applausi)

Molte grazie. (Applausi)

Tutto questo non è solo utile

per gli stadi. Possiamo fare lo stesso

per i luoghi all'aperto e per le strade,

e abbiamo lavorato alla progettazione

della Città del Futuro

a Masdar, che si trova

negli Emirati Arabi, ad Abu Dhabi.

Io ho il piacere di lavorare al progetto

della zona commerciale centrale.

Tutto questo usando il medesimo concetto,

per creare condizioni ambientali

all'aperto,

percepite come gradevoli.

Alla gente piace stare lì

anziché andare in un centro commerciale,

che viene raffreddato esageratamente.

Noi intendiamo creare

uno spazio all'aperto

così confortevole, che le persone

possano andarci

nel primo pomeriggio,

anche durante i caldi e assolati mesi estivi,

e possano godere di questi spazi

assieme alle loro famiglie. (Applausi)

E lo stesso concetto:

protezione dal sole,

protezione dal vento,

e l'utilizzo e lo sfruttamento del sole,

la cui energia si può imbrigliare

sul posto.

E poi questi bellissimi ombrelli.

In conclusione, vorrei invitarvi

a prestare maggior attenzione

al vostro benessere termico,

al vostro ambiente termico,

stasera e domani,

e se voleste saperne di più,

vi invito a visitare

il nostro sito web.

Lì troverete un semplicissimo

calcolatore della temperatura percepita,

con cui potrete verificare

il vostro grado di benessere all'aperto.

E spero anche che

condividiate l'idea

che se gil ingegneri e i designer

possono usare

tutti questi diversi parametri,

sarà possibile creare

delle condizioni ambientali

davvero buone e confortevoli,

per cambiare la nostra percezione termica

di benessere

in ambienti aperti,

e ci possiamo riuscire

col miglior design passivo,

ma anche con l'utilizzo delle fonti

di energia del Qatar,

ossia il sole.

(Applausi)

Molte grazie. (Applausi)

Shukran. (Applausi)