Вольфганг Кесслинг: Как кондиционировать стадион

В жаркие летние месяцы концерт или просмотр спортивных матчей на открытом воздухе может быть равносилен неприятной «выпечке» на солнце. Однако это не всегда так. На TEDxSummit в Дохе физик Вольфганг Кесслинг представляет устойчивые инновационные технологии, которые охлаждают нас сверху и снизу и даже позволяют накапливать солнечную энергию для последующего использования.

Добрый вечер.

Мы находимся в этом прекрасном

амфитеатре на открытом воздухе,

и мы прекрасно себя чувствуем

при такой мягкой

вечерней температуре.

Но Катару предстоит

принять Чемпионат мира по футболу

через 10 лет,

в 2022 году,

и мы уже знаем,

что это произойдёт в июне и июле — жарких,

очень жарких месяцах для этой страны.

С тех пор как Катар удостоился чести принять

Кубок мира по футболу,

многие не переставали спрашивать себя:

как футболисты

смогут

показывать зрелищный футбол

и перемещаться

в такой чудовищной жаре?

Как зрители смогут сидеть и наслаждаться

матчем на открытом стадионе

при такой жаркой погоде?

Совместно с архитекторами компании

Albert Speer & Partner наши инженеры

из компании Transsolar

всё это время разрабатывали

открытые стадионы, при освещении и охлаждении

потребляющие только лишь солнечную энергию.

Позвольте вам об этом рассказать,

и начну я с понятия комфорта.

Я начну именно

с этого понятия, поскольку

многие часто путают понятие

«температура окружающей среды»

с понятием «тепловой комфорт».

Рассматривая вот такие графики,

мы видим эту красную линию,

обозначающую температуру воздуха

в июне и июле.

Да, она достигает 45С°.

Это очень жарко.

Но температура воздуха не единственный

климатический показатель,

определяющий комфорт.

Позвольте показать вам анализ,

проведённый моим коллегой

на различных футбольных, олимпийских

и других площадках по всему миру.

Он отслеживал

уровень комфорта,

испытываемый людьми

во время этих спортивных мероприятий.

Начнём с Мексики.

В Мексике

температура варьировалась

от 15 до 30С°, и люди

наслаждались происходящим.

В Мехико им было комфортно.

Взгляните.

В Орландо был открытый стадион

такого же типа.

Люди сидели под палящим солнцем,

влажность после обеда

была очень высокой,

и людям было абсолютно не комфортно.

Температура воздуха не была очень высокой,

однако им всё равно не было комфортно.

Что же мы наблюдали в Сеуле?

Все соревнования

были запланированы на вечер.

Солнце к тому моменту

уже заходило, и зрители

спокойно наслаждались просмотром.

Что было в Афинах? Климат там средиземноморский,

но на солнце было

довольно жарко и не комфортно.

В Испании мы почувствовали разницу

между местом под солнцем

и местом в тени.

Покупая место в тени,

приходилось больше платить,

ведь положение в тени было более комфортным.

Что же было в Пекине?

Опять жаркое солнце

и высокая влажность —

комфорта было мало.

Если мы сопоставим

уровни комфорта,

мы увидим,

что в этих городах температура

варьировалась от 25 до 35С°;

и если мы проследим

линию 30-градусной

температуры воздуха,

пройдёмся по этой линии,

мы увидим все типы комфорта,

которые только можно ощущать

на открытом воздухе,

от максимального,

до минимального.

Какова этому причина?

Дело в том,

что на тепловой комфорт

влияют множество факторов:

прямое излучение солнца,

рассеянное излучение солнца,

сильный или слабый ветер,

влажность воздуха,

уровень излучения того места,

где мы находимся.

Всё это определяет температуру.

Все эти параметры

влияют на ощущение комфорта,

испытываемого нашим телом.

Учёные разработали термин —

воспринимаемая температура.

Изучая все

перечисленные параметры,

разработчики пытаются понять,

какой из них наиболее влияет на то,

чувствуем ли мы себя

комфортно или нет.

Какой ключевой параметр

влияет на восприятие температуры?

Все эти

климатические параметры

связаны с человеческим метаболизмом.

Человеческие существа

выделяют тепло

в результате метаболизма.

Я с радостью выступаю для вас

и в этот момент

вырабатываю около 150 ватт.

Вы же расслабленно

сидите и смотрите на меня.

Каждый из вас вырабатывает

около 100 ватт энергии.

Мы должны избавиться

от этой энергии, моё тело

должно её выпустить.

Чем тяжелее моему телу

избавляться от производимой энергии,

тем больше дискомфорта я испытываю.

Вот в чём дело. Если я

не избавлюсь от этой энергии,

я умру.

Если мы проследим за тем,

что будет происходить во время Чемпионата мира

по футболу в июне и июле,

мы увидим, что температура

воздуха будет очень высокой,

и даже если матчи

будут запланированы на вечер,

уровень комфорта будет

довольно низким, как и на других стадионах,

которые мы только что

увидели.

Поэтому наша группа профессионалов

собралась вместе и поставила перед собой

цель: нужно решать

проблему воспринимаемой температуры

для создания комфорта на открытом воздухе.

Если температура воздуха

будет воспринята людьми как 32С°,

им будет

довольно комфортно.

Они будут хорошо себя чувствовать

на открытом воздухе.

Но что это означает?

Факт остаётся фактом:

температура будет слишком высокая.

Даже если мы задействуем лучшие

инженерно-климатические дизайн-проекты,

мы многого не достигнем.

Поэтому нам нужны другие решения.

Например, использовать технологию

излучающего охлаждения,

соединив её с так называемым

мягким кондиционированием.

Но как применить это на стадионе?

Стадион имеет

некоторые параметры,

создающие внешний комфорт.

Во-первых, это затенение.

Оно защищает людей

от сильного

и горячего ветра.

Но этого нам

не достаточно. Мы должны использовать

активные системы.

Вместо прогона охлаждённого воздуха

через стадион, мы можем

использовать излучающее охлаждение,

работающее по принципу подогрева полов,

когда трубы с горячей водой

вмонтированы в пол.

Прогоняя холодную воду

через такие трубы, вы можете

освободить тепло,

накапливаемое стадионом за день,

создавая таким образом комфорт.

Затем можно добавить

сухой воздух, а не охлаждённый,

позволяя зрителям

и игрокам на поле

приспособиться к их индивидуальным

потребностям в комфорте,

обрести энергетический баланс.

Они сами приспособятся

и получат необходимый комфорт.

Мы должны поработать с 12 стадионами,

но не только. Есть также

32 площадки, на которых

страны-участницы

будут тренироваться.

Мы использовали тот же подход:

затенение поля,

защита от ветра

и использование травы.

Орошаемый осадками газон —

хороший источник охлаждения

и нормализации температуры.

Можно использовать осушенный воздух

для создания комфорта.

Но даже лучший пассивный дизайн

не поможет окончательно.

Нужна активная система.

Как нам её создать?

Наша заявка на тендер была такой:

100%-е охлаждение, основанное

на использовании

только солнечной энергии.

Покрываем крышу стадиона

фотовольтаическими панелями.

Мы не используем энергию

из других источников.

Мы не используем ископаемые источники энергии.

Мы не заимствуем энергию

у наших соседей.

Мы используем энергию, добытую нами

на крышах и на футбольных полях.

Поля будут покрыты

большими гибкими

пластинами. В последующие годы

мы увидим

бум производства

гибких фотовольтаических панелей,

дающих возможность защищать

от палящего солнца и одновременно

вырабатывающих энергию.

Сегодня именно такая энергия,

собранная в течение года

и накапливаемая в энергосистеме,

замещает ископаемые источники энергии.

Когда мне нужна энергия

для охлаждения,

я беру её из энергосистемы,

используя таким образом

солнечную энергию,

накопленную в энергосистеме

специально для охлаждения.

Я могу делать это

в первый год,

в последующие 10 лет,

20 лет, ведь эта энергия,

необходимая для кондиционирования

Чемпионат мира а Катаре,

будет накапливаться в энергосистеме Катара

последующие 20 лет.

Эту... (Аплодисменты)

Большое спасибо. (Аплодисменты)

Эту технологию можно использовать

не только на стадионах. Её также можно

применить на открытых площадках и улицах.

Мы уже работаем

над проектом города будущего —

Масдар, который находится

в Абу-Даби, Объединённых Арабских Эмиратах.

Я удостоился чести

поработать над центральной площадью.

Здесь мы тоже использовали идею

создания внешних условий,

воспринимаемых с комфортом.

Люди с бóльшим удовольствием

идут на площадь, нежели

в торговый центр,

где работает кондиционер.

Мы хотели создать

площадку на открытом воздухе,

где можно комфортно

проводить время даже

в обеденное время, в эти солнечные

и жаркие летние месяцы.

Люди могут наслаждаться собой

и проводить время с семьями. (Аплодисменты)

Здесь та же технология:

затенение от солнца,

защита от ветра,

использование солнечной энергии,

которую можно получать

на поверхности земли

или на этих красивых зонтах.

Я призываю вас

обращать внимание

на ваш тепловой комфорт,

на ваше тепловое окружение,

сегодня и всегда.

Если вы хотите узнать

об этом больше,

заходите на наш сайт.

Там вы сможете воспользоваться

очень простым измерителем

воспринимаемой температуры

и определить ваш внешний комфорт.

Я надеюсь, что вы разделяете

идею того,

что если инженеры и дизайнеры

будут использовать

различные климатические параметры,

станет возможным создать

очень хорошие и комфортные

условия внешней среды,

сделать наше тепловое восприятие

комфортным

в отрытой среде.

Мы можем это сделать,

используя лучший пассивный дизайн,

а также ключевой источник

энергии в Катаре —

солнце.

(Аплодисменты)

Большое спасибо. (Аплодисменты)

Спасибо. [араб.] (Аплодисменты)