Wolfgang Kessling: Cum să creezi aer condiţionat pe un stadion

Pe perioada lunilor firebinţi de vară, să te uiţi în aer liber la un meci sau la un concert e similar cu neplăcerea de a sta să te coci la soare - dar nu trebuie să fie aşa. La TEDxSummit in Doha, fizicianul Wolfgang Kessling ne dezvăluie inovaţii sustenabile în design, care ne răcoresc de sus şi de jos şi care colectează chiar și energie solară pentru folosire ulterioară.

Bună seara.

Ne aflăm în acest superb

amfiteatru în aer liber

şi ne simţim bine

la temperatura plăcută

a serii,

însă când Qatar-ul va găzdui

Campionatul Mondial de Fotbal,

peste 10 ani,

în 2022,

știm de pe-acuma că va avea loc

în iunie şi iulie,

cele mai fierbinți luni ale anului.

Iar când Quatar a fost desemnat ca gazdă

a Campionatului Mondial de Fotbal,

multă lume s-a întrebat

cum va fi posibil

ca fotbaliștii

să joace un fotbal spectaculos

alergând prin acest climat deşertic?

Cum va fi posibil

ca spectatorii să privească

și să savureze Campionatul pe un stadion

în aer liber, în acest climat fierbinte?

Împreună cu arhitecţii de la firma

Albert Speer & Partner, inginerii noştri

de la Transsolar au susţinut,

şi au dezvoltat stadioane în aer liber,

alimentate 100% cu energie solară

şi 100% răcite cu energie solară.

Să vă spun câte ceva despre asta,

însă aș vrea să încep cu confortul.

Voi începe cu partea

ce ţine de confort,

deoarece multă lume confundă

temperatura ambientală

cu confortul termic.

Ne uităm la hărţi ca aceasta,

vedeţi linia roşie

care marchează temperatura aerului

în Iunie şi Iulie şi, da, e adevărat,

ajunge până la 45 grade Celsius.

E foarte cald.

Însă temperatura aerului nu este

singurul parametru climatic

care defineşte confortul.

Să vă arăt analizele efectuate

de un coleg al meu, considerând

diferite Campionate Mondiale de Fotbal,

Jocurile Olimpice de peste tot din lume,

din punctul de vedere al confortului

şi analizând confortul

pe care oamenii l-au perceput

în timpul diverselor activităţi sportive.

Să încep cu Mexicul.

În Mexic temperatura aerului

a fost cuprinsă între

15 și până la 30 de grade Celsius,

şi oamenii s-au simţit bine.

Meciurile s-au jucat comfortabil

în Mexico City. Priviţi.

Orlando, acelaşi tip de stadion în aer liber.

Lumea stătea

în bătaia soarelui dogoritor

și umiditate foarte ridicată,

după-amiaza, şi nu le-a plăcut.

N-a fost comfortabil.

Temperatura aerului nu a fost foarte ridicată,

însă n-a fost deloc confortabil în timpul meciurilor.

Seul. Acolo, datorită

drepturilor de difuzare,

toate meciurile s-au disputat după-amiaza târziu.

Soarele apusese deja,

aşa că meciurile

au fost percepute ca fiind confortabile.

Atena. Climă mediteraneană,

dar soarele n-a fost

plăcut deloc. N-a fost deloc confortabil.

Ştim asta și despre Spania,

am auzit despre "soare și umbră".

Dacă ai bilet și îți cumperi

bilet la umbră,

plăteşti mai mult, pentru că te afli

într-un mediu mai confortabil.

Beijing.

Din nou, soare toată ziua

şi umiditate crescută,

și nu a fost confortabil.

Așadar dacă suprapunem

toate aceste date

legate de confort, observăm următoarele:

în toate aceste locuri, temperatura aerului a variat

de la 25 la 35 de grade Celsius

şi dacă urmăriți în continuare

linia de 30 de grade Celsius

temperatura ambientului;

de-alungul acestei linii vedeţi,

confortul a fost prezent în diverse forme,

tot felul de senzaţii de confort

în aer liber,

de la foarte confortabil

la foarte neconfortabil.

De ce?

Pentru că există

mai mulţi parametri care influenţează

comfortul termic, iar aceştia sunt:

soarele, soarele direct,

soarele indirect; vântul,

vântul puternic sau moderat,

umiditatea aerului,

temperatura radiantă a mediului

în care ne aflăm.

Asta e temperatura aerului.

Aceşti parametri compun

senzaţia de comfort

a corpului uman.

Cercetătorii au dezvoltat un parametru,

care se referă la

temperatura percepută,

care conţine toţi aceşti parametri

şi îi ajută pe designeri să înţeleagă

care e parametrul principal

care ne dă confort

sau disconfort.

Care e parametrul principal

care creează temperatura percepută?

Iar aceşti parametri,

aceşti parametri climatici,

influențează metabolismul uman.

Din cauza metabolismului,

noi, ca fiinţe umane,

producem căldură.

Sunt emoţionat, vorbesc cu voi,

probabil că produc

150 W chiar acum.

Voi staţi aşezaţi,

relaxaţi, mă priviţi.

Probabil că produceţi

100 W fiecare,

şi vrem să scăpăm

de această energie.

Corpul meu vrea să scape de această energie

și cu cât mi-e mie mai greu,

corpului meu să scape de energia asta,

cu atât mai puţin confortabil mă simt.

Asta e. Dacă nu scap

de energia asta,

voi muri.

Dacă suprapunem ceea ce se întâmplă

pe durata unui Campionat Mondial de Fotbal,

ce va fi în Iunie şi Iulie,

o să vedem, da, că

temperatura aerului va fi mult mai mare,

asta pentru că meciurile

vor avea loc după-amiaza,

va fi cam acelaşi

nivel de confort pe care l-am avut în

celelalte locuri şi care a fost

perceput ca fiind disconfortabil.

Astfel încât am început să colaborăm cu o echipa

care a pregătit Bid Book,

ţelul nostru a fost să ajungem la

temperatura percepută

și la confortul în aer liber între aceste limite,

care este perceput

la temperatura de 32 grade Celsius,

ca temperatură percepută,

şi care este extrem de confortabilă.

Oamenii se vor simţi chiar bine

într-un astfel de mediu, în aer liber.

Dar ce presupune asta?

Dacă ne uităm strict la ce se întâmplă,

vedem că temperatura e prea ridicată.

Dacă implementăm cel mai bun design arhitectural,

și cele mai bune calcule de inginerie și climatizare,

nu câştigăm prea mult.

E nevoie de un sistem activ.

Trebuie, de exemplu, să introducem

tehnologie de răcire radiantă,

şi trebuie să o combinăm

cu aşa-numitul concept de "soft-conditioning".

Cum facem asta pe un stadion?

Stadionul are puţine elemente

care creează acel

confort în aer liber.

În primul rând e vorba de umbră.

Ea trebuie să protejeze oamenii

care stau în soare puternic

şi vânt cald.

Dar asta nu e tot ce trebuie făcut.

Trebuie să folosim

sisteme active.

În loc să suflăm un uragan

de aer rece prin stadion,

putem folosi tehnologie

radiantă de răcire,

asemănătoare încălzirii prin pardoseală,

unde ţevi de apă trec pe sub podea.

Folosind pur și simplu apa rece

care trece prin ţevi,

se poate elibera căldura

care e absorbită în timpul zilei

în stadion,

aşa încât să creezi confort,

iar apoi, adăugând aer uscat

în loc de aer răcit,

spectatorii şi jucătorii îşi vor putea

regla nevoile individuale de confort,

pentru a-şi echilibra

energia proprie.

Îşi pot ajusta şi găsi

confortul de care au nevoie.

Vor fi probabil 12 stadioane,

dar există

32 de terenuri pentru antrenament

unde fiecare ţară în parte

se va antrena.

Am aplicat acelaşi concept:

umbrim zona de antrenamente,

cu un umbrar împotriva vântului,

şi apoi folosim iarba.

Gazonul udat natural

e o bună sursă de răcire

şi stabilizare a temperaturii,

la fel și folosirea aerului dezumidifiat

pentru a crea confort.

Însă, chiar cel mai bun design pasiv

n-ar fi de folos.

Avem nevoie de sisteme active.

Cum realizăm asta?

Ideea noastră pentru licitație a fost următoarea:

100% răcire solară,

bazată pe ideea că vom folosi

acoperişul stadionului,

vom acoperi acoperişul

cu module solare fotovoltaice.

Nu împrumutăm energie

din trecut.

Nu folosim energie fosilă.

Nu împrumutăm energie

de la vecini.

Folosim energie pe care o putem culege

pe acoperişurile noastre şi, de asemenea,

pe terenurile de antrenament,

care vor fi acoperite cu membrane

largi şi flexibile, şi vom vedea

în anii următori o industrie

care va produce

module fotovoltaice flexibile,

oferind posibilitatea umbririi

împotriva soarelui puternic

şi producând energie electrică în acelaşi timp.

Această energie e acum colectată

pe tot parcursul anului,

trimisă în reţea,

și înlocuieşte combustibilii fosili din reţea,

iar când e necesară

pentru răcire

o luăm din reţea

şi folosim energia solară

pe care am introdus-o în reţea,

și o luăm din nou la nevoie,

pentru răcire solară.

Pot face asta în primul an

iar în următorii 10 ani

o voi amortiza,

iar în următorii 20 de ani,

această energie necesară

Campionatului Mondial în Quatar,

în următorii 20 de ani,

aceasta va intra în reţeaua Quatar-ului.

Aşa că - (Aplauze)

Vă mulţumesc foarte mult. (Aplauze)

Asta nu e de ajutor doar pentru stadioane.

O putem folosi

şi în alte piețe în aer liber şi pe străzi,

şi am lucrat la

Oraşul Viitorului

în Masdar,

din Abu Dhabi, Emiratele Arabe Unite.

Am avut plăcerea să lucrez la

piaţa centrală.

Aceeaşi idee a fost folosită și acolo

pentru a crea condiţii în aer liber

care să fie percepute

ca fiind confortabile.

Oamenii preferă să meargă acolo

decât să intre într-un mall,

care e răcorit şi răcit.

Am vrut să creăm

un spaţiu în aer liber

care să fie atât de confortabil

încât oamenii să meargă acolo

la amiază devreme, chiar și în aceste luni

fierbinţi şi însorite de vară,

iar ei să se simtă bine

şi să petreacă timp cu familiile. (Aplauze)

Același concept:

umbrire contra soarelui,

protecție contra vântului,

şi folosirea avantajului dat de

soarele pe care-l poţi "recolta"

pe suprafața ocupată.

Ce superbe umbrele.

Aş vrea să vă încurajez

să daţi importanţă

comfortului vostru termic,

mediului vostru termic,

la noapte şi mâine,

şi dacă vreţi să aflaţi mai multe

despre asta,

vă invit să ne vizitaţi site-ul.

Am uploadat un calculator

foarte simplu pentru temperatura percepută

unde poţi verifica

ce confort exterior ai.

Şi sper că

împărtăşiţi ideea că,

dacă inginerii şi designerii

pot folosi toţi

aceşti parametrii climatici diferiţi,

vor putea crea

condiţii în aer liber

foarte bune şi confortabile,

pentru a modifica percepția noastră termică

astfel încât să ne simţim confortabil

în aer liber,

şi putem face asta

cu cel mai bun design pasiv,

folosind totodată sursa energetică

care este la îndemână în Quatar,

soarele.

(Aplauze)

Vă mulţumesc foarte mult. (Aplauze)

Shukran. (Aplauze)