Системи за мъгла понижават температурата в централни части на градовете. Могат ли да заработят и у нас?
- Градовете се нагряват значително повече от околните райони заради ефекта „градски топлинен остров“: бетонът, асфалтът и сградите задържат топлина и повишават температурите в централните части.
- Японски градове използват системи за суха охлаждаща мъгла за търговски улици, площади и гари. Те създават т.нар. „охлаждащи коридори“ за пешеходци по време на горещи вълни и много високи температури.
- Технологията за охлаждане се използва през летните дни при температури над 28–30°C в Япония, най-често в най-горещите часове, като могат да понижат усещаната температура с приблизително 2–3°C.
- Тези системи са модерна версия на традицията „Учимидзу“ – поливане на улици с вода за естествено охлаждане, която днес е адаптирана чрез технологии и автоматизация.
- По-сухият климат в България предполага, че японските практики ще са дори по-ефективни у нас, тъй като изпарението е още по-интензивно.
Горещият летен сезон предстои. Все още се радваме на пролетното слънце, но след месец-два ще започнем да търсим сянка и начини да избягаме от горещината. Много хора познават спасителното усещане от лека водна мъгла в горещ ден – кратко облекчение от фините капчици във въздуха. В Япония обаче това не е просто удобство, а реално градско решение, използвано в обществени пространства, за да направи жегата по-поносима. Въпросът е – може ли това да работи и в българските градове?
В контекста на нарастващите горещи вълни и задълбочаващия се ефект на градския топлинен остров, българските градове все повече се нуждаят от практически, приложими и ефективни мерки. Затова е важно да се обръщаме към доказани международни примери, които могат да бъдат адаптирани към местния контекст.
Япония е ценен източник на решения за справяне с климатичните промени, тъй като съчетава дългогодишни традиции, технологични иновации и последователни политики за адаптация към климатичните предизвикателства.
Системите за суха мъгла за градско охлаждане са решение, което се прилага широко в японските градове и доказва своята ефективност при екстремни горещини. Те са сравнително достъпна и лесна за внедряване технология, която може значително да подобри микроклимата в градските пространства и да направи ежедневието ни през летните дни по-приятно, но и по-безопасно.
2–3°C по-ниски температури: как фината мъгла охлажда града
Системите за мъгла са технологични решения за охлаждане на открити пространства. Разпръскването на вода се случва под високо налягане и така създава микрокапчици, които бързо се изпаряват във въздуха.
Ключовият принцип е свързан с физиката на изпарението: когато водата се изпарява, тя „изтегля“ топлина от околната среда. Това води директно до понижаване на температурата на въздуха, намалява усещането за топлина и подобрява термичния комфорт.
Може ли едно толкова просто решение да промени усещането за топлина в града?
Тези системи са особено важни в контекста на климатичните промени и зачестяващите горещи вълни. В градовете бетонът, асфалтът и сградите задържат топлина и това води до ефекта „градски топлинен остров“. В такива условия температурите в централните части могат да бъдат с няколко градуса по-високи от околните райони.
Технологиите за мъгла действат като бърза, сравнително евтина и гъвкава мярка за адаптация към тези условия.
Тази система може да понижи температурата с 2–3°C и в същото време е доста икономична: тя използва около 20 пъти по-малко енергия от конвенционалните климатични системи.
Добре дошли в Япония: Охладени още на перона
В последните години Токио, Осака и други японски градове активно внедряват системите за мъгла като решение за справяне с екстремните летни горещини. Там тези системи не са изолирано решение, а част от цялостна политика за борба с ефекта на градския топлинен остров.
В Япония вече е обичайна практика на пероните и входовете на железопътните станции да има системи за охлаждане, за да намалят топлинния стрес за пътниците.
Те са част от ежедневната градска среда – използват се както в транспортна инфраструктура, в туристически и търговски зони, така и цялостно в обществените градски зони.
Технологията вече се използва широко за защита на пешеходците на обществени пространства, например на търговски улици в райони като Шибуя в Токио, около гари и на открити площади. В някои случаи те са постоянни градски инсталации, а в други – се активират само при горещи вълни.
Снимка на Transly Translation Agency/ източник Unsplash
С какво е различна японската градска мъгла?
Системата е разработена в сътрудничество между индустрията и академичните среди, а целият проект е ръководен от проф. Макото Цуджимото от университет Нагоя.
Проф. Цуджимото обяснява, че „сухата мъгла е заместител на охлаждащия ефект на растенията чрез транспирация“. Затова количеството разпръсквана вода е оптимизирано да съответства на естественото изпарение от дървета. В Токио, Осака и Киото се използва и рециклирана вода, което прави решението устойчиво.
Системата за охлаждане с градска мъгла има 3 основни цели:
– намаляване на ефекта на градския топлинен остров
– енергийна ефективност
– подобряване на летния комфорт
Въпреки че по-фина мъгла може да се постигне чрез по-високо налягане, това води до значително по-голяма енергийна консумация. Сухата мъгла решава този проблем чрез оптимизиран баланс между налягане и размер на капките. Ключът е именно балансът между енергийна ефективност и финост на мъглата.
Технологията се отличава с няколко ключови характеристики, които я правят по-ефективна и по-устойчива.
- Интелигентно управление – системите често използват сензори за температура, влажност и вятър, както и метеорологични прогнози, за да се включват само когато има нужда.
- Автоматизация и оптимизация – в някои случаи се прилагат базови алгоритми или елементи на изкуствен интелект, които подобряват работата им и намаляват разходите.
- Фини водни капчици – създава се изключително фина мъгла, която се изпарява почти веднага и не мокри повърхностите. Това позволява използването ѝ дори в най-натоварените градски зони.
Осака, снимка на Abe Na/ източник Unsplash
Охлаждащи коридори в Осака
Един от примерите не случайно идва от Осака – град, характеризиращ се с много високи летни температури. Там мъгловата система, използвана в зоната „Life Park“ на изложението Osaka–Kansai Expo, създава осезаем охлаждащ и освежаващ ефект.
В Осака тези технологии продължават да са обект на научни изследвания, но и са част от интегрирани градски политики. Проучванията доказват, че те могат значително да намалят температурата в полуотворени градски пространства и да бъдат ефективен инструмент срещу градски топлинен остров.
Освен това те могат да се използват в комбинация със сенници и зеленина, за да се създадат така наречените „охлаждащи коридори“ – улици, зони и отворени пространства, в които пешеходците се движат комфортно дори при високи температури.
Киото, където природа и технологии работят заедно
В Киото система за суха мъгла често се комбинира с конструкции, обрасли с глициния – увивно растение, което създава гъста естествена сянка. От една страна тази естествена сянка намалява прякото слънчево греене и загряването на настилките и въздуха. От друга страна системата за суха мъгла създава изпарително охлаждане, при което фините водни капчици се изпаряват и понижават температурата на околния въздух. Заедно тези два механизма имат двоен охлаждащ ефект през горещите дни.
Когато старите практики срещнат новите технологии
Това модерно решение има дълбоки културни корени. В Япония от векове съществува традицията „Учимидзу“ – ръчно поливане на улици и дворове с вода с цел охлаждане в горещите дни. Днес тази проста привичка е превърната в модерна технология: автоматизирани системи разпръскват фина мъгла, управлявана от сензори и метеорологични данни.
Подобни практики не са напълно чужди и за България. В миналото хората също са поливали дворове и улици в горещините, за да намалят нагряването на настилките и да създадат по-прохладна среда.
Разликата днес е, че това знание може да бъде приложено в много по-голям мащаб – чрез технологии и интегрирано градско планиране.
Каква е климатичната ситуация в България?
През последните десетилетия се наблюдава устойчиватенденция към затопляне в България, която се изразява в по-високи средни температури, по-чести и интензивни горещи вълни и засилване на екстремните климатични явления. Тези процеси са особено изразени в градските територии, където се проявява ефектът на градския топлинен остров.
В План за действие за устойчива енергия и климат (ПДУЕК) на Столична община, както и в плановете на други общини в България, са заложени мерки за облекчаване на ефекта на градския топлинен остров. Сред тях могат да се включат именно решения като системите за суха мъгла за градско охлаждане, които допринасят за понижаване на температурите и подобряване на микроклимата в публичните пространства.
Показателен пример е София: на 22 август 2018 г. в 21:00 ч. температурите в централните, плътно застроени части достигат 28–29°C, докато в по-зелените периферни зони са около 20–23°C – отчита се разлика от 6–8°C (Фиг. 1). Това ясно показва как застрояването, липсата на зеленина и натрупаната през деня топлина променят градския микроклимат.
Фигура 1: 2D визуализация на София, показваща въздействието на градския топлинен остров в 21 ч. през август 2018 г./ Източник
Нужни са решения, които действат както дългосрочно, повече зелени площи и по-добро планиране, така и бързо и локално, като охлаждащи настилки и системи за водно охлаждане.
Приложение на охлаждащи системи в България
Системите за охлаждаща мъгла могат да се прилагат именно в такива натоварени градски зони – открити пространства с голям поток от хора и силно слънчево греене, като площади, търговски улици, спирки и зони около обществени сгради. Там ефектът от подобна мярка ще бъде най-осезаем както за жителите, така и за посетителите на града.
В София например подходящите локации са булевард „Витоша“, площад „Славейков“ и пространствата около НДК. Това са зони с интензивен пешеходен трафик, малко естествена сянка и значителни площи от нагряващи се настилки, което ги прави особено уязвими в летните горещини.
Бул. Витоша в летния сезон, София / фотография на Serenay Bayar/ източник Unsplash
Пловдив е добре познат с интензивните си летни горещини. Макар да е изключително привлекателен за разходки и туризъм, през най-топлите месеци както жителите, така и посетителите търсят начини да избегнат топлината. Подходящи места за охлаждащи системи са квартал „Капана“, главната улица и районът около Римския стадион. В днешно време в най-горещите часове тези иначе оживени пространства осезаемо се обезлюдяват. Въвеждането на подобни решения може да направи престоя по-комфортен и да запази градския живот активен през целия ден.
Старият град в Пловдив, снимка на Михаил Димитров/ източник Unsplash
Във Варна подходящите локации за системи с мъгла са пешеходната зона в центъра, входовете към Морската градина и крайбрежните алеи. Въпреки близостта до морето, градската среда също задържа топлина, особено в безветрени дни.
Баланс между ефективност и среда
Въпреки потенциала си за подобряване на градския микроклимат, системите за суха мъгла изискват внимателно съобразяване с местните условия и добри практики при внедряване.
От съществено значение е оптималното управление на водата, особено при ограничени ресурси. Правилното проектиране на системите спрямо специфичните характеристики на пространствата в българските градове също е ключово.
Ефективността им може да бъде ограничена при висока атмосферна влажност или неподходящо разположение. Необходимо е също да се осигури надеждна експлоатация чрез редовна поддръжка и наблюдение, както и да се избегнат нежелани ефекти като прекомерно овлажняване на настилките или дискомфорт за пешеходците.
Важно е тези решения да бъдат интегрирани координирано с други мерки за охлаждане, като озеленяване, сенчести зони и устойчиви градски материали, за да се постигне максимален ефект.
Въвеждането на системи за охлаждаща мъгла е практичен и сравнително лесен за реализиране подход, който може значително да намали усещането за топлина и да направи публичните пространства по-привлекателни. Когато се комбинира с дългосрочни мерки като озеленяване и устойчиво градско планиране, този тип технология може да се превърне във важна част от адаптацията на градовете. По този начин градските центрове няма да бъдат функционални пространства, а комфортна и жива среда, която остава достъпна и приятна дори в най-горещите дни.
Aвтор: Д-р инж. Лидия Витанова / Климатека
Д-р инж. Лидия Витанова е изследовател в GATE институт, директор и основател на японската неправителствена организация KyoLink, част от авторския екип на Климатека. Тя е доктор по климатология и инженер-еколог, активно занимаваща се в сферите на градския климат и топлинните острови, с екология и опазване на околната среда, възобновяема енергия и интелигентни технологии. Завършила е магистратура в МГУ Св. Иван Рилски, София, специалност “Екология и опазване на околната среда”. Защитила е докторантура в Цукубски Университет в Япония, специалност “Климатология”. Автор е на многобройни международни научни публикации, свързани с градски климат, моделиране и градско планиране. Участвала е като лектор в различни конференции в Европа, Азия и Америка.
