2023-ban Budapesten átfogó hőkamerás vizsgálatot végeztek annak elemzésére, hogy a város különböző elemei hogyan járulnak hozzá a város hőterheléséhez. Egy mobiltelefonra rögzített Flir One kamerával részletes hőképeket készítettünk, hogy azonosítsuk a városi hőforrásokat és a lehetséges hűtési megoldásokat. Ez a blogbejegyzés a vizsgálat legfontosabb eredményeit mutatja be, kiemelve a városi hőforrásokat és a város hűtésére vonatkozó lehetséges megoldásokat.
A légkondicionáló berendezések hőhatása
Budapest szívében, az Erzsébet- és Terézvárosban nyáron nagyon meleg van. A hőképek azt mutatják, hogy az épületek utcára néző oldalán található spot légkondicionálók kültéri egységei nagy mennyiségű hőt bocsátanak ki a városi környezetbe.
A hőkamera mérései azt mutatják, hogy a légkondicionáló egység hőforrás, a hőmérséklet eléri az 56,8 °C-ot. A környező területek hűvösebbek, de a hőmérséklet még így is magas, 35,4 °C és 42,7 °C között mozog, ami jelentősen magasabb a környezeti hőmérsékletnél. Ez azt mutatja, hogy az egység által kibocsátott hő hatással van a környező területre, és hozzájárul a szélesebb körű városi hősziget-hatáshoz.
Ha ezeket a berendezéseket utca szintjén helyezik el, hőterhelést okozhatnak az arra sétáló embereknek. A forró levegő helyi hőpontokat hoz létre, ami kellemetlen érzést okoz mindenkinek, aki a közelükben sétál. Ez komoly probléma a sűrűn beépített városi területeken, mint például Erzsébetváros, ahol a hely korlátozott, és a légkondicionáló berendezéseket gyakran a járdák közelében helyezik el.
A rendkívüli hőségben az egyéni légkondicionáló berendezések helyett számos alternatíva áll rendelkezésre, amelyek hatékony hűtést biztosítanak, miközben csökkentik a környezeti hatást.
- A passzív hűtés lényege, hogy a tervezés és az építészeti technikák segítségével, mechanikus rendszerek használata nélkül tartják alacsony a beltéri hőmérsékletet. A hűvös levegő beengedése éjszaka és a redőnyök vagy árnyékolók használata nappal kiváló módszerek a hőmérséklet csökkentésére. Tanulmányok kimutatták, hogy ezek a módszerek akár 14 °C-kal is csökkenthetik a beltéri hőmérsékletet, és akár 80%-kal is csökkenthetik a légkondicionálók terhelését.
- A tetőn és a falakon elhelyezett növények segítenek hűteni az épületeket, mivel csökkentik a felületi hőmérsékletet és természetes szigetelést biztosítanak, így kevesebb mechanikus hűtésre lehet szükség.
- Az épületek megfelelő szigetelésével és tömítésével megakadályozható a hő bejutása, így nem kell annyira támaszkodni a légkondicionálásra.
- A távhűtés egy olyan módszer, amellyel több épületet lehet hűteni egy központi helyről. A hűtött víz szigetelt föld alatti csöveken keresztül jut el a helyiségekbe, és ennek a módszernek számos előnye van. A távhűtési rendszerek akár 50%-kal is csökkenthetik az energiafogyasztást és a kibocsátást a hagyományos légkondicionáló berendezésekhez képest, mert kihasználják a méretgazdaságosságot és a hűtési igények sokféleségét.
Városi parklet hűtőhatása
Hogyan marad hűvös egy városi parklet?
Budapesten a nyári hőség nagyon intenzív. A fenti képek azt mutatják, hogy egy virágcserép vagy parklet hogyan befolyásolhatja a felületek hőleadást. A képeken egy színes formákkal és virágcserepekkel díszített járda és egy csupasz, kőburkolatú járda látható. A méréseket egy forró, napsütéses napon, árnyékban végezték.
A környező kőburkolat 34,4 °C-ra melegedett, míg a virágcserepekkel és színes burkolattal ellátott területeken alacsonyabb hőmérsékletet mértek: a virágcserepek és a zöld burkolat mellett 24,2–28,4 °C-ot, a színes burkolaton pedig 30,5 °C-ot.
Bár egy virágcserép vagy egy kis színes burkolat nem csökkenti drasztikusan az utca teljes hőtermelését, enyhén hűvösebb zónákat hozhat létre. Több ilyen létesítmény elhelyezése a városi területeken kellemesebbé és hűvösebbé teheti a légkört, ami javítja a városlakók életminőségét.
Ezek a területek a párolgás révén is elősegítik a természetes hűtést. A burkolatokban fényvisszaverő vagy világos színű anyagok használata tovább fokozhatja a hűtőhatást, mivel ezek az anyagok kevesebb hőt nyelnek el, mint a hagyományos sötét aszfalt.
A nyitott kapuk hűtő hatása
A természetes szellőzés fontos szerepet játszhat az utcák magas hőmérsékletének csökkentésében. A fenti hőképek egy jelenséget mutatnak: hűvösebb levegő áramlik ki egy nyitott pincéből és egy lakóház belső udvaráról, hűvösítve a környező területet.
A hőkamera rögzíti a hőmérséklet-különbségeket az épület és a pince nyitott ablakának környéke között, lehetővé téve a hűvösebb levegő áramlását ezekből a terekből, és a forró levegő helyettesítését. A hőmérsékletmérések azt mutatják, hogy a nyitott pinceablak körüli hőmérséklet csak 27,7 °C, míg a környező falak hőmérséklete meghaladja a 32,2 °C-ot. Ez a hűvösebb levegő elősegíti a természetes szellőzést és a levegő áramlását az utca szintjén, így kényelmesebb mikroklímát teremt.
A nyitott ablakokon/kapukon keresztül történő természetes szellőzés csökkentheti a városi hősziget hatást. Ezenkívül a zöld infrastruktúra, például fák, zöldtetők és élő falak beépítése tovább hozzájárul a hűtéshez azáltal, hogy árnyékot biztosít és elősegíti a párolgási hűtést.
Ez a módszer különösen fontos eszköz lehet sűrűn beépített városi területeken, mint például Erzsébetváros vagy Terézváros.
A locsolás hatása a felmelegedett burkolatra
A budapesti nyári napon a járdák nagyon felforrósodhatnak. Néhány lakos és vállalkozás vízpermetet használ a hűsítésre. De vajon ez valóban hatékony, és van-e jobb megoldás? Egy nagyon forró napon hőképet készítettünk Erzsébetvárosban.
A képek a vízzel permetezett és a nem permetezett járdák hőmérsékletét mutatják.
A hőképek azt mutatták, hogy a vízzel permetezett járda hőmérséklete jelentősen alacsonyabb volt. A vízzel nem permetezett területeken a járda hőmérséklete 46,8 °C és 50 °C között volt. A hőképek azt mutatják, hogy a vízzel permetezett járda körülbelül 10 fokkal hidegebb.
Öntözés után a burkolat gyorsan lehűl, de a hatás nem tartós. A víz elpárolgásával a burkolat ismét felmelegszik. Hosszú távon tehát ez nem oldja meg a túlmelegedett utcák problémáját. Hatékonyabbak lehetnek más intézkedések, például árnyékolás, világos színű burkolat használata és növények ültetése.
A városi padok hője
A közvetlen napfénynek kitett pad veszélyesen felforrósodott. Annak ellenére, hogy fából készült és zöld növényzet veszi körül, a hőkamera azt mutatja, hogy a pad felülete akár 63,9 °C-os hőmérsékletet is elérhet. A pad hűvösebb részei is jelentősen felmelegedtek, a hőmérséklet 53,7 °C és 50,5 °C között mozog.
A városi tárgyak, mint például a padok, járdák és épületek felületei elnyelik és sugározzák a hőt, hozzájárulva ezzel a városlakók által tapasztalt általános hőterheléshez. A járművek, légkondicionálók és egyéb gépek is hőt bocsátanak ki, tovább növelve a városi hőmérsékletet.
Hőhullámok idején a hűvös és árnyékos pihenőhelyek rendelkezésre állása elengedhetetlen a lakosság egészségének és kényelmének szempontjából. A hőképen jól látható a nyári városi élet egyik kritikus aspektusa: a hőcsökkentés érdekében gondos tervezésre és kialakításra van szükség. A padok és más városi berendezési tárgyak elengedhetetlenek a jó közérzethez, de árnyékolásukat és anyagukat gondosan meg kell tervezni, hogy ne váljanak kényelmetlenség forrásává.
A parkoló autók hője
A fenti hőképek egy fontos, de gyakran figyelmen kívül hagyott városi hőforrást mutatnak: a parkoló autókat. A hőkamera egy parkoló autót és teherautót rögzített, amelyek nagy mennyiségű hőt sugároznak az aszfaltra. Az autó hőmérséklete riasztó adatokat mutat: a karosszéria hőmérséklete eléri a 61,0 °C-ot, míg a többi rész hőmérséklete 58,6 °C, illetve 58,3 °C. A teherautó karosszériájának hőmérséklete körülbelül 71 °C.
Ezek a magas hőmérsékletek azt jelzik, hogy a parkoló autók erős hőforrásokká válnak, ami jelentősen befolyásolja a járókelők hőkomfortját. A probléma még súlyosabb, ha az autók parkolnak, vagy a járművezetők a légkondicionálás miatt járva hagyják a motorokat. Ez utóbbi nemcsak több hőt bocsát ki, hanem a légszennyezéshez is hozzájárul.
A járdától távolabb eső parkolóhelyek kijelölése csökkentheti a járművek által generált hő közvetlen hatását. Ugyanakkor fontos ösztönözni a járművezetőket, hogy parkoláskor állítsák le a motorjukat, hogy csökkentsék a felesleges hő kibocsátást és javítsák a levegő minőségét.
A falak hője
Ezek a képek egyértelműen bemutatják, hogy a külső falak színe milyen jelentős hatással lehet egy épület hőteljesítményére. A bal oldali, világosabb színű homlokzatú épület felületi hőmérséklete 41,1 °C. Ezzel szemben a jobb oldali, sötétebb homlokzatú épület sokkal magasabb hőmérsékletet, 50,4 °C-ot és 49,9 °C-ot ér el. A felületi hőmérséklet különbsége közvetlenül összefügg a fal színének a napenergia elnyelésére vagy visszaverésére való képességével. A világosabb színek, mint például a bal oldali épületen, nagyobb napenergia-visszaverő képességgel rendelkeznek, és így kevesebb hőt nyelnek el a napból.
Az épület homlokzatának anyaga és szigetelési tulajdonságai szintén döntő tényezők a hőteljesítmény meghatározásában. A megfelelő szigetelés megakadályozza a hő bejutását az épület belsejébe, csökkentve ezzel a légkondicionálás szükségességét és javítva az általános energiahatékonyságot.
Ezek az eredmények szélesebb körű következményekkel járnak a városi hősziget-hatásra nézve, amelynek következtében a sötét színű épületekkel és rossz szigeteléssel rendelkező városokban a hőmérséklet jelentősen magasabb lehet, mint a környező vidéki területeken.
A városi hősziget-hatás enyhítésére és az épületek energiahatékonyságának javítására néhány fontos stratégia a következő:
- Világos színű, magas fényvisszaverő anyagok használata az épületek homlokzatain és tetején
- Zöldtetők és zöldfalak beépítése a növényzet és a párolgási hűtés növelése érdekében
- A szigetelés és a légzárás javítása az épületburkolaton keresztül történő hőátadás csökkentése érdekében
- Több fa ültetése és a városi zöldterületek növelése az árnyékolás és a párolgási hűtés érdekében