Dopady teplotních extrémů se dají ve městech ovlivnit urbanistickými zásahy. Některé ze strategií na boj s vedry testují také vědci z ČVUT v Praze a mají pozitivní výsledky. Stavební úpravy, které by dokázaly ochladit rozpálené ulice, se však zatím používají málo. „Stavební průmysl patří k těm nejkonzervativnějším,“ vysvětluje Lukáš Ferkl, ředitel Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT v Praze.
doc. Ing. Lukáš Ferkl, Ph.D.
Lukáš Ferkl, ředitel Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT.
Vystudoval kybernetiku na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze, kde v roce 2007 získal doktorát v oboru řídicí technika a robotika. Na domovské fakultě působil i v následujících letech jako vědecko-výzkumný pracovník se zaměřením na oblasti pokročilé regulace, modelování a automatizace. V lednu 2013 se stal ředitelem Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT v Praze. Kromě manažerské práce vede postgraduální studenty a je i nadále aktivní v národních i mezinárodních výzkumných projektech.
Jakými zásahy se dají ochladit přehřátá města?
Pokud se bavíme o boji s přehříváním, tak obecně řečeno města ochlazuje voda, například řeky nebo kašny. To je jeden z mechanismů. Dalším nástrojem je plánovat města tak, aby se moc nezahřívala sama o sobě. Je například dobré nestavět budovy, které absorbují hodně slunečního světla. Problém je třeba černá barva. Když je střecha pokrytá térovým papírem, dokáže se její povrch rozpálit i na teplotu vyšší než devadesát stupňů. Bílý kačírek se přitom rozpálí jen na šedesát stupňů. Zelené střechy jsou jedním z nástrojů, které se k ochlazování měst dají použít. Spadají vlastně do obou kategorií. Jde o práci s vodou i architekturou zároveň. Stromy, trávníky a zelené plochy obecně ochlazují své okolí tím, že se z nich odpařuje voda. Teplota zelené střechy díky tomu nepřesáhne čtyřicet stupňů.
Jak ten mechanismus vlastně funguje?
Rostliny potřebují samy sebe ochlazovat podobně, jako se člověk ochlazuje pocením. Rostliny se sice v pravém slova smyslu nepotí, ale svými póry vylučují vodu a tím ochlazují sebe i své okolí.
Mluvíme o tom, že města ochlazuje voda. Zároveň však kromě vysokých teplot řešíme i problém se suchem.
V dnešní době je důležité pracovat s deštěm. Když spadne najednou padesát milimetrů srážek, tak je to pro kanalizaci velký nápor. Zelená střecha přitom dokáže odtok prodloužit třeba o hodinu. Díky pomalejšímu odtoku má potom přebytečná voda mnohem více času na to, aby se vsákla a zůstala v půdě. Vodu je dobré ve městě zadržet, aby ho ochlazovala, i když zrovna neprší. K zadržení vody ve městě testujeme i další projekty. To je třeba koncept dešťové zahrady.
Na první pohled vypadá dešťová zahrada jako obyčejný trávník. V čem je jiná?
V podstatě funguje jako malé zakryté jezírko. Nahoře jsou rostliny a pod nimi je poměrně hluboký prostor na zachycení vody. Základem je štěrk a drenážní systém. Dešťová voda díky tomu nesteče po povrchu, ale rovnou se vsákne, dostane se do hlubších vrstev a neodteče pryč. Rostlinám se navíc daří díky podzemní zásobě, i když je sucho, a zároveň opět díky výparu ochlazují okolí. To je systém, který se dá použít třeba pod městským parkem, nebo se používá v některých rezidenčních oblastech místo příkopů.
Už na konci června nás trápily vysoké teplotní extrémy. Jak jsou na ně tuzemská města vlastně připravena?
Myslím si, že moc ne. Historicky jsou totiž u nás budovy stavěné pro jiné klima, než se kterým se aktuálně potkáváme. Město je možné postavit tak, aby bylo díky urbanismu odolnější vůči vysokým teplotám, ale to je tradice typická pro Středomoří nebo Blízký východ. Italové, Španělé nebo Arabové uměli města postavit tak, aby se bránila extrémnímu horku. Ve Spojených arabských emirátech je například město Mazdar. Je to moderní město, které je však vybudované na základě stovky let starých zkušeností. Domy se stavěly tak, aby byly co nejvíc ve stínu a dokázaly podporovat proudění vzduchu v ulicích. U nás k tomu nikdy nebyl důvod, města ve střední Evropě proto nejsou stavěná tak, aby zvládla změny, které teď zřejmě přicházejí.
A co tedy ve středoevropských městech způsobuje největší problémy?
Sluníčko (směje se, pozn. red.). Vždycky je to souhra několika faktorů. Typický problém jsou asfaltové plochy. Černý asfalt dokáže naakumulovat spoustu tepelné energie. Horko z něj potom sálá celou noc.
Viděl jsem teplotní mapy Prahy. Nejvyšší teploty jsou v centru a na periferiích se teploty snižují. Způsobuje problém tedy i hustota zástavby?
To je otázka. Úzké uličky historických center způsobují to, že jsou chodníky více zastíněné. Na chodníky nedopadají sluneční paprsky. A dvory jsou většinou zatravněné, a tak tolik nevadí, že jsou vystaveny slunečnímu svitu Takže historická centra jsou vlastně o něco odolnější.
Jenže pokud máte hustou zástavbu kancelářských budov, kde byl zvlášť v minulých letech velký tlak na cenu, a neřešilo se, co se třeba dá na střechu, tak tam pocítíte rozdíl. Takové budovy mají neuvěřitelnou schopnost akumulovat teplo a mají nízkou odolnost vůči extrémnějším teplotám. Na okrajích měst jsou zase budovy relativně daleko od sebe. Pokud je mezi nimi zeleň, město si s horkem poradí lépe.
Na druhou stranu panelové domy trpí stejnými problémy jako kancelářské budovy. Akumulují teplo a i když se venku ochladí, teploty uvnitř se drží vysoko. Beton se tepla těžko zbavuje. Takže neexistuje jednoznačná univerzální odpověď, jestli je situace pro obyvatele horší v centru nebo na okraji města. Jde skutečně o to, jakým způsobem se zástavba vybuduje, aby byla odolná.
Zeleň tedy není jediná strategie, jak s vysokými teplotami ve městech bojovat.
To je pravda. Důležitá je obecně volba materiálů. Jde o to vybrat takové materiály, které neakumulují teplo. Dobré je třeba dřevo, které akumuluje jen málo tepla, a dům se tolik nerozpálí. Dobré jsou světlé povrchy a také masivní stínění. To jsou třeba přesahy střech. Ulice ve starých středomořských městech jsou nejenom úzké, ale i hodně zastíněné. Pasivní prvky, jak ochránit města proti horkům, existují. Národy, které mají s podobným klimatem více zkušeností, je umí a my se je učíme.
Na jakou vzdálenost je vlastně chladivý efekt městské zeleně pro člověka citelný?
To se nedá přesně říci, protože působení je různé. Jednak cítíte přímý efekt. Pod stromem a v jeho okolí je jednoduše chladněji, zelené oblasti se ve dne nepřehřívají. Důležitý je však i efekt v noci. Zeleň totiž také – na rozdíl třeba od asfaltu – mnohem rychleji zchladne. Během spánku je tak k dispozici mnohem více studeného vzduchu a to je efekt, který dosáhne mnohem dál.
Takže vlivy jsou dva. Jeden je na venkovní prostředí a druhý na klima uvnitř budov. Jak se navzájem doplňují?
Uvedu příklad. Máme spřátelenou univerzitu, která působí v Ománu, a tam mají budovu postavenou tradičním způsobem. Podle srovnávacích testů je teplota uvnitř o dva až tři stupně nižší bez použití klimatizace, než je běžné u podobných budov stavěných standardní technologií. Pointa není v tom, že když přijdou čtyřicetistupňová vedra, tak teplotu srazíte na třicet stupňů, samozřejmě se však každý stupeň počítá. Když potom potřebujete použít klimatizaci, třeba i dva stupně dokážou znatelně snížit energetickou náročnost budovy. Vzduch je navíc příjemnější na dýchání, protože je díky zeleni vlhčí. Takže pozitivní efekt není jenom ve snížení teploty, ale v celkovém zlepšení prostředí.
Existují rostliny, které jsou ve snižování teploty efektivnější, než jiné?
To určitě ano. Kromě toho, že hrají roli jednotlivé druhy, je důležitý především typ zeleně. Obecně les funguje mnohem lépe než louka a louka je zase lepší než skalničky.
Je účinnější velký park, nebo menší ostrůvky zeleně?
Určitě jsou potřeba menší ostrůvky, ale velké parky mají také smysl. My se s tím pořád vlastně ještě učíme pracovat. Jsme totiž v úplně nové situaci. V posledním století nikdy nedošlo k tomu, že by se teploty šplhaly tak vysoko po tak dlouhou dobu. Největším problémem jsou právě velké plochy, které hodně tepla naakumulují a potom ho v noci vydávají. Typicky jsou to právě třeba velká parkoviště a široké silnice. A samozřejmě také necitlivě budované kancelářské budovy.
Proč se vlastně projekty na ochlazování měst nepoužívají častěji?
Myslím si, že si lidé stále ještě nechtějí připustit, že se s klimatem něco děje a nemají dlouhodobější investiční horizont. Svoji roli hraje určitě i to, že stavební průmysl patří k těm nejkonzervativnějším. Mění se málo a pomalu reaguje na změny, ke kterým dochází. Je navíc pravda, že povědomí o tom, že dochází k nějaké klimatické změně, a je potřeba tomu přizpůsobit styl stavění, před dekádou ještě nebylo. To, že v současné době dochází ke změně myšlení, je však vidět na drobnostech.
Dnes už jsou například standardem venkovní žaluzie, přesahy střech jsou častější a změna je i v použitých materiálech. Používají se častěji klimatizace, což má svá úskalí. Tak jak klimatizace na jedné straně chladí, na venkovní straně naopak hřeje. Na druhou stranu se dá však výhodně využít v kombinaci s fotovoltaickými panely. Energie se totiž nemusí draze ukládat. Když svítí slunce, jednotka využije vyrobenou elektřinu hned.
Není problémem i vysoká cena investice?
Třeba zelené střechy jsou v zásadě levné. Když děláte plochou střechu, tak stejně potřebujete použít vrstvy izolace, proto náklady na zelenou střechu nejsou nijak dramatické. Jsou dva typy zelených střech – intenzivní a extenzivní. Ty extenzivní jsou sice o něco méně účinné, ale zase nepotřebují žádnou údržbu. Je to směs hlavně různých skalniček; rozchodníků a netřesků. Může se zde sice objevit plevel, ale jakmile zasvítí ostřejší sluníčko, na rozdíl od skalniček nepřežije.
Intenzivní střechy jsou náročnější. Jsou to hlavně trávníky. Teoreticky si na střeše můžete nechat vyrůst celý les, samozřejmě budete potřebovat mnohem víc zeminy a to by se také projevilo na konstrukci a tím pádem i ceně budovy. Z testů nám zatím vychází, že vliv zelených střech jak na budovu, tak i na okolní klima je prokazatelný a relativně velký.
Jsou nějaké jednoduché způsoby, kterými může člověk sám přispět k ochlazování okolí?
Důležité je udržovat zeleň. Nevybetonovat si dvorek, ale mít tam alespoň trávník a třeba i strom. Dobré je také hospodařit s dešťovou vodou. Neodvádět ji přímo do kanálu, ale třeba ji pochytat do nádrží a využívat ji dál. Zalévat pitnou vodou je v současné situaci docela necitlivé. Když se efekty nasčítají, možná budeme ještě překvapení, jaký rozdíl to pro nás bude.