Эр-Рияд, один из самых жарких городов на планете, может стать ощутимо прохладнее — на 8 °F (4,5 °C). Учёные из Университета Нового Южного Уэльса (Сидней) совместно с Королевской комиссией Эр-Рияда разработали комплексную стратегию, которая не только уменьшает температуру в городе, но и снижает энергопотребление на 16-35 %.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Cities и демонстрируют, как сочетание передовых технологий способно изменить климатическую среду даже в условиях пустыни.
Эр-Рияд, столица Саудовской Аравии, расположен в центре пустыни и считается одним из самых жарких мест мира: летом температура там часто превышает 50 °C.
"Ограниченное количество зелёных насаждений и большие искусственные поверхности, такие как асфальт и бетон, удерживают тепло, из-за чего температура продолжает расти", — объясняет профессор Маттеос (Мат) Сантамурис, заведующий кафедрой высокоэффективной архитектуры Университета Нового Южного Уэльса.
Дополнительное тепло дают автомобили, кондиционеры и промышленные предприятия, создавая эффект "теплового купола". На фоне изменения климата и урбанизации этот эффект усиливается.
Исследователи предложили многоуровневую стратегию, включающую:
использование суперпрохладных строительных материалов с высокой отражающей способностью;
озеленение улиц и дворов с увеличением числа орошаемых деревьев;
модернизацию энергосистем и улучшение теплоизоляции зданий.
"Этот проект демонстрирует, какое огромное влияние могут оказать передовые технологии и методы борьбы с жарой на снижение перегрева и улучшение качества жизни", — говорит профессор Сантамурис.
| Показатель | До внедрения | После внедрения |
|---|---|---|
| Средняя температура летом | 50 °C | 45,5 °C |
| Энергопотребление на охлаждение | 100 % | 65-84 % |
| Количество зелёных насаждений | Около 50 % от нормы | Увеличено в 2 раза |
| Тепловой комфорт жителей | Низкий | Повышенный |
Учёные смоделировали климат и энергопотребление 3323 зданий в районе Аль-Масиаф Эр-Рияда. Они протестировали восемь сценариев снижения температуры. Лучшие результаты показала комбинация суперпрохладных материалов и интенсивного озеленения:
Снижение температуры воздуха — на 4,5 °C (8,1 °F);
Экономия энергии на охлаждение — до 16 %;
Потенциал модернизации зданий — до 35 % снижения потребности в кондиционировании.
Специальные покрытия для крыш и фасадов отражают солнечные лучи, уменьшая нагрев поверхности. Эти материалы разработаны Лабораторией высокоэффективной архитектуры в Сиднее и уже применяются в пилотных проектах в жарких странах.
Внедрить светлые и отражающие покрытия для крыш и дорог.
Увеличить количество зелёных зон с системами капельного орошения.
Модернизировать здания: теплоизоляция, энергоэффективные окна, "холодные крыши".
Сократить выброс тепла от транспорта и кондиционеров.
Оптимизировать энергосистемы с помощью солнечных панелей и "умных" сетей.
Ошибка: использовать неорошаемые растения для озеленения.
Последствие: эффект обратный ожидаемому — нагрев воздуха.
Альтернатива: сажать орошаемые деревья с высокой испарительной способностью.
Ошибка: применять только одну технологию охлаждения.
Последствие: локальный эффект, не влияющий на климат города.
Альтернатива: сочетать материалы, озеленение и энергомодернизацию.
Ошибка: игнорировать влияние архитектуры.
Последствие: низкая эффективность охлаждения.
Альтернатива: проектировать здания с учётом отражения тепла и вентиляции.
По расчётам, модернизация зданий и внедрение "холодных" технологий в Эр-Рияде сократят потребление электроэнергии на треть. Это не только снизит нагрузку на энергосистему, но и уменьшит выбросы углекислого газа, поддержав цели устойчивого развития.
"Снижение температуры помогает улучшить тепловой комфорт, снизить загрязнение и повысить производительность труда", — отметил профессор Сантамурис.
| Параметр | Плюсы | Минусы |
|---|---|---|
| Снижение температуры | Повышает комфорт и снижает риски тепловых ударов | Требует больших инвестиций |
| Экономия энергии | Уменьшает нагрузку на электросети | Необходима модернизация инфраструктуры |
| Озеленение | Улучшает качество воздуха | Требует постоянного полива |
| Новые материалы | Долговечные и эффективные | Дороже традиционных покрытий |
Можно ли использовать эту стратегию в других городах?
Да, особенно в жарких и сухих климатических зонах — Ближний Восток, Северная Африка, юг США.
Сколько времени займёт реализация программы?
Планирование и внедрение займут несколько лет, но эффект начнёт ощущаться уже после первых этапов.
Как жители почувствуют разницу?
Температура на улицах снизится, кондиционеры будут работать реже, а воздух станет чище.
Миф: жару можно победить только кондиционерами.
Правда: архитектурные решения и зелёные зоны эффективнее и экологичнее.
Миф: охлаждение города слишком дорого.
Правда: экономия на энергии быстро компенсирует затраты.
Миф: растения не выживают в пустыне.
Правда: правильно подобранные и орошаемые виды создают стабильный микроклимат.
1990-е годы: начало исследований городской жары и тепловых островов.
2010-е: разработка суперпрохладных материалов.
2025 год: создание первой масштабной программы охлаждения города в Эр-Рияде.
Комбинация технологий способна снизить температуру Эр-Рияда на 8 °F (4,5 °C).
Энергопотребление при охлаждении зданий уменьшится на 16-35 %.
Проект станет крупнейшим в мире городским планом по борьбе с жарой.
Охладить пустынный мегаполис — задача, требующая науки, технологий и природы. Эр-Рияд может стать примером того, как даже самый жаркий город способен дышать легче.