ÚSPORA ENERGIE
Města jsou největšími konzumenty energie
se všemi důsledky pro vyčerpávání energetických zdrojů i pro znečišťování
životního prostředí nejen ovzduší, ale i vody a půdy. Energetické hospodaření
měst má proto velký význam jak pro dosažení žádoucích úspor energie, tak i pro
kvalitu prostředí. To jsou však samostatné velmi rozsáhlé problémy, které zde
mohou být jen připomenuty.
Stejně jako existuje v přírodě a také ve městě koloběh vody, lze
hovořit u měst o metabolismu (koloběhu) energetickém. Veškerá do
města přicházející přírodní nebo člověkem vyrobená energie je v něm
využívána a nějakým způsobem přetvářena. Jen část však ve městě zůstává
vázána v jeho obyvatelích, stavbách a dalších hmotách nebo výrobcích. Značná
část se rozptyluje ve formě tepla a projevuje
se ohříváním městských hmot, prostorů i ovzduší, nebo odpařováním vody.
Odchází z města také ve formě odpadů z technologických procesů a z domácností.
Velký podíl energie je ve městech spotřebováván ve formě tepla, jehož
vznik je doprovodným projevem při většině ostatních způsobů využívání energie
ve městě. V mnoha případech se toto tzv. odpadní
teplo považuje spíše za nežádoucí, a proto je bez jakéhokoliv
využití vypouštěno nebo odváděno. K tepelným
ztrátám ovšem dochází také tam, kde je vznik tepla vlastním smyslem využití
energie. Je to způsobeno zejména špatnými izolačními vlastnostmi stavebních
konstrukcí objektů, jak o tom svědčí velké tepelné ztráty při vytápění
obytných domů.
Podle měření uniká nejvíce tepla někdy téměř 40 % netěsnícími okny, dveřmi
a při větrání,15 - 35 % vnějšími stěnami podle jejich izolační schopnosti, 10 -
15 % střechou a stejně tolik podlahou přízemí do sklepa nebo do země, jakož i
komínem při tradičním topení.
 |
Tepelný ostrov ve dne a v noci. |
V souvislosti s energetickými bilancemi měst a s přeměnami energie se hovoří
někdy o určitých limitech (mezích) možného soustřeďování
energie ve velkých aglomeracích. Předpokládá se, že nadměrný přívod energie by
mohl vyvolat jakési energetické přesycení města. Spolu s růstem
nároků na energii trvale stoupá tzv. tepelné znečištění, jehož
podstatou jsou stále větší objemy odpadního tepla. Dalším ohrožením jsou
rostoucí emise škodlivin při přeměně energií, označované v odborné literatuře
jako "krize energetických systémů".
Při nočních snímcích povrchu planety z vesmírných korábů a satelitů se města
jeví v temnotě jako velké světelné ostrovy. Při snímání v infračerveném spektru
působí jako tepelné ostrovy, vyzařující do prostoru tepelnou
energii. Je to zpětné vyzařování tepla z městských povrchů, které byly během dne
ohřáty sluncem nebo které jsou
zahřívány vytápěním. Podstatnou
složkou tohoto vyzařování je však též odpadní
teplo z výrobních procesů, dopravy, světelných zdrojů apod. Na těchto
snímcích lze zřetelně odlišit např. mnohem teplejší ulice od chladnějších
území parků, stejně jako rozpoznat nová sídliště, pro která je charakteristický
velký únik tepla v důsledku špatných tepelně izolačních vlastností střech, stěn
a zvláště otvorů jednotlivých budov.
Provedená měření prokazují, že tepelné rozdíly mezi městem a
jeho okolím činí v průměru u největších mnohamilionových měst více než 10 ° C
a u menších měst 5 - 10 ° C. Tyto rozdíly teploty jsou u povrchů budov a komunikací
ještě o několik stupňů větší. O vlivu zeleně svědčí výsledek měření ve
Stuttgartu, kde tatáž ulice byla s vysázeným stromořadím o 2 - 4 ° C chladnější
než sousední úsek pokrytý pouze dlažbou a asfaltem.
V průběhu noci se město přirozeně ochlazuje tím, že teplo vyzařuje do prostoru a
zároveň chladný vzduch z okolí vtéká do města, ochlazuje jej a provětrává. To je
důležité zvláště v létě a souvisí to se směrem a rychlostí větru, avšak také
s utvářením terénu a členitostí staveb. Chladný vzduch se chová jako kapalina a
vtéká do města po svazích nebo údolími. Je proto důležité, aby mu nebyly do cesty
stavěny překážky např. kompaktními vysokými stavbami.
Města se z původních jednoduchých seskupení obytných domů s několika
veřejnými budovami proměnila ve složité systémy. Jeden americký vědec o nich
právem řekl, že jejich pochopení a matematické modelové vyjádření je
nesrovnatelně obtížnější než například matematické modelování průběhu letu
do vesmíru.
|