Wolfgang Kessling: Cum să creezi aer condiţionat pe un stadion

Bună seara.

Ne aflăm în acest superb amfiteatru în aer liber şi ne simţim bine la temperatura plăcută a serii, însă când Qatar-ul va găzdui Campionatul Mondial de Fotbal, peste 10 ani, în 2022, știm de pe-acuma că va avea loc în iunie şi iulie, cele mai fierbinți luni ale anului. Iar când Quatar a fost desemnat ca gazdă a Campionatului Mondial de Fotbal, multă lume s-a întrebat cum va fi posibil ca fotbaliștii să joace un fotbal spectaculos alergând prin acest climat deşertic? Cum va fi posibil ca spectatorii să privească și să savureze Campionatul pe un stadion în aer liber, în acest climat fierbinte?

Împreună cu arhitecţii de la firma Albert Speer & Partner, inginerii noştri de la Transsolar au susţinut, şi au dezvoltat stadioane în aer liber, alimentate 100% cu energie solară şi 100% răcite cu energie solară.

Să vă spun câte ceva despre asta, însă aș vrea să încep cu confortul. Voi începe cu partea ce ţine de confort, deoarece multă lume confundă temperatura ambientală cu confortul termic.

Ne uităm la hărţi ca aceasta, vedeţi linia roşie care marchează temperatura aerului în Iunie şi Iulie şi, da, e adevărat, ajunge până la 45 grade Celsius. E foarte cald. Însă temperatura aerului nu este singurul parametru climatic care defineşte confortul.

Să vă arăt analizele efectuate de un coleg al meu, considerând diferite Campionate Mondiale de Fotbal, Jocurile Olimpice de peste tot din lume, din punctul de vedere al confortului şi analizând confortul pe care oamenii l-au perceput în timpul diverselor activităţi sportive. Să încep cu Mexicul.

În Mexic temperatura aerului a fost cuprinsă între 15 și până la 30 de grade Celsius, şi oamenii s-au simţit bine. Meciurile s-au jucat comfortabil în Mexico City. Priviţi. Orlando, acelaşi tip de stadion în aer liber. Lumea stătea în bătaia soarelui dogoritor și umiditate foarte ridicată, după-amiaza, şi nu le-a plăcut. N-a fost comfortabil. Temperatura aerului nu a fost foarte ridicată, însă n-a fost deloc confortabil în timpul meciurilor.

Seul. Acolo, datorită drepturilor de difuzare, toate meciurile s-au disputat după-amiaza târziu. Soarele apusese deja, aşa că meciurile au fost percepute ca fiind confortabile.

Atena. Climă mediteraneană, dar soarele n-a fost plăcut deloc. N-a fost deloc confortabil.

Ştim asta și despre Spania, am auzit despre "soare și umbră". Dacă ai bilet și îți cumperi bilet la umbră, plăteşti mai mult, pentru că te afli într-un mediu mai confortabil.

Beijing. Din nou, soare toată ziua şi umiditate crescută, și nu a fost confortabil.

Așadar dacă suprapunem toate aceste date legate de confort, observăm următoarele: în toate aceste locuri, temperatura aerului a variat de la 25 la 35 de grade Celsius şi dacă urmăriți în continuare linia de 30 de grade Celsius temperatura ambientului; de-alungul acestei linii vedeţi, confortul a fost prezent în diverse forme, tot felul de senzaţii de confort în aer liber, de la foarte confortabil la foarte neconfortabil.

De ce? Pentru că există mai mulţi parametri care influenţează comfortul termic, iar aceştia sunt: soarele, soarele direct, soarele indirect; vântul, vântul puternic sau moderat, umiditatea aerului, temperatura radiantă a mediului în care ne aflăm. Asta e temperatura aerului.

Aceşti parametri compun senzaţia de comfort a corpului uman. Cercetătorii au dezvoltat un parametru, care se referă la temperatura percepută, care conţine toţi aceşti parametri şi îi ajută pe designeri să înţeleagă care e parametrul principal care ne dă confort sau disconfort. Care e parametrul principal care creează temperatura percepută? Iar aceşti parametri, aceşti parametri climatici, influențează metabolismul uman.

Din cauza metabolismului, noi, ca fiinţe umane, producem căldură. Sunt emoţionat, vorbesc cu voi, probabil că produc 150 W chiar acum. Voi staţi aşezaţi, relaxaţi, mă priviţi. Probabil că produceţi 100 W fiecare, şi vrem să scăpăm de această energie. Corpul meu vrea să scape de această energie și cu cât mi-e mie mai greu, corpului meu să scape de energia asta, cu atât mai puţin confortabil mă simt. Asta e. Dacă nu scap de energia asta, voi muri.

Dacă suprapunem ceea ce se întâmplă pe durata unui Campionat Mondial de Fotbal, ce va fi în Iunie şi Iulie, o să vedem, da, că temperatura aerului va fi mult mai mare, asta pentru că meciurile vor avea loc după-amiaza, va fi cam acelaşi nivel de confort pe care l-am avut în celelalte locuri şi care a fost perceput ca fiind disconfortabil.

Astfel încât am început să colaborăm cu o echipa care a pregătit Bid Book, ţelul nostru a fost să ajungem la temperatura percepută și la confortul în aer liber între aceste limite, care este perceput la temperatura de 32 grade Celsius, ca temperatură percepută, şi care este extrem de confortabilă. Oamenii se vor simţi chiar bine într-un astfel de mediu, în aer liber.

Dar ce presupune asta? Dacă ne uităm strict la ce se întâmplă, vedem că temperatura e prea ridicată. Dacă implementăm cel mai bun design arhitectural, și cele mai bune calcule de inginerie și climatizare, nu câştigăm prea mult.

E nevoie de un sistem activ. Trebuie, de exemplu, să introducem tehnologie de răcire radiantă, şi trebuie să o combinăm cu aşa-numitul concept de "soft-conditioning".

Cum facem asta pe un stadion? Stadionul are puţine elemente care creează acel confort în aer liber. În primul rând e vorba de umbră. Ea trebuie să protejeze oamenii care stau în soare puternic şi vânt cald.

Dar asta nu e tot ce trebuie făcut. Trebuie să folosim sisteme active. În loc să suflăm un uragan de aer rece prin stadion, putem folosi tehnologie radiantă de răcire, asemănătoare încălzirii prin pardoseală, unde ţevi de apă trec pe sub podea. Folosind pur și simplu apa rece care trece prin ţevi, se poate elibera căldura care e absorbită în timpul zilei în stadion, aşa încât să creezi confort, iar apoi, adăugând aer uscat în loc de aer răcit, spectatorii şi jucătorii îşi vor putea regla nevoile individuale de confort, pentru a-şi echilibra energia proprie. Îşi pot ajusta şi găsi confortul de care au nevoie.

Vor fi probabil 12 stadioane, dar există 32 de terenuri pentru antrenament unde fiecare ţară în parte se va antrena. Am aplicat acelaşi concept: umbrim zona de antrenamente, cu un umbrar împotriva vântului, şi apoi folosim iarba. Gazonul udat natural e o bună sursă de răcire şi stabilizare a temperaturii, la fel și folosirea aerului dezumidifiat pentru a crea confort.

Însă, chiar cel mai bun design pasiv n-ar fi de folos. Avem nevoie de sisteme active. Cum realizăm asta?

Ideea noastră pentru licitație a fost următoarea: 100% răcire solară, bazată pe ideea că vom folosi acoperişul stadionului, vom acoperi acoperişul cu module solare fotovoltaice. Nu împrumutăm energie din trecut. Nu folosim energie fosilă. Nu împrumutăm energie de la vecini. Folosim energie pe care o putem culege pe acoperişurile noastre şi, de asemenea, pe terenurile de antrenament, care vor fi acoperite cu membrane largi şi flexibile, şi vom vedea în anii următori o industrie care va produce module fotovoltaice flexibile, oferind posibilitatea umbririi împotriva soarelui puternic şi producând energie electrică în acelaşi timp.

Această energie e acum colectată pe tot parcursul anului, trimisă în reţea, și înlocuieşte combustibilii fosili din reţea, iar când e necesară pentru răcire o luăm din reţea şi folosim energia solară pe care am introdus-o în reţea, și o luăm din nou la nevoie, pentru răcire solară. Pot face asta în primul an iar în următorii 10 ani o voi amortiza, iar în următorii 20 de ani, această energie necesară Campionatului Mondial în Quatar, în următorii 20 de ani, aceasta va intra în reţeaua Quatar-ului.

Aşa că - (Aplauze)

Vă mulţumesc foarte mult. (Aplauze)

Asta nu e de ajutor doar pentru stadioane. O putem folosi şi în alte piețe în aer liber şi pe străzi, şi am lucrat la Oraşul Viitorului în Masdar, din Abu Dhabi, Emiratele Arabe Unite. Am avut plăcerea să lucrez la piaţa centrală. Aceeaşi idee a fost folosită și acolo pentru a crea condiţii în aer liber care să fie percepute ca fiind confortabile. Oamenii preferă să meargă acolo decât să intre într-un mall, care e răcorit şi răcit. Am vrut să creăm un spaţiu în aer liber care să fie atât de confortabil încât oamenii să meargă acolo la amiază devreme, chiar și în aceste luni fierbinţi şi însorite de vară, iar ei să se simtă bine şi să petreacă timp cu familiile. (Aplauze)

Același concept: umbrire contra soarelui, protecție contra vântului, şi folosirea avantajului dat de soarele pe care-l poţi "recolta" pe suprafața ocupată. Ce superbe umbrele.

Aş vrea să vă încurajez să daţi importanţă comfortului vostru termic, mediului vostru termic, la noapte şi mâine, şi dacă vreţi să aflaţi mai multe despre asta, vă invit să ne vizitaţi site-ul. Am uploadat un calculator foarte simplu pentru temperatura percepută unde poţi verifica ce confort exterior ai. Şi sper că împărtăşiţi ideea că, dacă inginerii şi designerii pot folosi toţi aceşti parametrii climatici diferiţi, vor putea crea condiţii în aer liber foarte bune şi confortabile, pentru a modifica percepția noastră termică astfel încât să ne simţim confortabil în aer liber, şi putem face asta cu cel mai bun design pasiv, folosind totodată sursa energetică care este la îndemână în Quatar, soarele.

(Aplauze)

Vă mulţumesc foarte mult. (Aplauze) Shukran. (Aplauze)