HÜTÉS NÖVÉNYEKKEL

Tudjuk: a fák és növények árnyékot vetve és párologva hűsítenek.

Az árnyékok megakadályozzák, hogy a bejövő napsugárzás elérje a köves felületeket, amelyek megtartanák a hőt, majd átadnák a levegőnek. A köves/burkolt városi felszín anyagai a napenergia hatására magas hőmérsékletet érhetnek el. Az aszfalt 65°C fölé, a beton 61°C fölé, sőt még a faburkolat is 55°C fölé hevülhet. Ezek a forró felületek hozzájárulnak a levegő hőmérsékletéhez, és hősziget-effektust okoznak.

A fák jelentősen csökkenthetik ezeket a magas felszíni hőmérsékleteket. A tűlevelűek érik el a legnagyobb hőmérséklet-csökkenést (19°C), azonban a lombkorona felülete korlátozott. A magas aszfalthőmérséklet átlagosan 18,5°C-kal csökkenthető a fák árnyékolásával. A legkisebb hőmérséklet-csökkenés a növényzet felszínén következik be, átlagosan 8,5°C, a már így is jóval alacsonyabb kezdeti hőmérsékletnek köszönhetően. Az említett átlagok az árnyékfolt közepén mérhetők.

A párologtatás a növények által a levelek alsó oldalán található gázcserenyílásokon (stomata) keresztül történik. A növény a gyökerei segítségével a talajból szivattyúzza fel a vizet, hogy tápanyagokat szállítson és lehűtse önmagát. A víz párologtatásához a növények a napsugárzás energiáját használják fel. A fázisváltozáshoz (folyékonyból gázneművé) szükséges energiát a vízgőz bezárja a molekulákba, ezért nevezik látens hőnek is. A látens hő a vízgőzzel felfelé távozik a magas légkörökbe. Amikor hideg réteggel találkozik, lecsapódik, és a víz eső formájában visszahull a földre. A látens hő ismét felszabadul, és továbbjut az űrbe. A látens hő a hosszú hullámú hősugárzás mellett az egyetlen hőenergia-forma, amely elhagyja a mikroklímazónát (a földfelszínhez közeli zónát).

A növényzet körüli talajból a víz párolgása szintén hozzájárul a hűtő hatáshoz. A kettő kombinációját evapotranspirációnak nevezik.

Egy adott helyen található növényzet mennyiségétől függően a bejövő napenergia nagy része evapotranspirációval eltávolítható a területről. Mind a bejövő napenergia mennyisége, mind a növények által termelt látens hő mennyisége számszerűsíthető (Stache et al., 2024).

HATÉKONYSÁG

A hő fákon és más növényzeten keresztüli eltávolítása a leghatékonyabb és legfenntarthatóbb módszer a hőcsapdából való kilábalásra. Nagyon hatékony az alacsony beruházási költség és a magas megtérülés miatt. Fenntartható, mert a növényeknek ehhez csak vízre és napfényre van szükségük. A fák a közvetlen környezetükben körülbelül 5°-os, a parkokban pedig körülbelül 8-10°-os hűtést tudnak biztosítani, ami a park szélétől számított körülbelül 300 méteres távolságig is észrevehető hatást eredményez. Ezt berendezések, elektromos áram vagy üzemanyag használata nélkül teszik. Maguk szivattyúzzák ki a vizet a talajból. Mivel a növények szabályozzák saját túlélésüket, ők a számunkra elérhető legfenntarthatóbb hűtőeszközök is.

A legnagyobb hatékonyság elérése érdekében a követendő stratégia a köves felületek felmelegedésének megakadályozása. Ehhez minden hűtésre szánt növényzetet a bejövő napsugárzás és a leginkább felmelegedő felületek közé kell ültetni. A keleti, déli vagy nyugati fekvésű köves felületek elé fák ültethetők. Ugyanezek a felületek függőlegesen talajhoz kötött vagy aljzaton növő növényzettel helyettesíthetők.

Ennek az épületnek a homlokzatát 80%ban fedi a borostyán.

MUTATÓK

A hűtési cél vagy ambició megfogalmazásához meg kell határozni a hűtés mértékét egy bizonyos hőmennyiséghez viszonyítva. Mivel a meleg és a hűvösebb levegő állandó mozgásban van, egy adott helyen a levegő hőmérséklete nem határozható meg elegendö biztonsággal. A bejövő napsugárzás mennyisége azonban pontosan mérhető. A párolgás mennyisége, és így a hűtéshez szükséges vízmennyiség is nagy biztonsággal kiszámítható. Ezután olyan növényzet választható, amely a kiszámított vízmennyiséget (párolgást) tudja biztosítani.

Fentiekbő a következő mutatók adódnak:

– bejövő napsugárzás (W/nap∙m2)

– a bejövő napsugárzás blokkolásához szükséges párolgási vízmennyiség (L/nap∙m2)

A teljes napsugárzást természetesen nem lehet és nem is szabad blokkolni. Az evapotranspirációval történő hűtés eléréséhez a Bowen-arány használható. Ez az arány azt mondja ki, hogy ha egy helyen termelt érzékelhető hő mennyisége alacsonyabb, mint a látens hő mennyisége, akkor hűtésről beszélhetünk. Az érzékelhető hő és a látens hő mennyiségének meghatározására egy egyszerű módszer az, hogy összehasonlítjuk a helyszínen lévő köves felületeket a zöld felületekkel. Az előbbiek minden bizonnyal érzékelhető hőt termelnek, az utóbbiak látens hőt, feltéve, hogy elegendő víz van a talajban a növények számára. A felületek kiszámításakor figyelembe kell venni a vízszintes és függőleges felületeket is.

Az ebből adódó mutatók a következők:

– a köves felület vízszintesen és függőlegesen∙(m2)

– a növényzettel borított felület vízszintesen és függőlegesen∙(m2)