Ako sa chladili obytné miestnosti v minulosti
Odbornosť článku
V skorších článkov sme si predstavili históriu stropného chladenia, ľudstvo však potrebovalo svoje obydlia chladiť od nepamäti, predstavíme si teda najoverenejšie postupy našich predkov, ktorými mali docieliť vyrovnanú klímu obydlia počas celého roka, ale hlavne zabrániť jeho prehrievaniu.
Nie až tak dávna minulosť
Keď Willies Carrier v roku 1902 vynašiel niečo, čo by sme dnes nazvali klimatizáciou, nebolo jeho zámerom ochladiť obydlia. Tieto prvé klimatizačné jednotky boli navrhnuté na použitie v priemyselnej kontrole kvality. Neustále rastúci záujem a vývoj vo výstavbe väčších budov a používania nových materiálov (kov a sklo), čoskoro vyvolal potrebu aplikácie klimatizácií pre pracovné a kancelárske priestory.
Domáce riešenia sa štandardizujú už po 2. svetovej vojne, ktorá čiastočne priviedla Európu k veku bývania vo veľkých bytových domoch a uniformných radových zástavbách predmestí veľkomiest. Od tohto momentu, je história celkom zrejmá a dnes je stropné chladenie novým číslom jedna medzi klimatizáciami z pohľadu efektívnosti a komfortu.
Ako sa však ľudia ochladzovali pred klimatizáciou?
Život v podzemí
Áno, pred klimatizáciou žili mnohí ľudia pod zemou. Toto je jedna z najstarších stratégií našich predkov na kontrolu teploty v obydliach. Jaskynné alebo kamenné obydlia navyše ponúkali aj vysokú úroveň bezpečnosti, až kým sme nezačali opevňovať osady.
Z hľadiska kontroly klímy ponúka bývanie v jaskyni alebo podzemí stabilné teploty po celý rok. Na niektorých miestach sveta boli do kameňa vytesané celé mestá ako napríklad v tureckej Kapadócii, ale aj tu na našom území v obci Brhlovce. Moderným príkladom takejto architektúry je zariadenie SubTropolis v Kansas City (USA), kde je do skaly vyhĺbený údajne najväčší komerčný priestor na svete. Skladovacie ale aj kancelárske priestory si tu ploche 4,5 km2 prenajíma Americká pošta, Federálna banka ale aj mnoho menších firiem.
Hrubé steny
Hrubé steny stavaných obydlí sú prirodzeným vývojom v problematike ochladzovania obydlí. Ak predtým fungoval život v obydlí vyhĺbenom do kameňa, potom je možné pomocou tohto materiálu tento efekt duplikovať.
Samozrejme, záleží od druhu kameňa, ale vo všeobecnosti môžeme povedať, že kameň má vynikajúcu tepelnú kapacitu, na druhej strane oproti moderným materiálom je horší v metrike tepelnej vodivosti. To znamená, že ak postavíte dostatočne hrubý múr z tohto prírodného materiálu, slnku bude relatívne dlho trvať kým prehreje múry obydlia a tým zvýši teplotu v interiéri, na druhej strane, počas chladnejšej noci, udrží teplo akumulované počas dňa.
Jedným dychom treba dodať, že ani táto technika dnes nie je zabudnutá, práve naopak. Výrobcovia stavebných materiálov sa predbiehajú vo vývoji, aby dokázali vyššie spomínané vlastnosti zlepšovať, práve na úkor množstva použitého materiálu.
Teda, dnes sa nemusíme pýtať, ako hrubý múr máš, ale skôr aký tepelný odpor má použitý materiál, prípadne akú akumulačnú schopnosť má samotná celková konštrukcia (stena a strop). Pri chladení je samozrejme vyššia akumulačná schopnosť výhodou, pretože priestor zostáva dlhšie komfortne chladným.
Vysoké stropy, komíny a schodiská
Historické budovy, postavené najmä medzi 17. až 19. storočím, majú často vysoké stropy, teda aspoň v porovnaní s dnešným štandardom nie sú netypické ani dvojnásobné výšky. Tento typ konštrukcie budovy ťaží z vnútornej konvekcie vzduchu. Teplo sa bude zhromažďovať v hornej tretine miestnosti, takže spodná časť, kde sa nachádza človek, bude relatívne chladná.
Stropné ventilátory môžu tento efekt zvýrazniť tým, že počas leta ťahajú vzduch nahor a v zime tlačia teplejší vzduch dole. Tento princíp ochladzovania budov poznali už Egypťania, ale dôkazy používania nachádzame napríklad aj v celej východnej a juhovýchodnej Ázii.
Staršie budovy s viac ako jedným poschodím tiež využívali podobný efekt. Otvorené schodiskové šachty umožňovali pasívne odvádzanie ohriateho vzduchu na poschodie. K tomuto efektu napomáhali aj komíny. Naši predkovia zvyčajne využívali horné poschodia iba v noci s otvorenými oknami, a nižšie poschodia na denné aktivity a prácu.
Niektoré meštianske domy dokonca integrovali veže alebo vežičky, aby fungovali ako lapače vetra a pomáhali odvádzať vnútorné teplo.
Schodiská sú vďaka prirodzeným fyzikálnym zíkonom vynikajúcim regulátorom teploty v domácnostiach, či už v zime alebo v lete.
Bývanie v tieni
Jedným z najväčších problémov domov v lete je slnečný prestup cez vaše okná. V okolí starších domov mali ich majitelia tendenciu vysádzať listnaté stromy na východnej a západnej svetovej strane, aby tento vplyv zmiernili. Vysoké dreviny sú prirodzenými vonkajšími prekážkami na zatienenie domu počas letných mesiacov.
V prvom rade účinne blokujú slnečné svetlo, aby vôbec nezasiahlo dom. Keď listy na jeseň odumrú, slnečné svetlo môže naopak pomôcť vykurovať váš domov. Stromy tiež ochladzujú klímu postupným odparovaním vlhkosti do ovzdušia. Kombinácia týchto účinkov spôsobí na vrchole leta rozdiel teplôt v tieni pod stromom a na priamom slnku 10 ̊C. V porovnaní s betónovými plochami na priamom slnku tento rozdiel môže predstavovať aj 20 ̊C.
Na podobnom princípe fungovali aj markízy a výrazné okenné rímsy, ktoré mali v lete tieniaci efekt, keďže uhol dopadu slnečného žiarenia je v letnom období v našej zemepisnej šírke kolmejší na zemský povrch. Tento istý princíp spôsobil, že naopak v zime slnečnému žiareniu nič nebránilo v ohrievaní exteriéru.
Čo si z toho môžeme odniesť…
Ľudia už od pradávna žijú a pracujú v klimatických oblastiach s horšími podmienkami ako sú tie naše lokálne, a to či už v lete alebo v zime. Vytvorili mnoho spôsobov a objavili veľa princípov, podľa ktorých staviame nehnuteľnosti aj dnes. Áno, hĺbiť vysnívaný domček do skalného brala dnes nie je trend a asi by sa, hlavne pre dobro prírody, ani nemal vrátiť, ale mnohé prvky pasívnej solárnej architektúry, či vývoj smerujúci k moderným tepelnoizolačným materiálom, nie sú poznatky, ktoré by sme mali ignorovať.