Ako sa chladili obytné miestnosti v minulosti

V dřívějších článcích jsme si představili historii stropního chlazení, ale lidstvo potřebovalo chladit svá obydlí od nepaměti, proto si představíme nejosvědčenější postupy našich předků, které měly za cíl dosáhnout vyrovnaného klimatu obydlí po celý rok, ale hlavně zabránit jeho přehřívání.

Ne tak vzdálená minulost

Když Willies Carrier v roce 1902 vynalezl to, čemu dnes říkáme klimatizace, jeho záměrem nebylo chladit domy. Tyto první klimatizace byly určeny pro použití v průmyslové kontrole kvality. Stále rostoucí zájem a rozvoj výstavby větších budov a používání nových materiálů (kov a sklo) brzy vyvolaly potřebu použití klimatizace pro pracovní a kancelářské prostory.

Řešení pro domácnosti se standardizovala po druhé světové válce, která částečně přivedla Evropu do doby bydlení ve velkých bytových domech a jednotné řadové zástavbě na předměstích velkých měst. Od tohoto okamžiku je historie zcela jasná a dnes je stropní chlazení novou jedničkou mezi klimatizacemi z hlediska účinnosti a komfortu.

Jak se ale lidé ochlazovali před klimatizací?

Život v podzemí

Ano, před klimatizací žilo mnoho lidí v podzemí. Je to jedna z nejstarších strategií našich předků, jak regulovat teplotu ve svých obydlích. Jeskynní nebo kamenná obydlí navíc poskytovala vysokou úroveň bezpečnosti, dokud jsme nezačali opevňovat sídla.

Z hlediska regulace klimatu nabízí bydlení v jeskyni nebo v podzemí stabilní teploty po celý rok. Na některých místech světa byla z kamene vytesána celá města, například v turecké Kapadocii, ale také u nás na území obce Brhlovce. Moderním příkladem takové architektury je objekt SubTropolis v Kansas City (USA), kde je do skály vyhlouben údajně největší obchodní prostor na světě. Skladové a kancelářské prostory o rozloze 4,5 km2 si pronajímá americká pošta, Federální rezervní banka a řada menších firem.

Silné zdi

Hrubé stěny stavěných obydlí jsou přirozeným vývojem v problematice ochlazování obydlí. Pokud dříve fungoval život v obydlí vyhloubeném do kamene, pak lze pomocí tohoto materiálu tento efekt duplikovat.

Samozřejmě záleží na druhu kamene, ale obecně lze říci, že kámen má vynikající tepelnou kapacitu, na druhou stranu je ve srovnání s moderními materiály horší v metrice tepelné vodivosti. To znamená, že pokud z tohoto přírodního materiálu postavíte dostatečně silnou stěnu, bude slunci trvat poměrně dlouho, než stěny obydlí ohřeje, a tím zvýší teplotu v interiéru, na druhou stranu v chladnější noci udrží teplo naakumulované během dne.

Jedním dechem je třeba dodat, že na tuto techniku se dnes nezapomíná, naopak. Výrobci stavebních materiálů se předhánějí ve vývoji, aby zlepšili výše uvedené vlastnosti, a to právě na úkor množství použitého materiálu.

Dnes se tedy nemusíme ptát, jak tlustou máte stěnu, ale spíše jaký je tepelný odpor použitého materiálu, případně jaká je tepelněakumulační schopnost samotné celkové konstrukce (stěny a stropu). Při chlazení je samozřejmě vyšší akumulační schopnost výhodou, protože prostor zůstane déle příjemně chladný.

Vysoké stropy, komíny a schodiště

Historické budovy, postavené převážně v 17. až 19. století, mají často vysoké stropy, takže alespoň ve srovnání s dnešním standardem nejsou netypické ani stropy s dvojnásobnou výškou. Tento typ stavebních konstrukcí těží z vnitřní konvekce vzduchu. Teplo se shromažďuje v horní třetině místnosti, takže spodní část, kde se člověk nachází, bude relativně chladná.

Stropní ventilátory mohou tento efekt zvýraznit tím, že v létě vytahují vzduch nahoru a v zimě tlačí teplejší vzduch dolů. Tento princip chlazení budov znali již Egypťané, ale doklady o jeho používání lze nalézt například v celé východní a jihovýchodní Asii.

Podobný efekt využívaly i starší budovy s více než jedním podlažím. Otevřené schodišťové šachty umožňovaly pasivní únik ohřátého vzduchu do patra. K tomuto efektu napomáhaly také komíny. Naši předkové obvykle využívali horní patra pouze v noci s otevřenými okny a spodní patra k denním činnostem a práci.

Některé městské domy měly dokonce integrované věže nebo věžičky, které sloužily jako lapače větru a pomáhaly odvádět teplo z interiéru.

Díky svým přirozeným fyzikálním vlastnostem jsou schodiště vynikajícími regulátory teploty v domácnostech, ať už v zimě nebo v létě.

Život ve stínu

Jedním z největších problémů domácností v létě je slunce pronikající okny. U starších domů měli jejich majitelé tendenci vysazovat listnaté stromy na východní a západní světové strany, aby tento vliv zmírnili. Vysoké stromy jsou přirozenou vnější bariérou, která v letních měsících stíní dům.

Účinně brání slunečnímu světlu, aby na dům vůbec dopadalo. Když na podzim listy opadají, sluneční světlo může naopak pomoci vytápět váš dům. Stromy také ochlazují klima tím, že postupně odpařují vlhkost do vzduchu. Kombinace těchto účinků způsobí na vrcholu léta rozdíl v teplotě ve stínu pod stromem a na přímém slunci 10 ̊C. V porovnání s betonovými plochami na přímém slunci může tento rozdíl činit až 20 ̊C.

Na podobném principu fungovaly markýzy a výrazné okenní římsy, které měly v létě stínicí účinek, protože úhel dopadu slunečního světla je v létě v naší zeměpisné šířce kolmější k zemskému povrchu. Stejný princip znamenal, že v zimě naopak nic nebránilo tomu, aby sluneční paprsky ohřívaly exteriér.

Co si z toho můžeme odnést…

Lidé od pradávna žili a pracovali v klimatických podmínkách horších než naše místní podnebí, ať už v létě nebo v zimě. Vyvinuli mnoho metod a objevili mnoho zásad, podle kterých stavíme nemovitosti dodnes. Ano, kopat vysněný dům do skalního útesu dnes není trendem a asi by se k němu nemělo vracet, zejména kvůli přírodě, ale mnohé prvky pasivní solární architektury nebo vývoj směrem k moderním tepelně izolačním materiálům nejsou poznatky, které bychom měli ignorovat.