Venku je 30 °C, uvnitř „zima“. Stadiony v Kataru jsou stavitelský unikát

Je tu až moc chladno, postěžoval si po úvodním zápasu mistrovství světa katarský fanoušek Faisal Rašíd reportérovi agentury AP. Úvodní zápas mistrovství na stadionu Al Bajt se odehrál večer, kdy v okolí stadionu bylo příjemných 23 °C.

Na stadionu bylo ovšem chladněji. Postarala se o to obří klimatizace, kterou je nejen tento katarský stadion vybaven. Má v ochozech i na hřišti udržovat teploty zhruba v rozmezí 18 až 24 °C. Protože první večer byl nejen relativně chladný, ale také větrný, někteří fanoušci podle reportérů měli pocit, že se na klimatizaci mohlo ubrat.

Jiné zápasy se hrají během dne, kdy jsou teploty výrazně vyšší. Zatím mají pořadatelé v tomto ohledu štěstí, teploty od 18. listopadu nepřesáhly 30 °C, ale zřejmě už o víkendu 26.–27. listopadu by se nad tuto hodnotu měly vyšplhat.

Ovšem teploty kolem 31 °C jsou doslova balzám proti teplotám během katarského léta, kdy se měl šampionát původně odehrávat. V nejteplejších dnech roku tu mohou být naměřeny teploty ve výši až 50 °C.

Hostitelská země slibovala, že i v takových podmínkách bude šampionát bezpečný pro fanoušky i hráče – a také i trávník na stadionech. Opatrnost nakonec zvítězila a v roce 2015 bylo rozhodnuto, že šampionát se přesune do klimaticky příznivější části roku. Velký experiment se schopností lidské termoregulace se naštěstí neuskutečnil.

Katar ovšem tvrdí, že pro sedm z osmi stadionů, na kterých zápasy probíhají, hodlá najít prakticky celoroční využití. Stadiony tedy mají být připraveny hostit společenské a sportovní události i během horkého léta. A to díky tomu, že je inženýři zabalili do „bubliny“ chladného vzduchu.

Vedoucí projektu Saud Abdul Ghaní pro novináře popisuje chlazení stadionů jako „řízenou mikroklimatickou bublinu“. V podstatě to znamená, že designéři systému se pokusili problém zmenšit na přijatelnou úroveň.

Nechladí se celý prostory stadionů a objem vzduchu v nich, ale pouze ta část, kde jsou lidé. Na stadionu se vytváří vrstva studenějšího vzduchu, která většinu chlazené plochy pokrývá pouze do výšky zhruba dvou metrů. Pokud byste byli vyšší a stoupli si na sedačku, podle tvůrců byste tak mohli cítit, že vzduch kolem vaší hlavy je znatelně teplejší než kolem vašich nohou.

Proudění v téhle vrstvě řídí celá řada trysek a ventilátorů umístněných jak v okolí hrací plochy, tak v hledišti. Malé trysky jsou prakticky pod všemi sedadly diváků. Podél hřiště jsou pak trysky větší a výkonnější, aby dokázaly zajistit vhodnou teplotu nad plochou.

Výsledné proudění lze poměrně dobře simulovat a řídit. Například trysky, které vypouští studený vzduch nad herní plochu, míří šikmo vzhůru jako zahradní hadice. Studený vzduch tedy chvíli stoupá díky rychlosti, kterou mu ventilace udělila, brzy ovšem začíná klesat. Ve výsledku tedy není na hřišti průvan, ale drží se na něm „bublina“ studenějšího vzduchu, který se pomalu obměňuje.

Prostředí nad hrací plochou má být tedy víceméně homogenní. Hodnoty teploty, vlhkosti i rychlosti proudění vzduchu se v různých místech plochy mají lišit maximálně o plus minus jedno nebo dvě procenta, jak uvedl šéfkonstruktér Saudí pro server The Athletic.

Po celém stadionu je rozmístěna řada senzorů (200 až 300, v závislosti na velikosti stadionu), které měří podmínky v různých zónách. Ty umožňují centrálnímu řídicímu systému měnit teplotu v různých oblastech. Pokud tedy například na jednu část stadionu svítí slunce, může být tato část ochlazována více než část, která je ve stínu.

Celý okruh je také do velké míry uzavřený, byť stadiony jsou většinou během zápasu otevřené (téměř všechny však mají zavírací střechu pro případ nepříznivých podmínek). Než se ochlazený vzduch stačí příliš ohřát, nasají ho ventilátory, které ho dovedou k chladicím zařízením do podzemních podlaží.

To není nic nezvyklého, je to ověřený postup, jak výrazně snížit energetickou spotřebu klimatizace. Nikdy totiž není zapotřebí zchladit vzduch z vysokých venkovních teplot. Mimochodem, vzduch se nejen ochlazuje, ale také relativně důkladně filtruje a čistí, tedy zbavuje prachu či mikrobů. Například alergiky by tak údajně během pobytu na stadionu nemělo nic dráždit.

Ke snížení spotřeby přispívá i to, že klimatizaci lze poměrně přesně řídit. Chladit se může po oblastech, tedy zónách, a chlazení stačí zapínat údajně zhruba dvě hodiny před začátkem utkání.

Tento údaj ovšem bude těžko stejný pro všechny stadiony. Jak říkají i sami tvůrci, důležitou součástí celého procesu návrhu a stavby klimatizace je přesné modelování podmínek konkrétního prostoru. Prostředí každého stadionu tedy muselo být přesně namodelováno a systém chlazení mu pak „ušit“ na míru.

Platí to samozřejmě i opačně: architekti museli brát ohledy na to, jak bude tvar stadionu ovlivňovat proudění vzduchu a tepelné podmínky. Například zmíněný stadion Al Bajt, na kterém se odehrál úvodní zápas, byl původně navržen s relativně tmavou fasádou. Modelování ovšem ukázalo, že zvolená barva nepříznivě ovlivňuje teplotní podmínky na stadionu, a tak stadion má nakonec fasádu světlou. Teplota uvnitř stadionu tak je přibližně o 5 stupňů Celsia nižší, a chlazení je tedy jednodušší.

Nikdo není ochoten prozradit, na kolik přesně takový systém vyjde. Saud Abdul Ghaní pro The Guardian řekl, že stadiony byly kvůli instalaci tohoto unikátního systému klimatizace dvakrát až třikrát dražší, než by jinak musely být. Přesné údajně nemáme, Katar je nezveřejnil.

Vzhledem k tomu, že šampionát se nakonec odehraje na podzim, nikoliv během léta, zřejmě nebude plný výkon klimatizace během mistrovství světa zapotřebí. Pokud se skutečně pro stadiony najde využití i během zbývající části roku, situace bude samozřejmě jiná.

Klimatizace je v zemích Perského zálivu a dalších podobně horkých oblastech tak jako tak nezbytností. Podle údajů národní elektrárenské společnosti Kahramaa z roku 2020 se v Kataru 60 až 70 % vyrobené elektřiny využije právě na chlazení.

Mimochodem, část stadionů pro mistrovství světa používá elektřinu z obří solární elektrárny Al Kharsaah (maximální výkon 800 MW), která byla slavnostně otevřena 18. října letošního roku – a i proto Katar vzletně mluví o „uhlíkově neutrálním šampionátu“. Ale hlavním zdrojem energie pro chlazení jsou zatím pochopitelně fosilní paliva.

Samotné stadiony byly podle dostupných informací navrženy tak, aby spotřeba nevyhnutelné klimatizace byla co nejnižší. Podle katarských organizátorů bude klimatizace představovat pouze 20 % roční spotřeby elektřiny na stadionech.

Jsou také připojeny do centrálního systému „dálkového chlazení“. Chlad je v Kataru prakticky neustále žádanou komoditou. Stadiony, respektive jejich chladicí systém, jsou tedy propojeny s okolní infrastrukturou a budovami. Všechny využívají společný rozvod studené vody pro chlazení.

Toto „dálkové chlazení“ se používá i v jiných lokalitách v Perském zálivu. Zavedeno je ve větším měřítku například v některých čtvrtích města Dauhá. Ve výsledku je spotřeba elektřiny v takovém systému o 40 až 80 % nižší, než kdyby všechny budovy měly pouze interní chlazení, jak uvedli znalci pro list Le Monde.

Tvůrci technologie také doufají, že do budoucna zkušenosti a publicitu zúročí v dalších zakázkách. Klimatizace „pod širým nebem“ se používá už i v jiných projektech v oblasti, žádný ale samozřejmě není tak známý.

Šéfkonstruktér Saudí proto doufá, že mistrovství světa dokáže oslovit nové zákazníky: „Čína bude mít velký zájem, protože ji čeká pořádání olympijských her, stejně jako Ameriku a Mexiko. A vzhledem ke globálnímu růstu teplot – v Paříži a Londýně bylo letos přes 40 °C – by tomu měli věnovat pozornost i Evropané,“ řekl pro The Athletic. Pokud je ale cena tak vysoká, v brzké době podobný systém na našich stadionech nečekáme.