Hitte in de stad Klimaatverandering en gezondheid Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen Delft, 14-05-2009
2
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Profiel BuildDesk 60 medewerkers; Gevestigd in Delft en Arnhem; Onderdeel van BuildDesk International, gevestigd nabij Kopenhagen.
Presentatie Opzet 3
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
1. Klimaatverandering 2. Het Urban Heat Island effect & oorzaken van hittestress 3. Gevolgen en problemen van hittestress 4. Middelen en ontwerptools om hitte in de stad te verminderen 5. Praktijkvoorbeelden
Klimaatverandering 4
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Het klimaat van Parijs in Nederland?
G:
Gematigd
G+: Gematigd
+ winter zachter en natter door meer westenwind + zomer warmer en droger door meer oostenwind
W:
geen verandering in windpatronen
W+: Warm
Warm
geen verandering in windpatronen
+ winter zachter en natter door meer westenwind + zomer warmer en droger door meer oostenwind
(KNMI Klimaatscenario 2006)
Klimaatverandering 5
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
In Nederland zal de temperatuur stijgen met: 1990-2050: 0.9 tot 2.9˚C 1990-2100: 1.7 tot 5.6˚C (KNMI Klimaatscenario 2006)
Meer extremen:
Sinds 1996 NK op natuurijs deze winter
Extreme hitte tijdens de Nijmeegse vierdaagse
Klimaatverandering 6
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
De extreem warme zomer van 2003 wordt ‘gewoon’ rond 2050 en ‘koel’ rond 2100…!
(KNMI)
7
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Het Urban Heat Island Effect
Het Urban Heat Island effect overdag 8
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
+3 ˚C
norm
Dag
Het Urban Heat Island effect ‘s nachts 9
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
+10 ˚C
norm
Nacht
Hittestress in Nederland 10
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Meetstations ver van stedelijke gebieden vandaan
Eén studie: 1971 in Utrecht Maximaal verschil gedurende de dag
in winter: 1,7 °C in zomer: 2,7 °C
Maximaal verschil gedurende de nacht:
8 °C (Conrads, 1975)
(foto Tyrone Turner) 11
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Oorzaken en gevolgen van hittestress
Oorzaken van hittestress 12
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Hogere absorptiecapaciteit van zonnestraling door het materiaalgebruik in steden tov natuurlijke vegetatie en bodem in het landelijk gebied.
Gebrek aan vegetatie in stedelijke gebieden: bomen zorgen voor schaduw en geven verkoeling door evapo-transpiratie. (de totale waterafgifte aan de atmosfeer door verdamping in een bepaald gebied per tijdseenheid)
Blokkering van het verkoelend effect van wind
Bijdrage van anthropogene warmte door transport, koelsystemen en industrie
(hele hoge gebouwen genereren juist wind)
(T Kelderman)
Oorzaken van hittestress 13
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
De 1–3 °C temperatuurstijding die het UHI-effect heeft is gebaseerd op onderzoek uit de jaren ’70. Effect nu waarschijnlijk groter door: Groei verhard oppervlak (stedelijke verdichting) Verstedelijking landschap => aaneengroeiing van steden Verandering in materialen (reflectie en absorptie) Meer transport, groter energieverbruik Accumulerend UHI-effect door klimaatverandering
Gevolgen hittestress voor gezondheid 14
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Hittedoden
Elke graad stijging van de gemiddelde temperatuur boven het langjarig gemiddelde leidt tot een extra sterfte van naar schatting 31 personen per week Verhoogd risico op overlijden bij vooral ouderen, baby’s en mensen met hart- en vaatziekten Verhoogd risico op ontwikkeling van bacteriën en andere ziekteverwekkers met als gevolg meer sterfgevallen.
Thermisch comfort
Bij 25 °C ondervindt het lichaam hinder
Bij 30°C mindere functie van lichaam en organen -> nadelige gevolgen voor functioneren van mensen en productiviteit.
Relatie temperatuur en aantal sterfgevallen eind juli 2006
Gevolgen hittestress door vervuiling 15
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Meer luchtvervuiling tijdens warme dagen. Door zonnestraling reageren NOx en VOC-deeltjes (uitlaatgassen) tot ozon en fijnstof. Vaak weinig wind waardoor de vervuiling in de stad blijft hangen. Door luchtvervuiling 30-40% meer sterfgevallen gedurende hittegolven.
foto: skyscrapercity
Gevolgen hittestress elektrische energie piek 16
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Kantoorgebouwen schakelen koelsysteem in bij een buitentemperatuur boven de 12-15 °C Het aantal huishoudens in Nederland met een airconditioning stijgt Er ontstaat een piek in het energie verbruik bij warme dagen waardoor elektriciteitscentrales meer koel water nodig hebben => warmer oppervlakte water
(PVlucas)
Gevolgen hittestress Organisch leven 17
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
In warm water gedijen bepaalde bacteriën erg goed, bv: blauwalg, salmonella, legionella, etc. Ook zijn er bepaalde soorten die steeds noordelijker voorkomen zoals teken (ziekte van Lyme) en de malariamug.
(PVlucas)
Gevolgen hittestress voor ‘small water cycles’ 18
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Het systeem van kleine gesloten waterkringlopen wordt verbroken door stedelijke gebieden. Hier vindt minder evaporatie plaats waardoor er minder neerslag valt in de omliggende gebieden. De warmere en droge grond van stedelijke gebieden zorgt ook voor een versnelde waterafvoer, dit leidt indirect tot een hogere zeespiegel.
(Kravcik, et al 2007)
(foto: Tyrone Turner) 19
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Ontwerpmiddelen
Instrumenten om hitte in de stad te verminderen 20
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Natuurlijke instrumenten
Technische instrumenten
Ontwerpmiddelen: Vegetatie Water Bebouwingsvorm Materiaal
Vegetatie - Park 21
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
(le Comte, et al 1981)
De koelende werking van een park is afhankelijk van de omvang en samenstelling. Het koeleffect op de omgeving is afhankelijk van luchtstroming en richting.
Vegetatie - Open grasveld 22
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Een open grasveld koelt voornamelijk gedurende de nacht vanwege de grote warmteuitstraling naar de hemelkoepel.
Een kunstgrasveld werkt averechts! (Arrau 2005)
Vegetatie - Bomen in het straatprofiel 23
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
(Oke 1989)
Een boom koelt met 20-30 kW op een zonnige dag (Kravcik 2007) Het beschaduwen van bebouwing levert een energiereductie van 25 tot 80% op (Meier 1991).
Vegetatie - Groendak en groengevel 24
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Een groendak en -gevel koelen de buitentemperatuur om het gebouw met 0.2 tot 1.2 °C. Door de koeling van het binnenklimaat kan een energiereductie tussen de 4 en 40% worden bereikt, afhankelijk van de soort vegetatie (exclusief de energiebesparing op verwarming). (Yukihiro, et al 2006) (Musée du quai Branly, Jean Nouvel en Patrick Blanc)
Water 25
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Icelandic Pavilion, Expo Hannover 2000
(Spuiplein, Den Haag, R. Berendsen)
Het koeleffect van water is afhankelijk van de massa, stroming en verdamping. (Robitu, et al 2004)
Bebouwingsvorm 26
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
H/B=0,5
H/B=0,5
Weinig mix tussen de lagen
Geen mix tussen de lagen
(Futcher 2008)
Beschaduwen van bebouwing door bebouwing leidt in Nederland tot ongewenste wintersituaties waarin zontoetreding gewenst is voor comfort en extra warmte.
(Xiaomin 2006)
Ventileren d.m.v. wind kan tot oncomfortabele en gevaarlijke situaties leiden. Bij wind die loodrecht op de straat staat kun je met de H/B verhouding meer of minder ventilatie genereren.
Materialen 27
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Temperatuurverschillen tussen materialen volgens een studie in Tel-Aviv: asfalt wordt 19 °C warmer dan gras; beton wordt 15 °C warmer dan gras. (Ca, et al 1998) Temperatuur verschillen tussen licht en donker volgens een studie in Singapore: de donkere kleur wordt zo’n 10 °C warmer dan de lichte. (Wong Nyuk 2007)
(foto: Tyrone Turner) 28
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Hoe kunnen de ontwerpmiddelen worden toegepast?
Twee wijken in Den Haag en Utrecht 29
Delft, 14-05-2009
Den Haag
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Utrecht
Analyse van wijken uit de perioden 1930, 1960 en de oude binnensteden: wijken uit de jaren 30 (m.u.v. tuinwijken) accumuleren de meeste warmte.
Twee strategieën - Transvaal 30
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Stenige pleinen => groene parken
Sloop ten behoeve van nieuwbouw & groen
Platte daken => groen daklandschap
Behouden van schuine karakteristieke daken
Groene daken & pleininrichting
Twee strategieën - Ondiep 31
Delft, 14-05-2009
Laura Kleerekoper en Sebas Veldhuisen
Brede groene zones & integraal waterplan