10 soluții pentru insulele de căldură urbane

Insule urbane de căldură (UHI) sunt zone cu temperaturi semnificativ mai ridicate decât regiunile înconjurătoare. Stocarea și generarea de căldură în centrele orașelor contribuie la schimbările climatice și la calitatea slabă a aerului pentru oamenii care locuiesc pe și în apropierea insulelor de căldură. Ele au, de asemenea, un impact negativ asupra precipitațiilor în aval de UHI. UHI sunt, de asemenea, principala cauză a deceselor cauzate de vreme în Statele Unite. Orașele cu răcire pe timp de noapte insuficientă în perioadele de vreme caldă înregistrează o creștere a deceselor cauzate de căldură, majoritatea fiind legate cu UHI .

Motivele sunt multe, dar, din fericire, există soluții pentru a combate impactul lor negativ asupra oamenilor și asupra mediului. Unele dintre aceste soluții sunt de două ori atractive, deoarece abordează simultan și alte probleme urbane, cum ar fi calitatea vieții și eliminarea deserturi alimentare. Ele ajută la a face orașele mai atractive și mai locuibile atât pentru rezidenți, cât și pentru vizitatori. Iată zece moduri de a atenua efectele nocive ale UHI și de a crea orașe mai bune pentru generațiile prezente și viitoare.

10. Crearea de parcuri suplimentare de buzunar

Transformarea proprietăților orașului abandonate sau abandonate în parcuri mici, numite parcuri de buzunar de către urbaniști și arhitecți, s-a dovedit eficientă în combaterea problemei insulei de căldură. După cel de-al Doilea Război Mondial, Atena, Grecia a cunoscut un boom imobiliar, în timpul căruia o serie de clădiri de apartamente au înlocuit casele individuale cu verdeață înconjurătoare. De la sfârșitul anilor 1990 Atena a început să implementeze proiecte pentru a crea parcuri de buzunar în mici loturi abandonate, alei și grajduri. De asemenea, drumurile destinate autoturismelor au fost transformate în spații verzi cu poteci pentru pietoni și mașini. Extinderea verdeață ajută la răcirea orașului și, de asemenea, îmbunătățește calitatea aerului.

Alte orașe au văzut valoarea parcurilor de buzunar, inclusiv contribuția lor la îmbunătățirea calității vieții, oferind oportunități convenabile de a reduce stresul în oraș. Sunt zeci în Chicago astfel de parcuri mici și există planuri pentru și mai multe. Mexico City a construit aproximativ 3,5 acri de mici parcuri de buzunar împrăștiate în tot orașul, inclusiv în zonele abandonate de sub poduri și pasaje supraterane. Parisul este cunoscut pentru bulevardele sale largi și spațiile deschise, dar a și adoptat parka de buzunar ca parte a planificării urbane pe termen lung.

Parcurile de buzunar nu sunt o soluție pentru UHI în sine, dar pot și ajută la reducerea retenției de căldură în centrele orașelor. În același timp, oferă mici oaze de liniște și relaxare fără a părăsi zona urbană. Utilizarea lor influențează urbaniștii atât în ceea ce privește calitatea vieții, cât și în încercările de a crea mai puține centre urbane care rețin căldura. Fie că este un oraș internațional mare sau un oraș de dimensiuni medii, acestea sunt un instrument eficient împotriva UHI.

9. Proiectați acoperișuri care reflectă mai degrabă decât absorb căldura.

Culorile închise absorb căldura, în timp ce culorile deschise o reflectă. Prin urmare, are sens ca acoperișurile de culoare închisă să absoarbă căldura în timpul zilei și să o elibereze în timpul orelor relativ mai reci ale nopții. Căldura eliberată încet rămâne, în cea mai mare parte, într-o bulă deasupra zonei, reprezentând astfel UGI. Într-o zi în care temperatura mediului ambiant este de 90 de grade, temperatura unui acoperiș întunecat, care absoarbe căldura poate depăși 190 de grade . Concentrația densă a unor astfel de acoperișuri captează multă căldură, ceea ce contribuie în mod semnificativ la temperatura mai ridicată a UHI în comparație cu zonele rurale din jur.

Acoperișurile termoreflectorizante sunt o soluție evidentă la problema reținerii căldurii. Și la fel ca parcurile de buzunar, oferă și alte beneficii. Ele pot scădea temperatura interioară a unei clădiri, reducând nevoia de aer condiționat. Căldura absorbită dăunează acoperișurilor; Căldura reflectată reduce uzura acoperișurilor și crește durata de viață a acestora. Prin urmare, acoperișuri răcoroase beneficiază comunitatea și proprietarii și ocupanții clădirilor pe care sunt instalate.

Începând din 2012, voluntarii din New York au început să picteze în alb acoperișurile întunecate în încercarea de a reduce retenția de căldură în oraș. Din 2018 au pictat aproape 7 milioane pătrați picioare de acoperișuri de bitum întunecate anterior, au luat multă vopsea și mult timp. Chiar și cu aceste eforturi, acoperișurile orașului 99% au fost lăsate netratate, indicând gravitatea problemei.

8. Creați grădini și ferme pe acoperiș

Vopsirea acoperișurilor în alb sau acoperirea lor cu un strat reflectorizant nu este singura modalitate de a face acoperișul mai răcoros. E mult spațiu gol. Folosindu-l ca spatiu pentru verdeață în creștere reduce absorbția de căldură, îmbunătățește calitatea aerului și oferă un alt beneficiu. Verdele sub formă de fructe și legume pot aduce produse locale proaspete în centrul orașului. Acest lucru nu este exagerat sau o viziune asupra viitorului îndepărtat. În tot mai multe orașe grădinărit urban pe acoperiș iar fermele comerciale devin realitate.

La Montreal Băcănia și-a transformat acoperișul de 25.000 de metri pătrați într-o fermă care cultivă roșii, ierburi, sfeclă, salată verde și alte legume. Cultivate în sol și irigate de instalația de dezumidificare a magazinului, produsele fermei de pe acoperiș sunt ambalate și vândute în magazinul de mai jos. În Tel Aviv, Israel Centrul Dizengoff, centru comercial mare, acoperișul plat susține două sere uriașe în care legumele sunt cultivate hidroponic. În timpul sezonului de vegetație produce aproximativ 10.000 de capete de varză salată pe lună de vânzare către clienții din afara mall-ului. De asemenea, crește o varietate de alte legume și, ca și în Montreal, oferă un acoperiș mai rece pentru clădirile de dedesubt.

Ferma de pe acoperiș de pe Eagle Street situat deasupra unui depozit cu trei etaje peste East River de Manhattan din Brooklyn. Cele 6.000 de metri pătrați de provizii de spațiu în creștere oferă produse pentru vânzare la propria piață de fermieri, precum și la restaurantele din zonă. Ca și facilitățile din Montreal și Tel Aviv, are și stupi pentru colectarea mierii proaspete. Răcirea UHI prin cultivarea alimentelor proaspete pe acoperișuri este o modalitate simplă și ușor de realizat de a reduce căldura urbană, de a îmbunătăți calitatea aerului și de a oferi acces la fructe și legume proaspete, cultivate local.

7. Pavaj mai ușor pe străzi și parcări.

Oricine trece printr-o parcare asfaltată într-o zi fierbinte și însorită poate să ateste că trotuarele întunecate absorb multă căldură. Trotuarul este o parte integrantă a oricărui oraș de-a lungul căruia se deplasează mașinile și pietonii. Un raport al Agenției pentru Protecția Mediului din SUA afirmă că de la 35 la 40% Zona urbană a unui oraș mediu este acoperită cu trotuar, ceea ce o face o sursă majoră de UHI. Iar trotuarele mai reci sunt mai greu de realizat pentru că nu pot fi acoperite cu verdeață. Alți factori, cum ar fi siguranța șoferului și a pietonilor, vizibilitatea și durabilitatea suprafeței drumului trebuie, de asemenea, luate în considerare.

Tipurile existente de trotuare pot fi tratate cu materiale precum suprafața pentru a crește cantitatea de lumină reflectată, mai degrabă decât absorbită. Alte tipuri au fost studiate pentru a se potrivi pentru viitoarele renovări de străzi, alee și parcări. Unul dintre ei este suprafata drumului permeabil, care are o densitate mai mare, ceea ce permite o convecție mai mare în timpul zilei și reduce cantitatea de căldură care se acumulează pe suprafața drumului pentru eliberarea ulterioară. De asemenea, permite o mai bună absorbție a apei, reducând scurgerea apelor pluviale în timpul ploilor abundente. Trotuarele mai ușoare reduc, de asemenea, nevoia de putere a lumânărilor în iluminatul stradal.

Folosirea pavajelor reci poate reduce reținerea căldurii, rezultând temperaturi mai scăzute UHI, precum și îmbunătățirea vizibilității pentru șoferi pe timp de noapte. Există îngrijorări legate de cost. Înlocuirea sau modificarea trotuarelor existente în orașe este o propunere foarte complexă, iar implementarea ei are un impact asupra modelelor de trafic, timpilor de călătorie și alte complexități ale vieții urbane. Dar beneficiile potențiale care pot fi obținute pot depăși costurile dacă a lua în considerare sunt comune efectele adverse ale UHI .

6. Creați spații albastre mai bune în zonele urbane

Spațiile albastre reprezintă apa din oraș, fie că este vorba de pâraie curgătoare, lacuri și iazuri, sau fântâni și bazine. Proiectate și întreținute corespunzător, reduc insulele de căldură. Dacă nu sunt proiectate sau întreținute corect, acestea poate înrăutăți situația . Apa se răcește în principal prin evaporare la suprafață. Dar absoarbe și căldură: temperatura apei stătătoare crește în timpul zilei pe măsură ce lumina soarelui încălzește suprafața.

Spațiile albastre artificiale, cum ar fi fântânile alimentate de pompe, pot îmbunătăți efectiv efectul de reținere a căldurii, deoarece pompele creează frecare pe măsură ce funcționează. De asemenea, contribuie la consumul de energie, o altă sursă de conservare a căldurii. Efectul de răcire al spațiilor albastre din orașe este îmbunătățit atunci când se potriveste folosind spațiu verde, creând efectiv o insulă într-o insulă sau un spațiu răcoros înconjurat de un UHI mai mare. Un număr mai mare de astfel de insule reduce cantitatea totală de căldură reținută de UHI.

S-a demonstrat că mai multe spații albastre din zonele urbane oferă alte beneficii decât temperaturile mai scăzute. S-a dovedit că locuind lângă spații albastre reduce stresul, îmbunătățește activitatea fizică și reduce ratele de obezitate, care sunt beneficii semnificative. Desigur, pentru a profita din plin de spațiile naturale albastre precum râurile, scurgerile vechi de secole în apele multor zone urbane trebuie tratate.

5. Plantați mai mulți copaci de umbră în zonele urbane.

Cu cât baldachinul este mai mare, cu atât mai puțină lumină solară ajunge pe suprafețele care rețin căldura ale orașului. Acest lucru se aplică nu numai trotuarelor și acoperișurilor, ci și pereților exteriori ai clădirilor din cărămidă, piatră și beton, precum și interioarelor clădirilor cu pereți de sticlă. Copacii de umbră pot proteja, de asemenea, suprafețe mari de spațiu albastru, iar o combinație de spațiu albastru și verde crescut este una dintre cele mai eficiente modalități de a reduce retenția de căldură în timpul zilei.

Parcurile și pădurile orașului oferă alte beneficii. Atât calitatea vieții, cât și calitatea aerului sunt îmbunătățite de suprafețele mari de pădure umbrite din orașe. Un studiu din 2014 realizat de Georgia Tech a constatat că Louisville, Kentucky, este unul dintre UHI cu cea mai rapidă creștere din Statele Unite. De asemenea, s-a dovedit că principalul motiv pentru creșterea căldurii a fost lipsa copacilor umbriți în multe zone ale orașului, inclusiv în centrul orașului. Legătura dintre arborii de umbră și reținerea căldurii este clară. Mai mulți copaci = oraș mai rece.

De obicei, orașele pierd copaci dintr-o varietate de motive, inclusiv dăunători, declinul copacilor, construcții noi și dezastre naturale, cum ar fi furtunile și furtunile de iarnă. Un studiu Georgia Tech a constatat că plantarea mai multor copaci și creșterea copacului de umbră este cea mai eficientă metodă de a reduce acumularea de căldură și rezultatul UHI. Pur și simplu pune, copaci și umbră Oferă protecție naturală împotriva razelor potențial dăunătoare ale soarelui și a căldurii pe care le generează.

4. Grădinile verticale îmbunătățesc calitatea aerului și reduc reținerea căldurii.

Grădinile verticale devin din ce în ce mai populare în orașele din întreaga lume, atât pentru valoarea lor estetică, cât și pentru efectul lor rentabil asupra conservării căldurii.În Singapore Cele 18 turnuri construite în acest scop sunt acoperite cu plante în creștere și iluminate de panouri solare. Rezultatul este o afișare dramatică a vegetației care ajută la răcirea orașului, servind și ca atracție turistică majoră. Spre Mexico City oficialii au luat o poziţie mai practică. Coloanele care susțin podurile și pasagerile sunt căptușite cu pâslă, prin care cresc plantele, irigate cu propriul sistem de recoltare a apei pluviale.

La Paris, fațada care înconjoară intrarea în muzeu de pe Quai Branly, acoperit cu peste 15.000 de plante acoperindu-i peretii verticali, incadrand intrarea cu verdeata. Hotelul Athenaeum din Londra are șapte etaje cu plante care urcă pe colțul vertical exterior al clădirii. Grădinile verticale, pe lângă aranjarea spectaculoasă a plantelor, răcesc aerul, îi îmbunătățesc calitatea și, de asemenea, protejează structura pe care sunt cultivate de absorbția căldurii în timpul orelor însorite.

Beirut, ca și alte comunități din Liban, a apelat și la grădini verticale pentru a rezolva problemele legate de UHI, calitatea aerului și peisagistica. Grădini verticale fac parte din soluția tuturor celor trei probleme, dar numai în combinație cu alte eforturi de atenuare. Ele ajută, de asemenea, la reducerea zgomotului din oraș pentru locuitori, iar plantele acționează ca un filtru natural pentru apa de ploaie. Se pot folosi si pentru producție de plante și alte plante consumate, deși la momentul scrierii acestui articol nu au câștigat încă popularitate în Statele Unite.

3. Reduceți congestionarea traficului

Transportul rutier și de marfă sunt principalii contributori la UHI. Reducerea utilizării acestora are beneficii clare pentru orașe, reducând atât severitatea UHI, cât și poluanții atmosferici. Mașini mai ușoare de asemenea, absorb mai puțină căldură. Mașinile de culoare închisă în traficul de la bara de protecție la bara de protecție anulează în mod clar beneficiile trotuarelor de culoare mai deschisă.

Dar orice încercare de a reduce utilizarea mașinii este imediat controversată, mai ales în Statele Unite. Acolo, în orașele mari, se obișnuiește stai în ambuteiajele mult mai lungă decât ziua de lucru, iar decizia oricărei agenții guvernamentale de a desființa mașinile de culoare închisă va fi întâmpinată cu urlete de protest față de încălcarea libertății personale. Reducerea utilizării mașinii va reduce imediat temperaturile UHI, dar este puțin probabil ca acest lucru să se întâmple în curând.

Este un fapt științific că emisiile vehiculelor contribuie atât la poluarea aerului, cât și la UHI, iar în condiții de vreme caldă această contribuție crește. Prin urmare, este de dorit să se reducă congestionarea traficului dacă se dorește reducerea impactului UHI. Există și alte modalități de a reduce aglomerația fără a limita numărul de vehicule pe șosea. În Marea Britanie aceste metode sunt studiate și în unele cazuri implementate.

2. Creați canale de scurgere mai reci pentru a îmbunătăți calitatea apei.

S-a demonstrat că scurgerea apelor pluviale de pe acoperișurile și trotuarele fierbinți crește temperatura curentului si lacuri. Creșterea temperaturii are un impact negativ asupra vieții acvatice, atât a plantelor, cât și a animalelor. Rezultatul este apa nesănătoasă care devine lipsită de viață și își pierde o mare parte din capacitatea de a se răci și de a filtra. Deteriorarea calității apei este un alt rezultat al UHI care afectează viețile rezidenților din zonele urbane, precum și viața celor care trăiesc în aval.

Una dintre soluții este crearea de biodiguri, depresiuni construite în caracteristicile peisajului care pot reține temporar apa, permițându-i să se răcească, înainte de a o elibera în râuri. Pavajele permeabile care răcesc suprafața zonelor urbane absorb și dispersează, de asemenea, mai multă apă decât să o canalizeze în canalele pluviale. Toate eforturile de atenuare enumerate până acum au un efect pozitiv asupra răcirii scurgerii apelor pluviale de care vor beneficia pâraiele și lacurile.

Pe măsură ce apa din râuri curge în aval, impactul UHI asupra calității apei se extinde dincolo de zonele urbane, afectând biodiversitatea acvatică departe de sursa de căldură. Efectele adverse ale UHI asupra calității apei sunt un factor major pentru răcirea mediului urban.

1. Aerul condiționat mai eficient poate reduce UHI.

Un aparat de aer condiționat răcește spațiile interioare prin absorbția căldurii care este eliberată în aerul exterior. Interioarele răcoritoare încălzesc orașul în care sunt situate interioarele. În esență, căldura (și umiditatea) din interiorul clădirii este eliberată în exterior. Într-o zonă dens populată într-o zi fierbinte, cantități enorme de căldură sunt adăugate aerului de afară, creând o cupolă care captează lumina soarelui, creând căldură .

Cu toate acestea, aerul condiționat și refrigerarea sunt un fapt al vieții moderne. Metode mai eficiente de răcire a aerului în clădiri și vehicule vor contribui în mare măsură la atenuarea efectelor UHI. În curs cercetare asupra aer condiționat mai eficient . Dacă și când acest lucru se va realiza, va fi doar una dintre câteva arme pe care generațiile viitoare le vor folosi pentru a combate pericolele UHI.

Niciuna dintre strategiile de pe această listă nu va elimina singur UHI. Dar în diferite combinații, în funcție de politicile locale, participarea comunității și factorii de mediu, combinațiile mai multor factori pot avea un efect de moderare asupra UHI, făcând orașele mai locuibile și, prin urmare, mai locuibile în întreaga lume.