Προσαρμογή στη θερμική καταπόνηση στην Αμβέρσα (Βέλγιο) βάσει λεπτομερούς θερμικής χαρτογράφησης

Στο πλαίσιο της ευρωπαϊκής υπηρεσίας υγείας Copernicus, η VITO εφάρμοσε το αστικό κλιματικό μοντέλο UrbClim για να χαρτογραφήσει τις θερμοκρασίες του αέρα και την έκταση της αστικής θερμικής νησίδας (UHI) 100 ευρωπαϊκών πόλεων (συμπεριλαμβανομένης της Αμβέρσας) με οριζόντια ανάλυση 100 μέτρων. Στην περίπτωση της Αμβέρσας, τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν την παρουσία μιας αστικής θερμικής νησίδας, με ετήσιο μέσο όρο 2 °C στο κέντρο της πόλης, η οποία μπορεί να φτάσει τους 9 °C τα καλοκαιρινά βράδια και νύχτες. Λόγω του UHI, η Αμβέρσα βίωσε την περίοδο 2008-2017 διπλάσιες ημέρες καύσωνα (που ορίζονται ως ημέρες με μέγιστη θερμοκρασία άνω των 30 °C και ελάχιστη θερμοκρασία άνω των 18 °C) από το αγροτικό περιβάλλον, εκθέτοντας τους κατοίκους των πόλεων σε πολύ υψηλότερα επίπεδα θερμικής καταπόνησης σε σύγκριση με τους ανθρώπους που ζουν στις κοντινές αγροτικές περιοχές.

Η ανάλυση των μελλοντικών κλιματικών προβλέψεων (που πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο των RAMSES του 7ου ΠΠ και των έργων «H2020 Climate-fit.city») υποδηλώνει ότι ο αριθμός των ημερών καύσωνα στην Αμβέρσα αναμένεται να αυξηθεί κατά σχεδόν δέκα προς το τέλος του αιώνα σύμφωνα με το σενάριο RCP8.5. Χωρίς ενδεχόμενες αλλαγές στη χρήση γης, η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας αναμένεται να παραμείνει λίγο πολύ στο ίδιο επίπεδο, αυξάνοντας τη θερμική καταπόνηση στις αστικές περιοχές επιπλέον των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.

Με κίνητρο τα αποτελέσματα της έρευνας, η πόλη της Αμβέρσας αποφάσισε να εφαρμόσει μέτρα προσαρμογής για την αντιμετώπιση του προβλήματος της θερμικής καταπόνησης στην πόλη. Οι στόχοι της προσδιορισμένης δέσμης μέτρων είναι οι εξής: (i) μείωση της τοπικής θερμικής καταπόνησης όσο το δυνατόν περισσότερο μέσω αλλαγών στο δομημένο περιβάλλον, (ii) ενημέρωση των πολιτών σχετικά με το πρόβλημα, (iii) συμμετοχή τους μέσω επιστημονικών εκστρατειών πολιτών και (iv) ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων στην υγεία με ένα σύστημα πρόβλεψης θερμότητας και προειδοποίησης, με στόχο τις ευάλωτες ομάδες.

Για την επίτευξη βέλτιστων αποτελεσμάτων, τα μέτρα προσαρμογής εφαρμόζονται ταυτόχρονα σε τρεις κλίμακες: 1) σε όλη την πόλη, 2) σε τοπικό επίπεδο και 3) στο άτομο. Η εφαρμογή των μέτρων προσαρμογής που περιγράφονται εδώ μόλις ξεκίνησε ή έχει προγραμματιστεί. Η πλήρης εφαρμογή και τα αποτελέσματα σε επίπεδο πόλης θα διαρκέσουν πολύ και αναμένεται να ολοκληρωθούν μόνο έως το 2030.

Κλίμακα σε κλίμακα πόλης

Η κατασκευή κτιρίων στην πόλη της Αμβέρσας ρυθμίζεται από έναν οικοδομικό κώδικα, τον οποίο όλοι οι κάτοικοι και οι κατασκευαστές πρέπει να τηρούν κατά την ανακαίνιση ή την κατασκευή ενός κτιρίου. Σε αυτόν τον κώδικα, προστέθηκαν ειδικές οδηγίες (9/10/2014) για να βοηθήσουν στη μείωση της θερμικής καταπόνησης στην πόλη με την πάροδο του χρόνου:

• Για όλες τις νέες ή ανακαινισμένες στέγες με κλίση μικρότερη του 15% και επιφάνεια μεγαλύτερη των 20m2, είναι υποχρεωτική η τοποθέτηση πράσινης στέγης στην κορυφή. Αυτό μειώνει δραστικά τη θερμοκρασία της οροφής και δροσίζει τη θερμοκρασία του αέρα διατηρώντας και διαπνέοντας το νερό της βροχής. Επιπλέον, οι πράσινες στέγες παρέχουν επιπλέον θερμική απομόνωση για το κτίριο μειώνοντας την ανάγκη για θέρμανση και ψύξη.
• Όλοι οι νέοι εγκατεστημένοι ιδιωτικοί κήποι και οι ανοιχτοί χώροι στάθμευσης πρέπει να είναι πράσινοι και διαπερατοί. Μόνο 20m2 μπορούν να ασφαλτοστρωθούν σε κήπους <60m2 και μόνο το 1/3 σε κήπους >60m2. Όλοι οι υπαίθριοι ιδιωτικοί χώροι στάθμευσης πρέπει να έχουν διαπερατή επιφάνεια χλοοτάπητα.
• Τα περισσότερα κτίρια στο κέντρο της πόλης έχουν ιστορικές προσόψεις από γύψο. Κατά την ανακαίνιση, αυτά τα μέτωπα κτιρίων πρέπει να είναι βαμμένα με το αρχικό φως, κατά προτίμηση λευκό χρώμα. Τα λευκά κτίρια αντανακλούν περισσότερο ηλιακό φως και δεν θερμαίνονται τόσο εύκολα όσο τα σκοτεινά κτίρια, μειώνοντας έτσι την ακτινοβολία θερμότητας από αυτά τα κτίρια.

Τοπική κλίμακα

Τακτικά, οι μεγάλες πλατείες, τα πάρκα και οι γειτονιές της πόλης ανακαινίζονται. Κατά τη φάση σχεδιασμού, η διοίκηση της πόλης συμπεριέλαβε τη βελτιστοποίηση της κατάστασης θερμικής άνεσης ως νέο παράγοντα που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Για να καταστούν δυνατές οι δράσεις στόχευσης, απαιτούνται λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το τοπικό μικροκλίμα. Με τη συμβουλή της VITO, η πόλη της Αμβέρσας αποφάσισε να χρησιμοποιήσει τον δείκτη Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) κατά την αξιολόγηση και τη βελτιστοποίηση των επιπτώσεων της θερμικής καταπόνησης των σχεδίων ανακαίνισης. Το WBGT, σε αντίθεση με τις απλές μετρήσεις θερμοκρασίας, λαμβάνει υπόψη το φορτίο ακτινοβολίας (τόσο βραχέων κυμάτων όσο και μακρών κυμάτων), την υγρασία και την ταχύτητα του ανέμου, τα οποία επηρεάζουν όλα την ανθρώπινη θερμική άνεση. Η VITO εκπόνησε αρκετές λεπτομερείς μελέτες μοντελοποίησης (1 m ανάλυσης) για τον ποσοτικό προσδιορισμό των τοπικών τιμών WBGT και την αξιολόγηση του δυνητικού αντικτύπου των προγραμματισμένων μέτρων προσαρμογής. Αυτό οδήγησε στη συμπερίληψη μέτρων για πράσινες-μπλε υποδομές (π.χ. δέντρα, διαπερατές επιφάνειες, λίμνες νερού, σιντριβάνια) στα σχέδια ανακαίνισης.

Η μοντελοποίηση συμπληρώθηκε από μια εκστρατεία μέτρησης της επιστήμης των πολιτών κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 2018 στο πλαίσιο του έργου «H2020 Ground Truth 2.0». Περίπου 20 κάτοικοι της συνοικίας Sint-Andries ασχολήθηκαν με τη μέτρηση του WBGT σε διάφορους τύπους τοποθεσιών. Εκτός από την επικύρωση των αποτελεσμάτων του μοντέλου, η εκστρατεία αυτή αύξησε την ευαισθητοποίηση σχετικά με το πρόβλημα της θερμικής καταπόνησης και έδωσε το έναυσμα για συζήτηση σχετικά με τα πιθανά μέτρα προσαρμογής.

Ατομική κλίμακα

Στο Βέλγιο, τα «σχέδια δράσης για την υγεία λόγω θερμότητας» ενεργοποιούνται με βάση τις προβλέψεις θερμοκρασίας σε αγροτικές περιοχές. Αυτό οδηγεί σε υποτίμηση της θερμικής καταπόνησης σε πόλεις όπως η Αμβέρσα, όπου ένα σημαντικό φαινόμενο αστικής θερμικής νησίδας προκαλεί διπλάσιες ημέρες καύσωνα στις αστικές περιοχές από ό, τι στο αγροτικό περιβάλλον. Προκειμένου να παρασχεθεί ακριβέστερη πρόβλεψη θερμικής καταπόνησης για την Αμβέρσα, δημιουργήθηκε από τη VITO ένα βραχυπρόθεσμο (5ήμερο) σύστημα πρόβλεψης θερμότητας, το οποίο βασίζεται σε συνδυασμό του κανονικού ευρωπαϊκού μοντέλου πρόβλεψης από το ECMWF και του μοντέλου UrbClim. Το σύστημα παρέχει μια πρόβλεψη για κάθε γειτονιά της Αμβέρσας, λαμβάνοντας υπόψη το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική χρήση των πόρων βοήθειας, με στόχο κυρίως τους ευάλωτους ηλικιωμένους και τα παιδιά, στα μέρη όπου χρειάζονται περισσότερο. Επιπλέον, η πόλη της Αμβέρσας ανέπτυξε μια διαδικτυακή πλατφόρμα για την έκδοση προειδοποιήσεων για τον καύσωνα στους εργαζομένους στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης και σε άλλα σχετικά ενδιαφερόμενα μέρη, συμπεριλαμβανομένων συμβουλών σχετικά με το τι πρέπει να γίνει σε περίπτωση καύσωνα. Το σύστημα είναι ενεργό κατά τους ζεστούς μήνες του έτους στο Βέλγιο (Απρίλιος-Σεπτέμβριος) και τελεί υπό τη διαχείριση της διοίκησης της πόλης.

Ξεκίνησε μια συν-δημιουργική προσέγγιση μεταξύ της διοίκησης της πόλης και των εμπλεκόμενων εταιρειών (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) για τη δημιουργία και τη δοκιμή του συναγερμού πρόβλεψης θερμότητας και της διαδικτυακής πλατφόρμας. Διοργανώθηκαν διάφορα εργαστήρια για τους πολίτες, όπου η διοίκηση της πόλης και οι ερευνητές εισήγαγαν το πρόβλημα της θερμικής καταπόνησης και συζητήθηκαν πιθανά μέτρα προσαρμογής. Οι συμμετέχοντες πολίτες συμμετείχαν στην αξιολόγηση και τη δοκιμή των πρώτων πρωτοτύπων του συναγερμού πρόβλεψης θερμότητας και της διαδικτυακής πλατφόρμας. Επιπλέον, οι πολίτες χαρτογράφησαν τη θερμική καταπόνηση και τα ψυχρά σημεία σε μία από τις γειτονιές της πόλης, ενώ παράλληλα εκπόνησαν στρατηγικές για τη βελτίωση της θερμικής άνεσης στη γειτονιά τους, με έμφαση στον ευάλωτο πληθυσμό.

Η κύρια επιτυχία της έρευνας για τη θερμική καταπόνηση και την κλιματική αλλαγή στην Αμβέρσα ήταν η ευαισθητοποίηση σχετικά με το θέμα αυτό σε πολιτικό επίπεδο, δημιουργώντας την πολιτική βούληση (και χρηματοδότηση) για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος. Επιπλέον, η έρευνα αυτή είχε ως αποτέλεσμα την προσαρμογή του οικοδομικού κώδικα της Αμβέρσας και τροφοδοτεί το σχέδιο της Αμβέρσας για το κλίμα με ορίζοντα το 2030 — ένα σχέδιο μετριασμού της κλιματικής αλλαγής και προσαρμογής σε αυτήν στο πλαίσιο του Συμφώνου των Δημάρχων, το οποίο βρίσκεται επί του παρόντος στο στάδιο της ανάπτυξης.

Η επικοινωνία αναδεικνύεται ως βασικό ζήτημα στη συνεργασία μεταξύ ερευνητών και επαγγελματιών της πόλης. Αυτό αφορά την επικοινωνία μεταξύ μεμονωμένων εταίρων (π.χ. για την επίτευξη συμφωνίας σχετικά με τους στόχους του έργου), την επικοινωνία μεταξύ των επιμέρους εμπλεκόμενων τμημάτων της πόλης και τις κατάλληλες μορφές επικοινωνίας μεταξύ των αξιωματούχων της πόλης ή των επιστημόνων και των πολιτών.

Οι ερευνητές αντιμετώπισαν επίσης ορισμένα τεχνικά προβλήματα, δεδομένου ότι η χρήση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο δεν είχε ακόμη ενσωματωθεί πλήρως στην υποδομή ΤΠ της πόλης.

Η έρευνα για τη θερμική καταπόνηση και την κλιματική αλλαγή χρηματοδοτήθηκε κυρίως από ευρωπαϊκά έργα (FP7 RAMSES και NACLIM, H2020 Climate-fit.city και Ground Truth 2.0), τα οποία κάλυψαν επίσης μέρος του κόστους σε είδος για την πόλη της Αμβέρσας. Μόνο μία ειδική μελέτη μέτρησης θερμικής καταπόνησης και μοντελοποίησης χρηματοδοτήθηκε από την ίδια την πόλη της Αμβέρσας και κόστισε περίπου 70.000 ευρώ.

Η εφαρμογή μέτρων προσαρμογής σε επίπεδο πόλης και τοπικής κλίμακας (πράσινες στέγες, δέντρα, μη ασφαλτοστρωμένες επιφάνειες, λίμνες, σιντριβάνια κ.λπ.) βρίσκεται σε εξέλιξη, αλλά ως επί το πλείστον βρίσκεται ακόμη σε φάση σχεδιασμού, με αποτέλεσμα να είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθούν το άμεσο κόστος και τα οφέλη.

Εκτός από το κόστος σε είδος για την πόλη της Αμβέρσας, το σύστημα πρόβλεψης θερμότητας και προειδοποίησης είχε κόστος ανάπτυξης περίπου 20.000 ευρώ και ετήσιο κόστος συντήρησης περίπου 10.000 ευρώ.

Τα παράλληλα οφέλη περιλαμβάνουν τη βελτίωση της επικοινωνίας και της συνεργασίας μεταξύ των τμημάτων των πόλεων, την αύξηση της θερμικής καταπόνησης και της ευαισθητοποίησης των πολιτικών και των πολιτών σχετικά με την κλιματική αλλαγή, την ενσωμάτωση μέτρων προσαρμογής στη θερμική καταπόνηση στον πολεοδομικό σχεδιασμό (τα οποία έχουν επίσης ευεργετικές επιπτώσεις στην υγεία, τη βιοποικιλότητα, τις πλημμύρες, την ξηρασία κ.λπ.).

Η έρευνα σχετικά με τη θερμική καταπόνηση και την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή οδήγησε σε συγκεκριμένες αλλαγές στον οικοδομικό κώδικα της Αμβέρσας, ο οποίος ρυθμίζει την κατασκευή κτιρίων στην Αμβέρσα. Επίσης, τροφοδοτεί το σχέδιο της Αμβέρσας για το κλίμα με ορίζοντα το 2030, ένα σχέδιο μετριασμού της κλιματικής αλλαγής και προσαρμογής σε αυτήν στο πλαίσιο του Συμφώνου των Δημάρχων, το οποίο βρίσκεται επί του παρόντος στο στάδιο της ανάπτυξης.

Η έρευνα σχετικά με τη θερμική καταπόνηση και την κλιματική αλλαγή για την πόλη της Αμβέρσας ξεκίνησε το 2013 και βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη. Διάφορες συνιστώσες (π.χ. χάρτες θερμικής καταπόνησης, εκστρατείες μέτρησης) πραγματοποιήθηκαν σε ειδικά χρονικά διαστήματα, τα οποία συνήθως διαρκούν από μερικούς μήνες έως ένα έτος.

Η εφαρμογή μέτρων προσαρμογής σε τοπική κλίμακα αποδεικνύεται αργή διαδικασία και δεν έχουν ακόμη υλοποιηθεί συγκεκριμένες υλοποιήσεις σε κλίμακα πόλης. Η πλήρης εφαρμογή και τα αποτελέσματα σε επίπεδο πόλης αναμένεται να ολοκληρωθούν μόνο έως το 2030.

Το σύστημα πρόβλεψης θερμότητας και η διαδικτυακή πλατφόρμα έχουν αναπτυχθεί και δημιουργηθεί σε λιγότερο από ένα χρόνο.

Τα μέτρα που περιγράφονται ανωτέρω (αλλαγές οικοδομικού κώδικα, μέτρα προσαρμογής σε θερμική καταπόνηση, πρόβλεψη θερμικής καταπόνησης) προορίζονται να είναι μακροχρόνια ενσωματωμένα στις λειτουργίες της πόλης και δεν έχουν καθορισμένο χρονικό εύρος ή διάρκεια ζωής.

Dirk Lauwaet
VITO
Boeretang 200, 2400 Mol, Belgium
E-mail: dirk.lauwaet@vito.be 

Griet Lambrechts
Stad Antwerpen
Francis Wellesplein 1, 2018 Antwerpen, Belgium
E-mail: griet.lambrechts@antwerpen.be 

Έργα «H2020 Ground Truth 2.0» και «H2020 Climate-fit.city»