Älykkäät kaupungit ilmastonmuutokseen sopeutumisen tukena

Keskeiset opinnot

Tietoa alueesta

Ilmastouhkat

Drone-pohjainen analyysi valmistelee maaperää sopeutumiselle

Tehokkaiden sopeutumistoimenpiteiden toteuttamisen kannalta on ratkaisevan tärkeää ymmärtää lämpötilakeskittymien kehittymistä ja niihin vaikuttavia tekijöitä. Weiz-Gleisdorfin kaupunki ja kestävien teknologioiden instituutti AEE INTEC käynnistivät innovatiivisen älykkään kaupunkikartoituksen energia-alue Weiz-Gleisdorfin ehdotuksesta ja yhdessä niiden KLAR!-ohjelmasta saaman tuen kanssa. Kyseessä on Itävallan ilmasto- ja energiarahaston aloite, jolla tuetaan alueita ja kuntia ilmastonmuutokseen sopeutumisessa paikallisten toimien, tietoisuuden lisäämisen ja tutkimuksen käytännön soveltamisen avulla. Tämä aloite on vaihtoehtoinen lähestymistapa perinteisille teknologioille, kuten mikroilmastosimulointivälineille, jotka perustuvat termografiseen kartoitukseen, jossa käytetään korkealla lentäviä ilma-aluksia yhdessä paikan päällä tehtävien mittausten kanssa.

Smart City Sensing käyttää innovatiivista menetelmää, joka on huomattavasti tehokkaampi kuin perinteiset, aika-, energia- ja kustannusintensiiviset lähestymistavat ja tarjoaa samalla luotettavaa tietoa ja palveluja. Menetelmä mahdollistaa tarkan kolmiulotteisen esityksen kaupunkien lämpöympäristöstä ja sen keskeisistä vaikuttavista tekijöistä monispektrisen, infrapuna- ja näkyvän Red-Green-Blue-kuvadatan perusteella. Tämä mahdollistaa lämpösaarekkeiden eli kaupungin erityisen kuumien alueiden kehitystä ehkäisevien tai vähentävien kohdennettujen toimenpiteiden vaikutusten mallintamisen.  Smart City Sensing arvioi esimerkiksi vihreiden toimenpiteiden, kuten viherseinien, äskettäin istutettujen puiden ja nurmikkojen, erityisiä jäähdytysvaikutuksia sekä rakenne- ja teknisiä ratkaisuja, kuten varjostuselementtejä, vesiasennuksia tai vaaleampia tienpintoja. Lisäksi menetelmässä yksilöidään paikat, joissa kullakin toimenpiteellä saavutetaan suurin jäähdytysvaikutus.

Kaupunkisuunnittelupäätösten helpottaminen

Smart City Sensing parantaa kaupunkisuunnittelupäätöksiä ja tukee tietoon perustuvia päätöksentekoprosesseja Weizissä. Menetelmällä saadaan tarvittavaa tieteellisesti luotettavaa tietoa kohdennettuihin kaupunkisuunnittelupäätöksiin, joilla pyritään parantamaan kaupungin rakennuksia ja kaupunginosia ilmastollisesti. Ymmärrettävä ja datavetoinen analyysi vähentää tapauskohtaisten päätösten riskiä, mikä voi johtaa epäasianmukaisiin investointeihin ja aiheuttaa huonoa sopeutumista, mikä tarkoittaa hyvin suunniteltujen sopeutumistoimenpiteiden toteuttamista kielteisin vaikutuksin.

Täytäntöönpanovaiheet

1. Analyysialueen määrittely: Kaupunkien edustajat ja SmaCiSe-palveluntarjoajat määrittelevät analyysialueen suosimalla tiheästi asuttuja ja erittäin suljettuja alueita.
2. Tiedonkeruu: Edustavan lämpöjakson aikana drone kerää lämpötietoja sekä auringon säteilyä, joka heijastuu määritellyn alueen kaikilta pinnoilta. Tähän tarkoitukseen käytetään erityisiä kameroita, jotka voivat ottaa jopa 800 kuvaa per lento. Lisäksi paikan päällä tehtävissä mittauksissa kirjataan muita muuttujia, jotka ovat merkityksellisiä lämpöviihtyvyyden tarkan määrittämisen kannalta tutkimusalueella, mukaan lukien auringon säteily, ilman lämpötila, kosteus, ilmavirran nopeus ja säteilylämpötila.
3. Luodaan kolmiulotteinen ja vuorovaikutteinen kaupunkimalli: Kerätyn datan avulla voidaan luoda vuorovaikutteinen kolmiulotteinen kaupunkimalli, joka visualisoi lämpöviihtyvyyttä eli sitä, miten lämmin tai kylmä ihminen tuntee kaupunkiympäristössä. Erityinen spatiaalinen laskentamalli visualisoi tulokset kerroskartoina ja antaa tietoa paikallisesta lämpöstressistä ja sen syistä, kuten ylikuumentuneista julkisivuista tai rajallisesta kasvillisuudesta (kuva 1). Tämä muodostaa perustan kaupunkien lämpöstressin vähentämiseen tähtäävien erityisten sopeutumistoimenpiteiden kohdennetulle suunnittelulle.

Figure 1: Three-dimensional city model, depicting local heat (red) and cool areas (purple). Image Credit: AEE INTEC, City of Weiz.

Figure 2: Elevated Plant bed at the Weiz-Zentrum train stop. Image Credit: City of Weiz (Measure as part of the KLAR! programme).

Smart City Sensing tukee toimenpiteiden priorisointia ja tulevaisuuteen suuntautuvien kaupunkisuunnittelustrategioiden toteuttamista. Tietoisuuden lisääminen kaupunkilämmön vaikutuksista ja mahdollisten parannusten havainnollistaminen Smart City Sensing -dataan perustuvilla kaupunkirakenteen paikkasidonnaisilla visualisoinneilla mahdollistaa räätälöityjen sopeutumisratkaisujen kehittämisen. Tämän lähestymistavan pohjalta on jo toteutettu konkreettisia toimenpiteitä, kuten Weiz-Zentrum-junan pysäkin päällysteen purkaminen ja viherryttäminen. Noin 80 m2 päällystettyä pintaa muutettiin ilmastoon sopivaksi viheralueeksi, jossa oli korotettu istutusalusta (kuva 2), joustava kasvillisuus ja älykäs kastelujärjestelmä.

Innovatiivinen teknologia tukee rakennusten ja niiden ympäristön välisen vuorovaikutuksen syvempää ymmärtämistä. Tulevaa suunnittelua varten tietomallit ja tietokanta ovat muun muassa kaupunkisuunnittelijoiden ja kaupungin virkamiesten saatavilla, jotta voidaan edistää kestävää kaupunkikehitystä – houkutella paikallisia investointeja ja luoda työpaikkoja sopeutumistoimien avulla samalla kun parannetaan kaupungin yleistä elämänlaatua.

Weizissä mikroilmastoa ja elämänlaatua olisi parannettava kestävästi kansalaisten kannalta. Tämän varmistamiseksi tarvitsemme kunnollisia tietoja ja faktoja. Tämän hankkeen olisi myös toimittava viitehankkeena muille neliöille.

DI Gerd Holzer, Weizin^{kaupungin tekninen johtaja ja 2.} sijainen

Tiivistelmä

Lisätietoja

Yhteydenotto