Adattamento allo stress da calore ad Anversa (Belgio) sulla base di una mappatura termica dettagliata

Nel quadro del servizio sanitario europeo Copernicus, VITO ha applicato il suo modello di clima urbano UrbClim per mappare le temperature dell'aria e l'estensione dell'isola di calore urbana (UHI) di 100 città europee (compresa Anversa) con una risoluzione orizzontale di 100 metri. Nel caso di Anversa, i risultati rivelano la presenza di un'isola di calore urbana, con una media annuale di 2 ° C nel centro della città, che può raggiungere fino a 9 ° C durante le sere e le notti estive. A causa dell'UHI, Anversa ha vissuto nel 2008-2017 il doppio dei giorni di ondate di calore (definiti come giorni con una temperatura massima superiore a 30 ° C e una temperatura minima superiore a 18 ° C) rispetto all'ambiente rurale, esponendo i residenti urbani a livelli molto più elevati di stress termico rispetto alle persone che vivono nelle aree rurali vicine.

L'analisi delle proiezioni climatiche future (fatte nell'ambito del 7° PQ RAMSES e dei progetti H2020 Climate-fit.city) suggerisce che il numero di giorni di ondate di calore ad Anversa dovrebbe aumentare di quasi dieci volte verso la fine del secolo nello scenario RCP8.5. Senza eventuali cambiamenti nell'uso del suolo, l'intensità dell'isola di calore urbana dovrebbe rimanere più o meno allo stesso livello, aumentando lo stress termico nelle aree urbane in aggiunta all'effetto del cambiamento climatico.

Motivata dai risultati della ricerca, la città di Anversa ha deciso di attuare misure di adattamento per affrontare il problema dello stress termico in città. Gli obiettivi dell'insieme di misure individuate sono i seguenti: i) ridurre il più possibile lo stress da calore locale attraverso cambiamenti nell'ambiente edificato, ii) informare i cittadini in merito al problema, iii) coinvolgerli attraverso campagne scientifiche dei cittadini e iv) ridurre al minimo gli impatti sulla salute con un sistema di previsione e allerta del calore, rivolto ai gruppi vulnerabili.

Per ottenere risultati ottimali, le misure di adattamento sono attuate simultaneamente su tre scale: 1) in tutta la città, 2) locale e 3) la persona individuale. L'attuazione delle misure di adattamento qui descritte è appena iniziata o è stata pianificata. La piena attuazione e i risultati a livello di città richiederanno molto tempo e si prevede che saranno completati solo entro il 2030.

A livello di città

La costruzione di edifici nella città di Anversa è regolata da un codice edilizio a cui tutti gli abitanti e gli sviluppatori devono attenersi quando ristrutturano o costruiscono un edificio. In questo codice sono state aggiunte istruzioni specifiche (9/10/2014) per contribuire a ridurre lo stress da calore in città nel tempo:

• Per tutti i tetti nuovi o ristrutturati con una pendenza inferiore al 15% e una superficie superiore a 20 m2, è obbligatorio installare un tetto verde in cima. Questo abbassa drasticamente la temperatura del tetto e raffredda la temperatura dell'aria trattenendo e traspirando l'acqua piovana. Inoltre, i tetti verdi forniscono un ulteriore isolamento termico per l'edificio riducendo la necessità di riscaldamento e raffreddamento.
• Tutti i nuovi giardini privati installati e i parcheggi aperti devono essere verdi e permeabili. Solo 20m2 possono essere pavimentati in giardini < 60m2 e solo 1/3 in giardini > 60m2. Tutti i parcheggi privati esterni devono avere una superficie erbosa permeabile.
• La maggior parte degli edifici nel centro della città hanno facciate storiche in gesso. Una volta rinnovati, questi fronti dell'edificio devono essere dipinti nella luce originale, preferibilmente di colore bianco. Gli edifici bianchi riflettono più luce solare e non si riscaldano facilmente come gli edifici scuri, riducendo così la radiazione di calore da questi edifici.

Scala locale

Regolarmente, grandi piazze, parchi e quartieri della città vengono rinnovati. Durante la fase di pianificazione, l'amministrazione comunale ha incluso l'ottimizzazione della situazione di comfort termico come nuovo fattore da considerare. Per consentire azioni mirate, sono necessarie informazioni dettagliate sul microclima locale. Su consiglio di VITO, la città di Anversa ha deciso di utilizzare l'indicatore Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) per valutare e ottimizzare l'impatto dello stress termico dei piani di ristrutturazione. WBGT, a differenza delle semplici misurazioni della temperatura, tiene conto del carico di radiazione (sia a onde corte che a onde lunghe), dell'umidità e della velocità del vento, che influenzano il comfort termico umano. VITO ha condotto diversi studi di modellizzazione dettagliati (risoluzione 1 m) per quantificare i valori WBGT locali e valutare il potenziale impatto delle misure di adattamento pianificate. Ciò ha portato all'inclusione di misure infrastrutturali verde-blu (ad esempio alberi, superfici permeabili, stagni d'acqua, fontane) nei piani di ristrutturazione.

La modellazione è stata integrata da una campagna di misurazione della scienza dei cittadini durante l'estate del 2018 nel quadro del progetto H2020 Ground Truth 2.0. Circa 20 residenti del quartiere di Sint-Andries erano impegnati nella misurazione del WBGT in vari tipi di luoghi. Oltre alla convalida dei risultati del modello, questa campagna ha aumentato la consapevolezza del problema dello stress da calore e ha stimolato una discussione sulle possibili misure di adattamento.

Scala individuale

In Belgio, i "piani d'azione per la salute del calore" sono attivati sulla base delle previsioni della temperatura in contesti rurali. Ciò porta a sottovalutare lo stress da calore in città come Anversa, dove un considerevole effetto isola di calore urbano provoca il doppio dei giorni di ondata di calore nelle aree urbane rispetto all'ambiente rurale. Al fine di fornire una previsione più accurata dello stress termico per Anversa, VITO ha istituito un sistema di previsione del calore a breve termine (5 giorni), basato su una combinazione del normale modello di previsione europeo di ECMWF e del modello UrbClim. Il sistema fornisce una previsione per ogni quartiere di Anversa, tenendo conto dell'effetto isola di calore urbano. Ciò consente un impiego efficiente delle risorse di aiuto, destinate principalmente agli anziani e ai bambini vulnerabili, nei luoghi in cui sono più necessari. Inoltre, la città di Anversa ha sviluppato una piattaforma web per emettere avvisi sulle ondate di calore agli operatori sanitari e ad altri portatori di interessi pertinenti, compresa una consulenza su cosa fare in caso di ondata di calore. Il sistema è attivo durante i mesi caldi dell'anno in Belgio (aprile-settembre) ed è gestito dall'amministrazione comunale.

È stato avviato un approccio co-creativo tra l'amministrazione comunale e le aziende coinvolte (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) per impostare e testare l'allarme di previsione del calore e la piattaforma web. Sono stati organizzati diversi workshop per i cittadini in cui l'amministrazione comunale e i ricercatori hanno introdotto il problema dello stress da calore e sono state discusse possibili misure di adattamento. I cittadini partecipanti sono stati coinvolti nella valutazione e nella sperimentazione dei primi prototipi dell'allarme di previsione del calore e della piattaforma web. Inoltre, i cittadini hanno mappato lo stress termico e i punti freddi in uno dei quartieri della città, elaborando nel contempo strategie per migliorare il comfort termico nel loro quartiere, con particolare attenzione alla popolazione vulnerabile.

Il principale successo della ricerca sullo stress da calore e il cambiamento climatico ad Anversa è stato quello di sensibilizzare su questo argomento a livello politico, generando la volontà politica (e il finanziamento) per affrontare questo problema. Inoltre, questa ricerca ha portato all'adattamento del codice edilizio di Anversa e confluisce nel piano Climate 2030 di Anversa, un piano di mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici nel quadro del Patto dei sindaci attualmente in fase di sviluppo.

La comunicazione emerge come questione chiave nella collaborazione tra ricercatori e professionisti della città. Ciò riguarda la comunicazione tra i singoli partner (ad esempio per concordare gli obiettivi del progetto), la comunicazione tra i singoli dipartimenti della città coinvolti e forme adeguate di comunicazione tra funzionari della città o scienziati e cittadini.

I ricercatori hanno inoltre riscontrato alcuni problemi tecnici in quanto l'utilizzo dei dati in tempo reale non era ancora pienamente integrato nell'infrastruttura informatica della città.

La ricerca sullo stress da calore e sui cambiamenti climatici è stata finanziata principalmente da progetti europei (FP7 RAMSES e NACLIM, H2020 Climate-fit.city e Ground Truth 2.0), che hanno anche coperto una parte dei costi in natura per la città di Anversa. Solo uno studio specifico di misurazione e modellizzazione dello stress termico è stato finanziato dalla stessa città di Anversa e costato circa 70.000 euro.

L'attuazione di misure di adattamento su scala urbana e locale (tetti verdi, alberi, superfici non asfaltate, stagni, fontane, ecc.) è in corso, ma per lo più è ancora in fase di pianificazione, quindi è difficile quantificare i costi e i benefici diretti.

Oltre ai costi in natura per la città di Anversa, il sistema di previsione del calore e di allarme ha avuto un costo di sviluppo di circa 20.000 euro e un costo di manutenzione annuale di circa 10.000 euro.

I benefici collaterali includono il miglioramento della comunicazione e della collaborazione tra i dipartimenti della città, l'aumento dello stress da calore e la consapevolezza dei cambiamenti climatici da parte di politici e cittadini, l'integrazione di misure di adattamento allo stress da calore nella pianificazione urbana (che hanno anche effetti benefici sulla salute, sulla biodiversità, sulle inondazioni, sulla siccità, ecc.).

La ricerca sullo stress termico e l'adattamento ai cambiamenti climatici ha portato a cambiamenti concreti nel codice edilizio di Anversa, che disciplina la costruzione di edifici ad Anversa. Contribuisce inoltre al piano di Anversa per il clima 2030, un piano di mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici nel quadro del Patto dei sindaci attualmente in fase di sviluppo.

La ricerca sullo stress da calore e i cambiamenti climatici per la città di Anversa è iniziata nel 2013 ed è ancora in corso. Diverse componenti (ad esempio mappe dello stress termico, campagne di misurazione) sono state eseguite in finestre temporali dedicate, in genere impiegando da alcuni mesi a un anno.

L'attuazione di misure di adattamento su scala locale si rivela un processo lento e le realizzazioni concrete su scala urbana devono ancora concretizzarsi. La piena attuazione e i risultati a livello di città dovrebbero essere completati solo entro il 2030.

Il sistema di previsione del calore e la piattaforma web sono stati sviluppati e realizzati in meno di un anno.

Le misure sopra descritte (modifica del codice edilizio, misure di adattamento allo stress termico, previsione dello stress termico) sono destinate a essere integrate a lungo termine nelle operazioni urbane e non hanno un intervallo di tempo o una durata specifici.

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 

Progetti H2020 Ground Truth 2.0 e H2020 Climate-fit.city