Prisitaikymas prie šilumos įtampos Antverpene (Belgija), remiantis išsamiu šilumos kartografavimu

Pagal programą „Copernicus“ teikdama Europos sveikatos priežiūros paslaugą VITO taikė savo miesto klimato modelį „UrbClim“, kad nustatytų 100 Europos miestų (įskaitant Antverpeną) oro temperatūrą ir šilumos salos (UHI) dydį, kurio horizontalioji skiriamoji geba yra 100 m. Antverpeno atveju rezultatai rodo, kad mieste yra karščio sala, kurios metinis vidurkis yra 2 °C miesto centre ir kuri vasaros vakarais ir naktimis gali pasiekti iki 9 °C. Dėl UHI Antverpenas 2008–2017 m. patyrė dvigubai daugiau karščio bangų dienų (apibrėžiamų kaip dienos, kai maksimali temperatūra viršija 30 °C, o minimali temperatūra viršija 18 °C) nei kaimo aplinka, todėl miesto gyventojai patyrė daug didesnį šilumos stresą, palyginti su žmonėmis, gyvenančiais netoliese esančiose kaimo vietovėse.

Iš būsimų klimato prognozių analizės (atliktos pagal 7BP RAMSES ir programos „Horizontas 2020“ projektus „Climate-fit.city“) matyti, kad pagal RCP8.5 scenarijų tikėtina, jog iki amžiaus pabaigos karščio bangų dienų skaičius Antverpene padidės beveik dešimt kartų. Numatoma, kad be galimų žemės naudojimo paskirties pokyčių miesto šilumos salos intensyvumas išliks daugiau ar mažiau tokio paties lygio, todėl, be klimato kaitos poveikio, padidės šilumos stygius miestų teritorijose.

Remdamasis tyrimų rezultatais, Antverpeno miestas nusprendė įgyvendinti prisitaikymo priemones, skirtas šilumos streso problemai mieste spręsti. Nustatytų priemonių rinkinio tikslai yra šie: i) kuo labiau sumažinti vietos šiluminį stresą keičiant apstatytą aplinką, ii) informuoti piliečius apie problemą, iii) įtraukti juos į piliečių mokslo kampanijas ir iv) kuo labiau sumažinti poveikį sveikatai naudojant šilumos prognozavimo ir įspėjimo sistemą, skirtą pažeidžiamoms grupėms.

Siekiant optimalių rezultatų, prisitaikymo prie klimato kaitos priemonės vienu metu įgyvendinamos trimis lygmenimis: 1) miesto mastu, 2) vietos ir 3) individualus asmuo. Ką tik pradėtos įgyvendinti arba suplanuotos įgyvendinti čia aprašytos prisitaikymo priemonės. Visiškas įgyvendinimas ir miesto masto rezultatai užtruks ilgai ir tikimasi, kad jie bus pasiekti tik iki 2030 m.

Viso miesto mastu

Pastatų statyba Antverpeno mieste reglamentuojama statybos kodeksu, kurio turi laikytis visi gyventojai ir plėtotojai, renovuodami ar statydami pastatą. Į šį kodeksą buvo įtrauktos konkrečios instrukcijos (2014 m. spalio 9 d.), padedančios ilgainiui sumažinti šilumos stresą mieste:

• Visuose naujuose ar renovuotuose stoguose, kurių nuolydis mažesnis nei 15 proc., o paviršiaus plotas didesnis nei 20 m2, ant viršaus privaloma įrengti žalią stogą. Tai drastiškai sumažina stogo temperatūrą ir vėsina oro temperatūrą, išlaikant ir evapo pernešantį lietaus vandenį. Be to, žalieji stogai suteikia papildomą šiluminę izoliaciją pastatui, todėl sumažėja šildymo ir vėsinimo poreikis.
• Visi nauji įrengti privatūs sodai ir atviros automobilių stovėjimo aikštelės turi būti žali ir pralaidūs. Tik 20m2 galima asfaltuoti soduose <60m2 ir tik 1/3 soduose >60m2. Visose lauko privačiose automobilių stovėjimo aikštelėse turi būti pralaidus žolės paviršius.
• Dauguma miesto centre esančių pastatų turi istorinius gipso fasadus. Renovuoti pastato fasadai turi būti nudažyti originalia šviesa, pageidautina balta spalva. Balti pastatai atspindi daugiau saulės šviesos ir nebus sušilti taip lengvai, kaip tamsūs pastatai, taip sumažinant šilumos spinduliuotę iš šių pastatų.

Vietinis mastas

Reguliariai renovuojamos didelės miesto aikštės, parkai ir rajonai. Planavimo etape miesto administracija kaip naują veiksnį, į kurį reikia atsižvelgti, įtraukė šiluminio komforto situacijos optimizavimą. Kad būtų galima imtis tikslinių veiksmų, reikia išsamios informacijos apie vietos mikroklimatą. VITO konsultuojamas Antverpeno miestas, vertindamas ir optimizuodamas renovacijos planų šiluminio streso poveikį, nusprendė naudoti šlapios lemputės gaubto temperatūros (WBGT) rodiklį. WBGT, priešingai nei paprasti temperatūros matavimai, atsižvelgia į spinduliuotės apkrovą (trumpųjų ir ilgųjų bangų), drėgmę ir vėjo greitį, kurie visi turi įtakos žmogaus šiluminiam komfortui. VITO atliko keletą išsamių (1 m skiriamosios gebos) modeliavimo tyrimų, kad kiekybiškai įvertintų vietos WBGT vertes ir galimą planuojamų prisitaikymo priemonių poveikį. Todėl į renovacijos planus buvo įtrauktos žaliosios ir mėlynosios infrastruktūros priemonės (pvz., medžiai, pralaidūs paviršiai, vandens tvenkiniai, fontanai).

Modeliavimą 2018 m. vasarą papildė piliečių mokslo vertinimo kampanija pagal programos „Horizontas 2020“ žemės tiesos 2.0 projektą. Apie 20 Sint Andries rajono gyventojų dalyvavo matuojant WBGT įvairiose vietose. Ši kampanija ne tik patvirtino modelio rezultatus, bet ir padidino informuotumą apie karščio streso problemą ir paskatino diskusiją apie galimas prisitaikymo priemones.

Individuali skalė

Belgijoje „šilumos sveikatos veiksmų planai“ rengiami remiantis temperatūros prognozėmis kaimo vietovėse. Dėl to nepakankamai įvertinamas šilumos stresas tokiuose miestuose kaip Antverpenas, kur didelis šilumos salos poveikis miestuose sukelia dvigubai daugiau karščio bangų dienų nei kaimo vietovėse. Siekdama pateikti tikslesnę šilumos įtempių prognozę Antverpene, VITO sukūrė trumpalaikę (5 dienų) šilumos prognozavimo sistemą, pagrįstą ECMWF įprasto Europos prognozių modelio ir UrbClim modelio deriniu. Sistema pateikia prognozę kiekvienam Antverpeno rajonui, atsižvelgdama į šilumos salos miestuose efektą. Tai leidžia veiksmingai panaudoti pagalbos išteklius, daugiausia skirtus pažeidžiamiems vyresnio amžiaus žmonėms ir vaikams, tose vietose, kur jų labiausiai reikia. Be to, Antverpeno miestas sukūrė interneto platformą, skirtą įspėti sveikatos priežiūros darbuotojus ir kitus susijusius suinteresuotuosius subjektus apie karščio bangas, įskaitant patarimus, ką daryti karščio bangos atveju. Sistema veikia šiltaisiais metų mėnesiais Belgijoje (balandžio–rugsėjo mėn.) ir ją valdo miesto administracija.

Miesto administracija ir susijusios įmonės (VITO, UNESCO IHE, Antverpeno pažangioji zona) pradėjo taikyti bendrą kūrybinį požiūrį, kad sukurtų ir išbandytų šilumos prognozės signalizaciją ir interneto platformą. Buvo surengti keli praktiniai seminarai piliečiams, kuriuose miesto administracija ir tyrėjai pristatė karščio streso problemą ir aptarė galimas prisitaikymo priemones. Dalyvaujantys piliečiai dalyvavo vertinant ir išbandant pirmuosius šilumos prognozės signalizacijos ir interneto platformos prototipus. Be to, piliečiai viename iš miesto rajonų nustatė karščio stresą ir vėsias vietas, kartu rengdami strategijas, kaip pagerinti šiluminį komfortą savo kaimynystėje, daugiausia dėmesio skiriant pažeidžiamiems gyventojams.

Pagrindinė karšto streso ir klimato kaitos Antverpene mokslinių tyrimų sėkmė buvo didinti informuotumą šia tema politiniu lygmeniu, sukuriant politinę valią (ir finansavimą) šiai problemai spręsti. Be to, atlikus šį tyrimą buvo pritaikytas Antverpeno statybos kodeksas ir jis įtrauktas į Antverpeno 2030 m. klimato srities veiksmų planą – klimato kaitos švelninimo ir prisitaikymo prie jos planą pagal Merų paktą, kuris šiuo metu rengiamas.

Bendravimas iškyla kaip pagrindinis mokslininkų ir miesto praktikų bendradarbiavimo klausimas. Tai susiję su atskirų partnerių komunikacija (pvz., siekiant susitarti dėl projekto tikslų), atskirų dalyvaujančių miesto departamentų komunikacija ir tinkamomis miesto pareigūnų ar mokslininkų ir piliečių komunikacijos formomis.

Tyrėjai taip pat susidūrė su tam tikromis techninėmis problemomis, nes realaus laiko duomenų naudojimas dar nebuvo visiškai integruotas į miesto IT infrastruktūrą.

Šiluminio streso ir klimato kaitos moksliniai tyrimai daugiausia buvo finansuojami pagal Europos projektus (7BP RAMSES ir NACLIM, „Horizontas 2020“ „Climate-fit.city“ ir „Ground Truth 2.0“), kurie taip pat padengė dalį Antverpeno miesto nepiniginių išlaidų. Pats Antverpeno miestas finansavo tik vieną specifinį šilumos įtempių matavimo ir modeliavimo tyrimą, kuris kainavo apie 70 000 eurų.

Prisitaikymo prie klimato kaitos priemonės miesto ir vietos mastu (žalieji stogai, medžiai, negrįsti paviršiai, tvenkiniai, fontanai ir t. t.) įgyvendinamos, tačiau dažniausiai vis dar planavimo etape, todėl sunku kiekybiškai įvertinti tiesiogines išlaidas ir naudą.

Be Antverpeno miesto nepiniginių išlaidų, šilumos prognozavimo ir įspėjimo sistemos kūrimas kainavo apie 20 000 EUR, o metinė priežiūra – apie 10 000 EUR.

Bendra nauda apima geresnę miesto departamentų komunikaciją ir bendradarbiavimą, didėjantį politikų ir piliečių informuotumą apie karščio stresą ir klimato kaitą, prisitaikymo prie karščio streso priemonių integravimą į miestų planavimą (kurie taip pat turi teigiamą poveikį sveikatai, biologinei įvairovei, potvyniams, sausroms ir kt.).

Šiluminio streso ir prisitaikymo prie klimato kaitos moksliniai tyrimai lėmė konkrečius Antverpeno statybos kodekso, kuriuo reglamentuojama pastatų statyba Antverpene, pakeitimus. Juo taip pat prisidedama prie Antverpeno 2030 m. klimato plano – klimato kaitos švelninimo ir prisitaikymo prie jos plano pagal Merų paktą, kuris šiuo metu rengiamas.

Antverpeno miesto karščio streso ir klimato kaitos tyrimai pradėti 2013 m. ir vis dar vykdomi. Keli komponentai (pvz., karščio streso žemėlapiai, matavimo kampanijos) buvo atliekami tam skirtuose laiko intervaluose, paprastai trunkančiuose nuo kelių mėnesių iki metų.

Prisitaikymo prie klimato kaitos priemonių įgyvendinimas vietos lygmeniu yra lėtas procesas, o konkretus įgyvendinimas miesto mastu dar turi būti įgyvendintas. Tikimasi, kad visapusiškas įgyvendinimas ir miesto masto rezultatai bus pasiekti tik iki 2030 m.

Šilumos prognozavimo sistema ir interneto platforma buvo sukurta ir įdiegta mažiau nei per metus.

Pirmiau aprašytos priemonės (pastato kodekso pakeitimai, prisitaikymo prie karščio įtempių priemonės, karščio įtempių prognozė) turi būti ilgalaikės miesto veiklos priemonės ir neturi konkretaus laiko intervalo ar naudojimo trukmės.

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 

„H2020 Ground Truth 2.0“ ir „H2020 Climate-fit.city“ projektai