Detaylı termal haritalamaya dayalı Antwerp'te (Belçika) ısı stresine uyum sağlama

Copernicus Avrupa Sağlık hizmeti çerçevesinde VITO, kentsel iklim modeli UrbClim’i, 100 Avrupa kentinin (Anvers dahil) hava sıcaklıklarını ve kentsel ısı adasını (UHI) derecesini 100 m yatay çözünürlükle haritalamak için uyguladı. Antwerp örneğinde, sonuçlar, şehrin merkezinde yıllık ortalama 2 °C olan ve yaz akşamları ve geceleri 9 °C’ye kadar çıkabilen bir kentsel ısı adasının varlığını ortaya koyuyor. UHI nedeniyle Antwerp, 2008-2017 yıllarında kırsal çevreden iki kat daha fazla ısı dalgası günü yaşadı (30 °C'nin üzerinde maksimum sıcaklık ve 18 °C'nin üzerinde bir minimum sıcaklığa sahip günler olarak tanımlandı) ve şehir sakinlerini yakındaki kırsal alanlarda yaşayan insanlara kıyasla çok daha yüksek ısı stresine maruz bıraktı.

Gelecekteki iklim projeksiyonlarının analizi (FP7 RAMSES ve H2020 Climate-fit.city projeleri altında yapıldı), Anvers'teki sıcak hava dalgası günlerinin sayısının, RCP8.5 senaryosunda yüzyılın sonuna doğru yaklaşık on kat artması beklendiğini göstermektedir. Nihai arazi kullanımı değişiklikleri olmadan, kentsel ısı adası yoğunluğunun az ya da çok aynı seviyede kalması ve iklim değişikliği etkisinin üstünde kentsel alanlardaki ısı stresini artırması bekleniyor.

Araştırma sonuçlarıyla motive olan Antwerp şehri, şehirdeki ısı stresi sorununu çözmek için adaptasyon önlemleri uygulamaya karar verdi. Belirlenen önlemler kümesinin hedefleri şunlardır: (i) yapılı çevredeki değişikliklerle yerel ısı stresini mümkün olduğunca azaltmak, (ii) vatandaşları sorun hakkında bilgilendirmek, (iii) onları vatandaş bilim kampanyaları aracılığıyla meşgul etmek ve (iv) sağlık etkilerini bir ısı tahmini ve uyarı sistemi ile en aza indirgemek, savunmasız grupları hedef alan.

En iyi sonuçları elde etmek için, adaptasyon önlemleri aynı anda üç ölçekte uygulanır: 1) şehir genelinde, 2) yerel ve 3) bireysel kişi. Burada açıklanan adaptasyon önlemlerinin uygulanması yeni başladı veya planlandı. Tam uygulama ve şehir genelinde sonuçlar uzun bir zaman alacak ve sadece 2030 yılına kadar tamamlanması bekleniyor.

Şehir çapında ölçek

Antwerp kentindeki binaların inşası, tüm sakinlerin ve geliştiricilerin bir binayı yenilerken veya inşa ederken uyması gereken bir yapı koduyla düzenlenir. Bu kodda, zamanla şehirdeki ısı stresini azaltmaya yardımcı olmak için özel talimatlar (9/10/2014) eklendi:

• %15'ten daha az eğimli ve 20 m²'den fazla yüzey alanına sahip tüm yeni veya yenilenmiş çatılar için, üstüne yeşil bir çatı monte etmek zorunludur. Bu, çatının sıcaklığını büyük ölçüde düşürür ve yağmur suyunu muhafaza ederek ve evapo aktararak hava sıcaklığını soğutur. Ek olarak, yeşil çatılar, bina için ısıtma ve soğutma ihtiyacını azaltan ekstra ısı yalıtımı sağlar.
• Tüm yeni kurulan özel bahçeler ve açık otoparklar yeşil ve geçirgen olmalıdır. Bahçelerde sadece 20 m² döşenebilir & 60 m², bahçelerde ise sadece 1/3'ü 60 m²'dir. Tüm açık özel otoparkların geçirgen otlanmış bir yüzeye sahip olması gerekir.
• Şehir merkezindeki binaların çoğunluğu tarihi sıva cephelerine sahiptir. Yenilendiğinde, bu bina cephelerinin orijinal ışıkta, tercihen beyaz renkte boyanması gerekir. Beyaz binalar daha fazla güneş ışığını yansıtır ve karanlık binalar kadar kolay ısınmaz, böylece bu binalardan gelen ısı radyasyonunu azaltır.

Yerel ölçek

Düzenli olarak, şehirdeki büyük meydanlar, parklar ve mahalleler yenilenir. Planlama aşamasında, şehir yönetimi, dikkate alınması gereken yeni bir faktör olarak termal konfor durumunun optimizasyonunu içeriyordu. Hedefleme eylemlerini etkinleştirmek için, yerel mikro iklim hakkında ayrıntılı bilgiye ihtiyaç vardır. VITO tarafından tavsiye edilen Antwerp şehri, yenileme planlarının ısı stres etkisini değerlendirirken ve optimize ederken Islak Ampul Küre Sıcaklığı (WBGT) göstergesini kullanmaya karar verdi. WBGT, basit sıcaklık ölçümlerinin aksine, radyasyon yükünü (hem kısa dalga hem de uzun dalga), nem ve rüzgar hızını dikkate alır ve bunların hepsi insan termal konforunu etkiler. Yerel WBGT değerlerini ölçmek ve planlanan adaptasyon önlemlerinin potansiyel etkisini değerlendirmek için VITO tarafından birkaç ayrıntılı (1 m çözünürlük) modelleme çalışması yapılmıştır. Bu, yeşil-mavi altyapı önlemlerinin (örneğin ağaçlar, geçirgen yüzeyler, su havuzları, çeşmeler) renovasyon planlarına dahil edilmesine yol açtı.

Modelleme, H2020 Ground Truth 2.0 projesi çerçevesinde 2018 yazında bir vatandaş bilim ölçüm kampanyası ile tamamlandı. Sint-Andries mahallesinin yaklaşık 20 sakini, çeşitli yerlerde WBGT’yi ölçmekle meşguldü. Model sonuçlarının doğrulanmasının yanı sıra, bu kampanya ısı stresi sorunu hakkında farkındalık yarattı ve olası adaptasyon önlemleri hakkında bir tartışma başlattı.

Bireysel ölçek

Belçika'da, kırsal ortamlardaki sıcaklık tahminlerine dayanarak 'ısı sağlığı eylem planları' tetikleniyor. Bu, önemli bir kentsel ısı adası etkisinin kentsel alanlarda kırsal çevreden iki kat daha fazla ısı dalgası gününe neden olduğu Antwerp gibi şehirlerde ısı stresinin hafife alınmasına yol açar. Antwerp için daha doğru ısı stres tahmini sağlamak için, ECMWF ve UrbClim modeli tarafından düzenli Avrupa tahmin modelinin bir kombinasyonuna dayanan kısa vadeli (5 günlük) bir ısı tahmini sistemi VITO tarafından kuruldu. Sistem, kentsel ısı adası etkisini dikkate alarak Antwerp’in her mahallesi için bir tahmin sunuyor. Bu, çoğunlukla savunmasız yaşlıları ve çocukları en çok ihtiyaç duyulan yerlere hedef alan yardım kaynaklarının verimli bir şekilde dağıtılmasını sağlar. Ayrıca, Antwerp şehri tarafından bir sıcak hava dalgası durumunda ne yapılması gerektiği konusunda tavsiyeler de dahil olmak üzere sağlık yardım çalışanlarına ve diğer ilgili paydaşlara ısı dalgası uyarıları yayınlamak için bir web platformu geliştirildi. Sistem Belçika'da yılın sıcak aylarında (Nisan-Eylül) aktiftir ve şehir yönetimi tarafından yönetilir.

Isı tahmini alarmı ve web platformunu kurmak ve test etmek için şehir yönetimi ile ilgili şirketler (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) arasında ortak yaratıcı bir yaklaşım başlatıldı. Kent yönetimi ve araştırmacıların ısı stresi sorununu tanıttığı ve olası adaptasyon önlemlerinin tartışıldığı vatandaşlar için çeşitli atölye çalışmaları düzenlendi. Katılımcı vatandaşlar, ısı tahmini alarmının ve web platformunun ilk prototiplerini değerlendirme ve test etmede yer aldı. Dahası, vatandaşlar şehrin mahallelerinden birinde sıcak stresi ve serin noktaları haritalandırırken, savunmasız nüfusa odaklanarak mahallelerindeki termal konforu iyileştirmek için stratejiler geliştirdiler.

Antwerp'teki ısı stresi ve iklim değişikliği araştırmasının temel başarısı, bu konu hakkında siyasi düzeyde farkındalık yaratmak ve bu sorunla başa çıkmak için siyasi irade (ve finansman) oluşturmaktı. Ayrıca, bu araştırma Antwerp yapı kodunun uyarlanmasıyla sonuçlandı ve şu anda geliştirilmekte olan Belediye Başkanları Sözleşmesi çerçevesinde bir iklim azaltma ve uyum planı olan Antwerp’in İklim 2030 planına uyarlandı.

İletişim, araştırmacılar ve şehir uygulayıcıları arasındaki işbirliğinde kilit bir konu olarak ortaya çıkıyor. Bu, bireysel ortaklar arasındaki iletişimi (örneğin proje hedeflerini kabul etmek için), ilgili şehir departmanları arasındaki iletişim ve şehir yetkilileri veya bilim adamları ve vatandaşlar arasında uygun iletişim biçimleri ile ilgilidir.

Araştırmacılar ayrıca, gerçek zamanlı verileri kullanmanın henüz şehrin BT altyapısına tam olarak dahil edilmediğinden bazı teknik sorunlar yaşadılar.

Isı stresi ve iklim değişikliği üzerine yapılan araştırma esas olarak Avrupa projeleri (FP7 RAMSES ve NACLIM, H2020 Climate-fit.city ve Ground Truth 2.0) tarafından finanse edildi ve bu da Antwerp şehri için ayni maliyetlerin bir kısmını da kapsıyor. Sadece bir spesifik ısı stresi ölçümü ve modelleme çalışması Antwerp şehri tarafından finanse edildi ve yaklaşık 70,000 EUR’ya mal oldu.

Şehir genelinde ve yerel ölçekte (yeşil çatılar, ağaçlar, asfaltsız yüzeyler, göletler, çeşmeler vb.) adaptasyon önlemlerinin uygulanması devam etmektedir, ancak çoğunlukla hala bir planlama aşamasındadır, bu nedenle doğrudan maliyetleri ve faydaları ölçmek zordur.

Antwerp şehri için ayni maliyetlerin yanı sıra, ısı tahmini ve uyarı sistemi yaklaşık 20,000 EUR ve yıllık bakım maliyeti yaklaşık 10,000 EUR idi.

Ortak faydalar, şehir departmanları arasındaki gelişmiş iletişim ve işbirliğini, politikacıların ve vatandaşların ısı stresi ve iklim değişikliği farkındalığını artırmayı, şehir planlamasında ısı stresine uyum önlemlerinin entegrasyonunu (sağlık, biyoçeşitlilik, sel, kuraklık vb. üzerinde de yararlı etkileri vardır) içerir.

Isı stresi ve iklim adaptasyonu üzerine yapılan araştırmalar, Antwerp'teki binaların inşasını düzenleyen Antwerp’in bina kodunda somut değişikliklere yol açmıştır. Ayrıca, şu anda gelişmekte olan Belediye Başkanları Sözleşmesi çerçevesinde bir iklim azaltma ve uyum planı olan Antwerp’in İklim 2030 planına da besleniyor.

Antwerp şehri için ısı stresi ve iklim değişikliği üzerine araştırmalar 2013 yılında başladı ve halen devam ediyor. Birkaç bileşen (örneğin ısı stres haritaları, ölçüm kampanyaları) özel zaman pencerelerinde gerçekleştirildi ve genellikle birkaç aydan bir yıla kadar sürdü.

Uyum önlemlerinin yerel ölçekte uygulanması yavaş bir süreç olduğunu kanıtlıyor ve şehir çapında somut gerçekleşmeler henüz gerçekleşmedi. Tam uygulama ve şehir genelindeki sonuçların sadece 2030 yılına kadar tamamlanması bekleniyor.

Isı tahmin sistemi ve web platformu bir yıldan daha kısa bir sürede geliştirildi ve kuruldu.

Yukarıda açıklanan önlemler (bina kodu değişiklikleri, ısı stresi adaptasyon önlemleri, ısı stresi tahmini) şehir operasyonlarında uzun ömürlü olması ve belirli bir zaman aralığına veya ömrüne sahip olmaması amaçlanmıştır.

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 ve H2020 Climate-fit.city projeleri