science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Zweten voor een koeler Singapore

Een goede plek voor onderzoek en sport:veel Singaporezen gebruiken de Rail Corridor al als recreatiegebied. Krediet:Lina Meisen

Studenten van het Instituut voor Landschapsarchitectuur plannen natuurlijke manieren om de door hitte geteisterde metropool Singapore te koelen. Hun proeftuin is een in onbruik geraakte spoorlijn die door de natuur is ingepolderd en is omgebouwd tot tropisch recreatiegebied.

De middaghitte in Singapore is genadeloos. De zon boven deze tropische metropool schijnt niet, het brandt. Daarom heeft de stad onderdoorgangen met airconditioning die metrostations verbinden met winkelcentra en kantoorgebouwen, kilometers aan onderling verbonden tunnels creëren die de 5,6 miljoen inwoners op zijn minst een tijdelijke onderbreking van het ongunstige klimaat geven. Deze woensdagmiddag, ETH-hoogleraar landschapsarchitectuur Christophe Girot, Onder het brede tinnen dak van het Maxwell Food Center in Chinatown hebben 4 onderwijsassistenten en 14 studenten onderdak gezocht. Een van Singapore's talloze nuchtere voedselmarkten, het serveert een schat aan heerlijke maaltijden die de invloeden van Chinees, Maleisische en Indiase keuken – de dominante culturen van de voormalige Britse kroonkolonie.

Lekker smullen van een pittige noedelsoep en Chinese dumplings, Girot legt uit waarom hij zijn studenten naar Singapore bracht:"De meesten van hen zijn nog nooit in Azië geweest, dus het is moeilijk voor hen om te begrijpen hoe het leven in een tropische metropool is - het is iets fysieks dat je in het echt moet ervaren." Hij hoopt dat deze ervaring zijn studenten zal helpen een beter begrip te krijgen van het groeiende probleem van stedelijke hitte-eilanden (UHI's). Warmte vormt een steeds grotere uitdaging op het gebied van gezondheid en energie in grote steden in de tropische gordel, van Jakarta en Manilla naar Bangkok en Singapore. In Singapore, temperaturen in het centrum, zwaar bebouwde gebieden zoals Orchard Road zijn soms tot 7 °C groter dan die in de omliggende landelijke gebieden.

De stad wordt niet alleen verwarmd door het tropische klimaat, maar ook door de continue injectie van antropogene warmte uit uitlaatgassen van auto's, industrie en fossiele brandstofcentrales, evenals de restwarmte van honderdduizenden airconditioningunits. Andere UHI-factoren zijn onder meer dicht opeengepakte gebouwencomplexen die niet zijn geoptimaliseerd voor wind, evenals donkere oppervlakken zoals geasfalteerde wegen en gevels van gebouwen die warmte opslaan in plaats van de zonnestralen te weerkaatsen.

Groene ruimtes om de stad te koelen

Girots collega's van het Future Cities Laboratory - een stedelijke onderzoeksgroep in het Singapore-ETH Centre - hopen de vicieuze cirkel van zelfverwarmende steden te doorbreken. In het kader van het grootschalige project Cooling Singapore (zie kader), ze werken samen met partneruniversiteiten om medio dit jaar een roadmap te ontwikkelen met maatregelen om de stad af te koelen.

De bachelor- en masterstudenten die Girot in het kader van zijn drie maanden durende seminar Singapore hot, Singapore cool is hier om te helpen met dat project. De proeftuin is een 24 kilometer lange groene ruimte die bekend staat als de Rail Corridor, een in onbruik geraakte spoorlijn die zich uitstrekt van Maleisië in het uiterste noorden van het eiland tot aan de haven in het zuiden. Het werd gebouwd aan het begin van de eeuw onder Britse koloniale overheersing. In 1918, de Britten hebben het eigendom overgedragen aan Maleisië, die in 2011 stopte met de exploitatie van de lijn. Alles wat gemakkelijk genoeg te verwijderen was, werd teruggebracht naar Maleisië, inclusief de rails, signalen en tekens. Wat overbleef was een grotendeels onontgonnen groene ruimte, een gang die de natuur geleidelijk heeft teruggewonnen. Vandaag, een miljoen mensen wonen binnen een straal van een kilometer van de Rail Corridor - een ruimte die een enorm potentieel biedt voor de stadstaat.

"De waarde van stedelijk groen stijgt al jaren, " zegt Girot. "Niet alleen voor decoratieve doeleinden zoals voorheen, maar omdat ze steeds meer sleutelfuncties krijgen.” Onderzoekers hebben aangetoond dat groen bijdraagt ​​aan een comfortabeler klimaat in stedelijke omgevingen. gerichte landschapsarchitectuurinterventies kunnen verdere potentiële voordelen ontsluiten, zoals het gebruik van wind en water om de omgeving te koelen. "Stedelijke planning in de 21e eeuw gaat steeds meer over landschapsplanning, dringt Girot aan, een bekroonde landschapsarchitect. "Het zal een sleutelrol spelen om steden in de toekomst een leefbaarder klimaat te geven."

Krediet:ETH Zürich

In de stadsjungle

Na het middageten, de groep splitst zich. Samen met een onderwijsassistent en twee studenten ga ik met een Uber naar het middengedeelte van de Rail Corridor. Aan de rand van een drukke weg, we klauteren een helling op naar een roestige ijzeren brug. De temperatuur heeft nu 32 °C bereikt met een luchtvochtigheid van meer dan 80 procent, waardoor we overvloedig zweten bij elke stap die we zetten. We lopen door de groene gang langs het afbrokkelende Bukit Timah-station en banen ons langzaam een ​​weg door het verwarde kreupelhout. We zien gigantische varens, hoge struiken versierd met kleine groene bananen, en rubberbomen begroeid met wijnstokken die af en toe felgele vlinders aantrekken. Cicaden tjirpen in de struiken om ons heen.

Jonas Haldemann en Manuel Viecelli kennen het gebied uit de plannen die ze aan het begin van het seminar in Zürich bestudeerden. Kort na aankomst in Singapore op zondag, de studenten deden een eerste verkenning van de Spoorcorridor.

Vandaag zijn ze terug met een 3D-laserscanner. Jonas en Manuel zetten de blauwe doos op zijn statief en beginnen met meten.

De scanner begint langzaam om zijn eigen as te draaien, terwijl een ronde spiegel in de open lucht, het centrale deel van het apparaat draait met enorme snelheid verticaal rond. De scanner veegt het gebied af met een spervuur ​​van onzichtbare laserstralen, die worden gereflecteerd door objecten binnen een afstand van 300 meter, inclusief bladeren, houten palen, plassen en hopen aarde. De scanner zet elke gereflecteerde puls om in een datapunt in een driedimensionaal model. Het vangt tot 500, 000 punten per seconde, en de intensiteit van de gereflecteerde bundels geven informatie over de eigenschappen van het oppervlak waarop ze weerkaatsen. De scanner schiet ook 80 beelden van zijn omgeving, zodat ze kunnen worden samengevoegd tot een 360°-panorama, om de puntenwolken later in hun oorspronkelijke kleuren weer te geven. De groep van Girot gebruikt al jaren dit soort driedimensionale puntenwolkmodellen om grootschalige stedelijke topografieën en hun kenmerken in kaart te brengen. Als onderdeel van dit seminarie de studenten zullen hun eigen puntenwolken van de Rail Corridor maken en deze vervolgens invullen met interventies om het stedelijke hitte-eilandeffect van Singapore tegen te gaan.

Net voor zonsondergang, als de eerste muggen beginnen te steken, de twee studenten hebben de laatste van hun zes laserscans met succes voltooid. We nemen afscheid van het wilde stuk stedelijk regenwoud en, slechts 15 minuten later, bevinden we ons terug in het hart van de luidruchtige, bruisende metropool. Een zwaar geklimatiseerde metro, die elke vijf minuten rijdt, brengt ons terug naar Little India waar de studenten overnachten – terug naar het altijd chaotische deel van Singapore, waar de vochtige lucht naar masala ruikt, anjers en zweet.

Transcontinentale samenwerking

Christophe Girot heeft vele jaren besteed aan het opzetten van een breed netwerk van contacten in Japan en Singapore, waaronder professor Erwin Viray aan de Singapore University of Technology and Design (SUTD). Girot slaagde erin Viray over te halen om het seminar samen te houden bij SUTD, en op zondagavond kwamen de studenten uit Zürich en Singapore voor het eerst bij elkaar. Twee dagen later, ze werkten al in gemengde teams aan ontwerpen voor de Rail Corridor. Donderdagochtend staat er weer een gezamenlijke workshop gepland, deze keer bij SUTD, die in de buurt van de luchthaven op het oostelijke deel van het eiland Singapore ligt. Palmbomen torenen uit boven de binnenplaats van het moderne, organisch gevormd gebouw, en de bougainvillea heeft de balkons omgetoverd tot een rel van violet. Het motto van de universiteit – For a better world through design – prijkt op de witte gevel van het receptiegebouw.

Nicolas Wüthrich (vooraan) en Julian Fischbacher zetten de laserscanner op een kruispunt direct naast de Rail Corridor. Vervolgens zullen ze hun ontwerpen voor de gang invoegen in de puntenwolkafbeeldingen die door de scanner zijn gemaakt. Krediet:Lina Meisen

In een zwaar geklimatiseerde seminarruimte, de zes projectgroepen hebben tafels tegen elkaar geschoven en hun plannen en laptops opgesteld. Ze gebruiken nu een cocktail van verschillende software om de gegevens die ze de dag ervoor hebben vastgelegd te verwerken tot driedimensionale puntenwolken. Ze zullen deze vervolgens integreren in een lagere resolutie maar uitgebreidere ruimtelijke gegevenssets op basis van gegevens die door vliegtuigen zijn verzameld met behulp van lidar. Elk team moet om 22.00 uur meerdere weergaven van hun geplande interventies in verschillende schalen indienen. – maar niemand is van plan zo laat te blijven, niet wanneer de avond lonkt als de perfecte tijd om Singapore te verkennen! Van de stijlvolle promenade aan het water bij Marina Bay tot het heerlijke eten van de ventercentra en de rooftopbars met hun prachtige uitzichten, er is geen gebrek aan dingen om te doen.

Deskundig publiek in het Value Lab

Vrijdagmorgen komt, en het is duidelijk dat de studenten een beetje nerveus zijn. We gaan naar de westkust voor hun eindpresentaties, specifiek naar de uitgestrekte campus van de National University of Singapore (NUS), de oudste en grootste universiteit van de stad. We kunnen de CREATE Tower al van ver zien. Versierd met groen en bedekt met fotovoltaïsche zonnepanelen, deze glazen toren vormt het hart van de achtjarige academische samenwerking tussen Singapore en Zürich. Het Singapore-ETH Centre (SEC) strekt zich uit over twee verdiepingen van de toren. Hier werken zo'n 200 medewerkers van over de hele wereld voor ETH, omringd door collega's van MIT, de Technische Universiteit van München (TUM) en de Universiteit van Cambridge.

SEC's Future Cities Laboratory (FCL), die gespecialiseerd is in stedelijk onderzoek, hielp bij het organiseren van het seminar van Girot. De studenten verzamelen zich in het midden van het lab op de zesde verdieping in een gebied dat bekend staat als het Value Lab, een loft-stijl, multifunctionele presentatieruimte badend in het licht en voorzien van een LED-wand van drie bij zes meter. Voor de eindpresentatie Girot heeft twee FCL-onderzoekers en Abby Ng uitgenodigd, die voor NParks werkt, De parkautoriteit van Singapore. Elke groep studenten heeft tien minuten de tijd om hun interventie voor een van de drie secties van de Spoorcorridor te presenteren. Ze moeten hun publiek voor zich winnen met vier tot tien dia's met schetsen, axonometrische projecties, puntenwolken en referentiebeelden.

De zes teams zijn tot vergelijkbare conclusies gekomen. Hun ontwerpen stellen voor om de wind te kanaliseren om de stad te koelen, gebouwen en bomen hergroeperen zodat de wind ongehinderd kan waaien, en het creëren van aangename verblijfsruimtes in de Rail Corridor door meer groen te creëren. Alle groepen benadrukken de noodzaak om nieuwe verbindingen tussen buurten tot stand te brengen ter vervanging van de buurten die door de aanleg van wegen zijn geëlimineerd.

Het project Pont des Arbres heeft dit idee het verst geduwd, met het team dat een ruim nieuw park voor de Rail Corridor heeft gecreëerd door vier rijstroken van de hoofdweg door tunnels om te leiden. Dit zou een luidruchtige, onaantrekkelijke en afgescheiden ruimte tot een groene en overwegend schaduwrijke oase van rust voor burenontmoeting.

Het publiek is enthousiast over het driedimensionale puntenwolkmodel van dit visionaire project. Afgebeeld als niets dan punten, de stedelijke topologie krijgt een mystieke, bijna vluchtige lucht, toch is de afbeelding nauwkeurig en gemakkelijk te relateren. Girot glimlacht; hij pleit al meer dan 20 jaar voor deze technologie, maar nu is het goedkoop en gebruiksvriendelijk genoeg om deel uit te maken van de toolkit van een nieuwe generatie landschapsarchitecten. FCL Programme Director Stephen Cairns encourages the students to continue developing their proposals during the remainder of the seminar, both in Zurich and in Singapore. "In my experience, Singapore's city planners take persuasive ideas very seriously, no matter where they come from, " hij zegt.