In zijn Ph.D. stelling, EPFL-onderzoeker Martí Bosch stelt een methode voor om de impact van mitigerende maatregelen - het aanplanten van groene ruimten en het gebruik van verschillende bouwmaterialen - op het stedelijke hitte-eilandeffect ruimtelijk te kwantificeren.

Tijdens warm weer, steden zijn warmer dan het omliggende platteland. Dit bekende fenomeen - bekend als het stedelijk hitte-eilandeffect - is vooral 's nachts acuut wanneer beton en asfalt de warmte afgeven die overdag is opgeslagen. In het centrum van Lausanne, bijvoorbeeld, nachttemperaturen kunnen tot 8°C hoger zijn dan in de buitenwijken. Het antwoord op dit probleem ligt in het aanplanten van groene ruimten waar mogelijk en, op langere termijn, rekening houden met deze overweging in de ruimtelijke ordening van de stad. Martin Bosch, die net zijn Ph.D. in milieutechniek aan EPFL's School of Architecture, Civiele en milieutechniek (ENAC), gebruikte zijn proefschrift om manieren te onderzoeken om de milieu-implicaties van stedelijke wildgroei te meten. Hij stelt een tool voor om de impact van mitigerende maatregelen op het stedelijk hitte-eilandeffect ruimtelijk te kwantificeren.

"Het meeste onderzoek naar het stedelijk hitte-eilandeffect heeft zich gericht op kleine buurten omdat de simulatiemodellen complex zijn, " legt Bos uit, die zijn afstudeeronderzoek deed bij de Urban and Regional Planning Community (CEAT), een EPFL-onderzoeksgroep onder leiding van Jérôme Chenal. "Maar ons eenvoudiger model betekent dat we het effect in een heel stedelijk gebied kunnen bestuderen, waardoor het makkelijker wordt om hitte-eilanden te identificeren en te meten."

Eerste toepassing in de echte wereld

Het team begon met het verzamelen van alle gegevens die ze konden, te beginnen met temperatuurregistraties van 11 meetstations in Lausanne. Zoals verwacht, de onderzoekers vonden nachtelijke variaties tussen het stadscentrum en de buitenwijken. Gezien het bijna 400 meter hoogteverschil tussen de laagste en hoogste punten in de agglomeratie, ze verwachtten ook dat hoogte een rol zou spelen. Verrassend genoeg, het had bijna geen effect. "Vegetatie is de belangrijkste onderscheidende factor, " zegt Bosch. En dat komt als goed nieuws, omdat het gemakkelijker is om bomen te planten dan een hele stad te verplaatsen. Het model hield geen rekening met het mogelijke verkoelende effect van het Meer van Genève, echter.

De volgende stap van Bosch was het toepassen van een tot nu toe ongebruikt model ontwikkeld door het Natural Capital Project, gevestigd aan de Stanford University. In samenwerking met het ontwerpteam van het model, hij liet zien hoe het kan worden gebruikt om de impact van stedelijke hittebeperkende maatregelen in een stad - Lausanne - te simuleren op basis van drie belangrijke biofysische mechanismen:boomschaduw, verdamping en albedo (hoe goed een oppervlak zonne-energie reflecteert).

"Ons onderzoek heeft methodologische beperkingen omdat het een vereenvoudigde benadering gebruikt, ", zegt Bosch. "Maar het model is een handig hulpmiddel om de impact van planningsvoorstellen op stedelijke warmte te beoordelen, en om te zien hoe ze dit effect kunnen verminderen."

Hoge of lage dichtheid ontwikkeling?

Als onderdeel van zijn onderzoek heeft Bosch kwantificeerde ook tijdsruimtelijke patronen van verstedelijking in drie Zwitserse steden:Bern, Zürich en Lausanne - tussen 1980 en 2016. Zijn conclusies laten zien dat, terwijl ontwikkeling met een lage dichtheid nog steeds domineert in de buitenwijken van Bern en Lausanne, dezelfde zone rond Zürich is bijna net zo dicht als het stadscentrum. Zullen de andere twee steden een soortgelijk pad volgen? "Het model kan worden gebruikt om de implicaties te beoordelen van toekomstige urbanisatietrends - ontwikkeling met een lage dichtheid in de buitenwijken of ontwikkeling met een hoge dichtheid in de binnenste buitenwijken - op de intensiteit van het stedelijke hitte-eiland, " legt Bosch uit. Uiteindelijk planners overal staan ​​voor dezelfde delicate evenwichtsoefening:het beperken van het aantal mensen dat wordt blootgesteld aan de extreme hitte van de stad zonder al te veel landbouwgrond op te offeren. Het model van Bosch kan hen helpen bij hun beslissingen.