Hoe steden opnieuw te ontwerpen om hittegolven te weerstaan?

Bomen, groene daken en witte verf kunnen helpen in een veranderend klimaat.

Gezinnen proberen af ​​te koelen in een openbaar park in Portland, Oregon, tijdens een hittegolf in juni 2021.

hoeveel kost het om een ​​bril op sterkte te maken?
Maranie Staab/Bloomberg via Getty Images

Toen in juni een recordbrekende hittegolf zich boven de Pacific Northwest vestigde, zei een klimaatonderzoeker genaamd Vivek Shandas maakte een ritje met zijn 11-jarige zoon en begon gegevens te verzamelen. Met behulp van een handig infraroodhulpstuk voor zijn smartphone, mat hij temperaturen in heel Portland toen ze ongekende drievoudige cijfers bereikten. Hij was verbaasd toen hij ontdekte dat de temperaturen van de buitenkant van het ene gebouw tot het andere tot wel 40 graden Fahrenheit varieerden.



Shandas, een professor aan de Portland State University, bestudeert de wilde variaties in hitte die je binnen een enkel stadsblok kunt vinden. Hij is de directeur van het Sustaining Urban Places Research (SUPR) Lab in Portland State, dat financiering heeft ontvangen van de National Science Foundation, US Forest Service en andere federale instanties om stedelijke hitte te bestuderen. Hij is zich er terdege van bewust dat de manieren waarop we bouwen extreme hitte kan verergeren, en hij zoekt naar interventies die steden helpen hittegolven te overleven als klimaatverandering maakt ze algemener en extremer .

De afgelopen zeven jaar waren de heetste ooit geregistreerd, en de temperaturen zullen blijven stijgen zonder verreikende maatregelen van de overheid om broeikasgassen in te dammen. Hoewel landen nog steeds tekortschieten in het terugdringen van de vervuiling, zijn ze nu al gedwongen om gemeenschappen te helpen zich aan te passen aan het snel veranderende klimaat. Hitte is een bijzonder dodelijke stressfactor, en veel erger in grootstedelijke gebieden waar meer concreet dan groen – wat in de VS vaak voorkomt in historisch gemarginaliseerde bruine, zwarte en inheemse gemeenschappen.

Shandas sprak met Vox over kleine maar betekenisvolle veranderingen in de manier waarop we steden bouwen, van het planten van bomen tot het maken van klimopmuren tot het wit schilderen van gebouwen. Een transcriptie van ons gesprek, licht bewerkt voor lengte en duidelijkheid, volgt.

Meld je aan voor de nieuwsbrief van The Weeds

De Duitse Lopez van Vox is hier om u te begeleiden bij de uitbarsting van beleidsvorming van de Biden-regering. Schrijf u in om onze nieuwsbrief elke vrijdag te ontvangen.

Lokale omstandigheden kunnen 20 graden verschillen, maar ze ontbreken in de meeste weerberichten

Rebecca Leber

Zie je misvattingen over deze hittegolf?

Vivek Shandas

We hebben niet echt een goede manier om de verdeling van warmte, straat voor straat en naar beneden naar de individuele huishoudens, te beschrijven, zodat we de disproportionele effecten echt gaan begrijpen. Historisch gezien hebben we slechts één meting van de luchttemperatuur, vaak genomen op een luchthaven, die de complexiteit van hoe warmte over een regio wordt verdeeld, echt kan verdoezelen. We krijgen dit ene monolithische getal voor een stad wanneer er een variatie van ongeveer 15 tot 20 graden is. In deze hittegolf werd de maximumtemperatuur officieel geregistreerd als 115 °F, maar in sommige buurten van Portland zagen we plaatsen zo hoog als 124 °F.

De media hebben zich gefocust op dit monolithische hitte-eilandconcept, waar de stad een andere temperatuur heeft dan de omliggende gebieden. Maar het veranderen van de mentaliteit van één temperatuur naar honderden temperaturen in een metroregio is ingrijpend. Het betekent dat we enige zeggenschap hebben over hoe onze regio's groeien en veranderen.

Als we bedenken hoe elke straat een andere temperatuur heeft vanwege de kenmerken die het heeft - bouwmaterialen, kleur, bomen, configuratie van de gebouwen, oriëntatie - dat is een diepgaand inzicht in termen van het verkrijgen van betere gegevens en beter bewijs over de distributie van warmte. We stellen de vraag: waarom zien we dat de ene buurt zoveel warmer is dan een andere buurt? In dit geval wordt een warmtekoepel in de Pacific Northwest gemedieerd door de gebouwde omgeving. Ik zie eerlijk gezegd niet veel gemeenten die vraag stellen.

Rebecca Leber

Hoe werkt u aan betere gegevens op gedetailleerd niveau?

Vivek Shandas

Er zijn drie manieren om gegevens voor warmte op te halen.

  • Satellieten: De zon zendt veel energierijke kleine golven naar beneden die kortegolfstraling worden genoemd en die in feite oppervlakken raken die het absorberen, reflecteren of het in suikers veranderen, zoals bij bomen en planten. Na verloop van tijd brengen ze die warmte terug naar de omgeving door middel van langgolvige straling, dus dat is iets dat de sensoren en de satellieten kunnen opvangen. U kunt deze discrete verschillen tussen een parkeerplaats en een gazon zien. Als je loopt, voel je op je huid die mix van wat de parkeerplaats uitstraalt en wat het gazon uitstraalt.
  • Stationaire sensoren: Daarom hebben we stationaire sensoren nodig. Wat ik vaak hoor, is dat er niet genoeg middelen zijn om stationaire sensoren in een grootstedelijk gebied op te zetten, omdat het onbetaalbaar is en onderhoud moeilijk is. De stad, of waarschijnlijker de staat, zal stations hebben die op verschillende plaatsen in een grootstedelijk gebied zijn opgezet - hoewel er op de meeste plaatsen met een bevolking van 200.000 vaak minder dan een dozijn zijn, dus er is niet veel granulariteit in termen van gegevens .
  • Mobiele data: Het is moeilijk om kaarten te maken van de temperatuur op straatniveau, dus we zijn begonnen met het verzamelen van mobiele transecten in de ochtend, middag en avond, en dat geeft ons ongeveer 100.000 tot 200.000 metingen op één warme dag. Daarmee kunnen we echt gaan zien wat de individuele straatvariatie is.

Hoe een stad te koelen zonder AC

Rebecca Leber

Bomen planten om steden af ​​te koelen en de lucht te zuiveren is een populair idee. Kan de oplossing zo simpel zijn?

Vivek Shandas

Ik wou dat het zo was. Het is een belangrijk onderdeel van de oplossing. We ontdekten dat plaatsen met meer groen 15 graden, zelfs 20 graden, koeler zijn dan gebieden zonder bomen. Bomen geven schaduw, ze transpireren water dat ook de omgeving afkoelt, en het zijn ontmoetingsplaatsen en collectieve verbinding tijdens echt warme dagen.

Houd er rekening mee dat een boom in de grond krijgen niet per se het gemakkelijkste is om te doen, omdat het concurreert met nutsleidingen, het concurreert met bovengrondse hoogspanningslijnen, het concurreert met opritten, parkeerplaatsen en trottoirs. Een boom op een plek krijgen is vaak een hele uitdaging, zeker in een sterk verstedelijkte omgeving. Bomen zijn een essentieel onderdeel van de koelformule, als je wilt, hoewel ze niet de enige zijn.

Rebecca Leber

Hoe nuttig zijn andere ingrepen, zoals het wit schilderen van daken om warmte te reflecteren of het planten van groene muren en daken?

Vivek Shandas

Er is een heel technisch gebied dat zich bezighoudt met sterk reflecterende oppervlakken en hoe we deze zo ontwerpen dat ze echt al die warmte kunnen terugkaatsen om het gebied koel te houden. Dat heeft veel sociale implicaties, zoals of mensen dat esthetisch willen en waar dit witte oppervlak precies moet worden toegepast - dat zijn sociale en politieke vragen.

We hebben vaak gedacht aan groene muren, of klimop op muren. Ik ging eigenlijk gewoon door Portland en nam een ​​aantal foto's met mijn kleine infraroodcamera. De oppervlaktetemperatuur van een met klimop begroeide muur in een industriegebied was ongeveer 119°F. Vlak ernaast was een niet met klimop bedekte muur, die ongeveer 157 ° F was - ongeveer een temperatuurverschil van 40 graden dat ik met mijn camera kon opnemen.

Dat vertelt voor mij een verhaal over de weinige ingebouwde functies die gebouwen hebben om de hitte te temperen. Niet alle straten en gebouwen zijn hetzelfde gemaakt, dus we willen echt weten welke oplossingen goed werken in specifieke wegen, specifieke gebouwen en specifieke buurten. We blijven onze steden opnieuw ontwerpen, bouwen en veranderen, maar met heel weinig aandacht voor warmte.

Dat is mijn levenslange streven geweest: hoe krijgen we ontwikkelaars, bouwvoorschriften, planners, landschapsarchitecten en architecten aan het denken over de manieren waarop hitte dit een moeilijkere plek gaat maken om te wonen, zelfs voordat we de grond op een gebouw breken? Wat we bouwers nu zien doen, is er vaak AC naar gooien.

Rebecca Leber

Hoe kunnen we dan bouwen om hitte te weerstaan? Moet er een soort eis zijn voor bouwers?

Vivek Shandas

Er is geen plaats die een formele regelgevende code heeft die dit vereist. Een paar gemeenten, zoals Portland en Chicago, hebben codes opgesteld voor groene daken voor gebouwen, voornamelijk om energie en regenwater aan te pakken.

Groene daken hebben voordelen voor het temperen van warmte, omdat je een laag vegetatie op een dak hebt, die de warmte absorbeert, en - vooral als de vegetatie wordt bewaterd - kan het echt een verkoelend effect hebben. Maar vaak zijn deze erg hoog boven de grond, dus we hebben geen empirisch bewijs gevonden dat groene daken die buurt koelen. Het is veel te hoog en veel te los van de dagelijkse ervaring van een persoon die op de weg loopt.

Chicago, Portland en Boston hebben een soort vrijwillige checklist gemaakt die ontwikkelaars kunnen gebruiken bij het ontwerpen van gebouwen. Totdat er op federaal niveau een grotere beweging plaatsvindt, denk ik niet dat steden hier per se vrijwillig mee aan de slag gaan, omdat er te veel weerstand is van ontwikkelaars.

Hoe om te gaan met klimaatangst tijdens een hittegolf

Rebecca Leber

Je zit midden in deze hittegolf. Hoe heb je het uitgereden?

Vivek Shandas

Ik had nooit gedacht dat we ooit zoiets zouden meemaken in de Pacific Northwest, in ieder geval de komende 10, 20 jaar. Dat het nu arriveert, is een echte verrassing en schok.

Ik heb een 11-jarige en we zijn tijdens deze hittegolf naar buiten gegaan en hebben foto's gemaakt met mijn infraroodcamera. We zagen een groep daklozen pal langs een deel van een drukke straat. Ik heb net een foto gemaakt van de tenten waarin ze stonden, en die tenten kwamen binnen op 135 graden. Ik was gewoon helemaal gevloerd. Je lichaam heeft een zeer smal tolerantiebereik voor warmte, en als je boven de 98 of 99 ° F komt, loop je tegen behoorlijk ernstige thermoregulerende problemen aan.

Rebecca Leber

Hoe voelt het, op persoonlijk vlak, om de effecten van klimaatverandering op warmte, het exacte gebied dat je bestudeert, te ervaren?

Vivek Shandas

Ik moet terug naar mijn 11-jarige. Hij vroeg me: dit is klimaatverandering, dit is vervuiling, toch, papa? En ik zei: Ja, heel erg.

We gaan de attributiestudies over klimaatverandering zien die daarna komen, maar het is zeer waarschijnlijk dat dit een gebeurtenis is die 1 op de 1000 jaar plaatsvindt, in termen van de waarschijnlijkheid van zulke hoge temperaturen in de Pacific Northwest.

Mijn zorg is, wat is de beste manier om met angst en bezorgdheid over toekomstige gevolgen om te gaan? Het is om echt na te denken, welke oplossingen, acties en keuzevrijheid hebben we om een ​​deel hiervan te verzachten, en om er zeker van te zijn dat we veilig blijven?

Een deel van de reden waarom mijn zoon en ik eropuit gaan en deze foto's verzamelen, is om echt het zaad te planten dat dit de beslissingen zijn die we nemen, voor gebouwen die hier over 50, 70 of 100 jaar zullen staan. Houden we bij het bouwen en ontwerpen rekening met veranderingen in ons klimaatsysteem? Dat maakt deel uit van deze oefening - gewoon om het idee te zien dat er acties zijn die we kunnen ondernemen.

Laten we serieuze gesprekken voeren over wat die acties zijn en wat ze kunnen kosten in termen van infrastructuur, geredde levens, productiviteit en leren bij warm weer. Dat zijn het soort zaden dat we met dit werk proberen te planten, en ik moet dat doen voor mijn eigen gemoedsrust en mijn vermogen om 's nachts te slapen.

Correctie, 1 juli: In een eerdere versie van dit verhaal werd de band van Shandas met het Urban Resilience to Extremes Sustainability Research Network (UREx SRN)-project verkeerd vermeld.