Når varmen er tændt, vi har brug for byplaner for at holde os kolde

Den seneste bølge af hedebølger gennem det østlige Australien har mindet os om, at vi befinder os i en australsk sommer. Ud over endnu et rekordvarmt år globalt, og efterhånden som hedebølger bliver hyppigere og mere intense, vores byer gør os endnu varmere.

Dette er den urbane varmeø, hvor bytemperaturerne kan være væsentligt varmere end de omkringliggende landdistrikter.

Spørgsmålet, derefter, er, hvad vi kan gøre for at holde vores byer køligere.

Hvorfor er byer varmere?

Temperaturforskellen skyldes en række faktorer, inklusive tætte byggematerialer, der absorberer mere af solens energi, færre træer til at give skygge, og mindre jord at afkøle ved fordampning.

Bygninger kan også fungere som hårene på en husky, reduktion af vindhastigheder og blokering af termisk stråling op til nattehimlen. Oven i købet, spildvarme fra bilmotorer, klimaanlæg og andet energiforbrug øger de samlede lufttemperaturer.

Hvorfor betyder det noget? Selv en lille stigning i lufttemperaturen presser det samlede energibehov op, og omkring 25 % af vores energiregning er kun på 40 timer om året, når nettet er mest brugt.

De mest ekstreme varmebegivenheder kan spænde toglinjer, forårsager rullende strømafbrydelser og koster milliarder i tabt produktivitet. Og det er ikke kun dårligt for vores pengepung.

Varmestress kan beskadige organer eller forværre eksisterende sygdomme. Siden 1900, ekstreme varmebegivenheder har dræbt flere australiere end skovbrande, cykloner, jordskælv, oversvømmelser og voldsomme storme kombineret.

Så, hvad kan vi gøre?

Der er en række ting, individer kan gøre for at reducere påvirkningen af ​​varme i deres hjem, såsom installation af lyst tagmateriale, isolering eller et klimaanlæg.

Men det bliver mere kompliceret, når man betragter byen som helhed, og hvordan disse små handlinger interagerer med hinanden og med klimaet.

Klimaanlæg

I hedebølger, klimaanlæg redder liv, giver stressede kroppe tid til at køle af. Men vores hjem kan kun gøres køligere ved at blæse varme udenfor, sammen med den ekstra energi til at drive systemet.

Samt stigende udelufttemperaturer på kort sigt, de fossile brændstoffer, der brændes, bidrager til den globale opvarmning. En verden afkølet af aircondition er sandsynligvis ikke svaret.

Træer og parker

Træer giver skygge, men også afkøle luften, fordi fordampning af vand fra blade kræver energi, reduktion af spidstemperaturer med 1-5°C.

De fleste byplanlæggere er enige om de brede fordele ved byvegetation, med nogle storbyråd, der udvikler strategier for grønnere byer.

Imidlertid, bytræer kan være et irriterende problem for nogle råd; de bruger vand, kan være dyrt at vedligeholde, kan beskadige forsyninger og ejendom, og kan forværre luftkvaliteten i stedet for at forbedre den. Større byer består ofte af snesevis af råd; at få dem til at blive enige er en stor udfordring.

Hvide tage

Vi ved, at sorte overflader bliver varmere i solen, men efterspørgslen efter mørke tagsten opvejer stadig langt efterspørgslen efter lyse farver. Flere reflekterende tage kan reducere en husstands energiregning, samt den overordnede temperatur i en by.

Hvide tage er mest effektive i varmere klimaer, fordi i kolde klimaer, omkostningsbesparelserne om sommeren skal balanceres med ekstra varmeudgifter om vinteren.

Grønne tage og vægge

Grønne tage og vægge er bygningskonstruktioner med integreret vegetation. De giver kølende fordele ved at skygge bygninger og gennem fordampning fra blade. De udviser generelt mindre kølefordel end hvide tage, koster mere at installere og vedligeholde, og bruge ekstra vand og energi.

Men de ser fine ud forbedre biodiversiteten og gøre folk gladere.

Vanding af fortov

Før en ekstrem hedebølge, det kan være muligt at reducere temperaturerne ved at fugte bygnings- og vejbelægninger. Det er en traditionel praksis i Japan, og overvejes nu i større byer som Paris.

Men temperatur og fugt er vigtige faktorer i varmestress, så fortovsvanding bør kun foretages, hvis den ekstra fugtighed ikke øger varmestressen.

Solcelle på taget i stor skala

Solpaneler omdanner energi fra solen til elektricitet, så der kræves mindre energi fra netværket generelt. Hvis nok tage var dækket med solpaneler, kunne det sænke lufttemperaturen?

Sikkert lidt. Andre fordele omfatter en reduktion i den energi, der kræves til køling (fordi tagene er skyggefulde af paneler), og en stald, lavere omkostninger, decentraliseret vedvarende energisystem.

Bygningstæthed

En bygning med masser af termisk masse (tænk robust, dobbelt murstenshus) kan være en effektiv måde at holde indetemperaturerne mere stabile. Varme absorberes i løbet af dagen og frigives om natten. Den samme idé kan fungere for en hel by.

En bymæssig kølig ø kan dannes i byer med høj tæthed som Hong Kong, fordi høje bygninger giver ekstra varmekapacitet og skygge.

Af lignende årsager, det stramme gadelayout i traditionelle arabiske byer og middelhavsbyer holder disse gader køligere.

Skyggestrukturer

Installation af lysskyggestrukturer over gader, fortove og tage kan reducere overfladetemperaturen på materialer, og reducere den varme, der absorberes og udstråles tilbage i gaderne. Skyggestrukturer skal designes, så de ikke begrænser luftstrømmen, indfangning af varme og luftforurening i gaderne.

Hvilken er bedst?

For at finde ud af, hvad der virker bedst, vi skal være i stand til at modellere fysikken i forskellige strategier, i forskellige typer byer og i forskellige klimaer. Vi kan derefter vurdere de økonomiske og sundhedsmæssige virkninger og beslutte passende og planer, der giver os det største bang for pengene.

Her har vi sat fokus på varme i byer, men der er andre vigtige bekymringer som luftkvalitet eller oversvømmelse.

I koldere byer, en byvarmeø kunne faktisk være en god ting. Hver by er forskellig; hver kræver en skræddersyet og integreret plan udviklet over hele hovedstadsregionen, og derefter implementeret lokalt af råd, virksomheder og husholdninger.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.