Insulele de Caldura Urbana

UNIVERSITATEA SPIRU HARET, BUCUREȘTI

FACULTATEA DE ARHITECTURĂ

DISERTAȚIE

I N S U L E L E D E C Ă L D U R Ă U R B A N Ă

ABSOLVENT:

SUĂRĂȘAN MIHAI ANDREI

PROFESOR ÎNDRUMĂTOR:

CONF. UNIV. DR. STĂNCULESCU ILEANA

IUNIE 2016

C U P R I N S

C A P I T O L U L I

INTRODUCERE

De-a lungul ultimelor decenii, urbanizarea s-a raspandit rapid in toata lumea, iar studiile arata o tendinta de crestere a numarului populatiei in zone urbane. Se preconizeaza ca in curand mai mult de jumatate din populatia globului va locui in orase. Incalzirea globala si poluarea sunt unele din consecintele urbanizarii. Ca urmare a acestui fapt s-a inregistrat o modificare a temperaturii globale. Pe masura ce zonele urbane se dezvolta, apar schimbari in ceea ce priveste peisajul urban.

Cladirile, betonul si asfaltul, care inlocuiesc vegetatia si terenurile virane, precum si activitatea umana si industriala din zonele urbane, determina ca orasele sa mentina o temperatura mult mai ridicata, decat zonele rurale adiacente. Suprafetele, care au fost odata permeabile si umede, devin impermeabile si uscate. Aceste schimbari au ca efect in zonele urbane o crestere a temperaturii acestora, fata de zona inconjuratoare, formand o „insula” a carei caracteristca este temperatura mai ridicata cu cateva grade, fata de restul teritoriului. Aceste „insule” apar atat pe suprafata cat si in atmosfera.

Constientizarea aparitiei acestor zone in cadrul oraselor, denumite „Insule de caldura urbane” (ICU) sau insule termice urbane (ITU), dateaza inca din anul 1810, fiind investigate si descrise de catre Luke Howard, chimist si meteorologist amator, pionier in studiile climatice urbane, desi el este acela care a denumit acest fenomen.

Schimabarile climatice sunt de actualitate si sunt prognozate sa continue si in urmatorii 50-100 de ani. Este imperativ necesar pentru ca orasele sa se adapteze acestor schimabari de clima, iar o intarziere in aplicarea unor actiuni va rezulta in cresterea necontrolata a costurilor de implementare sau masurile necesare vor fi aplicate mult prea tarziu. In urmatorii ani sunt de asteptat riscuri climatice in ceea ce priveste caldura extrema, inundatii si secete la nivel global. Deoarece habitatul are tendinta de a se „razbuna” asupra ocupantilor lui, planificarea urbana pe termen lung este cruciala, in ceea ce priveste dezvoltarea de noi zone cu caldura excesiva, cat si ameliorarea sau chiar disparitia problemelor din zonele existente.

Lucrarea de față dorește să raspundă la întrebări precum: Ce anume creeaza efectul de insula de caldura? Cum se poate reduce acest efect prin planificare urbana si proiectarea de arhitectura? Cum se poate transpune in realitate solutia optima aleasa, in doua dintre cazuri: spatii construite existente si spatii contruite propuse? Integrarea solutiei in cadrul Regulamentelor locale de urbanism si a codurilor de proiectare a cladirilor.

C A P I T O L U L II

CONCEPTUL DE INSULĂ DE CĂLDURĂ URBANĂ

2.1. DEFINIȚIE

2.2. ISTORIC

2.3. CE ESTE O INSULA DE CALDURA URBANA?

Definitia termenului de insula de caldura urbana (ICU) este: o zona metropolitana care are o temperatura semnificativ mai mare, decat zonele rurale inconjuratoare, din cauza activitatilor umane. Acest nume este utilizat pentru descrierea ariilor urbane in comparatie cu zonele rurale inconjuratoare, care au ca si caracteristica o temperatura mai ridicata atat a atmosferei cat si a suprafetelor constructiilor si pavimentelor. In urma activitatilor umane, caracteristicile suprafetei si atmosferei Terrei se modifica. Acesta interventie umana, urbanizarea, este un exemplu de interventie neintentionata in ceea ce priveste clima, dar are ca rezultat crearea insulelor de caldura urbane sau insule termice urbane. Urbanizarea schimba caracteristicile locului, prin utilizarea de materiale artificiale, care nu permit infiltratiile si evaporarea apei in si din sol.

Energia solara poate avea diferite efecte, in zonele rurale si cele urbane, in momentul cand penetreaza atmosfera si atinge suprafata pamantului. Zonele rurale permit, prin evaporarea apei din sol, dispersarea unei cantitati mari de energie solara. In opozitie cu zona rurala se afla zonele urbane care produc un alt tip de efect datorita ocuparii suprafetelor de pamant cu diverse pavimente si constructii. Materialele utilizate pentru acoperirea constructiilor si a pamantului, mai ales cele inchise la culoare, absorb energia solara si o retrasnmit in atmosfera sub forma de caldura.

2.1. IDEEA PROIECTULUI DE CERCETARE

Lucrarea de cercetare doreste sa investigheze si sa descrie cauzele si impactul caldurii excesive datorate formarii insulelor de caldura urbane si de asemenea sa promoveze strategii care vizeaza masuri pentru reducerea efectelor nocive ale caldurii excesive din cadrul zonelor urbane in comunitatile din Romania.

2.2. SCOPUL SI OBIECTIVELE CERCETARII

Lucrarea vizeaza studierea modului de formare si actiune a insulelor de caldura urbane, precum si identificarea masurilor eficiente de combatere a efectelor ICU. Metodologia de cercetare cuprinde urmatorii pasi:

– cercetarea studiilor de caz efectuate in alte zone urbane privind cauzele formarii ICU, dar si masurile de combatere utilizate;

– identificarea masurilor optime urbanistice si arhitecturale pentru reducerea efectului caldurii excesive acumulate in zona studiata;

– identificarea masurilor generale, care pot fi aplicate la nivel national in zonele urbane, atat pentru spatiile existente cat si pentru cele propuse.

De o importanta vitala este analiza amanuntita a efectelor activitatii umane in cadrul oraselor si depistarea problemelor problemelor inca din faza incipienta, in ceea ce priveste proiectarea urbana, cat si analiza situatiei existente a zonelor urbane.

Obiectivele generale ale lucrarii sunt urmatoarele:

Dezvoltarea unui set de masuri generale aplicabile, de catre administratia publica, in toate zonele cu efecte ICU;

Stabilirea unor masuri de contracarare a efectului ICU cu aplicabilitate in proiectarea urbanistica si proiectarea de arhitectura, atat pentru situatia existenta cat si pentru zonele urbane si constructile noi.

Obiectivul specific lucrarii este: stabilirea unui model/set de proceduri cu aplicare generala in toate zonele urbane.

2.3. IPOTEZE DE LUCRU

Din obiectivele, mai sus amintite, ale acestui proiect pot fi dezvoltate urmatoarele cinci ipoteze de lucru:

Existenta unui efect de insula de caldura in cadrul Municipiului Bucuresti;

Constructiile contribuie la crearea efectului ICU;

Geometria urbana constribuie la crearea si amplificarea efectului ICU;

Efectul ICU poate fi anticipat si prognozat pe baza masuratorilor meteorologice si prin metode statistice;

Zona ICU poate fi modelata virtual pentru studierea cauzelor si efectelor.

C A P I T O L U L III

INSULELE DE CALDURA URBANĂ (ICU) ȘI FACTORII CAUZALI

3.1. IMPACTUL INSULELOR DE CĂLDURĂ URBANĂ

Insulele de caldura urbane au o serie consecinte negative asupra zonelelor urbane si a populatiei rezidente, dintre care amintesc:

Consum ridicat de energie

Emisii de poluanti si gaze cu efect de sera

Compromiterea confortului si a sanatatii

Compromiterea calitatii apei

Consum ridicat de energie

In sezonul cald, datorita temperaturilor crescute, exista o cerere mai mare de energie electrica utilizata pentru racirea spatiilor interioare, cu ajutorul aparatelor de aer conditionat. Aceasta cerere suplimentara pentru energie electrica implica o supraincarcare a retelei electrice, in special dupa-amiaza, in zilele din timpul saptamanii si este necesara pentru compensarea efectului ICU. In timpul unor calduri extreme, care au aparut in ultimii ani, amplificate de efectul insulelor termice, cerea prea mare de energie poate chiar sa depaseasca puterea retelei de distributie si astfel sa se produce pene de curent. De asemenea din cauza caldurii extreme chiar si statiile de transformare se pot defecta.

Pe de alta parte costurile crescute ale energiei electrice vara sunt compensate de costuri reduse pentru incalzire iarna, deoarece temperatura mediului urban este mai crescuta, fata de zonele rurale inconjuratoare.

Emisii de poluanti si gaze cu efect de sera

Consumul mai mare de energie cauzeaza cresterea emisiilor de gaze de sera din cauza faptului ca centralele electrice trebuie sa furnizeze mai multa energie si implicit sa consume mai mult combustibil, care in general este combustibil fosil. In urma activitatii centralelor electrice rezulta si alti poluanti cum ar fi dioxid de sulf, monoxid de carbon, oxid de nitrogen, mercur si altele. Toti acesti poluanti contribuie la contaminarea aerului si cauzeaza fenomene meteo cum ar fi ploile acide. Dintre poluanti, dioxidul de carbon este cel care contribuie semnificativ la incalzirea globala si la schimbarea climei. O alta problema depistata in ultimul timp este formarea unui strat de ozon la nivelul solului datorita cresterii temperaturii mediului ambiant. Acesta se formeaza cand compomente organice volatile impreuna cu oxidul de nitrogen reactioneaza in presenta radiatiilor solare, in special in timpul sezonului cald.

Compromiterea confortului si a sanatatii

Poate ca cel mai rau efect al ICU este cresterea mortalitatii populatiei, din cauza caldurii excesive, dar si prin declansarea unor boli cronice ale organismului uman. Temperaturile crescute din timpul zilei si racirea deficitara din timpul noptii, impreuna cu poluarea atmosferica, contribuie la un disconfort general al sanatatii umane. Dificultatile de respiratie, dureri accentuate de caldura excesiva, infarctul miocardic si alte boli cronice, sunt unele dintre problemele care pot aparea in cadrul populatiei urban, si in special la populatia in varsta si chiar la copii. Efectul dezastruos al ICU este ca amplifica caldura excesiva, crescand riscul mortalitatii. Conform studiilor rata mortalitatii din cauza caldurii excesive este mult mai mare decat cea provenita din tornade, taifunuri, trasnet, cutremur sau datorita frigului. Numai in Statele Unite, inre anii 1999-2009, au fost mai mult de 7.800 de morti datorate expunerii la temperaturi ridicate. (Karl, T.R., J.M. Melillo, and T.C. Peterson (eds.). 2009. Global Climate Change Impacts in the United States. Cambridge University Press, New York).

Compromiterea calitatii apei

Conform studiilor, masuratorile pe amplasamente au demonstrat ca, insulele termice au un efect negativ asupra calitatii apei, prin poluare termica. Acoperisurile constructiilor si pavimentele, ajung la temperaturi de 27-50 grade Celsius, temperaturi mult mai ridicate decat temperatura mediului ambiant. Acest fapt are drept consecinta transferul caldurii asupra apei de ploaie. In general zonele urbane pot fi cu pana la 11-17 grade mai calde decat zonele rurale, cand temperatura pavimentului poate fi cu pana la 11-19 grade mai mare decat cea a aerului. In timpul ploii apa care ajunge pe paviment se incalzeste; apa ajunge prin infiltrare in straturile acvifere sau in canalizare, de unde poate ajunge in rauri si lacuri. Conform unui studiu condus in Arlington, Virginia, SUA, s-a inregistrat in doar 40 de minute de ploaie o crestere a temperaturii apelor de suprafata de 4 grade Celsius. De aici apar o serie de dezechilibre asupra ecosistemelor acvatice (EPA. 2003. Beating the Heat: Mitigating Thermal Impacts. Nonpoint Source News-Notes. 72:23-26.)

3.2. CLASIFICĂRI

Exista trei tipuri de insule de caldura urbane:

Insule de caldura de suprafata urbane (ICSU)

Insule de caldura de atmosfera de suprafata (ICAS) – ICU locala

Insule de caldura de atmosfera de contur (ICAC) – ICU generala

Primul tip de ICU se refera la incalzirea suprafetelor urbane, iar ultimelele doua tipuri de insula de caldura se refera la incalzirea atmosferei urbane.

Insula de caldura de atmosfera de suprafata (ICAS), este definita ca fiind stratul de aer cel mai aproape de suprafata orasului, fiind zona delimitata de pamant si aproximativ inaltimea constructiilor sau/si a vegetatiei. Acest tip de insula este de fapt stratul de aer in care traiesc oamenii. Acest tip de insula se refera la delimitarea in cadrul orasului a unor ICU locale, care pot avea o influenta mai mare sau mai mica asupra intregii zone urbanizate. ICAS sunt cel mai des intalnite tipuri de ICU si in general cand se dicuta despre insule urbane se vorbeste tocmai despre acest tip de ICU.

Insula de caldura de atmosfera de contur (ICAC) este situata deasupra ICAS si se intinde aproximativ pe un kilometru in inaltime in timpul zilei si ajunge la cateva sute de metri in timpul noptii. Este delimitata de limita superioara a constructiilor si a vegetatiei si pana la punctul in care zona urbanizata nu mai influenteaza atmosfera. In general nu depaseste mai mult de un kilometru si jumatate in inaltime. Acest tip de insula formeaza o cupola de aer cald care se extinde deasupra intregului oras. Adesea vantul din zona pot schimba forma de cupola intr-una de „fir de fum” (termen original „urban plume”, definit de Clarke J.F., 1969).

Intr-o zi insorita de vara, soarele incalzeste suprafetele urbane expuse, cum ar fi acoperisurile si pavajele, la temperaturi de 27-50 grade, mult mai ridicate decat aerul, in timp ce suprafetele umbrite si cele umede, aflate de multe ori in mediul rural inconjurator, raman mai aproape de temperatura aerului. Aceste insule de suprafata sunt prezente atat ziua cat si noaptea, dar tind sa fie mai puternice ziua, cand soarele straluceste. Diferentele medii de temperatura pe suprafetele expuse din timpul zilei sunt de 10-15 grade, iar pe timpul noptii ajung la doar 5-10 grade. Intensitatea soarelui, pe parcursul anotimpurilor, face ca ICU sa varieze; la aceasta variatie concura si tipul de acoperire si bineinteles fluctuatiile vremii. De aceea acest tip de insule sunt mai puternice vara.

In schimb, insulele de caldura urbane atmosferice sunt adesea slabe dimineata si pe parcursul zilei si tind sa devina pronuntate dupa apusul soarelui, datorita eliberarii lente a caldurii din infrastructura urbana. Temperatura anuala medie, a unui oras cu un milion de locuitori, poate fi cu pana la 3 grade mai mare decat a zonelor rurale adiacente; dar in noptile de vara, fara vant, diferenta de temperatura poate urca pana la 12 grade.

Temperatura, crescuta cu pana la 10 grade fata de zonele rurale inconjuratoare, creeaza un disconfort general si este un factor determinant in cresterea poluarii. Aceasta discrepanta de temperatura creeaza fenomenul bizar denumit efectul de insula de caldura urbana. In mod normal diferenta de doar cateva grade nu este atat de mare, dar acele cateva grade in plus influenteaza in mod negativ zonele urbane prin cresterea excesiva a caldurii, afectand economia, mediul si calitatea vietii.

Insulele de caldura, in functie de procesele fizice care au o contributie la formarea lor si conformatia urbana, variaza in timp, intensitate si forma.

3.3. CARACTERISTICILE DE BAZA ALE UNEI ICU

ICU sunt mai intense in zone centrale ale oraselor si scad in intensitate spre periferie. Determinate cu ajutorul hartilor isotermice, care prin linii indica zonele cu temperatura egala, forma ICU este a unei „insule” care urmeaza configuratia zonei. Zonele ICUS variaza ca temperatura, dimensiune si forma, fata de ICUC care sunt constante si pastreaza o forma de cupola sau de fir de fum, in conditii de vant puternic. Caldura excesiva solara incalzeste suplimentar suprafetele, in special acoperisurile cladirilor care pot fi incalzite si datorita activitatilor umane care se desfasoara la interior. ICSU determina o diferenta foarte mare intre suprafetele uscate si cele umede, vegetale si cele situate in umbra.

ICU este direct influentata de natura suprafetelor si forma lor. Suprafetele inchise la culoare absorb mai multa caldura si devin foarte fierbinti, in timp ce suprafetele deschise la culoare si suprafetele umede sunt mult mai reci. De asemenea suprafetele situate la umbra sunt mai reci, de aceea umbrirea ajuta la controlul temperaturii.

Toate insulele de caldura urbane se formeaza din cauza diferentelor de temperatura dintre zonele urbanizate si cele rurale.

Intensitatea insulelor de caldura de atmosfera de suprafata (ICAS) creste o data cu lasarea serii si ajung la un maxim spre dimineata (in jur de ora 5 AM). In timpul zilei intensitatea lor este slaba sau chiar poat fi negativa, formand insule reci in anumite orase in care exista umbrirea anumitor zone din cauza constructiilor foarte inalte sau a stocarii caldurii in diversele materiale de constructie si finisaje utilizate la cladiri si pavimente.

Insule de caldura de atmosfera de contur (ICAC) au o magnitudine mai mica decat celelalte doua tipuri si pastreaza o intensitate pozitiva atat ziua cat si noaptea.

Insule de caldura de suprafata urbane (ICSU) au intesitate mare atat ziua cat si noaptea datorita incalzirii suprafetelor urbane, din cauza radiatiilor solare si a activitatilor umane.

Temperatura aerului si a suprafetelor

Temperatura aerului este indirect influentata de catre temperatura suprafetelor, in special in cazul ICU de suprafata (ICSU). Aceasta influenta se observa mai ales in zonele dens populate, care au o temperatura mai ridicata decat zonele mai putin populate. Temperatura suprafetelor variaza de la un tip de suprafata la altul dar si pe aceiasi suprafata, pe cand temperatura aerului are o variatia mai mica datorita amestacarii diferitelor straturi de aer din atmosfera.

3.4. CUM SE FORMEAZA O INSULA DE CALDURA URBANA?

Nu toate orasele au o zona distincta de ICU. Aceasta se formeaza de obicei in zonele mai dens populate. Intensitatea ICU precum si aparitia lor se datoreaza unor factori multipli cum sunt:

Pozitia geografica

Geometria urbana

Vegetatia urbana

Proprietatile materialelor utilizate la constructii si finisaje

Caldura antropogenica

Vremea

Sezonalitatea

Pozitia geografica

Geografia influenteaza climatul. Topografia terenului influentata de pozitia geografica de asemenea influenteaza climatul urban. La fel si relatia dintre oras si zona inconjuratoare. Locatia cu caracteristicile sale care tin de vanturi dominante si vremea influenteaza masiv ICU. Orasele pot fi situate in zone de munte, mare, campie, deal, etc., toate acestea influentand formarea, suprafata si intensitatea ICU.

Geometria urbana

Alte cauze ale ICU apar datorita efectelor geometrice al oraselor, in special pe timpul noptii. Dimensiunile constructiilor, distantele dintre cladiri, suprafetele inierbate, infrastructura de transport, influenteaza traseul vanturilor, absorbtia de energie solara si ofera posibilitatea suprafetelor de a emite radiatii de unda lunga inapoi in atmosfera. Cladirile inalte din multe zone urbane ofera o suprafata mai mare de reflexie si absorbtie a razelor solare, astfel crescand temperatura in aceste areale. Datorita strazilor relativ inguste si flancate de constructii inalte se produce efectul de canion urban. In timpul zilei, canioanele urbane au efecte concurente, pe de o parta cladirile inalte creeaza umbra, iar pe de alta parte constructiile raflecta si absorb radiatie solara, cu efect de crestere a temperaturii atmosferice. Pe timpul noptii canioanele urbane impiedica racirea, deoarece obstructioneaza degajarea caldurii din infrastructura. Un alt efect dezastruos al cladirilor, poate fi blocarea vanturilor, care inhiba racirea prin convectie. Insulele de caldura atmosferice, care apar noaptea, au implicatii serioase in cazul sanatatii populatiei urbane.

Vegetatia urbana

In zonele rurale, vegetatia si terenurile neutilizate domina peisajul si ajuta la reducerea temperaturii aerului prin evapotranspiratie, plantele emitand vapori de apa in mediu ajutand astfel la disiparea caldurii din atmosfera. Parcurile, ochiurile de apa si terenurile virane, creeaza zone mai reci si ajuta la scaderea temperaturii in orase. Suprafatele impermeabile din zonele urbane, in contrast, nu permit evapotranspiratia. Vegetatia urbana se pierde pe masura ce orasele se dezvolta si din ce in ce mai multe suprafete sunt acoperite cu pavimente si constructii. Astfel zonele umbrite si cele umede sunt din ce in ce mai putine. Zonele construite permit o evaporare mai mica a apei si astfel contribuie la temperaturi mai ridicate ale suprafetelor construite si ale aerului.

Proprietatile materialelor utilizate la constructii si finisaje

Insulele de caldura sunt influentate de materialele utilizate in constructii, de materielele de constructie si finisaj ale pavimentelor urbane, in special culoarea, desitatea si proprietatile termice ale materialelor. Formarea ICU este favorizata in special de:

Inlocuirea materialelor naturale cu materiale artificiale impermeabile, care nu permit evaporarea apei si astfel produc zone foarte uscate, ceea ce conduce la incalzirea aerului;

Supratefe nereflective ala radiatiei solare, respectiv suprafete cate inmagazineaza cadura pe timpul zilei si o degaja pe timpul noptii;

Utilizarea de materiale de constructie dense cu capacitati mari de stocare a energiei solare, care se incalzesc si se racesc greu.

Energia solara este compusa din raze ultraviolete, infrarosii si lumina vizibila, fiecare din ele ajungand pe pamant intr-o anumita cantitate. Cea mai mare cantitate de radiatie este in spectrul invizibil – raze infrarosii, 52% , simtite ca si caldura; spectrul vizibil este in proportie de 43%, in culori variind de la violet la rosu si numai 5% raze ultraviolete. Energia cuprinsa in acesta lungimi de unda ale luminii influenteaza formarea ICU. Reflectarea energiei solare este in stransa corelare cu culoarea materialului care poate sa o reflecte; cu cat materialul este mai deschis la culoare cu atat reflecta mai multa energie solara; dar reflexia nu tine doar de culoare, deoarece exista si materiale inchise la culoare care au proprietati de reflexie a razelor solare.

O proprietate importanta a materialelor, si anume capacitatea de a stoca caldura, are un impact major in formarea si intretinerea ICU. Materiale ca betonul si otelul stocheaza mai multa caldura decat materialele rurale cum ar fi lemnul. Datorita acestora zonele centrale ale oraselor stocheaza mai multa energie sub forma de caldura decat zonele rurale inconjuratoare. Materialele de constructie sunt caracterizate, pe langa capacipatea de reflexie a energiei solare, si de emisivitatea termica, care joaca un rol important. Astfel materialele cu emisivitate termica ridicata vor ramane mai reci, deoarece vor elibera caldura acumulata mai repede.

Caldura antropogenica

Se refera la caldura produsa de activitatile umane, caldura generata de autovehicule, aparate de aer conditionat, activitati industriale si altele, care contribuie, in special iarna, la cresterea temperaturii din zonele urbanizate. In zonele rurale dar i in zonele urbane, vara, nu pune nici un fel de probleme, in sensul ca ar contribui la sporirea efectului ICU. Caldura antropogenica influenteaza direct insulele de caldura atmosferice si mai putin cele de suprafata. Ea variaza in functie de activitatile urbane si de infrastructura, trasportul urban si constructiile care utilizeaza multa energie pentru activitati, produc caldura excesiva.

Vremea

Vremea are o influenta covarsitoare asupra formarii insulelor de caldura urbane. Zilele calme cu cer senin favorizeaza ICU cu intensitate maxima, in timp ce prezenta norilor, care blocheaza radiatiile solare, reduc cantitatea de caldura din zonele urbane. Prezenta vantului are rolul de a scadea diferentele de temperatura dintre mediul urban si cel rural. Deci vremea, in special vantul si norii, influenteaza formarea ICU. Variatiile sezoniere ale vremii afecteaza frecventa si magnitudinea insulelor de caldura urbane.

Sezonalitatea

ICU difera in timpul zilei si al noptii, dar difera si de la un anotimp la altul. Orasele situate in zone tropicale, in sezonul uscat, insulele de caldura se intensifica. Zonele urban situate in tarile cu climat temperat au ICU cu intensitate mai mare vara sau iarna.

3.5. DE CE NE INTERESEAZA INSULELE DE CALDURA URBANĂ?

Insulele termice influeteaza mediul si calitatea vietii urbane, in special in timpul sezonului cald. In timp ce unele efecte ale insulelor de caldura par pozitive, cum ar fi prelungirea sezonului de crestere a plantelor, cantitati mai reduse de precipitatii in sezonul rece, cele mai multe efecte sunt negative.

Din aceasta cauza utilizarea aerului conditionat vara, are ca rezultat cresterea costurilor pentru electricitate, deci un consum mai mare de energie, care la randul lor cauzeaza cresterea emisiilor de gaze de sera din cauza faptului ca centralele electrice trebuie sa furnizeze mai multa energie si implicit sa consume mai mult combustibil. Pe de alta parte unele studii arata ca costurile crescute ale energiei electrice vara sunt compensate de costuri reduse pentru incalzire iarna; acest fapt este unul pozitiv, deoarece o temperatura mai crescuta iarna determina o economie a costurilor pentru incalzire, dar si mai putina gheata si zapada pe strazi.

Prin urmare este important sa se cerceteze si sa se cuantifice efectele ICU. Daca din punct de vedere economic, lucrurile tind sa se echilibreze, nu am putea afirma aceast lucru si din punct de vedere social si al mediului, unde impactul ICU este dezastruos.

3.6. CARE SUNT CONSECINTELE ICU ASUPRA MEDIULUI AMBIANT SI SOCIO-ECONOMIC?

Insulele termice au potentialul de a preveni racirea zonelor urbane, pastrand un nivel de temperatura pe timpul noptii, cu efecte negative asupra sanatatii umane.

Din cauza insulelor termice, caldura si poluarea raman blocate in zonele urbane. Expunerea prelungita la smog si ozon, datorita ICU, cauzeaza probleme grave respiratorii.

Temperaturile crescute, din timpul sezonului cald, conduc la necesitatea utilizarii aparatelor de aer conditionat. Impactul utilizarii lor este per ansamblu unul negativ, deoarece ajuta la cresterea temperaturii mediului ambiant, prin emisia in atmosfera de caldura evacuata din constructii. Pe de alta parte nu intreaga masa de rezidenti ai unui oras isi pot permite achizitia unui aparat de aer conditionat, ceea ce creaza inegalitati din punct de vedere social si duce la suprapopularea spatiilor de petrecere a timpului liber urbane. De asemenea, constructiile care nu sunt izolate din punct de vedere termic, pot suferi o supraincalzire, cu efecte nocive asupra sanatatii locuitorilor.

Un efect general al ICU este prelungirea duratei de de crestere a vegetatiei, dar si inflorirea prematura arborilor si plantelor din cadrul zonelor urbane. Aspectul defavorizeaza persoanele rezidente in orase, producand un disconfort la alergici, din cauza prelungirii sezonului alergiilor. De asemenea cresterea temperaturilor determina la unele animale si insecte o supravietuire prelungita si o rata mai mare de reproducere, rezultand in invazii masive.

In timpul perioadelor calde creste consumul de apa, atat in cadrul locuintelor, cat si in spatiile publice. Acest fapt poate produce o perioada de restrictii in ceea ce priveste consumul de apa pentru evitarea unei eventuale secete. Evapotranspiratia este influentata direct de temperaturile urbane, ceea ce inseamna ca plantele vor extrage o cantitate mai mare de apa din sol, ceea ce va conduce la uscarea lui si afectarea starii de sanatate a vegetatiei.

Un rezultat, cu impact economic, este si cresterea ratei de degradare a constructiilor, datorita caldurii si scaderea duratei de viata a cladirilor. In special sunt afectate constructiile tip monument istoric, al caror materiale de constructie si finisaj nu sunt adaptate noilor conditii de clima si poluare.

3.7. CUM AFECTEAZA CLIMATUL GLOBAL INSULA DE CALDURA URBANA?

ICU sunt cauzate de dezvoltarea urbanistica „necontrolata” si de schimbarile care apar in proprietatile termice si de control al radiatiilor materialelor de constructie, care alcatuiesc infrastructura urbana, precum si impactul constructiilor asupra microclimatului local. Incalzirea microclimatului local, la o scara mai mica, in orase, este un exemplu de schimbare locala a climei. Schimbarile climatice datorate insulelor de caldura urbane difera de schimbarile la scara globala, in sensul ca ele au un impact local si ca efectul descreste pe masura indepartarii de sursa. Ele pot sa ne arate, la o scara mai mica, ceea ce se petrece la nivel global.

Desi impactul ICU la scara globala este redus, deoarece ele ocupa doar o portiune mica din suprafata Terrei, exista o conexiune intre aceste fenomene la o scara mica si scara globala, dintre care cel mai important factor care trebuie amintit este ca mai mult de jumatate din populatia globului traieste in zone urbane, iar predictiile spun ca pana in anul 2030, peste 61% din populatia globului va locui in orase. Rata mare de urbanizare indica ca un numar din ce in ce mai mare de populatie va fi expus efectelor nocive, in special asupra sanatatii, ale insulelor de termice urbane.

Schimbarile climatice, care au avut loc in ultimul timp, au un impact semnificativ atat asupra climei globale, cat si asupra climei locale, urbane. De aceea orasele pot servi ca un model pentru cercetarea schimbarilor climatice.

Din ce in ce mai multe emisii de gaze de sera, care contribuie la schimbarile climatice globale, provin din orase, de unde putem deduce ca accelererea urbanizarii nu poate fi decat un factor negativ in ceea ce priveste climatul global, deoerece emisiile de gaze nocive vor fi din ce in ce mai mari. Extinderea oraselor duce la cresterea suprafetelor infrastructurii, la marirea distantelor intre diferitele puncte de interes si deci un sistem de transport mai poluant.

Asemanarile dintre schimbarile de clima la nivel local si global, constau in faptul ca amandoua genereaza un consum ridicat de energie si in functie de combustibilul utilizat la producerea energiei electrice pot genera poluarea aerului si emisii de gaze cu efect de sera.

C A P I T O L U L IV

IDENTIFICAREA SOLUȚIILOR DE REDUCERE A EFECTULUI ICU

Fiecare localitate isi are propriul sistem climatic care este influentat de caracterul, configuratia si morfotipologia urbana. Design-ul orasului influenteaza intr-o mare masura temperatura mediului urban, umiditatea, cantitatea de precipitatii, calitatea aerului si directia vanturilor. Acestea la randul lor influenteaza calitatea vietii urbane precum si starea de sanatate a populatiei rezidente.

Istoria proiectarii unui mediu urban placut din punct de vedere climatic isi are radacinile in practica arhitecturii si urbanismului vernacular german si mai putin din sistemele abstracte cum sunt feng-shue in practica chineza sau teoria vantului in practica greco-romana. Cateva principii enigmatice ale unei ventilatii „sanatoase” ale mediului urban le putem gasi, acum doua mii de ani, scrise de catre Vitruvius in tratatul „De Architectura”, care au fost invocate pana in secolul al XIX-lea si inceputul secolului al XX-lea de catre urbanisti, desi baza stiintifica nu era una solida. Dupa Primul Razboi Mondial miscarea moderna „Licht und Luft” (lumina si aer), punea accentul, ca filozofie a proiectarii urbane si arhitecturale, pe orientarea cladirilor spre soare si aranjarea functiunilor in functie de directia predominanta a vantului intr-un anumit anotimp. Din pacate, aceasta abordare era stangace deoarece arhitectilor si inginerilor le lipseau intelegerea naturii complexe a climatului urban si in particular intelegerea impactului constructiilor foarte inalte asupra miscarii aerului si temperaturii mediului urban. Bazele climatologiei urbane au fost puse de abia la mijlocul secolului al XX-lea de catre Albert Kratzer in lucrarea Stadtklima, publicata in 1937 si revizuita in 1956. (Michael Hebbert | Brian Webb. Towards a Liveable Urban Climate: Lessons from Stuttgart)

Canion urban, Chicago, SUA, foto: Michael Hebbert | Brian Webb.

Obiectivul prezentei lucrari este crearea unui model/set de proceduri cu aplicabilitate generala in toate zonele urbane din tara si stimularea implicarii autoritatilor publice si a profesionistilor din domeniu in actiunea de reducere a efectelor negative ale fenomenului ICU.

Scopul este de a colecta date stiintifice, privind proiectarea urbana si arhitectura, precum si colectarea de date legislative care sa permita formularea unei strategii de planificare urbana.

Proiectarea si modificarea formelor urbane aduce cu sine transformarea mediului pe termen lung, in special a aspectului fundamental si anume cel al microclimatului urban. Ellsworth Huntington in cartea sa „Principles of Human Geography” afirma ca unul dintre factorii care determina o civilizatie este clima, care in opinia sa determina dezvoltarea culturala si mostenirea rasiala a unui popor. Deci studiul microclimatului urban si implicit a insulelor de caldura urbane sunt esentiale pentru dezvoltarea sustenabila a oraselor.

4.1. CAUZE SI STRATEGII DE REDUCERE ALE ICU

Conditiile climaterice urbane, desi sunt studiate de multi ani, nu au fost in atentia autoritatilor locale sau a comunitatii, care de abia in ultimii ani, din cauza cresterii poluarii si a dezvolatarii necontrolate a oraselor, au constientizat nevoia temperarii climatului urban. Problemele de sanatate ale populatiei si stresul legat de caldura urbana excesiva au generat pe plan global o preocupare intensa pentru diminuarea si chiar eradicarea ICU-urilor.

Cauzele generale ale aparitiei si intensificarii efectului ICU sunt legate de suprafata mare construita, in defavoarea spatiilor verzi, reducerea suprafetelor permeabile ale oraselor si poluarea aerului.

Dintre consecintele negative ale insulelor de caldura urbane, cele mai importante sunt:

Consumul ridicat de energie (vara);

Emisiile de poluanti si gaze cu efect de sera;

Compromiterea confortului si a sanatatii locuitorilor;

Compromiterea calitatii apei (ape de suprafata si ape subterane).

Solutiile generale de reducere a efectului insulelor de caldura urbane vizeaza in principal spatiile urbane si constructiile, iar apoi celelelte doua categorii de poluatori respectiv autovehiculele si industria.

Primul pas care trebuie facut in vederea identificarii problemelor si aplicarii unor masuri, este monitorizarea din punct de vedere climateric a orasului si impartirea lui pe zone urbane, centrale, suburbane si rurale. Monitorizarea mediului permite identificare climatului local specific si astfel se pot aplica masuri cu caracter local, evitandu-se astfel aplicarea de masuri generale, nespecifice, generatoare de costuri de implementare ridicate.

D. Stewart si T.R. Oke au dezvoltat o metoda de definire a zonelor climatice locale ca regiuni uniforme din punct de vedere al suprafetelor construite (pavimente si constructii), structura urbana, materiale de constructie si finisaje si activitatea umana predominanta. Aceste zone pot avea o suprafata de cateva sute de metri patrati sau chiar kilometri patrati.

Sistemul Climatic Local (CL) este alcatuit din 17 tipuri de zone cu scara de la 100 la 1000 m, fiecare tip fiind unic prin combinatia structurii de suprafata si activitatea umana. Clasificarea se face in functie de aria construita – 10 clase si tipul de acorperire al solului – 7 clase. Aceasta zonificare ajuta la compararea diferitelor situri cu observatiile climatice.

Definirea zonelor se face pe baza caracteristicilor mediul construit si a tipului de acoperire al solului (tabel 1), in functie de valoarea proprietatilor geometriei urbane si a tipului de acoperire al solului (tabel 2) si in functie de valorile termice si proprietatile metabolice ale zonelor (tabel 3). Parametrii sunt importanti pentru modelarea climatica locala si de vecintatate, precum si pentru modelarea strazilor si a scarii cladirilor dintr-o anumita zona. [Hungarian Meteorological Service in collaboration with ARPA Emilia Romagna. CENTRAL EUROPE Programme co-financed by the ERDF. UHI “Development and Application of Mitigation and Adaptation Strategies and Measures for Counteracting the Global Urban Heat Islands Phenomenon” (3CE292P3)]

4.2. CLASIFICAREA ZONELOR URBANE

4.3. CONFORTUL TERMIC URBAN SI PERCEPTIA UMANA

Confortul psihologic al locuitorilor unui oras este un criteriu cheie in a evalua un spatiu urban. Proiectarea urbanistica atenta tinand cont de factorii microclimatici si necesitatile fizice si psihice ale oamenilor, ii poate proteja pe acestia de aspectele negative ale climatului zonei, crescand astfel gradul de ocupare al spatiului urban pe tot parcursul anului. Diferitele sezoane necesita abordari diferite. Tratarea in mod diferit a spatiilor exterioare poate facilita adaptarea psihologica si fizica a locuitorilor la mediul urban. Adaptarea atat fizica cat si psihica la mediu este de o importanta covarsitoare deoarece duce la utilizarea unui spatiu urban sau a abandonului sau. Spatiile exterioare urbane sunt locuri de intalnire, de socializare si o proiectare defectuoasa, tinand cont, de exemplu, doar de factorii climatici nu va asigura utilizarea zonei respective.

Adaptarea psihologica la un context urban dens se poate face prin „inverzirea” mediului, adaugand vegetatie, creand un peisaj natural. Variatia spatiala este un parametru de care trebuie tinut cont, deoarece se pot crea sub-spatii in cadrul aceluiasi spatiu. Zonele publice au nevoie in aceiasi masura de soare si de umbra, de vant si de protectie impotriva vantului, de ploaie si spatii de adapostire. Acesti parametrii influenteaza design-ul spatiilor exterioare urbane si afecteaza intr-o masura mai mica sau mai mare individul, in functie de perceptia personala a acestuia, afectand timpul de expunere la mediu, precum si asteptarile individului si reactia lui la stimulii de mediu. Crearea unui mediu urban placut sau dezagreabil tine de conformarea si densitatea texturii urbane, latimea strazilor si inaltimea cladirilor, toate acestea influentand expunerea la soare si umbrirea, acceleratia vantului sau deflexia lui. Deci, crearea de oaze de verdeata si racoare au un dublu efect atat la nivel urban cat si personal.

Studiile din Suedia si Norvegia au reliefat ca datorita planificarii microclimatice, in sezonul de primavara si toamna, timpul de utilizare a spatiilor exterioare a fost marit cu 6 saptamani. Acest rezultat a fost obtinut prin crearea de protectii impotriva vantului, orientarea cladirilor si a spatiilor pentru maximizarea aportului solar, evitarea supraumbririi, utilizarea de materiale care reflecta caldura solara, s.a. [Marialena Nikolopouloua,*, Koen Steemersb,1. Thermal comfort and psychological adaptation as a guide for designing urban spaces. a)Centre for Renewable Energy Sources (CRES), 19th km Marathonos Avenue, Pikermi 19009, Greece. b)The Martin Centre for Architectural and Urban Studies, Department of Architecture, University of Cambridge, Cambridge CB2 2EB, UK]

Una din tintele esentiale pentru dezvoltarea sustenabila a oraselor este crearea unui microclimat benefic in spatiile urbane publice, prin proiectarea urbanistica si arhitectura constructiilor. Comportamentul uman este in mare masura influentat de caracteristicile localitatii. Efectele pozitive ale unui design urban care tine cont de confortul uman sunt:

Imbunatatirea calitatii vietii in spatiile publice;

Utilizarea indelungata a spatilor publice;

Limitarea poluarii aerului;

Valorificarea imaginii orasului pentru a atrage locuitori si in zonele centrale;

Reducerea energiei consumate de catre cladiri si spatiile publice prin asigurarea unei ventilari optime, expunerea fatadelor, s.a.; utilizarea transportului public si a bicicletelor, dar si incurajarea mersului pe jos.

Perceptia confortului in spatiul public determina potentialul utilizator sa se opreasca sau doar sa traverseze zona. Confortul este influentat de factori obiectivi si subiectivi, deci este greu de determinat de unde provine lipsa de satisfactie.

Confortul termic in mediul exterior este determinat de urmatorii factori:

Importanta relatiei cu contextul in timp si spatiu (aproprierea spatiului);

Perceptia unui posibil control: componente care pot fi miscate – parasolare;

Diversitatea atmosferei microclimatului;

Continuitatea mediului (spatii de tranzitie, etc.);

Prezenta spatiilor verzi, a vegetatiei.

Acest set de criterii pot fi utilizate pentru a decide masurile cele mai indicate pentru imbunatatirea confortului in spatiile publice. 9S. Reiter & A. De Herde. Qualitative and quantitative criteria for comfortable urban public spaces. Architecture et Climat, Louvain-la-Neuve, Belgique)

Masurile de reducere a insulelor de caldura urbane au deci un dublu rol de amelioare a climatului oraselor dar si a confortului psihologic al locuitorilor.

4.4. MASURI DE REDUCERE A EFECTULUI ICU

Pentru a raspunde caracteristicilor locale ale climatului, in ceea ce priveste planificarea urbana trebuie tinut cont de urmatoarele principii:

Suprafetele de vegetatie au o influenta directa asupra microclimatului, in special arborii datorita functiilor de racire si umbrire; de aceea vegetatia trebuie sa fie utilizata in special imprejurul zonelor locuite, formand o bariera de protectie, care se poate intinde pe o suprafata de la cateva sute de metri si pana la cativa kilometri, pentru a facilita schimbul de aer;

Vaile care servesc ca si coridoare de ventilatie nu trebuie sa fie dezvoltate (construite);

Dealurile, vaile si crestele versantilor nu trebuie sa fie construite, daca exista o dezvoltare urbana in valea din apropiere, deoarece prin astfel de zone are loc circulatia aerului rece si schimbul de aer proaspat;

Zonele cu o topografie depresionara nu trebuie construite deoarece servesc drept coridoare pentru circulatia aerului;

Evitarea extinderilor necontrolate ale oraselor;

Dezvoltarea noilor zone comerciale si industriale trebuie sa se faca tinand cont de existenta zonelor rezidentiale din apropiere care sa fie ferite de eventualele emisii de agenti poluanti.

(Kazmierczak, A. and Carter, J. (2010) Adaptation to climate change using green and blue infrastructure. A database of case studies.)

Dintre masurile generale care pot fi luate in vederea diminuarii efectului ICU-urilor se pot aminti:

Intretinerea si marirea spatiilor verzi, la nivelul solului, din cadrul oraselor;

Crearea de suprafete de apa in centrele urbane;

Utilizarea de materiale „reci” pentru pavimente, care sa limiteze absorbtia de raze solare;

Crearea de zone deschise, libere de constructii;

Crearea de culoare verzi pentru ventilarea oraselor;

Alegerea unei forme a constructiilor care sa reduca efectul ICU in acord cu particularitatile climatice ale zonei in care urmeaza sa fie amplasata cladirea;

Alegerea de materiale de finisaj pentru constructii cu un albedo ridicat, care sa reflecte razele solare si sa limiteze inmagazinarea de caldura solara;

Utilizarea de acoperisuri si fatade verzi;

Promovarea arhitecturii bioclimatice.

(GRIMMOND CSB 2007: Urbanization and global environmental change: Local effects of urban warming, The Geographical Journal, 173, 83-88.Causes of urban warming and examples of mitigation strategies. C.S.B. Grimmond. 2007, p. 84)

Recommendations for development of different types of areas in Stuttgart

Tabel pag 6

(Kazmierczak, A. and Carter, J. (2010) Adaptation to climate change using green and blue infrastructure. A database of case studies.)

4.5. EXISTA O MASURA OPTIMA DE REDUCERE A EFECTULUI ICU?

Strategiile sunt generale si pot fi aplicate in toate zonele urbane, dar se recomanda ca masurile de reducere a efectului ICU sa fie coroborate cu studii efectuate pentru fiecare localitate in parte, deoarece exista diferente intre orase in functie de pozitia geografica si de topografia zonei.

Pentru reducerea efectului ICU trebuie implicate atat comunitatile locale cat si actorii politici, prin organizarea de mese rotunde unde sa fie discutate problemele si solutiile locale. La aceste discutii ar trebui sa fie abordata urmatoarele intrebari:

Care sunt activitatile care ar trebui sa fie intreprinse pentru reducerea efectului ICU?

Institutiile publice cum sunt Directiile de Sanatate Publica Judetene si Centrele Meteorologice Regionale ar trebui sa fie implicate in proiectele de urbanism si amenajare a teritoriului in care sa lucreze cu specialistii din domeniu, in vederea imbunatatirii conditiilor de viata in zonele urbane.

De asemenea Universitatile si Institutele de cercetare ar trebui sa fie implicate in cercetarea climatului urban. ONG-urile, in special cele care se ocupa cu protectia mediului trebuie implicate in proiectele de identificare si reducere a efectelor ICU.

Autoritatile publice locale trebuie sa ia masuri de prevenire si ameliorare a efectului ICU, prin introducerea de masuri in Planul General de Urbanism al localitatii. De asemenea in functie de specificul zonei trebui introduse si norme pentru constructiile existente si cele propuse.

La nivelul industrial, trebuie impuse limite maxime de poluare, iar firmele producatoare de materiale de constructii sa fie incurajate sa fabrice materiale de finisaj cu o valoare mare a albedo-ului, comparativ cu produsele traditionale, in special produsele pentru pavimentele urbane.

Ce alte actiuni ar trebui sa fie intreprinse?

Cresterea colaborarii si dialogului intre societatea civila si autoritatile publice locale. Rezidentii zonelor urbane trebuie sa cunoasca problemele reale ale orasului si ei trebuie sa fie educati in acest sens. De asemenea este necesar ca ei sa stie si care este rolul lor activ in imbunatatirea conditiilor de viata la nivel de oras.

Monitorizarea mediului si a dezvoltarii urbane este necesara, precum si publicarea periodica a datelor culese. Dezvoltarea urbana si extinderea oraselor ridica probleme de circulatie, mediu si posibila aparitiea a ICU-urilor. De aceea in design-ul noilor zone urbane trebuie introduse cat mai multe zone verzi. Transportul in comun este bine sa fie extins si electrificat pentru a reduce poluarea.

Care sunt resursele care ar trebui sa fie utilizate si care sunt parteneriatele care trebuie create?

Guvernul si autoritatile publice locale trebuie sa ofere sprijin financiar si legislativ pentru implementarea masurilor de reducere a ICU.

O mai buna colaborare intre dezvoltatorii imobiliari, arhitecti, urbanisti si industria producatoare de materiale pentru constructii pentru promovarea unui climat urban sanatos.

Crearea de parteneriate intre municipalitati, ONG-uri, universitati si industrie.

Acordarea de fonduri pentru cercetarea cauzelor si identificarea masurilor optime de combatere sau reducere a efectului Insulelor de Caldura Urbane.

Definitiile pe scurt ale zonelor locale climatice (Stewart si Oke, 2009)

Valorile suprafetelor geometrice si de suprafata pentru zonele locale climatice (Stewart si Oke, 2009)

Valorile termice si proprietatile metabolice ale zonelor climatice locale (Stewart si Oke, 2009)

Zonele climatice locale sunt un instrument de clasificare care ofera informatii cu privire la:

Magnitudinea ICU;

Compararea diverselor valori ale diferitelor zone urbane;

Modelare climaterica si analiza temperaturilor pe diverse zone;

Detectarea caracteristicilor care influenteaza microclimatul.

Zonificarea este utila pentru identificarea diverselor tipuri de zone urbane si compararea valorilor obtinute din masuratori. Pentru clasificarea zonelor se utilizeaza de obicei 3 pasi:

Colectarea datelor din zona (geometria urbana, a cladirilor, tipul de acoperire al suprafetei urbane, umiditatea, relieful, traficul, densitatea populatiei);

Definirea zonei in care se vor face masuratorile;

Selectarea zonei climatice locale in care se incadreaza zona studiata.

Daca zona studiata nu se incadreaza in nici o tipologie, atunci se va gasi o zona climatica cat mai apropiata si se vor evidentia diferentele si asemanarile dintre ele. Oke si Stewart au intocmit clasificarea tinand cont de tipologiile urbane care sunt prezente la nivel general global, cele mai multe au fost definite ca fiind reprezentative pentru orasele europei centrale.

[Hungarian Meteorological Service in collaboration with ARPA Emilia Romagna. CENTRAL EUROPE Programme co-financed by the ERDF. UHI “Development and Application of Mitigation and Adaptation Strategies and Measures for Counteracting the Global Urban Heat Islands Phenomenon” (3CE292P3)]

Exemplu de fisa: LCZ 1, Zona compacta de cladiri inalte (Stewart si Oke,2009)

C A P I T O L U L V

CONCLUZII

Putem constata faptul ca insulele de caldura urbane sunt un efect al activitatilor umane. ICU se remarca prin cateva efecte negative, care afecteaza mediul construit si populatia rezidenta, si anume: cresterea consumului de energie, emisii crescute de poluanti atmosferici si gaze cu efect de sera, compromiterea confortului si a sanatatii umane per ansamblu, afectarea calitatii apelor.

Analiza efectului ICU este vitala pentru comunitatile urbane, deoarece pot fi gasite solutii relativ ieftine de combatere a fenomenului in zonele urbane existente si prevenirea aparitiei acestui efect in zonele noi de dezvoltare. Rezolvarea acestei probleme poate varia de la initiative voluntare si pana la implicarea actiunilor politice, prin adoptarea in cadrul codurilor de constructie a unor solutii viabile de combare a ICU. Activitatile de atenuare a efectelor ICU, au multiple avantaje precum: aer curat, imbunatatirea sanatatii umane si a confortului, reducerea costurilor energetice si reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera. Pe de alta parte ICU au si efecte pozitive cum ar fi costuri reduse pentru incalzire iarna; acest fapt este unul pozitiv, deoarece o temperatura mai crescuta iarna determina o economie a costurilor pentru incalzire, dar si mai putina gheata si zapada pe strazi.

Prin cercetare se vor determina masurile coerente si concrete care trebuie luate in scopul prevenirii efectelor nocive ale caldurii excesive datorata insulelor de caldura urbane, atat la nivel administrativ cat si la nivelul specialistilor din domeniul arhitecturii s urbanismului. Lucrarea de cercetare va viza urmatoarele aspecte:

Identificarea solutiilor de reducere a efectului ICU prin proiectarea urbanistica;

Identificarea solutiilor de reducere a efectului ICU prin proiectarea de arhitectura;

Identificarea unei solutii optime, minimale si generale, de combatere a efectului ICU in zonele urbanizate, existente;

Printr-o planificare urbana atenta si prin constructia cladirilor verzi sau prin reabilitarea celor existente, aplicand principiile arhitecturii ecologice, sustenabile, vor rezulta cladiri cu un consum de energie redus, minimalizand efectul asupra microclimatului, care se va transpune prin reducerea efectului insulelor de caldura urbane.

In urma analizei factorilor care determina aparitia unei ICU reiese necesitatea unei planificari climatice urbane bazata pe urmatoarele principii:

– imbunatatirea conditiilor de trai legate de bioclimatul local;

– imbunatatirea ventilatiei urbane in zonele construite existente;

– asigurarea unui flux permanent de aer proaspat in zonele construite prin regandirea geometriei urbane in functie de vanturile dominante;

– reducerea emisiilor de poluanti si a gazelor de sera;

– raportarea corecta a nivelului de poluare prezent si previzionat;

– schimbarea conceptelor de utilizare a terenurilor urbane pentru a face fata poluarii.

Pentru implementarea acestor principii sunt necesare urmatoarele actiuni: rezervarea si achizitia de terenuri de catre autoritatile publice locale pentru a fi transformate in spatii verzi; asigurarea schimburilor de aer proaspat in oras; controlul poluarii; studierea climatului local si a factorilor care il influenteaza pentru ca liderii politici si comunitatea locala sa poata lua decizii corecte in ceea ce priveste buna guvernare a localitatii. (Ministry of Economy Baden-Württemberg 2008, p. 6.0; 6.1-6.4)

Principiile enuntate anterior pot fi transpuse in practica prin intermediul unui set de coduri de proiectare de arhitectura si de urbanism care pot sa prevada de exemplu, utilizarea de acoperisuri inverzite, fatade verzi, reducerea inaltimii excesive a constructiilor, controlul strict al agentilor economici care polueaza, crearea de coridoare verzi, flancarea marilor artere de circulatie cu zone verzi pentru a facilita ventilarea, precum si crearea de noi spatii verzi, intretinerea celor existente si verificarea implementarii corecte a noilor lucrari de constructii si planuri de urbanism.

De asemenea, trebuie promovate dezvoltarile de constructii cu design pasiv, cu o amprenta de carbon mica, amplasate si orientate in functie de conditiile climatice locale.

Autoritatile locale au datoria de a elabora si implementa strategii integrate care sa vizeze mediul de viata, planificarea si climatul local urban.

Planificarea urbana trebuie sa raspunda necesitatilor diferitelor zone functionale si morfologice ale orasului.

Imbunatatirea conditiilor de trai in mediul urban trebuie sa fie in centrul preocuparilor mediului politic local si al populatiei, care trebuie sa-si ceara dreptul la o viata mai sanatoasa. Astfel, politicile privind mediul trebuie sa se focuseze in viitor pe dezvoltarea unor strategii menite sa reduca factorii care influenteaza apariatia ICU, prin masuri urbanistice privind geometria spatiului construit, dar si prin masuri care vizeaza forma si materialele utilizate in constructia si finisajul cladirilor.

In acest sens, lucrarea de fata isi propune realizarea unui ghid de proiectare urbana si de arhitectura care sa prezinte beneficiile si strategiile de reducere a efectului ICU si de imbunatatire a vietii urbane.