Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Det står klart att rådande klimatförändringar har lett och kommer i
framtiden att leda till ökade temperaturer samt fler och längre perioder
av värmeböljor. Ökade temperaturer i kombination med värmeöeffekter
medför att urbana miljöer är särskilt utsatta och människor som väljer att
bosätta sig på sådana platser riskerar allvarliga konsekvenser när det gäller
hälsa och välbefinnande. De negativa effekter värme har på människors
hälsa är entydiga och kan leda till allvarliga följder som utmattning eller
dödsfall. Värmeböljan i Sverige år 2018 är ett exempel på en allvarlig
händelse med rekordhöga temperaturer i hela landet, där onormalt många
dödsfall påvisades jämfört med samma period år 2017. Yrkesverksamma
inom gestaltning- och projekteringsprocessen behöver ta till sig kunskapen
om vilka värmereducerande åtgärder det finns att tillgå för att lindra
värmeöeffekter och därmed forma framtidens resilienta och hållbara
städer.
Arbetet berör åtgärder för värmereducering som yrkesverksamma
inom gestaltning- och projekteringsprocessen kan tillämpa för att skapa
goda urbana mikroklimat, året runt. Åtgärderna har studerats via en
litteraturstudie och tillämpats i en så kallad tillämpningsstudie där vi har
undersökt ett perspektiv för hur dessa kan tillämpas vid omprojektering och
nyprojektering. De identifierade åtgärderna har delats in i kategorierna;
material, vegetation, skugga, bebyggelsegeometri och vatten, vilka har
visat sig vara aktuella under olika faser av planeringsstadiet samt i olika
skalor. Åtgärder som berör bebyggelsegeometri är främst applicerbara i
ett tidigt planeringsstadie och har stor inverkan i olika skalor; exempelvis
påverkar placeringen av en enda byggnad skuggbilden över en dag och
vid stora områden av tät bebyggelse sker generellt en hög värmelagring
vilket leder till ökade urbana värmeöeffekter.
Vegetationens inverkan på mikroklimat är tydlig tack vare dess evaporativa
kylning och skuggivande förmåga. Vitaliteten för dessa är högst relevant
då träd som är livskraftiga kan bidra till mer evaporativ kylning och skugga,
således krävs en växtbädd anpassad efter trädets förväntade slutstorlek.
Lövfällande träd är att föredra för att uppnå ett gott urbant klimat året
runt, då de tillåter solljus att skina igenom höst, vinter och vår samt skuggar
sommartid när solen är stark. Aspekter som är väsentliga att beakta vid
växtval i urbana miljöer är därmed bladmassa, grenverk, bladutspring
och bladfällning. Således är det inte bara viktigt huruvida vegetationen
är närvarande i städerna, utan också vilka arter samt hur och var dessa är
placerade.
Material har visat sig ha en stor inverkan på mikroklimat där permeabilitet,
värmekapacitet och färg (albedo) är av stor betydelse. Permeabla
markbeläggningar och ytor är genomsläppliga för vatten vilket kan bidra
med markfukt, som i sin tur leder till lägre temperaturer. Vid torka kan den
avkylande effekten via avdunstning från material och vegetation avta
på grund av vattenbrist. Således är det viktigt att kombinera flera olika
värmereducerande åtgärder i städerna, såsom högt albedo på material
och skuggivande element som exempelvis torktoleranta träd, vilka förblir
välmående trots längre perioder av torka.
Helårsperspektivet är i en svensk kontext, av yttersta vikt för att skapa
resilienta, hållbara och trivsamma urbana miljöer där människor vill vistas
både under heta sommardagar och kyliga vinterdagar. Förekomsten av
både soliga och skuggiga platser behöver existera så människan själv kan
välja vart den vill vistas beroende på årstid och personliga behov. Genom
att förstå hur material, vegetation, bebyggelsegeometri, vatten och skugga
kan påverka en plats eller en hel stad, kan vi tillsammans skapa framtidens
resilienta, hållbara och trivsamma urbana miljöer för alla individer, stora som
små.

It is clear that current climate changes have led and will in the future lead
to increased temperatures and more and longer periods of heat waves.
Increased temperatures combined with heat island effects entails that
urban environments are particularly vulnerable and the people who choose
to settle in such places risk serious consequences in terms of health and
well-being. The negative effects heat has on human health are clear and
can lead to serious consequences such as exhaustion or death. The heat
wave in Sweden in 2018 is an example of a serious event with record-high
temperatures throughout the country, where an abnormally high number of
deaths were detected compared to the same period in 2017. Professionals
in the design and project-planning process need to acquire the knowledge
of what heat-reducing measures that are available to alleviate heat island
effects and thus shape the resilient and sustainable cities of the future.
The thesis concerns measures for heat reduction that professionals in the
design and project-planning process can apply to create good urban
microclimates, all year round. The measures have been studied through
a literature study and applied in an application study where we have
examined a perspective for how these can be applied in redesigning
and new planning. The identified measures have been divided into the
categories; materials, vegetation, shade, building geometry and water,
which have proven to be relevant during different phases of the planning
stage and at different scales. Measures that affect building geometry are
mainly applicable in an early planning stage and have a large impact at
different scales; for example, the placement of a single building affects
the shadow image over a day and in large areas of dense built-up there is
generally a high heat storage, which leads to increased urban heat island
effects.
The impact of vegetation on microclimates is clear thanks to its evaporative
cooling and shading ability. The vitality of these is highly relevant as trees
that are thriving can contribute to more evaporative cooling and shade,
thus a plant bed adapted to the expected final size of the tree is required.
Deciduous trees are preferred to achieve a good urban climate all year
round, as they allow sunlight to shine through during autumn, winter and
spring and provide shade during summer when the sun is strong. Aspects
that are essential to consider when choosing plants in urban environments
are thus leaf mass, branch density, leaf emergence and leaf shedding.
Thus, it is not only important whether the vegetation is present in the cities,
but also which species and how and where these are located.
Materials have been shown to have a major impact on microclimates where
permeability, heat capacity and colour (albedo) are of great importance.
Permeable ground coverings and surfaces are pervious to water, which
can contribute to soil moisture, which in turn leads to lower temperatures.
In droughts, the cooling effect through evaporation from materials and
vegetation can decrease due to a lack of water. Thus, it is important to
combine several different heat-reducing measures in cities, such as high
albedo on materials and shading elements such as drought-tolerant trees
that remain thriving despite longer periods of drought.
The year-round perspective is, in a Swedish context, of utmost importance
to create resilient, sustainable and pleasant urban environments where
people want to stay both during hot summer days and cold winter days.
The existence of both sunny and shady places needs to exist so that people
can choose where they want to stay depending on the season and personal
needs. By understanding how materials, vegetation, building geometry,
water and shade can affect a place or an entire city, can we together
create resilient, sustainable and pleasant urban environments of the future
for all individuals, large and small.