Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Klimatanpassning av byggd miljö är en förutsättning för hållbara städer. I synnerhet gäller detta nu då klimatet är i förändring. Vegetation kan bidra till att sänka de högsta temperaturerna i staden och minska den urbana värmeön. Stadsträd är en typ av vegetation som genom beskuggning kan bidra med detta. I vårt nordliga kalla klimat kommer vi dock fortsatt att ha ett uppvärmningsbehov under vintermånaderna och träd kan då ha en negativ påverkan på temperaturupplevelsen även om de är avlövade. Det här arbetet är en studie i stadsträds genomsläpplighet, så kallad transmissivitet, av direkt solstrålning vintertid, då de lövfällande träden är avlövade. Den direkta strålningen är den som påverkar uppvärmningen av stadens material mest.
Tidigare studier visar att transmissiviteten hos lövade lövfällande arter är omkring 5-15 % av inkommande strålning. Denna studie är gjord på fyra individuella stadsträd i Göteborg stad, varav tre lövfällande under mars och april månad. Total och diffus strålning mättes ovan och under träden och den direkta strålningen räknades ut. Skillnaden mellan resultaten ovan och under kronan antogs vara transmissiviteten. Resultaten visar att transmissiviteten under den lövfria perioden är så låg som ca 50 %. Efter modelleringar i klimatmodellen SOLWEIG samt beräkningar av klimatindexet PET (eng. Physiological Equivalent Temperature) så kan det konstateras att trädens grad av transmissivitet har en stor påverkan på människors värmekomfort.
Slutsatserna är att träd kan ha en negativ påverkan på värmekomforten utomhus i avlövat tillstånd då de eventuellt skuggar sittplatser som behöver vara varma för att nyttjas. Det påverkar också uppvärmningsbehoven inomhus vintertid då de har planterats för att skugga fönster under sommaren. Olika lövfällande träd verkar ha en likartad transmissivitet i avlövat tillstånd, men skillnaderna antas öka då de får löv eftersom lövens egenskaper och hur löven sitter påverkar transmissiviteten stort, vilket varierar mellan arter. Den här studien kan kasta ljus över stadsträds klimatpåverkande egenskaper. Ytterligare studier behövs dock för att jämföra olika arter. Det är också intressant att studera vidare hur transmissiviteten skiljer sig mellan avlövat och lövat stadie och eventuellt undersöka hur bladytindex kan kopplas till transmissiviteten.

Climatic adaptation of the built environment is a prerequisite for sustainable cities. This is especially true now that the climate is changing. Vegetation can help to reduce the maximum temperatures in the city and reduce the urban heat island. City trees is one type of vegetation that can do this by shading urban materials. In our northern cold climate, we will continue to have a need for heating during winter months and trees can then have a negative impact on the experience of temperature even if they are leafless. This thesis is a study of urban trees permeability, so-called transmissivity, of direct sunlight in winter. The direct radiation is the type of radiation that is affecting the heating of the urban materials the most.
Previous studies show that the transmissivity of deciduous species during summer is about 5-15% of incoming radiation. This study has been performed on four individual urban trees in Gothenburg city, including three deciduous trees during March and April. Total and diffuse radiation was measured above and under the tree canopies and the direct radiation was calculated. The difference between the results above and below the crown was assumed to be the transmissivity. The results show that the transmissivity in the winter period is as low as about 50%. After modeling in the climate model SOLWEIG and calculations of the climate index PET (Physiological Equivalent Temperature) it can be concluded that the degree of transmissivity has a profound effect on human thermal comfort.
The conclusions are that trees can have a negative impact on thermal comfort outdoors during the winter when they may be shadowing seatings that need to be warm in order to be used. It also affects the heating needs indoors during winter when the trees are planted to shade windows during summer. Various deciduous trees seem to have a similar transmissivity in the winter, but the differences are assumed to increase when they gain leaves because the leaf characteristics and how leaves are set greatly affect transmissivity, and these characteristics varies between species. This study may shed light on how urban trees affect the urban microclimate and thermal comfort. Further studies are required in order to compare different species. It is also interesting to study further how transmissivity differs between winter and summer, and possibly examine how leaf area index can be linked to the transmissivity.