Ucieczka z wyspy ciepła. Mądre planowanie może ograniczyć smog i nadmierne nagrzewanie osiedli

Ucieczka z wyspy ciepła. Mądre planowanie może ograniczyć smog i nadmierne nagrzewanie osiedli

Smog w Warszawie
Smog w WarszawieŹródło:Shutterstock / Martyn Jandula
Odpowiednio zaprojektowane miasto, które uwzględnia kierunki wiatrów, ma większe szanse na uniknięcie smogu. Z kolei nawet niewielkie nasadzenia przyczyniają się do zmniejszenia efektów miejskich wysp ciepła, a w efekcie – obniżenia temperatury. Mądrze projektując miasta, możemy spowolnić niekorzystne zjawiska, które obniżają jakość życia, a nawet zabijają ludzi. Nad takimi rozwiązaniami pracują również polscy naukowcy.

Urbanistyka jest nauką o planowaniu miast i osiedli i organizowaniu ich pod względem technicznym, gospodarczym, społecznym i kulturalnym. Urbaniści dbają nie tylko o to, by przy planowaniu zachować odpowiednią proporcję osiedli do terenów zielonych czy zaplanować przebieg dróg, by wygodnie korzystali z nich kierowcy, rowerzyści i piesi, ale także walczą z wyzwaniami, jakie współczesnym miastom przynoszą zmiany klimatyczne. Nieustannie dowiadujemy się czegoś nowego o wpływie warunków pogodowych na to, jak funkcjonuje miasto. Czy konieczność uwzględniania tych okoliczności powoduje, że praca urbanistów staje się coraz trudniejsza? Na pewno bardziej odpowiedzialna. Błąd może sprawić, że życie na osiedlu stanie się torturą.

Na szczęście współcześni urbaniści wiedzą, jak planować rozwój przestrzeni miejskiej, by dopasować się do wymogów, które stawia nam natura. Gorzej, że nie zawsze spotyka się to ze zrozumieniem inwestorów.

Deweloperzy nie ujarzmią wiatru

Deweloperom marzy się zabudowanie każdej wolnej przestrzeni. Czynnikiem ratującym nas przed chaotyczną i nadmiernie zagęszczoną zabudową jest m.in. konieczność zapewnienia przepływu powietrza przez zabudowę. Zagadnienie to jest znane jako aerodynamika miast.

Wiedząc, że na siłę i kierunek wiatru wpływa wiele czynników, można tak zaprojektować miasto, by było jak najmniej narażone na jego negatywny wpływ. Zabudowa stanowi opór dla wiatru, co widzimy w centralnych częściach miasta, gdzie wiatr ma dużo niższą siłę niż na jego obrzeżach. Innym czynnikiem wpływającym na siłę wiatru są miejskie wyspy ciepła, o których więcej powiemy w dalszej części tekstu. Jednak decydującym czynnikiem kształtującym prądy wietrzne w mieście jest ustawienie budynków i ciągi uliczne.

Obecność zabudowy bardzo zaburza przepływ powietrza. Każdy z łatwością może sam się o tym przekonać, stając między dwoma wieżowcami: nagłe podmuchy wiatru zdarzają się tam częściej niż w zabudowie jednorodzinnej. Osoby mieszkające w miejscach narażonych na silne wiatry mogą mieć poczucie wiecznego przeciągu. To nie oznacza, że dążymy do tego, by w mieście nie było przepływów powietrza: to tym bardziej byłoby nie do zniesienia. Brak przepływów skutkuje obniżeniem jakości powietrza: nie napływa czyste z terenów niezabudowanych.

Kluczowe jest utrzymanie równowagi w napowietrzaniu miast: eliminowanie lokalnych stref dużej prędkości i zapewnianie zabudowy, która pozwala swobodnie poruszać się masom powietrza. Dzięki prawidłowemu zaprojektowaniu układu drogowego i kontrolowaniem wysokości budynków można zapanować nad masami powietrza i przy okazji zaplanować odpowiednie napowietrzenie mieszkań i osiedli. Do napowietrzania służą specjalne korytarze, czyli kliny powietrza.

Korytarze napowietrzające miasta zostały w Warszawie opisane ponad 100 lat temu

O tym, że dzięki specjalnym korytarzom życie w mieście staje się łatwiejsze, wiedzieli już warszawscy urbaniści 100 lat temu. W „Szkicu planu regulacyjnego Warszawy” z 1916 roku znajdujemy pierwszą wzmiankę o konieczności pozostawienia niezabudowanych korytarzy. – Korytarze powietrzne były projektowane w oparciu o wielkie kompleksy leśne poza Warszawą. Pierścienie lasów, które okalały stolicę, regenerowały powietrze i to świeże powietrze było nawiewane do miasta za pośrednictwem klinów – wyjaśniał w Polskim Radiu dr inż. arch. Tomasz Majda, Prezes Towarzystwa Urbanistów Polskich.

W okresie PRL uszanowano opracowane przez przedwojennych planistów systemy. Objęto ochroną korytarze od lasów na Bemowie po Muranów, od Lotniska Chopina do Pola Mokotowskiego, wzdłuż Wisły i kilka innych. Gorzej potraktowano je po transformacji, bo głód ziemi sprawił, że deweloperom udało się uzyskać pozwolenie na zabudowanie wielu korytarzy. Formalnie w stolicy jest 9 klinów, ale ciągi przerwane są przez obiekty handlowe i osiedla. O ile jeszcze 20 lat temu inwestorzy musieli mocno „gimnastykować się”, by uzyskać pozwolenie na zabudowę, to z czasem stało się to prostsze. Każde „nadgryzienie” korytarza stwarza wytrych, dzięki któremu kolejnym firmom łatwiej przekonać urzędników do swoich racji.

Nie ma powszechnej zgody co do tego, że kliny spełniają swoją funkcję. Urzędnicy nie są głusi na takie głosy. Marlena Happach, Dyrektor Biura Architektury i Planowania Przestrzennego, zapewniła w rozmowie z warszawską „Gazetą Wyborczą” w 2017 roku, że w związku z fatalnymi skutkami zmian klimatu czas przedefiniować nasze dotychczasowe rozumienie klinów napowietrzających.

– Nie wystarczy powiedzieć, że zostawimy niezabudowane pasy terenu i będzie dobrze. Żeby sprzyjać ruchowi powietrza, a jednocześnie łagodzić skutki upałów oraz zapobiegać podtopieniom i powodziom, trzeba zachować w mieście jak najwięcej zieleni. Ważne są duże tereny zieleni łączące centrum z kompleksami leśnymi i otwartymi terenami bez zabudowy pod miastem – powiedziała Marlena Happach.

Kraków zbada, jak wiatr może walczyć ze smogiem

Aby pozwolić naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób wiatr oddziałuje na teren aglomeracji, w jaki sposób przenoszone są zanieczyszczenia i jak wykorzystać tę wiedzę w redukowaniu smogu, Politechnika Krakowska zainicjowała wybudowanie Laboratorium Aerodynamiki Środowiskowej. Rozpocznie działalność na początku roku akademickiego 2023/24. Opracowane przez naukowców analizy posłużyć mogą np. jednostkom samorządów (miast, gmin, powiatów, województw) do tworzenia planów zagospodarowania przestrzennego i formułowania innych uwarunkowań formalno-przestrzennych dla rozwoju obszarów zurbanizowanych.

Laboratorium Aerodynamiki Środowiskowej Politechniki Krakowskiej

– To ważne tematy dla nas wszystkich – zwłaszcza mieszkańców Krakowa i Małopolski. Każdy z nas chce oddychać czystym powietrzem, żyć w zdrowym środowisku i takie zapewnić swoim dzieciom i wnukom. Dlatego przygotowując już plany badawcze dla nowego laboratorium, przedstawiamy jego możliwości władzom miast i regionów – Krakowa i innych miast Małopolski, także ośrodków śląskich, w tym Żywca i Bielska-Białej. Wszystko po to, aby w pierwszej kolejności podjąć najpilniejsze wyzwania naszych miast i regionu i wspierać je w zrównoważonym rozwoju – podkreśla rektor PK prof. Andrzej Szarata.

Badanie będą stanowiły bazę do oceny efektywności proponowanych rozwiązań już na wczesnym etapie procesu decyzyjnego w wymiarze programowym, planistycznym i projektowym.

Wyspy ciepła, czyli dlaczego w Śródmieściu jest tak gorąco?

Problemem, z którym mierzą się współczesne miasta, są miejskie wyspy ciepła (MWC). To obszary, w którym temperatura jest wyższa niż w sąsiadujących obszarach niezabudowanych. Zjawiska tego doświadczają wszystkie miasta i tereny zabudowane, ale o jego intensywności decyduje stopień zabudowania obszaru i jego rozmiar.

Wprawdzie miejskie wyspy ciepła zostały po raz pierwsze opisane już na początku XIX wieku przez brytyjskiego chemika Luke’a Howarda, ale dopiero w ostatnich latach poświęcono mu więcej uwagi – coraz cieplejsze lata powodują, że życie w miastach w lipcu i sierpniu staje się nie do zniesienia.

Powodów, dla których powstają duże dysproporcje w temperaturze między centrami miast a obrzeżami, jest bardzo wiele, ale za wszystkie odpowiadają ludzie. Nagromadzenia powierzchni sztucznych, niewielkiego udziału terenów zieleni miejskiej, korzystanie z betonu, asfaltu i cegły, które pochłaniają więcej promieni słonecznych, niż ich odbijają, a następnie oddają energię, podwyższając temperaturę w otoczeniu.

Ruch samochodów oraz klimatyzacja (które skutkują emisją sztucznego ciepła do atmosfery) działająca zewnątrz budynków też dokładają cegiełki do upałów, które nasilają m.in. choroby układu oddechowego i sercowo-naczyniowego, cukrzycę, a także choroby nerek. Upał również zabija. Naukowcy z hiszpańskiego Barcelona Institute for Global Health przeanalizowali dane z 2022 roku z 35 krajów Europy. Wzięli pod lupę tak zwane zgony nadmiarowe. Na tej podstawie wyliczyli, że ubiegłoroczne upały w Europie w czerwcu, lipcu i sierpniu przyczyniły się do śmierci co najmniej 61,5 tys. osób.

Lasy, skwery i ogrody pomagają zwalczać miejskie wyspy ciepła

Na szczęście dzięki mądremu – i konsekwentnemu – planowaniu jesteśmy w stanie zmniejszyć wpływ efektów MWC. Prof. Krzysztof Błażejczyk z Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN (IGiPZ) podczas seminarium pt. „Dlaczego w mieście jest cieplej niż poza nim? – czyli o miejskiej wyspie ciepła w Warszawie” wskazał kilka rekomendacji, dzięki którym miasta mogą zmniejszyć oddziaływanie miejskich wysp ciepła.

  • Kluczowe jest schładzanie miasta poprzez tworzenie tzw. powierzchniowych wysp chłodu, do czego świetnie nadają się roślinność i zbiorniki wodne. Stąd ważne, by w obszarze zabudowanym pojawił się choćby niewielki skwer, choć największą zdolność chłodzenia mają lasy liściaste i mieszane. Rośliny produkują tlen, oczyszczają powietrze i tłumią hałas, są ważne z punktu widzenia bioróżnorodności, stąd nasadzenia drzew są jednym z najlepszych narzędzi wychodzenia naprzeciw zmianom klimatu.
  • Na tym jednak możliwości się nie kończą. Jak już powiedzieliśmy, poza innymi zaletami, zieleń jest doskonałym izolatorem. „Zielone dachy” to cegiełka, jaką dla wspólnego dobra mogą dołożyć deweloperzy. Idea roślinności na dachach nie jest im obca; niestety w wielu przypadkach służy wyłącznie do udowodnienia, że zachowali powierzchnię biologicznie czynną w swoich inwestycjach. Dobrze zaprojektowana roślinność (oraz całe jej otoczenie, m.in. odpowiednia głębokość gleby) spełnia jednak więcej celów, dlatego nie warto jej traktować po macoszemu.
  • Również parkingi mogą stanowić teren czynny biologicznie. Gdy stoją puste, nagrzewają miasto. Zamiast betonować ogromny plac, inwestor może zastosować powierzchnie przepuszczalne, co pomoże zmniejszyć dopływ wody deszczowej i efekt miejskiej wyspy ciepła.
  • ·Jasne powierzchnie odbijają do 50 proc. więcej światła niż czarne i matowe, które z kolei pochłaniają dużo ciepła słonecznego. Stosowanie dachów i betonu w jasnych kolorach łagodzi zjawisko miejskich wysp ciepła, a ponadto zmniejsza zapotrzebowanie na klimatyzację wewnątrz budynku.

Jak widać, aby walczyć z nadmiernym nagrzewaniem się terenów miejskich, musimy zmienić sposób planowania miast. Więcej zieleni, mniej zabetonowanych placów, jasne kolory – wszystko to pomoże obniżyć temperaturę w miastach.


Nauka to polska specjalność
Wielkie postacie polskiej nauki

Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce



Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”