Strategije zelene urbane obnove gradova: Ublažavanja efekta urbanih toplinskih otoka

S ciljem pružanja podrške u pripremi i provedbi projekata zelene urbane obnove, izrađene su Smjernice za izradu Strategija zelene urbane obnove 2.0. (Ministarstvo prostornoga uređenja, graditeljstva i državne imovine, lipanj 2024.) koje jedinicama lokalne samouprave, kao donositelji odluka, i stručnjacima mogu služiti kao preporuke. Smjernice su usmjerene na održivost, otpornost i poboljšanje kvalitete života u urbanim područjima.

Strategija zelene urbane obnove

Smjernice za izradu Strategija zelene urbane obnove na lokalnoj razini ključne su za osiguravanje konzistentnog i učinkovitog pristupa u planiranju održivog urbanog razvoja kroz strategiju zelene urbane obnove. Ova Strategija je strateška podloga od značaja za jedinicu lokalne samouprave, koja se odnosi na ostvarenje ciljeva razvoja zelene infrastrukture, integraciju NBS rješenja, unaprjeđenje kružnog gospodarenja prostorom i zgradama, ostvarenje ciljeva energetske učinkovitosti, prilagodbe klimatskim promjenama i jačanje otpornosti na rizike.

Kako bi se izradile kvalitetne Strategije ključno je u stručni tim izrađivača uključiti stručnjake upoznate sa procesima analize prostora, mapiranja i upravljanja prostornim podacima, kao što su urbanisti, arhitekti, krajobrazni arhitekti, geodeti, građevinari. Potrebna stručna znanja mogu se dobiti i iz područja šumarstva, klimatologije, ekologije, hidrologije, energetike, konzervatorstva, prometa, ali i seizmologije, procjene rizika i dr. Osim stručnjaka nužno je u proces izrade strategija uključiti i predstavnike javnog, civilnog i privatnog sektora koji imaju uvid u teme važne za zelenu urbanu obnovu, te osigurati participaciju javnosti.

Prilikom izrade Strategije potrebno je identificirati projekte razvoja zelene infrastrukture i kružnog gospodarenja prostorom i zgradama. Projekti mogu obuhvatiti uređenje i izgradnju zelene infrastrukture na javnoj površini, na građevinskoj čestici na kojoj su građevine društvene namjene, na zgradi društvene namjene, rekonstrukcija i opremanje zgrade koja se ne koristi, tj. kružna obnova zgrade. Kako bi se uspostavila ravnoteža u planiranju projekata poželjno je prioritizirati one projekte koji imaju veći značaj za lokalnu zajednicu, jer se njihovom provedbom rješavaju ozbiljniji problemi i izazovi.

Urbani toplinski otoci

Urbani toplinski otoci su dijelovi urbanog prostora sa znatno većom prosječnom temperaturom od okolnog područja, čak i do 12 °C i uglavnom su rezultat ljudskog djelovanja i klimatskih promjena. U svrhu ublažavanja efekta urbanih toplinskih otoka Ministarstvo je izradilo Priručnik o ublažavanju urbanih toplinskih otoka, koji jedinicama lokalne samouprave pomaže u donošenju mjera za suzbijanje neželjenih posljedica urbanih toplinskih otoka:

• visokih temperatura u urbanim središtima
• povećanja potrošnje energije
• pogoršanja kvalitete zraka
• zdravstvenih problema građana
• štetnog utjecaja na okoliš̌.

Čimbenici koji utječu na stvaranje efekta urbanog toplinskog otoka

Klimatski čimbenici igraju ključnu ulogu u formiranju urbanih toplinskih otoka. Temperatura zraka, relativna vlažnost, vjetar i oborine imaju velik utjecaj na ovaj fenomen. Visoke temperature uzrokovane ljudskim djelovanjem poput prometa i industrije pridonose povećanju temperature tla i zraka u urbanim područjima. Smanjena vlažnost zraka dodatno pojačava učinak toplinskih otoka s obzirom da su urbanizirane površine manje vlažne i sklonije zagrijavanju. Smanjena brzina vjetra u urbanim područjima otežava raspršivanje topline, a promjene u vlažnosti mogu utjecati na termalnu udobnost i povećati toplinski stres stanovnika. Tijekom toplinskih valova učinak toplinskih otoka se još pojačava.

U budućnosti će se rizici od toplinskih valova za gradove dodatno pogoršati. Velik dio populacije mogao bi biti izložen ekstremnoj toplini i vlazi do kraja stoljeća. Gradovi u srednjim geografskim širinama posebno su podložni ovim rizicima. Utjecaj klimatskih promjena na urbane toplinske otoke je kompleksan, uključujući interakcije između meteoroloških, okolišnih i prostornih čimbenika.

Analize Državnog hidrometeorološkog zavoda pokazuju porast broja toplih dana i toplih noći u Hrvatskoj, posebno u Zagrebu. Urbani efekt zagrijavanja je posebno izražen zbog izgrađenih betonskih površina, što rezultira snažnim zagrijavanjem.

Od ostalih čimbenika koji utječu na stvaranje urbanih toplinskih otoka valja navesti:

• Uklanjanje vegetacije u urbanim područjima.
• Svojstva korištenih građevinskih materijala.
• Urbana morfologija.
• Ljudski izvori topline.
• Promjena vodne bilance u gradovima.
• Vremenski i geografski čimbenici.

Kada se govori o efektu urbanih toplinskih otoka često se aludira na njegove učinke u velikim gradovima, no on se može formirati i u manjim gradovima jer primarno ovisi o koncentraciji umjetnih materijala poput betona, asfalta, stakla i dr.

Na slici u nastavku vidljiva je prostorna distribucija urbanih toplinskih otoka na području grada Zagreba koja jasno pokazuje kako su gušće izgrađena područja izložena višim temperaturama u odnosu na neizgrađene, a naročito zelene i vodne površine.

Smjernice za ublažavanje urbanih toplinskih otoka

U svrhu razvoja kvalitetnih i klimatski neutralnih naselja i prilagodbe na klimatske promjene prostorno planiranje i gradnja trebali bi uključivati:

• Osiguravanje sigurnosti protiv rizika koji nastaju štetnim učincima klimatskih promjena (suše, požari, poplave, klizišta).
• Osiguravanje potreba za vodom i održivo upravljanje (mjere zadržavanja vode, ponovna upotreba oborinskih voda, deregulacija reguliranih vodotoka i sl.).
• Osiguravanje zelenih površina s raznovrsnim uslugama ekosustava (planiranje i razvoj visokokvalitetnih, dostupnih, povezanih zelenih površina i drugih rješenja temeljenih na prirodi, uključujući i elemente plave infrastrukture).
• Rashlađivanje naselja, urbanih prostora i zgrada (morfološki oblik izgrađenih dijelova naselja, ventilacija, gustoća izgradnje, odnos između izgrađenog i neizgrađenog).
• Kružno gospodarenje prostorom i zgradama (utjecaj na smanjenje potražnje za novim prostorom za gradnju).

Zelena i plava infrastruktura

Razvoj urbane zelene infrastrukture može djelomično ublažiti negativne efekte toplinskih otoka pridonoseći otpornosti urbanih područja na klimatske promjene. Integracija urbane zelene infrastrukture u urbanističko planiranje i zakonodavstvo ključna je za postizanje ovog cilja. Studije pokazuju da urbane zelene infrastrukture može smanjiti urbanu temperaturu za prosječno 1,07 °C, a u nekim slučajevima i do 2,9 °C.

Urbana plava infrastruktura predstavlja ključni element u ublažavanju negativnih učinaka urbanih toplinskih otoka. Integracija plave infrastrukture s urbanom zelenom infrastrukturom stvara rješenja temeljena na prirodi koja podržavaju kompleksne odnose među elementima okoliša u urbanim područjima. Elementi plave infrastrukture, poput prirodnih vodnih tijela, močvara, kanala za prijenos vode, sustava za obradu oborinskih voda i plavih krovova, pokazuju se učinkovitima u smanjenju efekata urbanih toplinskih otoka.

Urbane šume, parkovi i perivoji

Uz svoje ekološke, estetske i rekreativne funkcije, urbane šume, parkovi i perivoji imaju velik pozitivan utjecaj na procese hlađenja urbanih prostora. Osim zasjenjivanja površina, važni su za kruženja vode u urbanim šumama kroz procese evaporacije vode iz tla te biljne transpiracije. Tako se dio toplinske energije, koji bi inače povećao temperaturu prostora, gubi poticanjem navedenih procesa isparavanja, čime se direktno smanjuje negativan učinak urbanih toplinskih otoka na razini grada.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Prilikom prostornog planiranja preporuka je iskoristiti prirodne površine pod šumama koje je moguće proširiti urbanim šumama kako bi se dobili veliki prirodni rashladni koridori.
• Posebnu pozornost treba posvetiti zaštiti staništa na kojima rastu stabla kako bi se izbjeglo sabijanje tla zbog korištenja prostora.
• Proširiti područja pod urbanim šumama te formirati zelenih prstenova oko gradova.

Zelene površine uz prometnice

S obzirom na velik udio nepropusnih materijala i generiranje topline automobilima, prometnice predstavljaju najtoplije otvorene površine u gradovima, stoga je uz njih i u uličnoj mreži nužno provoditi mjere smanjenja temperature. Sadnja stabala uz prometnice pomaže u smanjenju efekta urbanih toplinskih otoka zasjenjivanjem, tj. smanjenjem površinskih temperatura i povećanjem utjecaja hlađenja okoliša

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Odabir i sadnja vrsta otpornih na povećanja temperature uz prometnice kako bi se omogućila bolja prilagodba urbanog zelenila na urbane ekološke uvjete te poboljšali pozitivni učinci na smanjenje toplinskih otoka.
• Povezivanje ozelenjenih ulica s ostalim elementima urbane zelene infrastrukture radi uspostavljanja rashladnih koridora.
• Planiranje i projektiranje zelenih površina uz prometnice istodobno s planiranjem infrastrukture kako bi se osigurali povoljni uvjeti.

Trgovi

Nedostatak vegetacije s krošnjama koje pružaju zasjenu i mogućnost stvaranja ugodne mikroklime čest je problem na površinama trgova. Posljedica toga su visoke temperature u ljetnim mjesecima. Takvi trgovi su razdobljima visokih temperatura prazni i neiskorišteni,

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• U svrhu stvaranja ugodne mikroklime važno je provoditi projekte ozelenjivanja postojećih trgova.
• Prilikom projektiranja novih trgova treba predvidjeti prostore za visoko zelenilo.
• Preporučuje se korištenje bjelogoričnih vrsta koje u ljetnim mjesecima stvaraju zasjenu, a u zimskim omogućuju propusnost sunčevih zraka.
• Potrebno je razmotriti mogućnosti uklanjanja dijelova popločenja ili koristiti rješenja poput sadnih jama.
• Korištenje drugih elemenata urbanog dizajna poput struktura za zasjenjivanje, umjetnih vodenih elemenata i sl.

Zeleni konstruktivni elementi na zgradama

Gradnja zelenih krovova uključuje pokrivanje krovnih površina zelenilom koje apsorbira sunčevu radijaciju, reducira prodiranje topline u zgrade i smanjuje temperaturu neposrednog okruženja. Pokrivanje vertikalnih površina zelenilom koje zasjenjuje površine i reducira toplinsku apsorpciju zgrada poboljšava kvalitetu zraka i smanjuje efekte toplinskih otoka.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Propisivanje obaveze izvedbe zelenih krovova i pročelja na novim zgradama u područjima gdje su identificirani efekti toplinskih otoka.
• Ispitivanje mogućnosti za razvoj zelenih konstruktivnih elemenata na postojećim zgradama.
• Uvođenje programa poticanja razvoja zelenih konstruktivnih elemenata na postojećim zgradama.
• Razvoj elemenata za privremeno zadržavanje vode na površini krova u svrhu hlađenja.
• Razvoj vodnih elemenata na zelenim krovovima koji pružaju izolaciju i dodatno pridonose smanjenju temperatura.

Integrirani sustavi urbane odvodnje

Preporučljivo je korištenje rješenja temeljenih na prirodi. Ovi sustavi djeluju na smanjenje efekata toplinskih otoka na nekoliko načina:

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Integracija sustava održive oborinske odvodnje u postojećim zelenim pojasevima ulične mreže.
• Planiranje i razvoj sustava održive oborinske odvodnje prilikom planiranja novih prometnica.
• Razvoj elemenata za prikupljanje, filtriranje i upijanje oborinskih voda (npr. kišnih vrtova) u svrhu rashlađivanja.

Vodotoci, poplavna područja, površinske kopnene vode, močvare

Prirodna i umjetno oblikovana vodna tijela predstavljaju važan dio plave infrastrukture, a mogu služiti za skladištenje vode, kontrolu poplava, u rekreativne svrhe, ali i za ublažavanje efekata toplinskih otoka.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Obnova reguliranih vodotoka rijeka.
• Održavanje postojeće i sadnja nove vegetacije uz vodotoke.
• Revitalizacija i oblikovanja zatvorenih potoka uklanjanjem nepropusnih materijala.
• Krajobrazno oblikovanje vodotoka kao dijela mreže rashladnih koridora.
• Oblikovanje vodnih elemenata vegetacijom prilagođenom za rast u staništima zasićenim vodom u postojećim javnim prostorima.
• Uređenje novih javnih zelenih površina s vodnim elementima hidrofilnom vegetacijom.

Planiranje i oblikovanje prostora

Planiranje prostora s pozitivnim učinkom na ublažavanje urbanih toplinskih otoka zahtijeva integrirani pristup koji koristi različite metode i strategije kako bi se smanjili negativni učinci urbanih toplinskih otoka. Morfologija i orijentacija zgrada imaju ključnu ulogu u ovom procesu. Pravilno oblikovane i orijentirane zgrade mogu potaknuti prirodno strujanje zraka stvarajući koridore za cirkulaciju hladnijeg zraka.

Istraživanja su pokazala da oblikovanje i unapređenje uličnih profila, parkirališta i parkirnih mjesta može imati značajnu ulogu u ublažavanju efekata urbanih toplinskih otoka.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Korištenje materijala s visokim albedom (svijetlih boja) i reflektirajućih površina u popločenju uličnih profila i parkirališta.
• Sadnja različitih vrsta stabala, grmova i trajnica u svrhu povećanja zasjenjenosti površina krošnjama.
• Povećanje vodopropusnih površina u postojećim i novoplaniranim dijelovima grada.
• Preoblikovanje asfaltiranih parkirališta vodopropusnim rješenjima poput travnih rešetki, betonskih opločnika, pješčanih i šljunčanih površina s velikim udjelom vegetacije.
• Korištenje urbane opreme poput nadstrešnica i pergola za zasjenjivanje.

Fotonaponski sustavi

Korištenje fotonaponskih sustava ima dvostruku ulogu s obzirom na to da ih je moguće implementirati kao mjere ublažavanja učinka postojećih urbanih toplinskih otoka i sprečavanja nastanka novih.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Ugradnja fotonaponskih sustava za proizvodnju čiste, obnovljive energije kako bi se smanjila ovisnost o fosilnim gorivima te emisije topline generirane uobičajenim sustavima proizvodnje energije.
• Integriranje fotonaponskih sustava u dizajn zgrada kako bi se omogućilo zasjenjenje površina i smanjenje solarnog toplinskog opterećenja, čime se smanjuju temperature u unutrašnjosti zgrada.
• Korištenje solarnih panela u javnom otvorenom prostoru, na primjer na stajalištima javnog prijevoza ili integriranih u urbanu, čime se istodobno korisnicima pruža zaštita od sunčeva zračenja i proizvodnja energije.

Učinkovita toplinska izolacija i tehnologije hlađenja

U urbanim okruženjima, gdje su zgrade gusto grupirane, učinkovita izolacija ključna je za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Provođenje mjera energetske obnove zgrada.
• Korištenje inovativne tehnologije izolacije, poput aerogela i panela za vakuumsku izolaciju.
• Primjena smjernica za izgradnju zgrada gotovo nulte energije (npr. projektiranje i gradnja zgrada s ovojnicama visoke kvalitete, prilagodba oblika zgrade klimatskom okruženju te planiranje orijentacije otvora u odnosu na strane svijeta i izloženost sunčevu zračenju).
• Kombiniranje pasivnih (koriste prirodne pojave, poput vjetra i termalnih fizičkih čimbenika) i aktivnih (oslanjaju se na mehaničke ili tehnološke metode) pristupa hlađenju.

Solarni ventilacijski sustavi

Solarni ventilacijski sustavi koriste solarnu energiju za napajanje ventilatora koji cirkuliraju zrak te uklanjaju toplinu iz zgrada. Iskorištavanjem obnovljive energije ovi sustavi smanjuju ovisnost o konvencionalnim izvorima energije i pomažu u ublažavanju efekata urbanih toplinskih otoka. Osim toga, ovi sustavi mogu pridonijeti održivosti gradova smanjenjem emisija ugljika i ovisnosti o neobnovljivim resursima. Tako mogu poboljšati kvalitetu zraka, povećati kvalitetu boravka i smanjiti troškove energije.

Smjernice za ublažavanje efekata urbanih toplinskih otoka:

• Integriranje solarnih ventilacijskih sustava u gradovima gdje su potrebe za hlađenjem visoke, a sunčeva svjetlost obilna.
• Kombiniranje solarnih ventilacijskih sustava s drugim pasivnim strategijama hlađenja, poput prirodne ventilacije i zasjenjivanja prostora, kako bi se maksimizirala učinkovitost rashlađivanja.

Implementacija mjera

U svrhu ublažavanja efekata urbanih toplinskih otoka važno je implementirati mjere u procese prostornog planiranja i gradnje te koristiti dostupne instrumente kojima se omogućuje sveobuhvatni pristup ublažavanja. Prilikom izrade prostornih planova potrebno je namjenu i korištenje prilagoditi klimatskom kontekstu te definirati mjere za najkritičnije dijelove naselja, tj. one u kojima je utvrđeno postojanje toplinskih otoka. Također je važno prilikom planiranja novih zahvata uzeti u obzir prostorne karakteristike koje pridonose stvaranju efekata urbanih toplinskih otoka.

Napisao: Marinko Nikolić

---

Ovaj prilog sufinanciran je sredstvima Fonda za poticanje pluralizma i raznovrsnosti elektroničkih medija.