Created by Sadot Environmental Projects 2015 Ⓒ

חיפוש
  • נדב שדה

אי חום עירוני, התייחסות בתכנון מוקדם.

עודכן ב: פבר 22

נדב שדה הוא גיאוגרף ומתכנן, הבעלים של "שדות - תכנון. תיירות. סביבה"



אי החום העירוני (Urban heat island effect) היא תופעה מוכרת בערים צפופות ברחבי העולם, התופעה, צפויה ללכת ולהחמיר עם העלייה בגידול האוכלוסין וההתחממות הגלובלית. עם זאת, הפתרונות המקובלים להפחתת אי חום עירוני מתמודדים עם התופעה רק בסוף תהליך התכנון ולא מנסים להפחית אותו בזמן התכנון המוקדם. האם אמצעים כאלה קיימים?


לאחרונה, אנחנו שומעים הרבה על משבר האקלים וההתחממות הגלובלית. חקר האקלים הוא מדע מורכב ומסובך המבוסס על אינספור משתנים, אבל יש דברים בסביבתנו אותם נוכל לפתור או לשפר עם חשיבה תכנונית מקדימה. דמיינו שבאמצע הקיץ, אתם עומדים במטבח ומבשלים מרק. גם התנור דולק ויש בתוכו משהו, נניח מאפינס. מה קורה לכם? מזיעים, היות והחום נכלא בבית בין הקירות ומחמם את כולם. אבל, אם תפתחו את החלונות בבית ומשב רוח ייכנס, ההקלה בחום תורגש מיד.

עכשיו, דמיינו שאתם בתל אביב, הזמן הוא לילה, אמצע הקיץ. במשך היום השמש יקדה וחיממה את הכבישים והבניינים, בנוסף מסביב עשרות אלפי כלי רכב ומנועי מזגנים הפולטים חום לאורך שעות היממה. גם החום הזה נכלא בין קירות הבניינים, נשאר בתוך העיר ומורגש בעיקר בלילה כאשר נעשה קריר יותר מסביב.

כלומר, הטמפרטורה יורדת ביחס לשעות היום, אבל מסתבר שהיא נשארת גבוהה יותר יחסית לטמפ' מחוץ לעיר. אם נתרחק מהבניינים ונצא לשטח הפתוח, נרגיש את ההקלה בעומס החום.

לתופעה הזו קוראים אי חום עירוני (Urban heat island effect) והיא קיימת לא רק בתל אביב, אלא בכל עיר צפופה בעולם. על פי הספרות, תופעת אי החום העירוני רווחת בעיקר במטרופולינים, כאשר בשעות היום עשוי להיות הבדל של 1-3 מעלות צלזיוס בין העיר לסביבתה ובלילה, במקרים קיצוניים, עד 12 מעלות יותר! ההשלכות הן עלייה בצריכת אנרגיה ושימוש יתר במיזוג אוויר בגלל החום, פגיעות בריאותיות כתוצאה מהחום ואף מוות.

חתך אופייני של עליית הטמפרטורות ביחס לאופי הבינוי (O'Malley, 2015, et al) [1]

בשנים האחרונות, בכל פעם שחברת "שדות" מלווה תכנון של שכונת מגורים חדשה, אני נזכר באמירה של מרצה בחוג לגיאוגרפיה, על כך שהגריד (Grid) של העיר העתיקה בבאר שבע, תוכנן באופן שיאפשר אוורור פאסיבי של הרחובות ע"י הרוח. ומאז, בכל פעם שמתאפשר, אני מציע העמדה של גריד הרחובות אל מול כיוון הרוח השכיחה בקיץ באותו המקום. אך עם זאת, אין היום בישראל התייחסות סדורה לתופעת "אי החום העירוני", ובוודאי שלא בשלב התכנון המוקדם. יש לציין שהמוסדות השונים (המשרד להגנת הסביבה, המועצה לבנייה ירוקה וגם מיזם שכונה 360 של משרד הבינוי והשיכון) מכירים בתופעה אך מתייחסים אליה בשטחיות. יצוין כי בעניין הזה אנחנו לא לבד, ה- EPA, המשרד להגנת הסביבה האמריקאי, ממליץ על אותן דרכי הפעולה המומלצות גם בישראל, שרובן עוסקות בהעלאת מקדם האלבדו ואחוז הצמחייה: נטיעת עצים – ליצירת צל, שימוש בגגות בצבעים בהירים וחומרים מיוחדים, גגות ירוקים (מכוסים בצמחיה) ומדרכות עשויות מחומרים שלא בולעים חום.

:אי חום עירוני בלילה בגוש דן, מקור https://yceo.users.earthengine.app/view/uhimap

המשותף לכל הפתרונות שהוזכרו, הוא הכנסתם בסוף תהליך התכנון במהלך הבנייה, אבל האם קיימת התייחסות בשלב התכנון המוקדם? כלומר, כאשר מתכננים שכונת מגורים חדשה, האם קיימות הנחיות לתכנון אקלימי להפחתת אי החום העירוני כבר בשלב התכנון המוקדם? הרי הכלים כבר קיימים...

בישראל נהוגה היום בדיקת מיקרו אקלים, שנועדה לצמצם מטרדי רוחות הנוצרים כתוצאה מבנייה לגובה. לצורך מידול זרימת הרוח, נעשה שימוש במודל CFD (Computational Fluid Dynamics) הבוחן את עוצמת הרוח במפלס הקרקע והאם תואץ עוצמתה כתוצאה מבניית רבי קומות. מטרתה כאמור, היא מניעת מטרדים והיא בוחנת את החלופה מועדפת.

אבל נניח שהיינו לוקחים את הכלי הזה, או דומה ומשתמשים בו בראשית התכנון? לא בשביל למנוע את אותם המטרדים אלא, בשביל לבחון תרחישים שיאפשרו אוורור פאסיבי של העיר והפחתה מוקדמת של אי החום העירוני? בשנים האחרונות אושרו עשרות תוכניות לשכונות מגורים חדשות וככל הידוע לכותב שורות אלו, הנושא לא נבחן באף לא אחת מהן.

מסתבר שלאחרונה נערכו מחקרים בתחום: תכנון נתיבי אוורור לעיר באמצעות מודלים של זרימת רוח (CFD), רק שהם לא נערכו בישראל אלא בסין. סין חווה בשנים האחרונות איי חום עירוניים קיצוניים וזיהום אוויר הנובעים מגדילה עירונית מהירה מאוד. מטרת המחקרים היא מציאת דרכים להקל את תופעות אי החום העירוני.

למשל, מחקר שנערך ב- 2016 בעיר טאיינן (Tainan) בטאיוון ע"י חוקרים מאוניברסיטאות שונות [2] והתבסס על מיפוי של שימושי קרקע ונתונים אקלימיים, מצא שתכנון של מסדרונות רוח דרך איי חום עירוני עשוי להפחית את הטמפרטורות באזורים הסמוכים למסדרונות. כדי להקל על המתכננים, ממליצים החוקרים למקם את הפארקים והשצ"פים העירוניים כחלק ממסדרון הרוח העתידי.

:תכנון מסדרון אוויר פוטנציאלי באמצעות מודל זרימת רוח, בעיר טאינן. מקור Hsieh, Chun-Ming & Chiao Hsin, Huang. (2016).

מחקרים נוספים שנערכו ב- 2017 [3] [4] והשתמשו במודלים מורכבים, משולבי CFD ו- GIS כדי לשקלל מגוון נתונים המשפיעים על אי החום העירוני, הציגו שלוש מסקנות עיקריות:

  1. "נתיב אוורור עירוני" המתבסס על מערכת שטחים ירוקים ותצורת בניינים מתאימה הוא בעל השפעה מכרעת על הפחתת אי החום העירוני.

  2. בניינים גבוהים יוצרים חסימה (Wall effect) המפחיתה את יעילות האוורור ולכן יש הכרח לווסת את הגובה של הבינוי.

  3. שורות של בנייני רכבת ארוכים ו"בלוקים" גדולים של בניינים מפחיתים את יעילות האוורור ויש להימנע מהם.

לסיכום, המחקרים מצביעים על כך שיש לגבש מדיניות תכנון רחבה להפחתת תופעת אי החום העירוני, ולנסח הנחיות לתכנון אקלימי (מוקדם) שישתלב במערך הכולל. בנוסף מצביעים החוקרים על הצורך בשיתוף פעולה בין מוסדות התכנון, האקדמיה והמגזר הפרטי, ושילוב ידע גיאוגרפי, תכנוני ואקלימי לצורך יצירת דרכי פעולה כוללות.


המלצתנו: יש לשלב נתיבי אוורור עירוניים לזרימת רוח כבר בשלב התכנון המוקדם. לא רק במטרופולינים גדולים אלא גם בעיירות הצפויות להתפתח ולגדול.


מקורות

[1] O'Malley, C, Piroozfar, P, Farr, ERP & Pomponi, F 2015, 'Urban Heat Island (UHI) mitigating strategies: A case-based comparative analysis', Sustainable Cities and Society, vol. 19, pp. 222-235.


[2] Hsieh, Chun-Ming & Chiao Hsin, Huang. (2016). Mitigating urban heat islands: A method to identify potential wind corridor for cooling and ventilation. Computers, Environment and Urban Systems. 57. 130-143. 10.1016/j.compenvurbsys.2016.02.005.


[3] Fei Guo, Peisheng Zhu, Shiyuan Wang, Dongwen Duan, Yun Jin. (2017) Improving Natural Ventilation Performance in a High-Density Urban District: A Building Morphology Method, Procedia Engineering,

Volume 205, Pages 952-958,


[4] Qiao, Zhi & xu, Xinliang & Luo, Wen & Wang, Fang & Luo, Liu & Sun, Zongyao. (2017). Urban ventilation network model: A case study of the core zone of capital function in Beijing metropolitan area. Journal of Cleaner Production. 168. 10.1016/j.jclepro.2017.09.006.