Het hitte-eiland in de stad: Vergeten we de warme nacht?

Veel Nederlandse steden kiezen voor vergroenen en verblauwen tegen de alsmaar toenemende zomerse hitte: bomen voor schaduw, water voor verkoeling en minder steen. Niet iedere maatregel is dag en nacht en in elk seizoen even effectief. Er zijn veel meer opties.

Nederlandse steden zijn op zomerdagen tussen 2 en 7 graden warmer dan locaties zo'n 10 kilometer daarbuiten. Dit stedelijk hitte-eilandeffect (ook wel Urban Heat Island Effect, UHI) kent drie oorzaken. Ten eerste absorberen steden meer zonlicht en warmte door een overvloed aan warmte-absorberende materialen, zoals asfalt en steen. Ten tweede beïnvloedt hoogbouw de wind, waardoor warmte makkelijker blijft hangen tussen (hoge) gebouwen. Tot slot veroorzaken menselijke activiteiten warmte; denk aan koeling met airco’s en uitlaatgassen van verkeer. De inrichting van de bebouwde omgeving speelt hierbij een cruciale rol en daar ligt ook de sleutel tot het verminderen van hitte (hittemitigatie) in de stad. In 2022 hebben de Koreaanse onderzoekers in urban planning Sanghyeok Lee en Donghyun Kim  bewezen effectieve maatregelen uit de literatuur samengevat in een schema (figuur 1). Lee en Kim onderscheiden maatregelen op gebouwniveau (point-based), wijkniveau (zoning-based) en stadsniveau (area-based).

Er zijn duidelijk meer maatregelen mogelijk dan enkel vergroenen. Denk op gebouw- en blokniveau aan daken en voetpaden met lichte kleuren die zonlicht weerkaatsen (cool roofs & cool pavements) en aan de keuze van bouwmaterialen (cool material-based), bouwrichting, -hoogte, dichtheid en verdeling van gebouwen. En denk op stadsniveau aan de keuze tussen extra wegen of parken. Verder blijkt dat de effectiviteit van vergroenen sterk afhangt van de verdeling van parken in een stad (een aantal grote of versnipperde kleine), de inrichting (hoge of lage vegetatie) en de ligging van het park (wel/niet in de schaduw van gebouwen) en de verdampingscapaciteit van bomen en planten. Ik vroeg me af of de effectiviteit van hitte-mitigerende maatregelen verschilt tussen dag en nacht en lente en zomer (temporele variatie). Figuur 1 zegt daar niets over. Literatuuronderzoek en interviews met drie experts van Wageningen Universiteit en de TU Delft geven meer duidelijkheid. Zij zijn alle drie werkzaam op het gebied van stedelijk klimaat en klimaatadaptatie in de bebouwde omgeving.

Dag versus nacht

Wat blijkt: veel maatregelen die overdag effectief zijn, zorgen ook voor een koelere nacht, want als het overdag minder warm wordt, hoeft het ’s nachts minder af te koelen. Maar sommige ingrepen die overdag effect sorteren, blijken ineffectief of zelfs contraproductief ’s nachts. Dat komt omdat overdag de hitte wordt veroorzaakt door instraling van zonlicht en menselijke activiteiten en het er ’s nachts vooral om gaat hoe makkelijk warmte kan uitstralen en of de windcirculatie afkoeling bevordert. Instraling en uitstraling zijn dus tegenovergestelde meteorologische mechanismen. Concreet betekent dit dat bijvoorbeeld bomen overdag voor schaduw en koelte zorgen, maar ’s nachts warmte kunnen vasthouden. Vergelijk het met een tunnel: na een warme zomerdag blijft het in de tunnel nog lang warm, omdat de warmte niet goed kan uitstralen en de tunnel niet goed kan doorwaaien, zelfs al is er de hele dag schaduw in de tunnel. Dit kan ook voor bomen gelden. De uitstraling kan belemmerd worden door een breed bladerdak, en de luchtcirculatie kan verminderen door de bomen (figuur 2). Vooral in zogeheten urban canyons, smalle straten met hoge gebouwen aan weerzijden, blijft de warmte ’s nachts hangen. 

Daarnaast zijn bomen in de lente vaak effectiever, omdat er veel vocht van de winter in de bodem zit. Dit vocht kan verdampen en daardoor koelt de lucht af. Na een droge zomer neemt dit effect bij veel boomsoorten sterk af. Kortom, bomen zijn belangrijk om de stad koel te houden, maar het is wel zaak ze strategisch te planten, rekening houdend met wind, uitstraling en beschikbaarheid van vocht.

Een ander voorbeeld van de temporele variatie van hittebeperkende maatregelen zijn waterpartijen. Deze werken overdag verkoelend, maar ’s nachts als een kachel, omdat de opgeslagen warmte van overdag in de avond en nacht wordt vrijgegeven. Vooral grote oppervlakken stilstaand en ondiep water houden veel warmte vast, terwijl stromend, smaller en dieper water veel minder warmte absorbeert. Dit effect is in augustus groter dan in mei. Na een warme zomer zijn veel Nederlandse wateren namelijk opgewarmd tot wel 24 of 25 graden. Een verdichtingslocatie (extra bebouwing binnen de bestaande stedelijke ruimte, zie ook verderop) naast een grote waterpartij zal daarom lastig afkoelen tijdens hittegolven. Kortom: genuanceerde kennis is cruciaal om een stad ook ’s nachts hittebestendig te maken.

Twee casussen

Om de krappe ruimte binnen steden beter te benutten, worden op tal van locaties woningen bijgebouwd. Denk hier aan bebouwing van braakliggende terreinen, vervanging van laag- door hoogbouw, extra woningen tussen bestaande wooncomplexen en bouwen boven parkeergarages en stations. Wordt bij de inrichting van deze verdichtingslocaties al rekening gehouden met nachtelijke hitte? Behalve de eerder genoemde onderzoekers interviewde ik een aantal betrokkenen bij de gebiedsontwikkelingen Beurskwartier (Utrecht) en Sloterdijk Stationskwartier (Amsterdam), onder wie een planoloog, stedenbouwkundige, landschapsarchitect, projectmanager, projectleider, bouwkundige en architect. Ik stelde hen de vraag: wordt er bij de inrichting van dichtbebouwde gebieden met meer dan 8500 woningen per vierkante kilometer nagedacht over nachtelijke afkoeling? Uit hun reacties bleek dat dit op geen van beide locaties gebeurde. Het ontbrak simpelweg aan kennis van effectieve strategieën en maatregelen die specifiek nachtelijke afkoeling stimuleren. Bij beide locaties werd wel fors ingezet op vergroening en dat is inderdaad meestal een effectieve methode om hitte te verminderen. Dit vergroenen werd gedaan door de ruimte efficiënt in te delen en zo plek te creëren voor groen. Zo is er een lage parkeernorm (aantal parkeerplaatsen per woonruimte) en is er onder gebouwen parkeerruimte voor auto’s en fietsen gecreëerd en zitten ook afvalcontainers ondergronds. Verder is er alleen voorzien in hoogstnoodzakelijke verharding. De praktijk leert dus dat de vermindering van het stedelijk hitte-eilandeffect  sterk verbonden is met keuzes rond mobiliteit en ondergrondse infrastructuur. Dat is een goede aanpak, maar er is niet direct rekening gehouden met de temporele variatie. En andere maatregelen dan vergroenen (figuur 1) ontbreken. Daar valt dus nog winst te behalen.

Aanbevelingen 

Ik waag een poging met vier aanbevelingen en concrete voorbeelden. 

Denk aan de temporele variatie 

We moeten ons ervan bewust worden dat de effectiviteit van hitte-mitigerende maatregelen afhankelijk is van het seizoen (lente of zomer) en de tijd van de dag (dag of nacht). Hierdoor kunnen we hitte-mitigerende strategieën aanpassen aan de wensen en behoeften binnen een gebied en op basis daarvan prioriteit geven aan koelte overdag of ’s nachts. Op een bedrijventerrein waar mensen werken, is koelte overdag belangrijk. Maar op een verdichtingslocatie waar veel mensen ’s nachts slapen, is nachtelijke afkoeling misschien belangrijker.

Ontwikkel een integrale visie op hitte

Momenteel wordt hoofdzakelijk ingezet op vergroenen. Stedelijke hitte kan echter effectiever beperkt worden door meerdere strategieën en maatregelen te gebruiken en te combineren. Denk aan afkoelingsmechanismen zoals instraling beperken, zonlicht reflecteren, verdampen van vocht, uitstraling stimuleren en windcirculatie bevorderen (figuur 3).

Op gebouwniveau betekent dit daken met lichte kleuren die zonlicht weerkaatsen, en de  oriëntatie van appartementenblokken op het oosten/zuidoosten, zodat tijdens een hittegolf de wind door de straten en tussen de gebouwen heen kan waaien. Op wijkniveau kunnen droogtebestendige boomsoorten worden geïntroduceerd en kunnen bomen en lage vegetatie zoals gras en struiken strategisch verdeeld worden. Zo geven bomen aan de zuidkant van gebouwen schaduw en is lagere vegetatie op een plek waar al schaduw is, bijvoorbeeld aan de noordzijde van hoge gebouwen of in urban canyons, een betere optie, zodat het hier ’s nachts goed kan afkoelen door uitstraling en wind. Op stadsniveau kunnen parkjes en groenplantsoenen aansluiten op andere parken en koele plekken in de stad (cool corridors). In Sloterdijk kan dit met de Brettenzone, een doorlopende strook van parken en wildernis van de Haarlemmerpoort, via het Westerpark en het oude dorpje Sloterdijk, tot aan Halfweg. In Arnhem worden de Veluwe en de Rijnuiterwaarden gebruikt als een cool corridor. Dit bevordert de windcirculatie, waardoor koele lucht de stad kan intrekken.

Kies voor all-season urban design

Nederland heeft nog steeds een gematigd zeeklimaat. Ook als de AMOC komende decennia zou stilvallen (zie Geografie 2025-9), blijft hitte seizoensafhankelijk. Dit vraagt om inpassing  van hittemaatregelen in een jaarrond ontwerp (all-season urban design), gebruikmakend van het microklimaat. Een voorbeeld hiervan is het  creëren van groene open plekken aan de noordkant van hoge gebouwen en bomen aan zuidkant. Dit zorgt voor goede nachtelijke afkoeling en voorkomt donkere plekken in de winter. Denk ook aan verplaatsbare bomen, die in de winter hinderlijke zuidwestenwinden kunnen blokkeren en in de zomer verkoelende (zuid)oostelijke winden het gebied in laten. Zo blijft warmte ’s nachts minder hangen. Ook kunnen bouwblokken zo georiënteerd zijn dat ze west- en zuidwestenwinden blokkeren en oost- en zuidoostenwinden binnenlaten. Zo word je niet van je fiets geblazen in de winter en kan het op een warme zomeravond doorwaaien en afkoelen. 

Neem hittemaatregelen mee in het ruimtelijke planningsproces

Publieke en private gebiedsontwikkelaars op verdichtingslocaties hebben te maken met hoge eisen, botsende ambities en belangen, en beperkte middelen. Hoe is hittebestendigheid effectief in te passen in gebiedsontwikkelingsprocessen? Dat begint met het invoegen van nachtelijke hittemaatregelen in bestaande (wettelijke) kaders. Leg ze  bijvoorbeeld vast in de gemeentelijke visie of het stedenbouwkundig plan. Een andere manier is belonen door het organiseren van een prijsvraag/tender waarbij punten worden toegekend aan nachtelijke hittemaatregelen. Ook zijn slimme combinaties mogelijk in bestaande wettelijke kaders. Zoals verplichte studies van windhinder rond gebouwen aanvullen met het aspect van ventilatie in de zomer. Een andere slimme combinatie is denkbaar bij verplichtingen uit het Besluit bouwwerken leefomgeving. Zo kun je vastleggen dat bij een geluidsbelaste kant die aan een zuidzijde ligt, ook gelijk hittebeperkende maatregelen worden meegenomen. Denk aan lichte kleuren om zonlicht te weerkaatsen, vegetatie op balkons en setbacks: overhangende gevels die instraling vermijden als de zon hoog aan de hemel staat in de zomer, maar laag zonlicht in de winter binnenlaten. Kortom, deels verplichten, deels belonen en deels slim combineren (figuur 3). 

BRONNEN: 

Van Trigt, C. (2024). Nocturnal Urban Heat Island (NUHI) Mitigation in High-Density Areas in the Netherlands. MSx Thesis. Utrecht: Universiteit Utrecht.