Toekomst vanenvironment

Klimaatadaptatie

Naarmate de temperatuur toeneemt, zullen gebouwen onder grotere druk staan om hun hoofdrol te vervullen, namelijk de bewoners ervan te beschermen tegen de buitenomstandigheden. Deze verandering zal van invloed zijn op het ontwerp van gebouwen en hun omgeving, de materiaalkeuze voor gebouwschillen beïnvloeden en de toepassing van koelsystemen vergroten.

De hittecrisis: actie vereist om levens, steden en economieën te beschermen

In 2024 overschreed de gemiddelde temperatuur wereldwijd voor het eerst 1,5 °C [2,7 °F] boven het pre-industriële niveau, wat het warmste jaar ooit is en een verontrustende trend voortzet, waarbij 24 van de warmste jaren zich allemaal sinds 2000 hebben voorgedaan (1). Dit patroon zal naar verwachting versnellen, met een wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging van 2°C [3,6°F] of meer tot 2050, als al het huidige beleid wordt uitgevoerd (2). Volgens het Internationaal Energieagentschap (IEA) resulteert elke stijging van de temperatuur op aarde met 1°C [1.8°F] in een toename van 25% van het aantal wereldwijde koelgraaddagen (CDD's). CDD's zijn een maat voor hoeveel en hoe lang de buitentemperatuur een specifieke basislijn overschrijdt, meestal is dat 18°C [64.4°F]. Dat impliceert dat er in de toekomst aanzienlijk meer behoefte aan koeling zal zijn.

Tegen 2050 zullen naar verwachting bijna 1.000 steden te maken krijgen met gemiddelde zomertemperaturen van 35°C [95°F] of meer, ten opzichte van 354 steden vandaag, waardoor 1,6 miljard stadsbewoners het risico lopen op extreme hitte – een stijging van 800% (3). Deze escalerende hitte zal ecosystemen ontwrichten, de gezondheidszorgstelsels onder druk zetten en een zware belasting vormen voor de wereldeconomieën. Hittestress zal naar verwachting de wereldwijde werkuren tegen 2030 met 2,2% verminderen, wat overeenkomt met het verlies van 80 miljoen voltijdse banen (4). Op dit moment zijn hittegerelateerde sterfgevallen verantwoordelijk voor bijna een half miljoen doden per jaar, een cijfer dat waarschijnlijk verder zal stijgen als gevolg van de vergrijzing van de bevolking en de snelle verstedelijking (5). Steden als Delhi en Karachi hebben bijvoorbeeld te maken met een verhoogde frequentie van dodelijke hittegolven die duizenden levens eisen en kwetsbare bevolkingsgroepen, waaronder ouderen, onevenredig zwaar treffen (6).

2024 was het warmste jaar ooit in een verontrustende trend waarin 24 van de 25 warmste jaren sinds 2000 plaatsvonden

01_EM7

De gemiddelde temperatuur op aarde zal naar verwachting tot 2050 met 2°C stijgen als al het huidige beleid wordt uitgevoerd

02_EM1

Ontwerp van gebouwen en HVAC-systemen in een warmere wereld

In een wereld die steeds warmer wordt, zullen gebouwen een cruciale rol spelen in de bescherming van de volksgezondheid en het behoud van de productiviteit. Architecturale ontwerpen, materiaalkeuzes voor gebouwschillen en de toepassing van efficiënte koelsystemen zullen van cruciaal belang worden.

Om de warmte-instroming door de zonnestraling te temperen, zullen in toekomstige ontwerpen portieken, hekwerkjes, luifels, ventilatiekleppen en jaloezieën worden opgenomen. Een strategische oriëntatie van het gebouw en vegetatieve oplossingen, zoals groene daken en levende muren, zullen de isolatie verbeteren en de warmteabsorptie minimaliseren. Landschapsarchitectuur met loofbomen en stedelijke vergroening zullen de luchtstroom verbeteren, seizoensgebonden schaduw bieden en de omgevingstemperatuur met enkele graden verlagen. Het blijft echter een uitdaging om een goed evenwicht te vinden tussen esthetiek en energie-efficiëntie. Visuele overwegingen mogen niet langer de overhand hebben over praktische kenmerken zoals schaduwconstructie (7).

Materialen voor de gebouwschil zullen ook een steeds belangrijkere rol spelen. Materialen met een hoge thermische massa, zoals steen en aarde, die vaak worden gebruikt in traditionele gebouwen in de mediterrane en Noord-Afrikaanse regio's, regelen op natuurlijke wijze de binnentemperatuur en verminderen de afhankelijkheid van mechanische koeling (7). Innovatieve materialen zoals vacuümisolatiepanelen, silica-aerogel en geavanceerde coatings met reflecterende eigenschappen verleggen de grenzen van efficiëntie. Deze technologieën maken dunnere isolatie mogelijk met tot vijf keer de effectiviteit van traditionele materialen.

Ondanks de waarschijnlijke invoering van deze passieve koelingsmaatregelen zal de vraag naar actieve koelsystemen die zich kunnen aanpassen aan extreme weersomstandigheden wereldwijd nog toenemen, zowel in opkomende als in ontwikkelde economieën. In opkomende economieën zullen stijgende inkomens en verbeterde toegang tot elektriciteit het gebruik van airconditioning versnellen. In ontwikkelde economieën – vaak gelegen in meer gematigde streken – zullen stijgende temperaturen en het gebruik van warmtepompen, die voor koeling kunnen zorgen wanneer ze in omgekeerde richting worden gebruikt, de vraag naar energie doen toenemen. Koeling wordt dan ook het snelst groeiende energieverbruik in gebouwen. Volgens het IEA zal de wereldwijde vraag naar energie voor ruimtekoeling tegen 2050 naar verwachting meer dan verdrievoudigd zijn, dat is evenveel elektriciteit als China en India nu samen verbruiken (7). Deze sterke stijging van de vraag toont aan dat er dringende behoefte is aan slimme koelstrategieën, zoals nachtkoeling en energie-efficiënte koeloplossingen.