paikallis- ja pienilmastotietoinen suunnittelu · lähde: oke, 1988; ref: lenzholzer, 2015. 2 miten...

Nomaji maisema-arkkitehdit Oy Lönnrotinkatu 32 A 26 [email protected] +358 (0)40 020 5483 00180 Helsinki Y-tunnus: 27151511

Paikallis- ja pienilmastotietoinen suunnittelu

Vihreän infrastruktuurin ratkaisut

Rakennusfoorumi 02.10.2018

Anni Järvitalo, maisema-arkkitehti MARK

Nomaji maisema-arkkitehdit Oy


Sisältö

1 Suunnittelun lähtökohdat määritelmät paikallis- ja pienilmaston analyysi toimintojen sijoittelu

2 Miten paikallis- ja pienilmastoon voi suunnittelun kautta vaikuttaa? pienilmastolliset haasteet ja tavoitteet vihreän infrastruktuurin ratkaisut rinnakkaishyödyt ja ristiriidat 3 Yhteenveto


1 Suunnittelun lähtökohdat

1 Suunnittelun lähtökohdatmääritelmät

kaupungin tai sen sisäisen yhtenäisen alueen (esim. kaupunginosa, laakso, puisto) ilmasto, johon vaikuttavat alueellisen suurilmaston lisäksi esimerkiksi pinnanmuodot ja rakennukset

muutaman metrin etäisyydellä maanpinnasta vallitsevia ilmastotekijöitä, jotka ovat ihmisen ja muiden eliöiden koettavissa. Pienilmasto vaihtelee voimakkaasti alueellisesti maaston pinnanmuotojen, kasvillisuuden, vesipintojen ja rakennusten ja rakenteiden mukaan. Pienilmaston lämpötila voi poiketa suurilmaston lämpötilasta huomattavastikin.

Pienilmastolta enemmän vaativa ja sen haitoille, kuten ilman epäpuhtauksille ja ylilämpenemiselle, herkempi toiminto tai maankäyttö

Paikallisilmasto (myös mesoilmasto)

Pienilmasto (myös mikroilmasto)

Pienilmastoherkkä

Paikallisilmasto (myös mesoilmasto) Ilmaston tekijät

valo ja lämpö

tuuli ja ilmanlaatu

sade ja kosteus

1 Suunnittelun lähtökohdatpaikallis- ja pienilmaston analyysi

1 Luonnontilaiset, rakentamattomat alueetmm. pienilmaston ja vesitasapainon säätelyn, luonnon monimuotoisuuden ja virkistyskäytön alueet

2 Suotuisimmat alueetvaloisat ja lämpimät alueet kuten etelä-lounas-sektorin rinteet

mahdollisimman tyynet alueet, esim. riittävä tuulensuoja olemassa olevasta kasvillisuudesta kylmien pohjois-itätuulten puolella

2 Epäsuotuisammat alueetvarjoisat ja viileät luode-koillissektorin rinteet, kylmäilmajärvet, savimaat

voimakkaan tuulen alueet, mm. merenrannat, peltoaukeat, luontaiset ja rakennetut tuulensolat

häiriöitä (mm. ilmanlaatu ja melu) aiheuttavien toimintojen läheisyys

potentiaaliset lämpösaarekkeet, esim. tiiviisti rakennetut kaupunkikeskustat

Jätetään rakentamisen ulkopuolelle

Varataan pienilmastoherkille toiminnoille (mm. asutus, päiväkodit, sairaalat, palvelutalot)

Jätetään rakentamatta / varataan vähemmän herkille toiminnoille

1 Suunnittelun lähtökohdatpaikallis- ja pienilmaston analyysi

Ote paikallis- ja pienilmaston analyysista Pinnanmuodoiltaan ja kasvillisuudeltaan vaihteleva alue on pääosin tuulensuojainen. Laskettelurinne sijoittuu lumen pysyvyyden kannalta luontevasti pohjoisrinteelle.

Kuva: MA-arkkitehdit, maisemaselvitys, Talman osayleiskaava; Lähde: Sipoon kunta, 2012.

1 Suunnittelun lähtökohdattoimintojen sijoittelu


2 Suunnittelu

2 Miten paikallis- ja pienilmastoon voi suunnittelun kautta vaikuttaa?pienilmastolliset haasteet

Esimerkki

Riittävän päivänvalon varmistaminen pihoilla ja kaupunkitiloissa

Rakentamisen sijoittelussa huomioidaan aiheutuvien varjojen suunta ja pituus, jotta oleskelualueet saavat riittävästi auringon valoa ja lämpöä. Riittävän suuret piha- ja ulkoalueet helpottavat miellyttävien ja vaihtelevien olosuhteiden luomista.

Kuvalähde: Antti Rantamäki

tuntia


Esimerkki

Voimakkaiden tuulien ja tuulenpyörteiden välttäminen rakennetussa ympäristössä

- Suositaan pienpiirteistä rakentamista, joka pitää tuulet kattojen yläpuolella. - Väljää rakentamista täydennetään rakennusten korkuisella piha- ja katukasvillisuudella.

Lähde: Oke, 1988; ref: Lenzholzer, 2015.


Esimerkki

Kaupunkisuunnittelun merkitys ilmanlaadulle

Korkea rakentaminen yhdistettynä kapeaan katukuiluun heikentää ilmanlaatua sekä kadulla että piha-alueella. Kuva havainnollistaa typpioksidipitoisuuksia kadulla ja pihalla. Rakentamisen massoittelulla voidaan ohjata ilmavirtauksia ja edistää ilman epäpuhtauksien tuulettumista pois sekä kadulta että ympäröivien kortteleiden piha-alueilta.

Lähde: Airola ja Myllynen, 2015.

2 Miten paikallis- ja pienilmastoon voi suunnittelun kautta vaikuttaa?pienilmastolliset tavoitteet

tuuli ja ilmanlaatu

valo ja lämpö

sade ja kosteus


Luonnonvalo ja lämpö ovat usein ilmastossamme erityisen toivottuja ominaisuuksia, joita vaalitaan suunnittelussa.

Ilmaston lämmetessä tulee kuitenkin huolehtia, ettei rakennetuissa ympäristöissä pääse syntymään ns. lämpösaarekeilmiötä, joka voi johtaa rakennusten ylilämpenemiseen.

Tavallisenakin kesäpäivänä tulee valon lisäksi tarjota riittävää varjoa ulkotilojen oleskelupaikoilla. Erityisen herkkiä paahteisuudelle: palvelutalot, päiväkodit, sairaalat jne

valo ja lämpö


tuuli ja ilmanlaatu

Tuulisella ja viileällä säällä sama lämpötila tuntuu jopa 10 astetta kylmemmältä kuin tyynellä säällä. Miellyttävä pienilmasto onkin Suomessa usein mahdollisimman tyyni.

Kaupunkeihin voi syntyä epämiellyttäviä tuulitunneleita, mikäli rakennukset ovat suuria, erillään toisistaan ja puustoa on vähäisesti.

Tuuli mahdollistaa kuitenkin myös ilman epäpuhtauksien tuulettumisen niistä kärsivillä alueilla ja voi tarjota toivottua viilennystä hellepäivinä.


sade ja kosteus

Sateen epämiellyttävyys lisääntyy viileällä ja tuulisella säällä. Sade tuo mukanaan myös hulevesiä, tulvia sekä talvisin lunta ja jäätä.

Koska sateelta ei voi välttyä, tärkeintä on varmistaa tärkeimpien ulkotilojen, kuten sisäänkäyntien ja kulkureittien, riittävä suojaaminen. Rakennusmateriaalien kestävyys tulee taata talvien sateisuuden lisääntyessä.

Sade- ja hulevesi on myös tärkeä resurssi kaupungeissa. Vesiaiheet tasaavat lämpötiloja, ehkäisten osaltaan lämpösaarekeilmiötä.

2 Miten paikallis- ja pienilmastoon voi suunnittelun kautta vaikuttaa?vihreän infrastruktuurin ratkaisut

Vihreä infrastruktuuri kaupunkirakenteessa

Viheralueiden riittävä mitoitus, määrä ja jakautuminen kaupunkirakenteessa tulee huomioida yleiskaavatasolla:

1. Olemassa olevien viheralueiden säilyttäminen ensisijaista, etenkin:• potentiaalisesti tuulisilla alueilla, mm. vesistöjen

äärellä• tärkeillä oleskelualueilla• rakennettaessa yli kuusikerroksisia rakennuksia • tienreunassa• veden kierron kannalta oleellisilla alueilla, esim.

kosteikot

2. Olevien viheralueiden puuttuessa muodostetaan riittävä määrä uusia viheralueita.


Esimerkki

Puistot lämpötilaerojen tasaajina kaupungissa

Kasvillisuuden viilentävä vaikutus on mitattavissa jopa 300-1000 m etäisyydellä puistosta, koosta riippuen.

Kuvalähde: Honjo ja Takakura, 1990

Seitsemän kertaa reunustavien rakennusten korkeuden levyinen puisto on todettu optimaalisimmaksi lämpötilaerojen tasaamisessa.


Esimerkki

Vihersormet ja tuuletuskäytävät

Tehokkaasti rakennettaessa vihersormet sekä luontaisiin ilmavirtauksiin perustuvat tuuletuskäytävät voivat tuoda viilennystä sekä parempaa ilmanlaatua keskustoihin.Kuvalähde: Lenzholzer, 2015.

Huom. Tuuletuskäytävien riskinä tuulisuus ja keväisin ilmavirtausten

nostattama katupöly

rakennettu ympäristö

vihersormi


Vihreä infrastruktuuri kaupunkirakenteessa

Puustoinen etäsuoja vähentää tuulisuutta koko alueella - suoja esim. aina samasta suunnasta puhaltavalta merituulelta.

Vihersormi tuo raikasta, viileämpää ilmaa rakennettuun ympäristöön

Tuuletuskäytävä voi parantaa ilmanlaatua keskusta-alueilla

Vesistöt ja luonnonmukainen hulevesien käsittely tasaavat kaupungin kosteus- ja lämpöolosuhteita.

Vajaakäytössä olevia alueita voidaan määrätietoisesti muuttaa viheralueiksi.

Kuvalähde: Helsingin kaupunki, 2016


• Tarjoaa pienilmastoltaan vaihtelevia ulkotiloja

• Suojaa liialta auringon säteilyltä, tuulisuudelta sekä sateen vaikutuksilta (ml. lumi, tulvat)

• Päästää päivänvalon tärkeimmille ulkotilojen oleskelualueille (mm. leikkipaikat, terassialueet) tai rakennusten sisätiloihin (etenkin keittiö ja olohuone)

• Ei estä ilman epäpuhtauksien tuulettumista runsaasti liikennöidyiltä alueilta ja niiden ympäristöstä.

Ilmastotietoisesti sijoiteltu kasvillisuus


Kesävihanta katupuusto sitoo ilman epäpuhtauksia, mutta mahdollistaa myös ilman paremman vaihtumisen talvi- ja kevätaikaan, jolloin ilmanlaatu on usein heikoimmillaan.

Lumenvarastointipaikat ja hulevesiratkaisut kannattaa mahdollisuuksien mukaan sijoittaa toistensa yhteyteen sulamisvesien luontaisen käsittelyn mahdollistamiseksi.

Kylmiä pohjois- ja itätuulia voidaan torjua pihan laidalle istutetulla, monikerroksisella, ainavihantoja puita sisältävällä kasvillisuudella.

Pensasmainen tienvarsikasvillisuus parantaa ilmanlaatua ihmisen tasolla.

Kattopuutarhat voivat torjua tuulta ja ilman epäpuhtauksiaKaakko-lounais-välillä istutettu ja

säilytetty kesävihanta kasvillisuus varjostaa kesäisin, mutta päästää valon läpi talvisin

Oleskelupaikat suotuisimmille paikoille (suojassa tuulelta; sekä sekä päivänvaloa että varjoa)

Aurinkoenergian hyödyntäminen - kasvillisuus ei varjosta mahdollisia aurinkopaneeleja

Kylmät tuulet

Aurinko ja lämpö

Ilman epäpuhtaudet

Huolto- ja varastotoiminnot sekä lumen varastointipaikat epäsuotuisimmille paikoille (varjoon jäävät; tuuliset)

Rakennuskorkeus kasvaa epäsuotuisiin suuntiin ja laskee suotuisiin suuntiin pihan pienilmaston ja kasvillisuuden menestymisen parantamiseksi

Ilmastotietoisesti sijoiteltu kasvillisuus

2 Miten paikallis- ja pienilmastoon voi suunnittelun kautta vaikuttaa?rinnakkaishyödyt ja ristiriidat

Ilmasto- tekijä

RATKAISU RINNAKKAISHYÖDYT (vaikutus: + … + + +)

RISTIRIIDAT (vaikutus: - … - - -)

Luonnon- valo ja lämpö

Kesävihanta kasvillisuus luonnonvalon päästämiseksi läpi talvella

+ +

keväinen ja talvinen katukuilujen tuuletus

- -

tuulisuus talvisin

Oleskelualueen sijoittelu aurinkoisemmalle puolelle; tummat ja lämpöä varastoivat pintamateriaalivalinnat

- -

riski ylilämpenemisestä

Ylilämpene-minen

Runsas varjostava kasvillisuus sisä- ja ulkotilojen ylilämpenemisen ehkäisemiseksi

+ + + + + +

mitä runsaampi kasvillisuus, sitä parempi

-

varjo sisä- ja ulkotiloissa (säädeltävissä jälkikäteen hoidolla)

Tuuletuskäytävät katukuilujen ja tiiviiden kaupunkikeskustojen viilentämiseksi

+ + +

ilman vaihtuminen parantaa ilmanlaatua

- - -

riski epämiellyttävän tuulitunnelin muodostumisesta

Nurmikon leikkaaminen harvemmin säteilyn heijastumisen lisäämiseksi

+ +

haihdunta lisää hulevesien imeytymistä

Tuuli

Rakennusten sijoittaminen lähekkäin tontilla pihan tuulisuuden vähentämiseksi

- - - - -

pihan varjoisuus ja heikko tuuletus (ei säädeltävissä jälkikäteen hoidolla)

Rakennuksen harjan korkuinen, runsas tuulensuojakasvillisuus pihalla

+ + +

haihdunta lisää hulevesien imeytymistä

- -

pihan varjoisuus ja heikko tuuletus (säädeltävissä jälkikäteen)

Monikerroksinen tuulensuojakasvillisuus voimakkaan tuulen suunnassa

+ +

kasvillisuus parantaa ilmanlaatua

-

mikäli kaakko-lounais -välillä

Ilmanlaatu

Ilman epäpuhtauksia suodattavat sateenvarjomaiset latvukset; alla pensasistutus

+ + + +

varjostavat ja suojaavat sateelta; hulevesien hallinta

- -

umpeutunut latvusto voi myös estää tuulettumisen

Sade

Vesiaiheet luonnonmukaisessa hulevesien hallinnassa

+ + +

vesipinnan haihdunta viilentää

Lumiaita

+ + +

tuulen hallinta


3 Yhteenveto

3 Yhteenveto

- tarjoaa suojaa säteilyltä ja ylikuumenemiselta varjostamalla ja viilentämällä,- hidastaa tuulta ja sen kuljettamaa viistosadetta ja lunta,- vähentää tulvariskiä- sitoo ja suodattaa epäpuhtauksia hengitysilmasta- hyödyntää ilmaston positiivisia ominaisuuksia, kuten päivänvaloa ja luontaista tuulettumista.

- sijoittamalla rakentaminen ensisijaisesti luonnostaan suotuisille alueille- rakentamalla ja ennen kaikkea säilyttämällä olemassa olevaa viherrakennetta, joka luonnostaan säätelee pienilmastoa- rakentamalla pienpiirteisesti vaihtelevaa kaupunkirakennetta

Riittävän kattava vihreän infrastruktuurin verkosto

Turvallinen ja viihtyisä pienilmasto syntyy

Lähteet

Airola, H., ja Myllynen, M. 2015. Ilmanlaatu maankäytön suunnittelussa. Ely-keskuksen julkaisuja, 2 / 2015.

Helsingin kaupunki, 2016. Helsingin viher- ja virkistysverkoston kehittämissuunnitelma. Vistra osa 2. Kaupunkisuunnitteluvirasto.

Honjo, T. ja Takakura, T., 1990. Simulation of thermal effects of urban green areas on their surrounding areas. Energy and Buildings, 15(3-4), pp.443-446.

Kurppa, M., Hellsten, A., Auvinen, M., Kousa, A., Kauhaniemi, M. ja Kaski, N., 2016. LES-virtausmallitarkastelu kaupunkibulevardilla. https://www.hel.fi/hel2/ksv/julkaisut/yos_2016-5.pdf

Lenzholzer, S., 2015. Weather in the city - How design shapes the urban climate. Nai 010 Uitgevers/Publishers.

Sipoon kaupunki, 2012. Talman osayleiskaava, perusselvitykset ja tavoitteet. Kaavoitusjaosto 28.3.2012

Oke, T. R. 1988. Street Design and Urban Canopy Layer Climate.” Energy and Buildings, 11.

paikallis- ja pienilmastotietoinen suunnittelu · lähde: oke, 1988; ref: lenzholzer, 2015. 2 miten...

Documents