GWW-Totaal 5 - 2021

15 NUMMER 5 / SEPTEMBER 2021 THEMA KLIMAATADAPTATIE kleurde en vlakke oppervlakken. De gereflec - teerde straling hangt ook af van de golflengte waarin het materiaal reflecteert. De albedo van bestrating verandert daar- naast met de tijd. Als asfalt wordt blootge- steld aan verkeer, wordt door slijtage het asfalt grijzer en neemt de albedo toe (zie Tabel 1). Voor beton gebeurt het tegenover- gestelde: na verloop van tijd heeft beton de neiging om donkerder te worden en een lagere albedo te vertonen. Of een lagere oppervlaktetemperatuur uiteindelijk een merkbaar verkoelend effect heeft op de omgeving, hangt af van de grootte van het temperatuurverschil tussen het oppervlak en de lucht en de grootte van het oppervlak waarover de wind blaast. Daaromwordt geadviseerd om bestrating met een hoog albedo alleen te gebruiken voor bredere straten, als de hoogte-breedte verhouding kleiner is dan 1 (h / w ≤ 1,0). Op veel grotere schaal, als een hele stad bestraat wordt met materiaal met een hogere albedo (0,35 in plaats van 0,1), kan de luchttempera- tuur met ongeveer 0,6 °C verlaagd worden. Waterdoorlatende bestrating Waterdoorlatende bestrating bestaat veelal uit doorlatende verharding, met of zonder vegetatie. Voorbeelden zijn doorlatend beton, doorlatend asfalt, grasbetontegels of kunststof straatstenen. De energie die nodig is voor verdamping van vocht wordt onttrokken aan het oppervlak, waardoor de oppervlaktetemperatuur lager blijft. Bij doorlatende verharding dat begroeid is, zorgen zowel verdamping als transpiratie van vegetatie voor extra verdampingskoeling. Begroeide doorlatende verharding wordt meestal gebruikt op locaties met weinig wegverkeer, zoals in steegjes en voor par- keerplaatsen. Alleen als er vocht aanwezig is in bestrating of in de onderliggende bodem kan verdam- pingskoeling de oppervlaktetemperatuur verlagen. Als het een lange tijd niet heeft ge- regend, zal er nabij het bestratingsoppervlak steeds minder water beschikbaar zijn voor verdamping, waardoor het verkoelend effect in de loop van de tijd aanzienlijk afneemt. Materialen met een kleine poriegrootte verdampen over het algemeen meer water en over een langere periode. Het poreuze karakter van doorlatende verharding heeft als gevolg dat het veelal een lagere albedo heeft dan conventionele ver- harding. Hierdoor wordt meer zonnestraling geabsorbeerd en neemt de oppervlaktetem- peratuur toe. Onder droge omstandigheden kan de oppervlaktetemperatuur van doorla- tende verhardingen zelfs hoger zijn dan die van ondoorlatende verharding. Over het precieze effect van doorlatende bestrating op de lucht- of gevoelstempera- tuur is nog niet veel bekend. Metingen aan doorlatende verharding in Californië op het warmste moment van de dag laten zien dat doorlatende verharding onder natte omstan- digheden 15 tot 35 °C koeler is dan ondoorla- tende verharding. Materialen met verbeterde warmteopslag Verhoging van de thermische geleidbaarheid of het verlagen van de warmtecapaciteit zorgen ervoor dat minder warmte wordt opgeslagen en bestrating minder opwarmt. Dit is het geval bij bestratingsmaterialen die geïmpregneerd zijn met PCM (phase change materials) en bij sterk geleidende verhardin- gen. PCM zijn stoffen die smelten en stollen bij een bepaalde temperatuur. Verhardingen die geïmpregneerd zijn met PCM hebben een grotere warmtecapaciteit en kunnen meer energie opslaan. Overdag wordt de energie gebruikt om het PCM te smelten en ‘s nachts stolt het PCM en geeft het materiaal de opge- slagen warmte vrij. Bestratingsmaterialen met PCM kunnen overdag tot 8 °C koeler zijn. Een nadeel van PCM is dat de opgesla- gen warmte ‘s nachts vrijkomt, waardoor dit materiaal ‘s nachts hogere temperaturen heeft. Sterk geleidende verhardingen bevatten materialen, zoals koolstofvezels en grafiet, waardoor de thermische geleidbaarheid toeneemt. Hierdoor wordt de snelheid waarmee warmte van het wegdek naar de bo- demwordt getransporteerd (of omgekeerd) verhoogd. Als gevolg hiervan hebben goed geleidende verhardingen overdag een lagere oppervlaktetemperatuur, maar ‘s nachts een hogere temperatuur, vergelijkbaar met PCM-geïmpregneerde verhardingen. Een verandering in de thermische geleidbaar- heid van asfalt van 1W/mK zorgt voor een verandering van ongeveer 3 °C aan het asfaltoppervlak. Materialen die warmte kunnen onttrekken Bestrating kan ook zo worden ontworpen dat warmte wordt onttrokken en benut. De warmte kan onttrokken worden via ther- mo-elektrische generatoren, fotovoltaïsche zonnepanelen, of worden gewonnen door een warmtewisselaarsysteem. Zo kan de warmte bijvoorbeeld worden gebruikt voor de productie van warm tapwater of voor verwarming van gebouwen. Een dergelijk systeem kan ook voor minder nadelige weersinvloeden op de bestrating zorgen. In de zomer treedt er minder hitteschade op en in de winter kunnen wegen hiermee sneeuw- en vorstvrij gehouden worden. Ondanks de voordelen van deze bestrating, kunnen de constructie en het onderhoud ervan duur zijn. Bovendien kan dit soort verharding veelal niet worden blootgesteld aan intensief verkeer en zware belastingen van voertui- gen, tenzij specifieke technieken worden gebruikt om de structuur van het wegdek te versterken. UITEINDELIJKE EFFECTEN Als door bepaalde materiaaleigenschappen de oppervlaktetemperatuur minder hoog oploopt overdag, dan zal er minder warm- te-uitwisseling zijn tussen oppervlak en atmosfeer. Dit is echter niet het enige dat nodig is voor een merkbaar effect op de om- gevingstemperatuur. De koelere lucht nabij het oppervlak moet ook de omgeving kunnen bereiken op een hoogte en plek waar mensen de koelte daadwerkelijk kunnen voelen (een hoogte van 1-2 meter). Dit vereist dat ook de lengte van het oppervlak waarover de wind blaast (de aanstrijklengte) voldoende groot is, waardoor een koele luchtlaag opgebouwd kan worden die merkbaar is op leefhoogte. Als vuistregel zou een oppervlak met een doorsnede van 200 meter of meer een merkbaar thermische effect kunnen creëren op leefhoogte. Over het algemeen wijzen de studies waar- naar wordt gerefereerd in de EfFact checker uit, dat een koel oppervlak de luchttempera- tuur op leefhoogte met maximaal 1 tot 2 °C te kan reduceren. Het effect op de gevoels- temperatuur kan zowel positief als negatief uitpakken. Bestrating met een hogere albedo heeft vanwege de extra stralingsreflectie een negatief effect op de gevoelstemperatuur, waardoor deze met 5 °C kan toenemen. Kortom, als je een straat koel in wil richten, dan kun je beter inzetten op schaduw, want het effect van koele bestratingsmaterialen is gering. Maar als de kans zich voordoet, dan is het natuurlijk beter te kiezen voor ‘koele’ be- stratingsmaterialen. Een bijkomend voordeel van bestrating met een hoge albedo (lichtere kleur) is dan ook dat het de zichtbaarheid van voetgangers ‘s nachts verbetert, waardoor er minder kunstlicht nodig is. Ook kan de levensduur van verharding met mogelijk een factor 10 verlengd worden doordat bestra- ting minder heet wordt. Voorbeeld van een open bestrating, die ruimte biedt voor gras. Greenbrick van Struyk Verwo Infra. Voorbeeld van waterdoorlatende halfverharding Nobre Cál, afkomstig uit natuurlijk kalkgesteente. Foto: Gemeente Arnhem. Foto: MBI.