Cum laude voor klimaatontwerp in steden

Onlangs is Yasin Toparlar aan de TU/e cum laude gepromoveerd op onderzoek met het onderwerp: “Designing the climates of cities”. Hij ontwikkelde een model dat de energieconsumptie van een gebouw analyseert en reduceert door het stadsklimaat te veranderen. Daarnaast heeft Toparlar een belangrijke rol gespeeld in het onderzoek naar de aerodynamica van fietsen.

Gebouwen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 40% van de wereldwijde energieconsumptie. Een energie-efficiënt gebouw wordt typisch ontworpen door veranderingen aan het gebouw zelf te maken. Het model dat Toparlar ontwikkelde daarentegen houdt meer rekening met het klimaat in de stad en hoe dat invloed heeft op het gebouw. Door die kennis toe te passen tijdens stadsplanning, kan veel energie bespaard worden.

De vraag naar energie voor gebouwen is afhankelijk van verschillende factoren, zoals bewoners, gebouwinstallaties, gebouwschil en het microklimaat rond het gebouw. Voor gebouwen in steden is er een extra factor: het hitte-eilandeffect in de stad. Het UHI-effect geeft aan dat de temperatuur in een stad doorgaans hoger is dan in de omliggende landelijke gebieden. Aangezien het UHI-effect de temperatuur in steden verhoogt, kan dat leiden tot een hoger energieverbruik voor koeling in bijvoorbeeld de zomer. Toparlar heeft numerieke benaderingen (zoals computational fluid dynamics, CFD) gebruikt om het huidige en toekomstige klimaat van steden te simuleren, rekening houdend met warmteuitwisselingen en wind. Dit model is getest op Rotterdam en Antwerpen en bleek erg nauwkeurig ten opzichte van gemeten luchttemperatuur.

Het model is veelbelovend om specifieke richtlijnen voor energie-efficiënte gebouwen in de stad vast te stellen. Daarnaast kan dit model gebruikt worden om steden te ontwerpen met het oog op optimale microklimaten voor energie-efficiënte gebouwgebruik

Het eerste artikel van Toparlar, in 2015 gepubliceerd in Building & Environment, is door Web of Science bestempeld als “Highly Cited Article”. Het artikel is sinds najaar 2017 zo vaak geciteerd dat het nu tot de top 1% van Toparlars academische veld behoord. Dat is hoogst opmerkelijk voor een artikel van een promovendus. Zijn tweede artikel is ook van hoog niveau: het wordt door Blocken aangemerkt als “van omvang en kwaliteit die men verwacht van een senior onderzoeker” en is gestoeld op 390 bronnen.