VDI 3787 Blatt 1-2015 Environmental meteorology - Climate and air pollution maps for cities and regions.pdf

1、pVEREIN DEUTSCHERINGENIEUREUmweltmeteorologieKlima- und Lufthygienekartenfr Stdte und RegionenEnvironmental meteorologyClimate and air pollution mapsfor cities and regionsVDI 3787Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1b: Umweltmeteorolo

2、gieVDI-RICHTLINIENICS 07.060, 13.040.20 September 2015Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 33 Begriffe . . . . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . 44 Abkrzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Bercksichtigung von Klima und Luftqualitt in unterschiedlichen Planungsebenen . . . . 75.1 Regionalplanung . . . . . . . . . . . . . . 95.2 Flchennutzungsplanung . . . . . . . . . . 105.3 Bebauungsplan . . . . . . . . . .

4、 . . . . . 116 Inhalte von Stadt- und Regionalklimakarten: Prozesse und ihre Darstellung. . . . . . . . . 126.1 Klimatope . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.2 Klimaphnomene . . . . . . . . . . . . . . 236.3 Darstellung lufthygienischer Verhltnisse . 266.4 Legenden fr Kartendarstellungen . . . .

5、 . 287 Klimakartenerstellung Methoden und Berechnungsverfahren . . . . . . . . . . . . . 337.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 337.2 Fachbezogene Geodatenanalyse und geografisches Informationssystem (GIS) . . 357.3 Messung und Modellierung des stdtischen Klimas . . . . . . . . . . . . .

6、 378 Planungshinweiskarten . . . . . . . . . . . . 398.1 Allgemeine Grundlagen zu Planungshinweiskarten . . . . . . . . . . . 398.2 Beschreibung rumlicher Planungshinweise . . . . . . . . . . . . . . 429 Erweiterte Aufgaben und Themenkarten . . . 50Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . 53Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette

8、).The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. . . . . . 22 Normative references . . . . . . . . . . . . . 33 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 44 Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Consideration of climate and air quality at different planning levels . . . . 75.1 Regional land-use planning. . . . . . . . . 95.2

10、Land-use planning . . . . . . . . . . . . . 105.3 Local development plan . . . . . . . . . . 116 Contents of urban and regional climate maps: processes and their representation . . 126.1 Climatopes . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.2 Climate phenomena. . . . . . . . . . . . . 236.3 Representatio

11、n of air quality conditions . . 266.4 Legends for map representations . . . . . . 287 Production of climate maps Methods and calculation procedures . . . . . . . . . . . . 337.1 Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . 337.2 Specialised geodata analysis and geographic information system (GIS) .

12、. . 357.3 Measuring and modelling urban climate . . 37 8 Planning recommendation maps . . . . . . . 398.1 General principles of planning recommendation maps . . . . . . . . . . . 398.2 Description of the recommendations for spatial planning . . . . . . . . . . . . . . . 429 Additional tasks and them

13、atic maps . . . . . 50Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53FrhereAusgaben: 12.97, 02.14 Entwurf, deutsch Former editions: 12/97, 02/14Draft, in German onlyZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingeni

14、euree.V.,Dsseldorf 2015Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltmeteorologieB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09

15、2 VDI 3787 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektro

16、nischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedin-gungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlic

17、h an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3787.EinleitungIn dieser Richtlinie wird beschrieben, wie stadtklima-tische Sachverhalte in Karten dargestellt, bewertet und

18、 ber daraus abgeleitete Hinweiskarten fr die Planung nutzbar gemacht werden knnen.Diese Karten stellen eine wichtige Grundlage fr die Flchennutzungs- und Bauleitplanung auf kommuna-ler und regionaler Ebene dar und gewinnen im Zuge des Klimawandels und der Umweltgerechtigkeit zu-nehmend an Bedeutung.

19、Hinsichtlich der dargelegten Aspekte zur Human-Biometeorologie wird auf die Richtlinien VDI 3785 Blatt 1 und VDI 3787 Blatt 2 verwiesen. Sie be-schreiben wichtige, im Rahmen von Bewertungen der Wrmebelastung zu bercksichtigende Faktoren aus-fhrlich und sind zudem die Grundlage dieser Richt-linie.1 A

20、nwendungsbereichDer Anwendungsbereich der Richtlinie erstreckt sich ber die Bereiche Regional- und Stadtplanung und umfasst demnach die Regionalplanung, die Flchen-nutzungs- und die Bauleitplanung. Die Richtlinie un-tersttzt den Anwender bei der Bewertung der ther-mischen und lufthygienischen Situat

21、ion und der Aus-wirkung von Planungs- und Baumanahmen. Die rechtliche Grundlage der Notwendigkeit stadtkli-matischer Erhebungen im Planungsprozess, auch vor dem Hintergrund des projizierten globalen Klima-wandels, stellt neben dem Raumordnungsrecht insbe-sondere das Baugesetzbuch (BauGB) dar. Gem Ba

22、uGB 1 Absatz 5 Satz 2 sollen Bauleitplne u. a. Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying),

23、storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honor

24、ary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3787.IntroductionThis standard describes how urban climate conditions can be cartographically represented, evaluated and used for planning with the help of

25、reference maps. These maps provide an important basis for urban land-use and development planning at local and re-gional level and become increasingly important in the context of climate change and environmental justice. For the human-biometeorological aspects, see stand-ards VDI 3785 Part 1 and VDI

26、 3787 Part 2. They form the basis of this standard and explicitly describe important factors to be considered during heat stress assessment. 1 ScopeThe scope of this standard covers the fields of re-gional and urban development and therefore deals with regional land-use planning and urban land-use a

27、nd development planning. The standard assists the user in assessing the thermal and air-quality situation as well as the impact of planning and building meas-ures. Beside the regional planning legislation, especially the German Building Code (Baugesetzbuch BauGB) forms the legal basis for the necess

28、ity of ur-ban climate investigations in the planning process, also against the background of the projected global climate change. According to Section 1(5)(2) of the B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09VDI 3787 Blatt 1 / Part 1 3 All rights reserved Verein Deutscher I

29、ngenieure e.V., Dsseldorf 2015dazu beitragen, eine menschenwrdige Umwelt zu si-chern sowie den Klimaschutz und die Klimaanpas-sung, insbesondere auch in der Stadtentwicklung, zu frdern.Gem BauGB 1 Absatz 6 Ziffer 7 sind bei der Aufstellung von Bauleitplnen insbesondere die Schutzgter Luft“ und Klima

30、“ zu bercksichtigen. Das BauGB fhrt in 136 stdtebauliche Sanierungs-manahmen auf, durch die ein Gebiet mit stdtebau-lichen Missstnden wesentlich verbessert oder umge-staltet werden kann. 171a des BauGB nennt die Er-fordernisse fr Stadtumbaumanahmen. Damit wer-den Anpassungsmanahmen bezeichnet, die i

31、n von erheblichen stdtebaulichen Funktionsverlusten be-troffenen Gebieten vorgenommen werden, um dort entsprechend nachhaltige stdtebauliche Strukturen herzustellen. Stadtumbaumanahmen dienen somit dem Wohl der Allgemeinheit und sollen insbesondere dazu beitragen, dass Siedlungsstrukturen den allge-

32、meinen Anforderungen an den Klimaschutz (Mitiga-tion) und die Klimaanpassung (Adaptation) angegli-chen werden. Die 4447 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) beschftigen sich mit der Luftqualitt. Werden im Bestand berschreitungen bestimmter Grenzwerte nach BImSchG 48a festgestellt, so mssen

33、Luftreinhalteplne aufgestellt werden.Planungsvorhaben mssen stets kartiert werden. Fr die gesetzlich vorgeschriebene Bercksichtigung der Schutzgter Klima“ und Luft“ ist es demnach er-forderlich, die entsprechenden Fachinformationen in Stadtklimakarten umzusetzen und durch daraus abge-leitete Planung

34、shinweiskarten zu ergnzen. Diese Richtlinie beschreibt die dafr erforderliche Vorge-hensweise. Fr die Kartendarstellung sind die in der Richtlinie verwendeten Symbole, Darstellungen und Farben einheitlich zu verwenden. 2 Normative VerweiseDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die An-wendung dies

35、er Richtlinie erforderlich:VDI 3785 Blatt 1:2008-12 Umweltmeteorologie; Me-thodik und Ergebnisdarstellung von Untersuchun-gen zum planungsrelevanten StadtklimaVDI 3787 Blatt 2:2008-11 Umweltmeteorologie; Me-thoden zur human-biometeorologischen Bewer-tung von Klima und Lufthygiene fr die Stadt- und R

36、egionalplanung; Teil I: KlimaVDI 3787 Blatt 5:2003-12 Umweltmeteorologie; Lokale KaltluftBauGB, urban land-use plans are supposed, inter alia, to contribute to an environment fit for human beings and to climate protection and climate adaptation, par-ticularly in terms of urban development.According

37、to Section 1(6)(7) of the BauGB, espe-cially the protected natural resources “air” and “cli-mate” are to be taken into account when establishing urban land-use plans.In Section 136, the BauGB lists urban redevelopment measures which can significantly improve or rede-velop an area with deficits in ur

38、ban planning. Section 171a of the BauGB specifies the requirements of ur-ban restructuring measures. These are adaptation measures which are adopted by areas severely af-fected by the loss of urban functions in order to estab-lish there sustainable urban planning structures. Ur-ban restructuring mea

39、sures are thus in the interest of the public and their special purpose is to align settle-ment structures with the general requirements for cli-mate protection (mitigation) and climate adaptation (adaptation). Sections 4447 of the Federal Immission Control Act (Bundes-Immissionsschutzgesetz BImSchG)

40、 deal with air quality. If exceedances of certain limit values according to Section 48a of the BImSchG are found, clean air plans need to be drawn up.Planning projects always have to be mapped. For the mandatory consideration of the protected natural re-sources “climate” and “air”, it is therefore n

41、ecessary to implement the appropriate expertise in urban cli-mate maps and to supplement these by derived plan-ning recommendation maps. This standard describes the necessary procedure. The symbols, representa-tions and colours used in the standard are to be used consistently for the map representat

42、ions. 2 Normative referencesThe following referenced documents are indispensa-ble for the application of this standard:VDI 3785 Part 1:2008:12 Environmental meteorol-ogy; Methods and presentation of investigations relevant for planning urban climateVDI 3787 Part 2:2008-11 Environmental meteorol-ogy;

43、 Methods for the human biometeorological evaluation of climate and air quality for urban and regional planning at regional level; Part I: ClimateVDI 3787 Part 5:2003-12 Environmental meteorol-ogy; Local cold airB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09 4 VDI 3787 Blatt 1 /

44、 Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 20153 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:EmissionAussto eines Stoffs von natrlichen oder anthropo-genen Quellen.FrischluftUnbelastete Luft.ImmissionSpurenstoffkonzentration, die je nach

45、 den atmosph-rischen Ausbreitungsbedingungen an einem Ort auf-tritt.KaltluftentstehungBildung von lokaler Kaltluft ber unversiegelten Oberflchen als Folge der atmosphrischen Prozesse in der bodennahen Grenzschicht whrend wind-schwacher Strahlungsnchte.Anmerkung: In den Abendstunden eines Strahlungst

46、ages nimmt die Strahlungsbilanz mit abnehmender kurzwelliger Einstrahlung negative Werte an. Die Oberflchentemperatur sinkt dabei rasch, woraus in der Folge eine Richtungsumkehr der tagestypischen Energieflsse resultiert. Die Bodenwrmeflussdichte ist zur Kom-pensation des Wrmeverlusts entsprechend z

47、ur Oberflche gerich-tet. Oberhalb der Erdoberflche khlt die auf der Oberflche auflie-gende Luft von unten aus, und die sich ausbildende Kaltluftschicht gewinnt im Zeitverlauf zunehmend an Mchtigkeit. Die Effektivitt und Strke der Kaltluftbildung ist sowohl von den Eigenschaften der vorliegenden Ober

48、flchenbeschaffenheit als auch von den me-teorologischen Vorgngen abhngig 1.KlimaanalysekarteKarte, die die rumlichen Klimaeigenschaften wie thermische, dynamische sowie lufthygienische Ver-hltnisse einer Bezugsflche darstellt, die sich auf-grund der Flchennutzung und Topografie einstellen.Anmerkung:

49、 Die Klimaanalysekarte beinhaltet und ersetzt die ehe-malige synthetische Klimafunktionskarte (siehe auch Planungs-hinweiskarte).KlimatopKlimatische rumliche Einteilung von Gebieten mit hnlichen mikroklimatischen Ausprgungen hin-sichtlich des thermischen Tagesgangs, der durch Bodenrauigkeitsnderungen bedingten Windfeldstrungen, der topografischen Lage und/oder Exposition sowie der Art der realen Flchennutzun