222 Hwang et al.: Tree Planting Configuration Influences Shade on Residential Structures Peterson (Eds.). United States Global Change Research Program. Cambridge University Press, New York City, New York, U.S. U.S. Government Accountability Office. 2012. Air emissions and electricity generation at U.S. power plants. Accessed 12/04/2014. Walsh, B. 2013. 10 years aſter the great blackout, the grid is stron- ger – but vulnerable to extreme weather. Accessed 12/08/2014. Whitman, S., G. Good, E.R. Donoghue, N. Benbow, W. Shou, and S. Mou. 1997. Mortality in Chicago attributed to the July 1995 heat wave. American Journal of Public Health 87(9):1515–1518. Wilson, W., T. Leipzig, and B. Griffiths-Sattenspiel. 2012. Burn- ing our rivers: The water footprint of electricity. Accessed 12/08/2014. Won Hoi Hwang (corresponding author) Department of Forest Resources & Environmental Conservation Virginia Tech Blacksburg, Virginia 24061, U.S. whwang@vt.edu P. Eric. Wiseman Department of Forest Resources & Environmental Conservation Virginia Tech Blacksburg, Virginia 24061, U.S. pwiseman@vt.edu Valerie A. Thomas Department of Forest Resources & Environmental Conservation Virginia Tech Blacksburg, Virginia 24061, U.S. thomasv@vt.edu Résumé. L'urbanisation croissante, caractérisée par une aug- mentation des surfaces imperméables et une diminution de la cano- pée arborescente, contribue à la hausse des températures urbaines. Cette tendance a des implications sur la consommation d'énergie et sur la santé humaine que les arbres urbains peuvent aider à atténuer en ombrageant les surfaces extérieures des bâtiments. Cette étude examine comment la forme des arbres et leur localisation peuvent améliorer les pratiques actuelles de plantation des arbres en vue d'atténuer efficacement cette tendance. La qualité de l'ombre projetée ne découle pas uniquement des caractéristiques de l'arbre, mais aussi de la variabilité quotidienne, saisonnière et latitudinale de l'exposition solaire. Afin de comprendre comment ces variables influencent la qualité de l'ombre et évaluer les pratiques actuelles de plantation des arbres, une application informatique nommée Shadow Pattern Simulator a été utilisé pour quantifier l'ombre pro- jetée par un seul arbre sur une structure résidentielle typique dans quatre villes américaines. Un total de 576 simulations de projection d'ombre a permis d'établir que des grands arbres situés à moins de cinq mètres selon une orientation est ou ouest de la structure pro- curaient la plus grande quantité d'ombre pendant la saison estivale. Les résultats des simulations confirment la justesse des pratiques de plantation des arbres selon une orientation est ou ouest, tout en évi- tant les plantations d'arbres du côté sud afin d'éviter que leur ombre ait un impact négatif sur les coûts de chauffage des bâtiments pour les latitudes plus nordiques. Cependant, la plantation d'arbres selon une orientation sud ne devrait pas être exclue puisqu'une courte ©2015 International Society of Arboriculture saison froide diminue le préjudice causé par l'ombre des arbres à cette période de l'année tandis que leur ombre en saison estivale est grandement appréciée et réduit les besoins de climatisation. Zusammenfassung. Eine expandierende Urbanisierung, cha- rakterisiert durch zunehmend versiegelte Oberflächen und vermin- derte Baumkronenflächen trägt zum Anstieg urbaner Temperaturen bei. Dieser Trend hat Auswirkungen auf den Energieverbrauch und die menschliche Gesundheit, weil urbane Bäume diese Effekte durch Beschattung der Gebäudeoberflächen vermindern können. Diese Studie schaut darauf, wie Baumform und –platzierung die gegenwärtigen Richtlinien für Schattenbaumpflanzung verbessern können, um Schattenbäume gezielter verwenden zu können und den Trend abzuwenden. Die Lieferung von Schatten ist nicht nur eine Funktion von Baumeigenschaſten sondern auch eine tägliche, saisonale und breitgrad-abhängige Variabilität in der Exposition zur Sonne. Um zu verstehen, wie diese Variablen den Schattenwurf beeinflussen und zur Bewertung existierender Baumpflanzricht- linien, wurde ein Computerprogramm mit dem Namen „Shadow Pattern Simulator“ (Schattenwurfsimulator) verwendet, wobei der Schattenwurf eines Baumes in einer prototypischen Siedlungsstruk- tur in vier US Städten quantifiziert wurde. Insgesamt 576 Schatten- simulationen zeigten, dass große Bäume in ca. 5 m Abstand zur der Ost- oder Westseite der Struktur den größten Schatten während der Kühlperiode lieferten. Die Simulationsresultate bestätigen die exi- stierenden Baumpflanzrichtlinien zur Pflanzung von Bäumen auf der Ost- oder Westseite und Vermeidung von Baumpflanzungen auf der Südseite zur Verminderung von Heizungsnachteilen von unerwünschtem Schatten in nördlichen Breiten. Dennoch sollte die Pflanzung auf der Südseite nicht unterbewertet werden, weil die kürzeren Heizperioden die ungünstigen Heizungsnachteile von unerwünschtem Schatten vermindern, während sie in der Kühlpe- riode angenehmen Schatten liefern. Resumen. La ampliación de las urbanizaciones, caracterizada por el aumento de las superficies impermeables y disminución del dosel arbóreo, está contribuyendo al aumento de las temperaturas urbanas. Estas tendencias tienen implicaciones para el consumo de energía y la salud humana, que los árboles urbanos pueden ayudar a mitigar dando sombra sobre las superficies edificadas. Este estudio analiza de qué manera la forma del árbol y la ubicación pueden me- jorar en las directrices de plantación de árboles de sombra actuales como un medio para utilizar con mayor eficacia los árboles de som- bra para contrarrestar esa tendencia. La provisión de sombra no es sólo una función de las características de los árboles sino también de la variabilidad diaria, estacional y latitudinal en la exposición solar. Para entender de qué modo estas variables influyen en la pro- visión de sombra y para evaluar las pautas de plantación de árboles, se empleó un programa informático llamado Simulador de Patrón de Sombra para cuantificar la sombra proyectada por un solo árbol en una estructura residencial prototipo en cuatro ciudades de los Estados Unidos. Un total de 576 simulaciones de sombra mostró que los árboles grandes situados dentro de los cinco metros en la cara este u oeste con relación a la estructura dan la mayor cantidad de sombra durante la temporada fría. Los resultados de la simu- lación afirman las directrices actuales para la plantación de árboles de sombra en la cara este u oeste, y evitando la plantación de árboles en el sur minimiza el calentamiento de sombra no deseada en las latitudes septentrionales. Sin embargo, la plantación de árboles en la orientación sur no debe ser descontada porque la temporada de calor más corto reduce el calentamiento de sombra no deseada al tiempo que proporciona la tan necesaria sombra durante la tem- porada fría.
July 2015
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