Wie een plein ontwerpt, ontwerpt ook de hitte

We ontwerpen het microklimaat al, maar onbewust

Als architect was Eva Stache gewend om met gebouwen, materialen en ruimte te ontwerpen. Met groen lag dat anders. Een flyer van Wageningen University & Research zette haar aan het denken: natuur doet veel meer voor klimaateffecten dan vaak wordt aangenomen. Maar wat betekent dat concreet voor een architect?

Die vraag vormde het vertrekpunt van haar promotieonderzoek. Vanuit de civiele techniek en natuurkunde onderzocht Stache hoe bouwmaterialen en vegetatie zich gedragen onder invloed van zonnestraling. Het resultaat is het Energy Transfer Profile, kortweg ETP. Daarmee kan de energiehuishouding van materialen en beplanting worden gekwantificeerd.

De keuze voor materialen, kleuren, beplanting en de manier waarop gebouwen ten opzichte van elkaar staan, bepaalt mede hoe warm een plek wordt. “Als wij een gebouw of een stadsdeel of een wijk ontwerpen, dan ontwerpen we ook het microklimaat”, zegt Stache. “Iedere keer dat wij iets in de stad veranderen, sleutelen we ook aan het microklimaat.” Alleen zijn we ons daar nauwelijks van bewust. In het reguliere ontwerpproces speelt die invloed nog amper een rol.

Van intuïtie naar cijfers

Dat staat in contrast met wat er binnen gebouwen gebeurt. Voor de energiehuishouding van een gebouw bestaan uitgebreide regels en berekeningen. Voor de buitenruimte ontbreekt zo’n systematiek grotendeels. Veel keuzes worden gemaakt op basis van ervaring en ontwerpintuïtie, terwijl de effecten op het microklimaat wel degelijk te berekenen zijn.

De kern van het ETP-model is de manier waarop verschillende materialen omgaan met zonne-energie. Elk materiaal heeft als het ware een eigen vingerafdruk: een Energy Transfer Profile. Zonnestraling die op een straat, gevel of dak terechtkomt, kan worden gereflecteerd, opgeslagen of omgezet in warmte die aan de omgeving wordt afgegeven.

Vegetatie werkt anders. Planten gebruiken energie onder meer voor verdamping. De warmte wordt daarbij gekoppeld aan waterdamp en kan de stedelijke omgeving verlaten. Juist die verdamping maakt beplanting interessant als onderdeel van het microklimaatontwerp.

Groen is voor Stache dan ook niet alleen een esthetische toevoeging. Natuurkundig gezien is het een functioneel onderdeel van het ontwerp, vergelijkbaar met de manier waarop een architect naar een bouwmateriaal kijkt.

Het ontwerpproces moet veranderen

Stache pleit daarom voor een fundamentele verandering. Microklimaat hoort vanaf het begin in het Programma van Eisen, naast ruimtegebruik, esthetiek en techniek.

Juist in de eerste ontwerpfase kunnen nog fundamentele keuzes worden gemaakt. Bepaalde materialen of ruimtelijke configuraties kunnen dan worden vermeden of juist bewust worden ingezet. Blijkt pas achteraf dat een ontwerp veel warmte vasthoudt, dan zijn de mogelijkheden om dat nog te veranderen beperkt.

‘Wij zijn bijna niet capabel om buiten de kavelgrenzen te denken’

Dat vraagt ook om een andere samenwerking tussen disciplines. Architecten hebben veelal kennis van materialen en gebouwen, landschapsarchitecten van beplanting en stedenbouwkundigen van de ruimtelijke structuur. Juist de verbinding tussen die kennis is essentieel.

Het microklimaat houdt bovendien niet op bij de kavelgrens. De warmte- en luchtstromen tussen gebouwen bepalen mede hoe een gebied wordt ervaren. “Wij zijn bijna niet capabel om buiten de kavelgrenzen te denken”, zegt Stache. Daar ligt volgens haar een belangrijke opgave voor een integrale aanpak.

Een nieuwe rol voor de architect

Stache ziet ook een duidelijke opgave voor het architectuuronderwijs. Architecten zouden meer moeten weten over microklimaat en de werking van beplanting. Een boom is dan niet alleen een groen element op een tekening, maar ook een ‘waterpomp’: hoeveel water verdampt een boom en wat levert dat op voor het klimaat?

Die kennis is nu nog niet altijd eenvoudig beschikbaar. Stache werkt daarom aan een database met onder meer gegevens over de verdamping van verschillende bomen en de energie-eigenschappen van materialen. Ook wil ze een platform ontwikkelen en cursussen aanbieden om de kennis over het model te verspreiden.

Maar kennis alleen is niet genoeg. Als een opdrachtgever geen uren beschikbaar stelt voor microklimaat, kan een architect daar in de praktijk moeilijk ruimte voor maken. Daarom moet de aanpak op procesniveau worden geïntroduceerd en voor alle betrokken partijen begrijpelijk en toepasbaar zijn.

Van onderzoek naar praktijk

De belangstelling voor deze manier van rekenen groeit. Stache paste haar kennis inmiddels toe in projecten in Alphen aan den Rijn, Zaanstad en Boskoop. Zowel gemeenten als bedrijven wachten volgens haar op instrumenten waarmee de effecten van vergroening concreter worden.

Daarmee raakt ETP ook aan bestaande gemeentelijke puntensystemen voor natuurinclusief bouwen. Die richten zich vooral op biodiversiteit, terwijl ETP vanuit een andere invalshoek kijkt: het kwantificeren van hitte en de bijdrage van materialen en groen aan het microklimaat.

Stache ziet mogelijkheden om die benaderingen uiteindelijk met elkaar te verbinden. Het initiatief kan zowel vanuit de markt als vanuit de overheid komen. De markt moet de aanpak kunnen dragen, de overheid kan ondersteunen met regelgeving. Een belangrijke volgende stap is dat klimaatprestaties niet alleen worden besproken, maar ook in cijfers worden uitgedrukt. Pas als effecten meetbaar en toetsbaar zijn, kun je er eisen en normen aan verbinden.

Groen levert meer dan verkoeling

Een ander inzicht uit het onderzoek: vergroening heeft zelden maar één effect. Een maatregel die in eerste instantie voor verkoeling wordt genomen, kan tegelijkertijd bijdragen aan gezondheid, luchtkwaliteit, biodiversiteit en waterhuishouding.

Stache noemt het groen rond het stadhuis in Alphen aan den Rijn als voorbeeld. Door een grote groene ruimte aan te leggen, werd de binnenstad koeler en aangenamer. Ook het groene stadhuis in Venlo laat zien hoe groen verschillende ecosysteemdiensten kan leveren. Groen op gevels en daken kan niet alleen bijdragen aan het klimaat, maar ook isoleren en de levensduur van materialen beïnvloeden.

Daarmee sluit haar benadering aan bij regeneratief ontwerpen: niet alleen schade beperken, maar systemen zo ontwerpen dat ze meerdere vormen van meerwaarde opleveren. Wie groen alleen als middel tegen hitte ziet, benut maar een deel van de mogelijkheden.

Ook water hoort bij het ontwerp

Naast hitte is water een belangrijk onderdeel van het verhaal. Het besef groeit dat hemelwater niet alleen zo snel mogelijk moet worden afgevoerd, maar ook lokaal moet worden opgeslagen voor droge perioden. In Alphen aan den Rijn is bijvoorbeeld gewerkt aan ondergrondse wateropslag om groen tijdens droogte van water te voorzien. De technische kennis daarvoor is er. Het probleem zit vooral in de verbinding tussen die kennis en de praktijk.

Dat vraagt om een andere manier van kijken naar stedelijk water. Bij hevige buien wordt water nu vaak tijdelijk opgevangen om overlast te voorkomen, en daarna weer afgevoerd. Volgens Stache zouden zulke voorzieningen ook als reserve kunnen dienen: water vasthouden wanneer het er is en gebruiken wanneer het nodig is.

Van ‘groen erbij’ naar groen als bouwmateriaal

Misschien is dat uiteindelijk de belangrijkste verschuiving die Stache bepleit. Groen is niet iets dat na het ontwerp nog ergens een plekje krijgt. Het is, net als steen, glas, hout of beton, onderdeel van hoe een gebouw en zijn omgeving functioneren.

'De behoefte is er'

De techniek om de effecten te berekenen is in ontwikkeling en de belangstelling vanuit de praktijk groeit. Haar promotieonderzoek is daarmee geen eindpunt, maar een aanzet tot een bredere verandering in het ontwerpproces.

“De behoefte is er”, constateert Stache. De volgende stap is die behoefte te vertalen naar kennis, data en toepasbare instrumenten, en uiteindelijk naar een ontwerppraktijk waarin microklimaat vanzelfsprekend meeweegt in de eerste ontwerpbeslissingen. Niet als extraatje achteraf, maar als uitgangspunt waarmee de stad vanaf het begin wordt vormgegeven.

Dit artikel verscheen in Stedebouw & Architectuur #4 2026, met als thema regeneratief ontwerpen. Abonnees lezen het magazine in onze digitale bibliotheek. Wil jij ook een premium abonnement? Ontdek nu de vele voordelen en extra’s. Of bekijk de speciale sneak preview van #4!

Blijf op de hoogte van al ons nieuws en abonneer je ook op de wekelijkse nieuwsbrief van Stedebouw & Architectuur.