Calculation of the decarbonisation potential of the installation of green roofs in the L Illa Perduda neighbourhood in València

Abstract

[EN] Cities play a pivotal role in tackling climate change. They are accountable for more than 70% of world CO2 emissions and consume around 65% of the world’s energy. If the world is to address climate change, urban climate neutrality must be a priority. To do so, nature-based solutions can help improve a city’s resilience, stabilise temperatures and capture CO2, both mitigating climate change effects and adapting for them. This study aims to develop a methodology to select valid rooftops for green roof (GR) installation in the city of Valencia and calculate the available area and possible benefits using geographic information systems (GIS) and artificial vision (AV) algorithms. This methodology has been successfully developed and tested using the L’Illa Perduda neighbourhood of Valencia as a case study. First, cadastral data of the city’s buildings’ ground plan and its different parts is combined with height measurements from a LiDAR covering to select the rooftops that can be greened. To do so, a 100 m2 threshold in area and a 10◦ maximum slope are applied using GIS software. Second, using the selected buildings’ ground plan, the total area is calculated, and AV algorithms are applied to high-quality aerial imagery of the neighbourhood to better estimate the area. Third, the potential energy savings and carbon sequestration (both direct through photosynthesis and indirect through non-emitted carbon due to the energy consumption reduction) are calculated. Lastly, an economic analysis is performed to check the viability of the GR installation. Following the application of this methodology in the L’Illa Perduda neighbourhood of Valencia, about 50% of the buildings are selected as suitable for greening. GR installation on the selected buildings would save 1% of the neighbourhood energy, and sequestrate 354.2 tCO2 yr−1 to 484.1 tCO2 yr−1 . The project of GR installation is not financially viable, since the costs outrun the financial benefits, but could be economically viable if the social benefits are considered.

[ES] Las ciudades deben ser el motor de la transición hacia la mitigación del cambio climático. Más del 70% de las emisiones mundiales de CO2 provienen de ellas y consumen el 65% de la energía mundial. La neutralidad climática urbana debe ser una prioridad para minimizar las consecuencias del cambio climático. Las soluciones basadas en la naturaleza (SBN) mejoran la resiliencia de las ciudades, estabilizan las temperaturas y capturan CO2, mitigando los efectos del cambio climático y adaptándose a ellos. Este estudio busca desarrollar una metodología para seleccionar edificios admisibles para la instalación de techos verdes (TV) en Valencia y calcular la superficie disponible y los posibles beneficios asociados a la installación utilizando sistemas de información geográfica (SIG) y algoritmos de visión aritifical (VA). Esta metodología ha sido satisfactoriamente desarrollada y probada utilizando el barrio de L’Illa Perduda, en Valenia, como caso práctico. Primero, la información catastral pública de los edificios de la ciudad y sus diferentes partes, junto con los datos LiDAR de alturas de la ciudad, fue utilizada para seleccionar los edificios en los que instalar un TV. Para ello, se exige a los tejados una mínima superficie de 100 m2 y una máxima pendiente de 10◦ mediante un programa SIG. Después, a partir el plano catastral de los edificios se calcula el área total disponible y mediante el procesado con algoritmos de VA de imágenes aéreas de alta calidad se mejora la estimación. En tercer lugar se calculan los potenciales de ahorro energético y de carbono secuestrado, tanto directa (a través de la fotosíntesis) como indirectamente (por el carbono no emitido a raíz de la energía ahorrada). Por último, se realiza un análisis económico para comprobar la viabiliad de la instalación de TTVV. Tras la aplicación de la metodología al barrio de L’Illa Perduda de Valencia, aproximadamente el 50% de los edificios son seleccionados como válidos para la instalación de un TV. La instalación de TTVV en los tejados seleccionados implicaría un ahorro del 1% de la energía del barrio y un secuestro de carbono de 354.2 tCO2 yr−1 a 484.1 tCO2 yr−1 . La instalación de GRs no es financieramente viable, ya que los costes superan con creces los ahorros directos, pero puede ser económicamente viable si se consideran los beneficios sociales.