Κλίμα Κλιματικά χαρακτηριστικά

Transcript

1 Κλίμα Κλιματικά χαρακτηριστικά

2 Με βάση τη μέση θερμοκρασία και τη μέση βροχόπτωση που παρατηρούνται στις διάφορες περιοχές της γης, ταξινόμησε τις περιοχές αυτές σε πέντε διαφορετικές κλιματολογικές ζώνες με συγκεκριμένα και ιδιαίτερα κλιματολογικά χαρακτηριστικά. Στις ζώνες αυτές συναντούμε τις πιο κάτω μορφές κλίματος : Τροπικό κλίμα Ξηρό κλίμα Εύκρατο κλίμα Ψυχρό κλίμα Πολικό κλίμα

3 Υποαρκτικό : δασικές εκτάσεις όπου ο επιφανειακός παγετός δεν είναι συνεχής. Τροπικό: σχετικά σταθερή θερμοκρασία και υψηλή υγρασία (α) Ψηλή βροχόπτωση στη διάρκεια όλων των μηνών που φθάνει συνολικά στα 250cm το χρόνο. (β) Σταθερή θερμοκρασία καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου που κυμαίνεται μεταξύ ο Κελσίου. (γ) Ψηλά ποσοστά υγρασίας. Υποτροπικό: περιλαμβάνει τροπικές υγρές περιοχές, αλλά και σύντομους χειμώνες Ξηρό τροπικό: ξηρό, με μεγάλες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας. (α) Πολύ ψηλές θερμοκρασίες στη διάρκεια της μέρας και πολύ χαμηλές στη διάρκεια της νύκτας. (β) Ελάχιστη ή καθόλου βροχόπτωση. (γ) Αραιή ή καθόλου βλάστηση.

4 Μουσωνικό τροπικό: πολύ θερμό και ξηρό, με ενδιάμεσες περιόδους ισχυρών βροχοπτώσεων. Θερμό υγρό (υψηλή υγρασία) Ανάγκη για σκιά και μέγιστη έκθεση στον άνεμο Ανοικτή διάτρητη δομή Δοκού επί στύλου Μεγιστοποίηση ελεύθερων πλευρικών επιφανειών Στέγη: κυρίαρχο δομικό μορφολογικό στοιχείο, έντονα κεκλιμένη, αδιαφανής, με μεγάλες προεξοχές ανοίγματα για κατακόρυφο αερισμό Κτισμένα σε απόσταση από το έδαφος Εσωτερική δομή: απομόνωση χώρων που παράγουν υγρασία ή θερμότητα, μέγιστο αερισμό Σκίαση ανοιγμάτων

5 Θερμό ξηρό κλίμα της ερήμου: Χαμηλή υγρασία (ξηρότητα), υψηλή θερμοκρασία με μεγάλες διακυμάνσεις (ημερήσιες ετήσιες), έντονη ηλιακή ακτινοβολία Αντιμετώπιση: νυχτερινός αερισμός για δροσισμό Θερμική μάζα Επίπεδη στέγη για συλλογή βρόχινου νερού Για σκιασμό Στενοί δρόμοι, ηλιοπροστασία Αερισμός

6 Εύκρατο ή ωκεάνιο: ή ήπιες διακυμάνσεις επηρεαζόμενες από τον ωκεανό (α) Ζεστά / ξηρά καλοκαίρια και κρύοι / βροχεροί χειμώνες. (β) Θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 0-10 ο Κελσίου το χειμώνα και από βαθμούς το καλοκαίρι. (γ) Σημαντική διαφοροποίηση στις κλιματολογικές συνθήκες στη διάρκεια του χρόνου με αποτέλεσμα τις τέσσερις εποχές του έτους. Μεσογειακό: θερμά καλοκαίρια και υγροί ήπιοι χειμώνες Χαρακτηρίζεται από δύο κυρίως εποχές: των ζεστών καλοκαιριών και των υγρών χειμώνων, και συνολική ετήσια βροχόπτωση σε mm Εκτός από της περιοχές γύρω από την Μεσόγειο, αυτός ο τύπος κλίματος επικρατεί σε περιοχές όπως η νότιος Καλιφόρνια, η νότιος Αυστραλία σε τμήματα της Χιλής και της νότιας Αμερικής Ηπειρωτικό: θερμά έως πολύ θερμά καλοκαίρια και ψυχροί χειμώνες με ισχυρούς ανέμους.

7 Κατοικίες στη Βόρεια Αφρική και στη Νότια Ιταλία Η Tataouine είναι μια πόλη που βρίσκεται στη νότια Τυνησία Παραδοσιακές κατοικίες σε αργιλώδη εδάφη Είναι παλιά πέτρινα κτίρια με κωνικές στέγες, κοινή σε ένα τμήμα της περιοχής ιταλικού από την Απουλία σε ένα ασβεστολιθικό οροπέδιο.

8

9 Ο καιρός είναι η κατάσταση της ατμόσφαιρας, όσον αφορά τα μετεωρολογικά στοιχεία για περιορισμένο χρόνο. Το κλίμα καθορίζεται από τις μέσες τιμές των μετεωρολογικών στοιχείων που υπολογίστηκαν σε μια μεγάλη χρονική περίοδο (30 χρόνων) Το κλίμα είναι το βασικότερο στοιχείο για τον περιβαλλοντικό αλλά και τον βιοκλιματικό σχεδιασμό των κτιρίων, αλλά και των πόλεων, υπό την έννοια ότι πρέπει να προσπαθήσουμε να εκμεταλλευτούμε τα θετικά του στοιχεία και να περιορίσουμε τα αρνητικά. Στοιχεία του κλίματος είναι: ο Ήλιος, η θερμοκρασία του αέρα, ο αέρας, η υγρασία. Για την καταγραφή του κλίματος χρησιμοποιούμε τρεις κλίμακες: Μακροκλίμα Μεσοκλίμα Μικροκλίμα

10 Νομοί της Ελλάδος ανά κλιματική ζώνη Μακροκλίμα Σημαντικό στοιχείο του μακροκλίματος είναι η θερμοκρασία του αέρα. Κλιματικές ζώνες της Ελλάδος σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ Καθορίζονται από τους ισοθερμικούς χάρτες που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή των κλιματικών ζωνών. Η κάθε ζώνη έχει διαφορετικό κλίμα και διακρίνουμε 4 κλιματικές ζώνες. (μέχρι το 2000 είχαμε 3 κλιματικές ζώνες) Αρχίζοντας από την Α, το ηπιότερο κλίμα και Δ, το ψυχρότερο. Κλιματική Ζώνη Νομοί ΖΩΝΗ Α ΖΩΝΗ Β ΖΩΝΗ Γ ΖΩΝΗ Δ Ηράκλειο, Χανιά, Ρέθυμνο, Λασίθι, Κυκλάδες, Δωδεκάνησα, Σάμος, Μεσσηνία, Λακωνία, Αργολίδα, Ζάκυνθος, Κεφαλονιά, Ιθάκη, Κύθηρα & Νησιά Σαρωνικού (Αττικής), Αρκαδίας (πεδινή) Αττική (εκτός Κυθήρων & νησιών Σαρωνικού), Κορινθία, Ηλεία, Αχαΐα, Αιτωλοακαρνανία, Φθιώτιδα, Φωκίδα, Βοιωτία, Εύβοια, Μαγνησία, Σποράδες, Λέσβος, Χίος, Κέρκυρα, Λευκάδα, Θεσπρωτία, Πρέβεζα, ρτα Αρκαδία (ορεινή), Ευρυτανία, Ιωάννινα, Λάρισα, Καρδίτσα, Τρίκαλα, Πιερία, Ημαθία, Πέλλα, Θεσσαλονίκη, Κιλκίς, Χαλκιδική, Σέρρες (εκτός ΒΑ τμήματος), Καβάλα, Ξάνθη, Ροδόπη, Έβρος Γρεβενά, Κοζάνη, Καστοριά, Φλώρινα, Σερρών (ΒΑ τμήμα), Δράμας

11 Βαθμοημέρες ή Θερμοημέρες Είναι ένας αριθμός που χαρακτηρίζει το πόσο κρύο είναι το κλίμα της περιοχής. Ως θερμοκρασία βάσης λαμβάνεται η θερμοκρασία περιβάλλοντος των 18 ο c, 20, 22 ο c πάνω από την οποία δεν υπάρχει απαίτηση για θέρμανση του κτιρίου. Ο υπολογισμός των βαθμοημερών θέρμανσης προκείπτει από το γινόμενο του αριθμού των ημερών του χρόνου κατά τις οποίες η μέση θερμοκρασία του περιβάλλοντος πέφτει κάτω από τη θερμοκρασία βάσης επι τη διάφορα μεταξύ της θερμοκρασίας βάσης και του περιβάλλοντος.

12 Βασικοί τύποι μακροκλίματος Ψυχρό κλίμα (Cool) Μέτριο κλίμα (temperate) Θερμό ξηρό κλίμα (hot and arid) Θερμό, υγρό κλίμα (tropical)

13 Μεσοκλίμα Είναι το κλίμα μικρών εκτάσεων της επιφάνεια της γης με ιδιαίτερα ευδιάκριτα στοιχεία. Τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά ενός τόπου, η βλάστηση καθώς και το ανθρωπογενές περιβάλλον καθορίζουν το μεσοκλίμα. Τα στοιχεία του μεσοκλίματος χρησιμοποιούνται για τη χωροθέτηση οικισμών και τον σχεδιασμό των πόλεων και των κτιρίων. Παράγοντες που επηρεάζουν το μακροκλίμα μιας περιοχής είναι: Η ηλιακή ακτινοβολία Η θερμοκρασία του αέρα, η οποία επηρεάζεται από την γεωμορφολογία του, την βλάστηση και το είδος της επιφάνειας του εδάφους. Δηλαδή επηρεάζεται από το είδος της επιφάνειας αλλά και από το χρώμα. Τα φυσικά υλικά, όπως το χώμα, τα βράχια, οι θάμνοι, το χορτάρι και το νερό επηρεάζουν την θερμοχωρητικότητα του αέρα. Τα τεχνητά ανθρωπογενή υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των κτιρίων και καθορίζουν το αστικό περιβάλλον, απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία με το χρώμα τους. Η θερμότητα που αποθηκεύουν την ημέρα την επανεκπέμπουν τη νύχτα. Τύποι μεσοκλίματος: Παραθαλάσσιο, Ηπειρωτικό- πεδινό, Δάσος, Κοιλάδα, Ορεινό, Αστικό

14 Μικροκλίμα O όρος «αστικό μικροκλίμα» αναφέρεται στις τοπικές κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν σε έναν αστικό χώρο, οι οποίες μπορούν να παρουσιάζουν σημαντικές διαφοροποιήσεις σε σχέση με τις επικρατούσες κλιματολογικές συνθήκες στην ευρύτερη περιοχή. Μικροκλίμα επίσης είναι το χαρακτηριστικό κλίμα μιας περιοχής περιορισμένης κλίμακας, όπως για παράδειγμα ενός πάρκου, μιας γειτονιάς, μιας οδού, κτλ. Στοιχεία του μικροκλίματος είναι: η ηλιακή ακτινοβολία, η θερμοκρασία, η κίνηση του αέρα και η υγρασία.

15

16 Κλιματολογικοί παράγοντες που πρέπει να λαμβάνουμε κατά τον σχεδιασμό Η ηλιακή ακτινοβολία (ένταση και διάρκεια ηλιοφάνειας) Η Θερμοκρασία του αέρα Η θερμοκρασία του εδάφους Ο άνεμος (ταχύτητα και διεύθυνση) Υγρασία (σχετική υγρασία) Βροχή κατακρημνίσεις (ύψος βροχής)

17 Το φαινόμενο της θερμικής νησίδας δημιουργείται σε αστικές περιοχές με έντονη δόμηση και ψηλά κτίρια άνω των 2 ορόφων. Με τον όρο θερμική αστική νησίδα ορίζεται η τάση των κέντρων των πόλεων να παρουσιάζουν υψηλότερες θερμοκρασίες αέρα σε σχέση με την ύπαιθρο που τις περιβάλλει. Συνήθως η διαφορά αυτή είναι πιο έντονη κατά τις νυχτερινές ώρες σε σχέση με την υπόλοιπη ημέρα. Επίσης εντονότερο εμφανίζεται φαινόμενο κατά τη διάρκεια του χειμώνα σε σχέση με το καλοκαίρι. Οι συνθήκες περιορισμένου ανέμου ή άπνοιας ευνοούν τη δημιουργία της θερμικής αστικής νησίδας. Η διαφορά της θερμοκρασίας εξαρτάται από τους παράγοντες-αίτια του φαινομένου και μπορεί να φτάσει ακόμα και τους 15 ο C

18 Πιο συγκεκριμένα ΑΙΤΙΕΣ και ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η φωτοχημική ομίχλη και η αστική ρύπανση εμποδίζουν την ακτινοβολία να διαφύγει στο διάστημα. Η γεωμετρία των κτιρίων και των αστικών δρόμων είναι υπαίτια για τον εγκλωβισμό μεγάλου μέρους της ενέργειας που απορροφούν αλλά και εκπέμπουν. Χρειάζεται λιγότερη θερμική ενέργεια για εξάτμιση της υγρασίας λόγω του αναγλύφου, η στράγγιση των όποιων υγρών στοιχείων γίνεται πιο γρήγορα και άμεσα γενικώς χαμηλής ταχύτητας άνεμοι σε αυτές τις περιοχές. Τα κτήρια αποθηκεύουν καλύτερα και γρηγορότερα τη θερμότητα και σε μεγάλη κλίμακα και έχουν λιγότερη απώλεια αυτής μετέπειτα. (κατάλληλα υλικά) Η ανθρωπογενής θερμότητα παράγεται από τη καύση ορυκτών καυσίμων όπως άνθρακας, λιγνίτης για εμπορική χρήση και μη, προσθέτουν περισσότερη θερμότητα κατά την απορρόφηση της στη Γη από τον ήλιο. Ασθενέστεροι άνεμοι στο αστικό περιβάλλον λόγω της μορφολογίας του [ψηλά κτήρια, εμποδισμός αερίων μαζών, έλλειψη πρασίνου) Η μείωση της ροής του αέρα στους δρόμους (λόγο ψηλών κτιρίων)

19 Τεχνικές βελτίωσης του φαινομένου

20 Η διαφορά θερμοκρασίας πόλης υπαίθρου μειώνεται συνήθως στους 1-2 βαθμούς ή και αντιστρέφεται. Αυτό παρατηρείτε κυρίως σε παραθαλάσσιες πόλεις με τροπικό κλίμα. Έτσι η θερμοκρασία στο κέντρο την πόλης από τον ήλιο και τις ανθρώπινες πηγές αυξάνεται, η πνοή της θαλάσσιας αύρας προς το κέντρο προκαλεί πτώση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος με αποτέλεσμα να έχουμε μια «νησίδα δροσιάς» Προσδιορισμός αστικής θερμικής νησίδας Υπολογίζεται με την μαθηματική σχέση: Δ. Θ.(π-υ) =Π /4,0 Α Όπου Δ. Θ.(π-υ) = η μέγιστη διάφορα θερμοκρασίας πόλης υπαίθρου σε βαθμούς C ή Κ Π = ο πληθυσμός της πόλης Α = η ταχύτητα του ανέμου έξω από την πόλη σε ύψος 10μ από το έδαφος. Σε m/s

21 Η κυκλοφορία του αέρα στο αστικό περιβάλλον είναι ένα ιδιαίτερα σύνθετο φαινόμενο. Καθώς ο άνεμος πνέει από τις γειτονικές αγροτικές περιοχές προς την πόλη, οφείλει να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες που συναντά. Οι κτηριακοί όγκοι εκτρέπουν τον άνεμο και διαχωρίζουν τον αέρα της αστικής ατμόσφαιρας σε 2 βασικές ζώνες : Αστικό οριακό στρώμα, το οποίο εκτείνεται πάνω από τις οροφές των κτηρίων και φτάνει μέχρι ένα ορισμένο ύψος στην ατμόσφαιρα, σχηματίζοντας ένα χώρο που θυμίζει λοφίο. Το σχήμα αυτού του λοφίου καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά των ανέμων, του αστικού ανάγλυφου και από τον όγκο της πόλης.

22 Η γεωμετρία των αστικών δρόμων είναι τέτοια, που συχνά τους αποδίδεται ο όρος «αστικό φαράγγι», ή «αστική χαράδρα» αφού προσεγγίζουν μορφολογικά, το φυσικό φαράγγι. Στρώμα αστικού θόλου, το οποίο αφορά τη ζώνη κίνησης και διαβίωσης των κατοίκων της πόλης, σε αυτό το χώρο εντάσσονται δρόμοι, υπαίθριοι χώροι και κτηριακοί όγκοι

23 ΑΣΤΙΚΗ ΧΑΡΑΔΡΑ Ένας βασικός παράγοντας στα κλιματολογικά δεδομένα είναι και ο άνεμος, σε ένταση και σε κατεύθυνση. Σε σχέση με την γωνία προσπτώσεων του ηλίου, του ανέμου, το είδος της ροής ταξινομείται σε τρεις μεγάλες κατηγορίες. 1. Ροή του ανέμου υπεράνω των κτιρίων με διεύθυνση παράλληλη με τον άξονα του δρόμου. Ροή του ανέμου υπεράνω των κτιρίων με διεύθυνση κάθετη προς τον άξονα του δρόμου. Ροή του ανέμου υπεράνω των κτιρίων με διεύθυνση η οποία σχηματίζει γωνία προς τον άξονα του δρόμου.

24 Στις πόλεις οι συμπαγείς όγκοι που διαμορφώνουν τις πλευρές οδικών αξόνων λειτουργεί με τον ίδιο μηχανισμό, έτσι η ένταση του ανέμου σε μεγάλους οδικούς άξονες είναι ισχυρή, ταυτόχρονα οι θερμοκρασίες που αναπτύσσουν οι κατακόρυφες όψεις των κτιρίων μεταβάλλουν την στρωμάτωση των θερμοκρασιών στους δρόμους που περιβάλλουν και διαφοροποιούν τα ανεμολογικά δεδομένα της περιοχής που βρίσκεται η πόλη. Η ροή του ανέμου ανάμεσα στο κτίρια χαρακτηρίζεται από την ελικοειδή κίνηση του αέρα κατά πλάτος του δρόμου και διαδίδεται ταυτόχρονα κατά μήκος του. Όταν το υ/π <0,7 για πανταχόθεν ελεύθερα κτίρια.

25

26

27 Δομικά στοιχεία του κτιριακού κελύφους ονομάζονται όλα τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται το εξωτερικό περίγραμμα (κέλυφος) ενός κτιρίου και διαχωρίζουν το εξωτερικό περιβάλλον από το εσωτερικό του κτιρίου. Τα δομικά στοιχεία χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τα αδιαφανή και τα διαφανή δομικά στοιχεία. Στα αδιαφανή δομικά στοιχεία ανήκουν οι τοιχοποιίες, τα δάπεδα, τα υποστυλώματα (κολώνες), οι δοκοί και οι επιστεγάσεις. Στα διαφανή δομικά στοιχεία ανήκουν τα υαλοστάσια ή κουφώματα του κτιρίου, τα οποία αποτελούνται από τα πλαίσια και τους υαλοπίνακες. Τα δομικά υλικά (επομένως και τα δομικά στοιχεία) παρουσιάζουν πολλές ιδιότητες. Όταν η ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει πάνω στα διάφορα σώματα, ένα ποσοστό της ανακλάται, ενώ το υπόλοιπο απορροφάται από τα σώματα και μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία αποθηκεύεται στη μάζα τους. Η θερμότητα αυτή θα μεταδοθεί σε άλλα γειτονικά σώματα ή στον αέρα με τρεις μηχανισμούς: με αγωγή, θερμική μετάβαση και ακτινοβολία.

28 Υλικά μεγάλης ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία, (ανοιχτόχρωμα υλικά) έχουμε μείωση της θερμοκρασίας των επιφανειών άρα και του αέρα του περιβάλλοντος. Υλικά υψηλής ανακλαστικότητας είναι αυτά με συντελεστή πάνω από 0,6 Υλικά με προηγμένα οπτικά χαρακτηριστικά, με ιδιαίτερη ανακλαστικότητα ονομάζονται ψυχρά υλικά Τα υπάρχοντα ψυχρά υλικά για κτίρια διακρίνονται σε τρείς κατηγορίες: τα χρώματα τις επικαλύψεις (ανοιχτοχρώμες βαφές ή αλουμινίου) Τις μεμβράνες οροφής καθώς (αδιάβροχα ευέλικτα και σκληρά υλικά ) Τα κεραμίδια και τις πλάκες (κεραμίδια με μεγάλη ανακλαστικότητα ) - θερμομονωτικά / ψυχρά χρώματα - ανακλαστικά επιχρίσματα - ειδικά χρωμάτων - ανακλαστικά φράγματα και μονωτικά υλικά

29 Συντελεστής Ανακλαστικότητας μιας επιφάνειας είναι το ποσοστό της προσπίπτουσας θερμικής ακτινοβολίας που ανακλάται. Ανακλαστικότητα είναι η ικανότητα της επιφάνειας να εκτρέπει/ανακλά μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας Η απορροφητικότητα μιας επιφάνειας είναι μεγάλη όταν απορροφά με ευκολία δεν ανακλά πίσω δηλαδή την προσπίπτουσα θερμική ακτινοβολία. Αν υποθέσουμε ότι και κάποιο μέρος της θερμικής ακτινοβολίας περνάει το σώμα και μεταδίδεται από πίσω του, τότε λογικά: ανακλώμενη + απορροφούμενη + μεταδιδόμενη θερμική ακτινοβολία=1

30

31 Το μικροκλίμα των αστικών υπαίθριων χώρων επηρεάζεται από τα υλικά δόμησης των κτηριακών όγκων που τους περιβάλλουν και από τα υλικά των επιστρώσεών τους. Στις αστικές περιοχές της Ελλάδας, αλλά και όλης της Ευρώπης, οι εξωτερικές επιφάνειες κτιρίων, δρόμων και υπαίθριων χώρων αποτελούνται κυρίως από υλικά μεγάλης θερμοχωρητικότητας και μικρής ανακλαστικότητας, όπως άσφαλτος, σκυρόδεμα, τούβλο και πέτρα. Τα υλικά αυτά λειτουργούν ως ημερήσια αποθήκη θερμότητας. Όσο πυκνότερη είναι η αστική δόμηση τόσο μεγαλύτερα είναι τα θερμικά φορτία που συσσωρεύει, και τόσο πιο δύσκολη είναι η διαφυγή στην ατμόσφαιρα της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπουν τη νύχτα τα υλικά Το χειμώνα το φαινόμενο αυτό είναι ήπιο και μπορεί να λειτουργήσει θετικά. Το καλοκαίρι τα θερμικά φορτία της επόμενης ημέρας προστίθενται σε αυτά της προηγούμενης, που δεν αποβλήθηκαν τη νύχτα που μεσολάβησε. Αυτό σημαίνει ότι, κάθε επόμενη ημέρα, τα θερμικά φορτία της πόλης αυξάνονται προοδευτικά Το φαινόμενο αυτό παρουσιάζει, στο ελληνικό κλίμα, διαρκή και έντονα αυξητική τάση, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται στον αστικό χώρο ακραία υψηλές θερμοκρασίες, εξαιρετικά δυσμενείς, που μπορεί να αποβούν και επικίνδυνες για τον αστικό πληθυσμό

32 Ο ρόλος των υλικών στην αύξηση της ανακλαστικότητας των πόλεων άρα στην μείωση της θερμοκρασίας τους είναι ασφαλώς καθοριστικός. Τα ψυχρά υλικά μπορούν να ταξινομηθούν σε δυο κατηγορίες. Η μια αφορά την ανάπτυξη υλικών που αφορούν το κέλυφος του κτηρίου, τα οποία είναι είτε επικαλύψεις, ψυχρές επικαλύψεις, δηλαδή, για το εξωτερικό των κτηρίων, μεμβράνες, κεραμίδια, μεταλλικές στέγες ή ασφαλτικά κεραμίδια ή υλικά τα οποία αφορούν στις επιφάνειες εξωτερικών χώρων, δηλαδή τσιμέντοπλακες, μάρμαρο, μωσαϊκό, πέτρα, άσφαλτος στους δρόμους κ.λπ Βλέπουμε στην (Εικ.8) δύο τσιμεντόπλακες οι οποίες έχουν επικαλυφθεί με γαλάζιο χρώμα, που φαινομενικά δείχνει ότι είναι ίδιο και στις δυο πλάκες. Το επάνω χρώμα, όμως, είναι κοινό χρώμα που κυκλοφορεί στην αγορά, ενώ το κάτω είναι ψυχρή επικάλυψη. Δίπλα φαίνεται η θερμική απεικόνιση σύμφωνα με την οποία οι κυανές αποχρώσεις αντιστοιχούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες ενώ οι κίτρινες σε υψηλότερες. Επίσης, βλέπουμε στην (Εικ.9) δείγματα μαύρου χρώματος, το οποίο είναι ένα χρώμα που αναπτύσσει πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Όμως, έχει αναπτυχθεί και σ' αυτήν την περίπτωση αντίστοιχη ψυχρή επικάλυψη η οποία είναι σημαντικά ψυχρότερη.

33 Όσον αφορά τις επιφάνειες του αστικού περιβάλλοντος, θα δείξω μια έρευνα που έχουμε πραγματοποιήσει σχετική με χρήση μαρμάρου. Στη μελέτη της περιοχής του Δημαρχείου Αθηνών (Εικ.12), βλέπουμε αριστερά τις εικόνες στο ορατό, δεξιά τις εικόνες με θερμοκάμερα, με θερμοφωτογραφία δηλαδή, όπου έχουμε και την θερμοκρασιακή απεικόνιση. Η θερμοκρασία του λευκού μαρμάρου είναι 30 ο C, ενώ της ασφάλτου η διπλάσια, δηλαδή 60 ο C. Η μελέτη αυτή έχει γίνει μία θερμή μέρα ενός θερινού μήνα. Βλέπουμε τη θερμοκρασία του κόκκινου κυβόλιθου η οποία είναι στους 61 ο C και του γκρι κυβόλιθου στους 60 ο C, οπότε αντιλαμβανόμαστε την όχι απλά πολύ σημαντική, αλλά τη δραματική διαφορά από τη χρήση κατάλληλων υλικών, όπως το μάρμαρο. Εδώ μπορούμε να δούμε την οροφή ενός κτηρίου. Στην επάνω φωτογραφία η οροφή έχει επικαλυφθεί με ένα συμβατικό υλικό (ασφαλτόπανο) το οποίο, όπως φαίνεται στη διπλανή θερμοφωτογραφία, έχει αναπτύξει πολύ υψηλότερη θερμοκρασία σχετικά με ένα ψυχρό υλικό, δηλαδή με μια επικάλυψη λευκού χρώματος στην οροφή

34 Ένα παράδειγμα ψυχρής οροφής είναι μια ταράτσα με επικάλυψη λευκού ελαστομερούς χρώματος με ανακλαστικότητα 85%, συντελεστή εκπομπής 90% και δείκτη ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία 107. Η θερμοκρασία αυτής της ταράτσας κάτω από τον ήλιο θα είναι 42 C. Συγκριτικά, μία συμβατική στέγη (γκρι τσιμέντο) με ανακλαστικότητα 20%, συντελεστή εκπομπής 90% και δείκτη ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία μόνο 19! Η θερμοκρασία αυτής της ταράτσας κάτω από τον ήλιο θα είναι 75 C. Η ηλιακή ακτινοβολία και να αποβάλλει υπό μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας, Το παραπάνω διάγραμμα παρουσιάζει σχηματικά την ηλιακή ακτινοβολία και τη θερμότητα που ανακλάται και εκπέμπεται αντίστοιχα, ανάλογα με την τελική επίστρωση της στέγης ενός κτηρίου. Είναι προφανές, ότι η θερμότητα που διαπερνά την στέγη καθορίζει τη θερμοκρασία που αναπτύσσεται στα δομικά στοιχεία του κτηρίου αλλά και στον εσωτερικό του χώρο.

35 Η βλάστηση στην πόλη δρα πολλαπλά, ανανεώνοντας οξυγόνο, συγκεντρώνοντας ρυπαντές, απορροφώντας σκόνη, μετριάζοντας θορύβους, παρέχοντας προστασία από ανέμους και βροχή, αμβλύνοντας ακραίες θερμοκρασίες, μειώνοντας ηχορύπανση, δίνοντας σκιά απαλλαγμένη από υπεριώδεις ακτινοβολίες, και βελτιώνοντας αισθητικά το αστικό τοπίο. Το αστικό πράσινο πρέπει να έχει επαρκή έκταση και κατάλληλη διασπορά στον οικιστικό ιστό, ώστε να είναι προσιτό ανά πάσα στιγμή από το σύνολο του πληθυσμού. Βέβαια το πράσινο της πόλης δεν συνίσταται μόνο από πάρκα, αλλά σε αυτό συμμετέχουν οι δεντροστοιχίες, τα άλση, το κινητό πράσινο, οι οροφόκηποι, τα μπαλκόνια (κάθετο πράσινο), ιδιωτικοί κήποι, και αρκετές φορές μέρος των περιαστικών δασών κ.ά.

36 Περιορισμός ατμοσφαιρικής ρύπανσης: Επιφάνεια φυλλώματος 25m2 μπορεί να καλύψει τις ανάγκες μιας ημέρας σε οξυγόνο για έναν άνθρωπο. Γενικά σε μια επιφάνεια πρασίνου ενός εκταρίου που περιλαμβάνει δένδρα, θάμνους και χλόη, αποδίδονται 600kg O2 σε 12 ώρες, ενώ δεσμεύονται 900kg CO2 (Αραβαντινός και Κοσμάκη, 1988). Ανάλογες ζώνες πρασίνου περιορίζουν κατά 45% τους αέριους ρυπαντές από οξείδια C, N και S, τους βασικότερους ρύπους που συναντάμε στα πολεοδομικά συγκροτήματα (McPherson et al., 1999). Μια επιφάνεια πρασίνου δημιουργεί ρεύματα αέρα που εξουδετερώνουν εν μέρει το φράγμα της θερμοκρασιακής αναστροφής που παγιδεύει τη ρύπανση

37 Επίδραση στις συνθήκες μικροκλίματος: Τα φύλλα των δένδρων συγκρατούν, αντανακλούν, απορροφούν και μεταβιβάζουν ηλιακή ακτινοβολία. Ένα δένδρο με επάρκεια νερού, διοχετεύει καθημερινά στην ατμόσφαιρα μέχρι 400L νερό με μορφή υδρατμών (Kramer and Kozlowski, 1979). Σε συνθήκες καύσωνα το κατάλληλο αστικό και περιαστικό πράσινο μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία μέχρι και 5 βαθμούς (McPherson et al., 1999). Εμπλουτισμός υδροφόρου ορίζοντα: Όταν δεν υπάρχει βλάστηση στις ακάλυπτες επιφάνειες, τα όμβρια ύδατα ρέουν ταχύτατα επιφανειακά ή μέσα από τους αποχετευτικούς αγωγούς και έτσι δεν ενισχύουν τους υδροφόρους ορίζοντες (Attore et al., 2000). Αντίθετα η ύπαρξη βλάστησης εξασφαλίζει τη σύνδεση με τους υδροφόρους ορίζοντες, ενώ μειώνονται τα νερά απορροής. Ένα μέρος της βροχόπτωσης συγκρατείται από τα φύλλα και ένα άλλο διεισδύει στο έδαφος, όπου ένα μέρος συγκρατείται από αυτό και ένα άλλο εμπλουτίζει τους υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες (Kuchelmeister, 2000)

38 Αντιανεμική προστασία: Δένδρα και θάμνοι μπορούν να ρυθμίζουν την κίνηση και την ταχύτητα του ανέμου δρώντας σαν εμπόδιο, εκτρέποντας ή ρυθμίζοντας την κατεύθυνση του. Το αποτέλεσμα και ο βαθμός ρύθμισης ποικίλει ανάλογα με τα είδη των δένδρων, το ύψος τους, τη μορφή τους, την πυκνότητα και συνοχή του φυλλώματος και την τρέχουσα διάταξη των δένδρων και θάμνων (Ντάφης, 1989, McPherson et al., 1999). Μείωση του θορύβου: Ζώνες πρασίνου απομονώνουν χώρους με σημαντική ηχορύπανση, όπως αυτοκινητόδρομοι, εργοστάσια, αυλές σχολείων, σιδηροδρομικές γραμμές. Κάθε τετραγωνικό μέτρο πρασίνου μειώνει το θόρυβο κατά 0,17 ντεσιμπέλ (Harris and Dines, 1998, Samara and Tsitsoni, 2010). Καταπολέμηση της σκόνης: Λόγω της επιβράδυνσης της ταχύτητας του ανέμου μέσα από τη βλάστηση, η αιωρούμενη στην ατμόσφαιρα σκόνη επικάθεται στα φύλλα από τα οποία ξεπλένεται κατόπιν με τη βροχή. Τα δένδρα μπορούν να συγκρατήσουν μέχρι και το 75% της ρύπανσης που προέρχεται από τη σκόνη και τον καπνό (Hodge, 1995)

39 Προστασία της βιοποικιλότητας: Το αστικό πράσινο παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της βιοποικιλότητας μέσα στο περιβάλλον της πόλης. Πολλές αστικές περιοχές με πάρκα, δενδροστοιχίες και κήπους καθώς και η ύπαρξη ρεμάτων, ποταμών αποτελούν καταφύγιο και ενδιαίτημα πολλών ειδών της πανίδας μιας περιοχής (McPherson et al., 1999, Tjallingii, 2000). Αισθητική βελτίωση: Η χρήση του πρασίνου στον πολεοδομικό και αρχιτεκτονικό σχεδιασμό βελτιώνει την αισθητική αντίληψη και την απόλαυση του αστικού τοπίου. Η κατάλληλη χρήση φυτικού υλικού καθώς και άλλων φυσικών στοιχείων (νερό, πέτρα, ξύλο) μπορεί να βοηθήσει στην αρμονική σχέση μεταξύ κατασκευών, ανθρώπων και φυσικού περιβάλλοντος (Hodge, 1995, Burden, 2006).

40 Το νερό και το πράσινο έχουν χαμηλή ανακλαστικότητα, με αποτέλεσμα να απορροφούν το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στις επιφάνειες. Το μέγεθος της επίδρασης του νερού στο μικροκλίμα καθορίζεται από την ταχύτητα του ανέμου στην περιοχή καθώς και από τις διαστάσεις της υδάτινης επιφάνειας. Ο μηχανισμός μέσω του οποίου το νερό συμβάλει στη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα είναι η εξάτμιση, η μετατροπή δηλαδή του υγρού σε αέριο μέσω της απαγωγής θερμότητας από τον περιβάλλοντα αέρα. Ταυτόχρονα, το νερό παρουσιάζει μικρότερη επιφανειακή θερμοκρασία από άλλα υλικά εδαφοκάλυψης, καθώς διαθέτει μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα και ανακλαστικότητα. Ενδεικτικά, κάποια από τα στοιχεία νερού που μπορούν να ενταχθούν σε μια αστική επέμβαση και να συμβάλουν στη βελτίωση του μικροκλίματος μιας περιοχής, είναι: Οριζόντιες επιφάνειες νερού-τεχνητές λίμνες Συντριβάνια, κατακόρυφες επιφάνειες νερού και πίδακες