ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ ΗΜΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ

Transcript

1 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ ΗΜΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ ΑΞΟΝΑΣ 2 ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΙ ΧΩΡΟΙ ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΠΛΑΤΕΙΑΣ ΗΜΑΡΧΕΙΟΥ Μάιος 17/2009 1/58

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΥΝΟΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΜΕΛΕΤΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΟΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΠΕ ΙΟ ΡΟΩΝ-ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ ΡΟΪΚΟΥ ΠΕ ΙΟΥ Μεθοδολογία προσοµοιώσεων-υπολογιστικό πεδίο Περιγραφή αρχικών συνθηκών Προσοµοίωση πεδίου θερµοκρασιών και αποτελέσµατα για την υφιστάµενη κατάσταση Προσοµοίωση κυκλοφορίας του αέρα και αποτελέσµατα πεδίου ροής για την υφιστάµενη κατάσταση ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΙΑΣΜΟΥ ΤΟΥ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΣΤΗΝ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΑΝΑΠΛΑΣΗΣ ΧΡΗΣΗ «ΨΥΧΡΩΝ ΥΛΙΚΩΝ» Περιγραφή των υλικών ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΑΣΙΝΟΥ ( ΕΝ ΡΟΦΥΤΕΥΣΗ) Περιγραφή της προτεινόµενης φύτευσης ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΨΥΧΡΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΤΑΣΕΩΝ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΠΕ ΙΟΥ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΙΑΣΜΟΥ ΤΟΥ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΣΤΗΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΛΕΤΗ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΝΕΣΗΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΩΝ /58

3 Σύνοψη Στην παρούσα έκθεση παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της µελέτης βιοκλιµατικού σχεδιασµού της πλατείας ηµαρχείου στην Κατερίνη. Η πλατεία ηµαρχείου της Κατερίνης επελέγη λόγω της υψηλής επισκεψιµότητάς της και επειδή γειτνιάζει µε το κτίριο του ηµαρχείου που εντάσσεται στον Άξονα 1. Η αξιολόγηση της υφιστάµενης κατάστασης πραγµατοποιήθηκε µε χρήση προηγµένων και αξιόπιστων υπολογιστικών εργαλείων µελέτης του θερµικού περιβάλλοντος σε εξωτερικούς χώρους. Για την υπάρχουσα κατάσταση η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα, όπως προέκυψε από την προσοµοίωση µε χρήση του µοντέλου PHOENICS για τη θερινή περίοδο, είναι 36 C. Σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα του υπολογιστικού µοντέλου οι τιµές της ταχύτητας του ανέµου στο ύψος των πεζών κυµαίνονται από m/sec και η µέση τιµή υπολογίζεται 0.8 m/sec. Για την υφιστάµενη κατάσταση ο βιοκλιµατικός δείκτης CP εµφανίζει ελάχιστη τιµή 0.1 και µέγιστη 1.1. Σε αυτό το διάστηµα τιµών το περιβάλλον χαρακτηρίζεται εξαιρετικά θερµό. Για τη βιοκλιµατική αναβάθµιση της εξεταζόµενης περιοχής του ήµου Κατερίνης, προτείνεται η χρήση «ψυχρών υλικών». Ως «ψυχρά υλικά», χαρακτηρίζονται τα υλικά µε υψηλές τιµές ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία και µεγάλο συντελεστή εκποµπής στο κοντινό υπέρυθρο. Ειδικότερα, η χρήση ψυχρών υλικών προτείνεται στις επιφάνειες των πλακών πεζοδροµίου στους εξεταζόµενους δρόµους. Η χρήση των υλικών αυτών βρίσκει ακόµη εφαρµογή στις επιφάνειες των κτιρίων(ψυχρά επιχρίσµατα) και του οδοστρώµατος, συµβάλλοντας σηµαντικά στην αντιµετώπιση του φαινοµένου της θερµικής νησίδας και στη βελτίωση του µικροκλίµατος της περιοχής. Η προτεινόµενη διαµόρφωση περιλαµβάνει επίσης την ενίσχυση του πρασίνου (δενδροφύτευση). Η οργάνωση ενός νέου συστήµατος φύτευσης θα συµβάλλει στην αναβάθµιση του δηµόσιου χώρου έτσι ώστε να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των κατοίκων της Κατερίνης µε αειφόρο και βιώσιµο τρόπο. Η παρουσία πρασίνου στην πλατεία είναι µηδαµινή σε σχέση µε τις σκληρές επιφάνειες. Προτείνεται η αύξηση του πρασίνου µε σηµαντικά οφέλη. Ο δροσισµός και ο αερισµός της πλατείας θα βελτιωθούν αισθητά από µια τέτοια επέµβαση. Θα δηµιουργηθούν ευνοϊκές συνθήκες για την παραµονή στην πλατεία. Οι επιφάνειες πρασίνου θα απορροφούν ικανές ποσότητες όµβριων υδάτων και θα συµβάλουν στην ορθολογική διαχείριση τους. 3/58

4 Η βλάστηση, ο σκιασµός και η µείωση της ανθρωπογενούς θερµότητας, συµβάλλουν σηµαντικά στην τροποποίηση του µικροκλίµατος και συνεπώς στην επίτευξη των συνθηκών θερµικής άνεσης στην περιοχή µελέτης. Η κλιµατική αξιολόγηση της πρότασης ανάπλασης στην ευρύτερη περιοχή της Πλατείας ηµαρχείου, έδειξε ότι η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα είναι 32.1 C ενώ η ελάχιστη 31.4 C. Επιτυγχάνεται δηλαδή µείωση της θερµοκρασίας του αέρα που κυµαίνεται χωρικά στους 3-4 C. Για την προτεινόµενη κατάσταση ο δείκτης CP εµφανίζει ελάχιστη τιµή 2.0 και µέγιστη 2.7. Σε αυτό το διάστηµα τιµών το περιβάλλον χαρακτηρίζεται πολύ θερµό. Η µείωση της θερµοκρασίας του αέρα συντελεί καθοριστικά στη βελτίωση των επιπέδων της θερµικής άνεσης (βελτίωση των βιοκλιµατικών συνθηκών σε ποσοστό 75%). Από τα παραπάνω, προκύπτει ότι τα υλικά που χρησιµοποιούνται στο αστικό περιβάλλον, περιλαµβανοµένων των υλικών των κτηρίων, καθώς και η βλάστηση, ο σκιασµός και η µείωση της ανθρωπογενούς θερµότητας, παίζουν καθοριστικό ρόλο τροποποιώντας σηµαντικά το µικροκλίµα και συνεπώς τις συνθήκες θερµικής άνεσης. 1. Εισαγωγή Μία βασική απαίτηση για τον µικρό-κλιµατικά προσανατολισµένο σχεδιασµό αστικών περιοχών, συµπεριλαµβανοµένου του σχεδιασµού των περιοχών πρασίνου είναι η αξιολόγηση των παραµέτρων που επηρεάζουν τη θερµική άνεση σε εξωτερικούς χώρους. Οι µικροκλιµατικές παράµετροι είναι κεντρικής σηµασίας για τις δραστηριότητες που λαµβάνουν χώρα στην περιοχή και σε µεγάλο βαθµό καθορίζουν τη χρήση των χώρων αυτών. Η παρούσα τεχνική µελέτη αναφέρεται στην αξιολόγηση του µικροκλίµατος της πλατείας µε εφαρµογή προηγµένων θεωρητικών µοντέλων υπολογιστικής ρευστοδυναµικής CFD. Η χρήση αριθµητικών µοντέλων ικανών να απεικονίσουν φυσικές και χηµικές διεργασίες στην ατµόσφαιρα σε διάφορες κλίµακες έχει γίνει αναγκαία τα τελευταία χρόνια. Ιδιαίτερα σε µικρή κλίµακα, (2 mm 1 km), σε αστικές περιοχές, όπου η ροή του ανέµου, τα χαρακτηριστικά της τύρβης και οι µετεωρολογικοί παράγοντες (θερµοκρασία, υγρασία κ.α) επηρεάζονται από την ύπαρξη κτιρίων, η χρήση υπολογιστικών µοντέλων προσφέρει πολύτιµες πληροφορίες. 4/58

5 Σκοπός της παρούσας µελέτης είναι η αξιολόγηση του πεδίου ροής του ανέµου και τη θερµοκρασίας στην ευρύτερη περιοχή της Πλατείας ηµαρχείου (µε το υπολογιστικό µοντέλο PHOENICS) και η διερεύνηση της θερµικής άνεσης στους χώρους της προτεινόµενης ανάπλασης. Στις επόµενες παραγράφους αναλύονται οι επικρατούσες βιοκλιµατικές συνθήκες κυρίως κατά τη διάρκεια του θέρους για την υφιστάµενη κατάσταση και υπολογίζεται και αναλύεται η συµβολή των προτεινόµενων κλιµατικών και αρχιτεκτονικών παρεµβάσεων στη βελτίωση του µικροκλίµατος στην περιοχή. 2. Περιγραφή του κοινόχρηστου χώρου Η πλατεία ηµαρχείου του ήµου Κατερίνης αποτελεί έναν εµβληµατικό µε ιδιαίτερη σηµασία χώρο στο κέντρο της πόλης. Η κινητικότητα που παρατηρείται σε αυτή και ο ρόλος της σε σχέση µε την πόλη καθιστούν αναγκαία την αναβάθµιση της και τη βελτίωση των συνθηκών σε αυτή στα πλαίσια µιας ολοκληρωµένης διαχείρισης και ανάδειξης του χώρου. Για την ανάδειξη της πλατείας σηµαντικό ρόλο παίζει η ποιότητα των φυτεύσεων, ώστε να διαµορφωθεί ένα εύρωστο οικοσύστηµα µε ποικιλία φυτών και δέντρων που θα συµβάλλουν στην αναβάθµιση του χώρου σύµφωνα µε τις αρχές της αειφόρου ανάπτυξης. Η συγκεκριµένη πλατεία είναι υψηλής επισκεψιµότητας, γειτνιάζει µε το κτίριο του ηµαρχείου (Άξονας 1) και συγκεντρώνει πλήθος καταστηµάτων. Επίσης όπως φαίνεται και στο παρακάτω σχήµα περιβάλλεται από κτίρια. Εικόνα 1 Η πλατεία ηµαρχείου 5/58

6 Εικόνα 2 Η πλατεία στο GOOGLE EARTH 3. Μελέτη υφιστάµενης κατάστασης Η πρώτη φάση του έργου αναφέρεται στην αξιολόγηση των βιοκλιµατικών συνθηκών για την υπάρχουσα κατάσταση µε µελέτη του πεδίου ροής του ανέµου και της χωρικής κατανοµής της θερµοκρασίας. Επιπλέον πραγµατοποιείται µελέτη ηλιασµού και περιγραφή των οπτικών και θερµικών χαρακτηριστικών του υφιστάµενου αστικού περιβάλλοντος στην περιοχή και περιµετρικά αυτής. Στην πλατεία ηµαρχείου απαντώνται πολλά τετραγωνικά µέτρα σκληρής επιφάνειας και σηµειακά ελάχιστες φυτεύσεις σε κακή κατάσταση. Η πλατεία αποτελεί σηµαντικό κυκλοφοριακό κόµβο για την πόλη και επιβαρύνεται µε τη ρύπανση και το θόρυβο των τροχοφόρων. Οι περιµετρικοί δρόµοι που την ορίζουν την αποκόπτουν από τον υπόλοιπο αστικό ιστό και την εµποδίζουν να ενταχθεί ουσιαστικά σε αυτόν. Η έλλειψη φύτευσης και επαρκούς σκιασµού δυσχεραίνουν την παραµονή στην πλατεία, την µετατρέπουν σε ένα απλό πέρασµα για τους διερχόµενους πεζούς και της στερούν το ρόλο µιας κεντρικής πλατείας ως χώρο κατάλληλο να φιλοξενήσει δραστηριότητες της συλλογικής ζωής. 6/58

7 3.1 Οπτικά και θερµικά χαρακτηριστικά του κοινόχρηστου χώρου Τα οπτικά και θερµικά χαρακτηριστικά των υλικών στην ευρύτερη περιοχή της πλατείας, δίνονται στον πίνακα που ακολουθεί. Υλικό Συντελεστής Συντελεστής Επιφανειακή ανάκλασης εκποµπής θερµοκρασία (απόλυτες µέγιστες τιµές) Άσφαλτος C Τσιµέντο C Κυβόλιθος C έντρα C Γρασίδι C Τούβλο / πέτρα C 7/58

8 Νερό C Λευκή βαφή C Έγχρωµη βαφή C 8/58

9 3.2 Πεδίο ροών-προσοµοιώσεις ροϊκού πεδίου Η χρήση αριθµητικών µοντέλων ικανών να απεικονίσουν φυσικές και χηµικές διεργασίες στην ατµόσφαιρα σε διάφορες κλίµακες έχει γίνει αναγκαία τα τελευταία χρόνια. Ιδιαίτερα σε µικρή κλίµακα, (2mm 1 km), σε αστικές περιοχές, όπου η ροή του ανέµου, τα χαρακτηριστικά της τύρβης και οι µετεωρολογικοί παράγοντες (θερµοκρασία, υγρασία κ.τ.λ) επηρεάζονται από την ύπαρξη κτηρίων, η χρήση υπολογιστικών µοντέλων προσφέρει πολύτιµες πληροφορίες. Στο πρώτο µέρος παρουσιάζονται οι επικρατούσες βιοκλιµατικές συνθήκες κατά τη διάρκεια του θέρους µε δεδοµένα εισόδου τις µέσες µέγιστες κλιµατικές τιµές για την υπάρχουσα κατάσταση ενώ στο δεύτερο µέρος υπολογίζεται και αναλύεται η συµβολή των προτεινόµενων κλιµατικών και αρχιτεκτονικών παρεµβάσεων στη βελτίωση του µικροκλίµατος στην πλατεία. 9/58

10 3.2.1 Μεθοδολογία προσοµοιώσεων-υπολογιστικό πεδίο Πριν την κατασκευή του υπολογιστικού πεδίου έγινε σχεδιασµός της περιοχής στο µοντέλο προσοµοίωσης. Η απεικόνιση της περιοχής είναι τρισδιάστατη συνεπώς και το πεδίο κατασκευάστηκε µε την ίδια λογική. Για τις ανάγκες του µοντέλου έπρεπε να τηρηθεί απόσταση τουλάχιστον 6Υ, 8Υ και 5Υ από την είσοδο (inlet), την έξοδο (outlet) και τα πλευρικά όρια (lateral boundaries) του υπολογιστικού πεδίου ώστε να προλάβει να σταθεροποιηθεί η εισερχόµενη ροή και να µην παρατηρηθούν φαινόµενα ανάκλασης (reflection) του ανέµου που φτάνει στα όρια και κατόπιν επιστρέφει πίσω στο υπολογιστικό πεδίο. 10/58

11 Εικόνα 3 Γεωµετρικό πλέγµα υπολογιστικού πεδίου PHOENICS της πλατείας Για τον προσδιορισµό της αναµενόµενης µικροκλιµατικής κατάστασης, προσοµοιώθηκε το ροϊκό πεδίο του ανέµου (δηλαδή η ταχύτητα και η θερµοκρασία του αέρα) στις δύο περιοχές. Συγκεκριµένα, έγιναν οι εξής προσοµοιώσεις: 1. Του πεδίου ταχυτήτων του ανέµου για την καλοκαιρινή περίοδο µε άνεµο ταχύτητας 2m/sec και θερµοκρασία περιβάλλοντος 33 C και επιφανειακή θερµοκρασία όπως υπολογίσθηκε για την υπάρχουσα κατάσταση από προγράµµατα θερµικού ισοζυγίου, (περίπου 45 C) 2. Του πεδίου θερµοκρασιών για την καλοκαιρινή περίοδο µε άνεµο ταχύτητας 2m/sec και θερµοκρασία περιβάλλοντος 33 C και επιφανειακή θερµοκρασία όπως υπολογίσθηκε για την υπάρχουσα κατάσταση από προγράµµατα θερµικού ισοζυγίου, (περίπου 45 C) Περιγραφή αρχικών συνθηκών Οι αρχικές οριακές συνθήκες για το υπολογιστικό µοντέλο PHOENICS έχουν ως εξής: Είσοδος (inlet boundary): Στην είσοδο (από όπου έρχεται η εισερχόµενη ροή) όλες οι τιµές των µεταβλητών είναι γνωστές. Η αρχική ταχύτητα του ανέµου είναι 1.0 m/s. Η κατατοµή της οριζόντιας ταχύτητας ακολουθεί τον νόµο U(z) = Ur(z/zr)α. Όπου z το ύψος από την επιφάνεια, Ur η ταχύτητα αναφοράς, zr το ύψος αναφοράς και α σταθερά της θερµικής διαστρωµάτωσης του ανέµου. Για τις ανάγκες της παρούσας µελέτης: α=0.45, zr=1.5m και Ur=2.0 m/s. Η τυρβώδης κινητική ενέργεια και ο ρυθµός διασποράς της ακολουθούν θεωρητικούς νόµους όπου: k=3/2(urti)2 και ε=c3/4µ k3/4/l. Το Ti αντιπροσωπεύει την ένταση της τύρβης και είναι 10% σύµφωνα µε τη θεωρία και l = 0.07L όπου L είναι ένα χαρακτηριστικό µήκος. Τέλος η θερµοκρασία περιβάλλοντος ορίστηκαν στους 32 βαθµούς Κελσίου, της ασφάλτου στους 45 βαθµούς Κελσίου και των κτιρίων στους 29 βαθµούς Κελσίου. Έξοδος (outlet boundary): Στο όριο αυτό οι τιµές των µεταβλητών δεν είναι γνωστές και θεωρείται ότι οι τιµές αυτών που είναι κάθετες στην επιφάνεια εξόδου δεν αλλάζουν (zero gradient). 11/58

12 Πλευρικά όρια (lateral boundaries): Τα πλευρικά όρια θεωρούνται επίπεδα συµµετρίας (symmetry planes) όπου υπάρχει µηδενική κάθετη ταχύτητα και µηδενική αλλαγή στις τιµές των µεταβλητών κάθετων στην επιφάνεια του ορίου (zero gradient). Επίσης και η οροφή του υπολογιστικού πεδίου θεωρείται επίπεδο συµµετρίας Προσοµοίωση πεδίου θερµοκρασιών και αποτελέσµατα για την υφιστάµενη κατάσταση Η κατανόηση της υπάρχουσας κατάστασης είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την αξιολόγηση του προτεινόµενου σχεδιασµού. Οι επιτόπιες µετρήσεις προσφέρουν ασφαλή και σηµαντική πληροφόρηση όµως εξαρτώνται από την χρονική εποχή που πραγµατοποιούνται. Για την πλήρη κατανόηση του θερµικού καθεστώτος χρειάζεται ο συνδυασµός των µετρήσεων και προσοµοιώσεων. Στα σχήµατα που ακολουθούν περιγράφεται το πεδίο των θερµοκρασιών για το χρονικό διάστηµα της µελέτης. Τα αποτελέσµατα απεικονίζονται γραφικά µε τη µορφή χωρικών κατανοµών και η κλίµακα χρωµάτων αντιστοιχεί σε ανάλογη κλίµακα τιµών. 12/58

13 Εικόνα 4 Κατανοµή θερµοκρασιών στην πλατεία στην υφιστάµενη κατάσταση (ύψος 1.5m) Για την υπάρχουσα κατάσταση η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα, όπως προέκυψε από την προσοµοίωση µε χρήση του µοντέλου PHOENICS για τη θερινή περίοδο, είναι 36.3 C ενώ η ελάχιστη 34.4 C (µέση τιµή 35.2 C). Στον πίνακα που ακολουθεί δίνονται οι τιµές της θερµοκρασίας του αέρα σε ενδεικτικά επιλεγµένα σηµεία στην πλατεία ηµαρχείου και σε ύψος 1.5m. 13/58

14 α/α Θερµοκρασία αέρα C /58

15 Εικόνα 5 Κατανοµή θερµοκρασιών στην πλατεία στην υφιστάµενη κατάσταση (ύψος 1.5m) 15/58

16 Εικόνα 6 Κατανοµή των θερµοκρασιών στην πλατεία στην υφιστάµενη κατάσταση (ύψος 1.5m) 16/58

17 3.2.4 Προσοµοίωση κυκλοφορίας του αέρα και αποτελέσµατα πεδίου ροής για την υφιστάµενη κατάσταση Η αξιολόγηση του πεδίου ροής του ανέµου στο επίπεδο των πεζών (1.5m πάνω από το έδαφος), πραγµατοποιήθηκε µε το µοντέλο προσοµοίωσης PHOENICS. Ο άνεµος αποτελεί βασικό µετεωρολογικό στοιχείο και χαρακτηρίζει το µικρό-κλίµα µιας περιοχής. Εξοµαλύνει µε µεταφορά τις διαφορές στη θερµοκρασία ή την υγρασία, αποµακρύνει θερµότητα από τους ανθρώπους και τα κτίρια και επηρεάζει σηµαντικά το ενεργειακό ισοζύγιο. Όταν η ταχύτητα του ανέµου αυξάνεται, η µεταφορά θερµότητας είναι πιο ισχυρή και κατά συνέπεια µεταβάλλονται οι συνθήκες θερµικής άνεσης των ανθρώπων στους εξωτερικούς χώρους. Το πεδίο ροής του ανέµου (ένταση και διεύθυνση), που προκαλείται από τα παγκόσµια καιρικά συστήµατα, επηρεάζεται από την τυπολογία του τοπίου σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο. Κατά συνέπεια τα τοπικά ανεµολογικά στοιχεία είναι σηµαντικά για την αξιολόγηση των συνθηκών ανέµου σε ανοιχτούς χώρους. Η τοπογραφία της περιοχής περιλαµβάνεται στο µοντέλο CFD ώστε να εκτιµηθεί η επίδραση των κτηριακών δοµών στην κυκλοφορία του αέρα.τα κτίρια ελαττώνουν την ταχύτητα του ανέµου στην κατεύθυνση της ροής, αλλά πάνω από την κορυφή των εµποδίων υπάρχει επιτάχυνση της ροής. Οι χαµηλότερες τιµές της έντασης του ανέµου εµφανίζονται στην υπήνεµη πλευρά των κτηρίων. Οι υψηλότερες τιµές παρουσιάζονται στα σηµεία όπου η ροή είναι ανεµπόδιστη. Στις διασταυρώσεις δρόµων, η ροή του αέρα καναλίζεται, διαχέεται, ανακλάται, µετατοπίζεται, επιταχύνεται, παραµένει στάσιµη ή επανακυκλώνεται. Οι τιµές της ταχύτητας του ανέµου στο ύψος των πεζών κατά µήκος της Πλατείας ηµαρχείου κυµαίνονται από m/sec και η µέση τιµή στην ευρύτερη περιοχή υπολογίζεται 0.8 m/sec. Αναλυτικά το πεδίο ροής του ανέµου στα σχήµατα που ακολουθούν. Εικόνα 7 Πεδίο ταχυτήτων του αέρα στην υφιστάµενη κατάσταση (ύψος 1.5) 17/58

18 Εικόνα 8 Κατανοµή ταχυτήτων στην πλατεία 18/58

19 Εικόνα 9 Πεδίο ταχυτήτων του αέρα στην υφιστάµενη κατάσταση (ύψος 1.5m) 19/58

20 3.3 Μελέτη ηλιασµού του κοινόχρηστου χώρου στην υφιστάµενη κατάσταση Για την εκτίµηση των επιπέδων σκίασης έγιναν υπολογισµοί του σκιασµού από τα γειτνιάζοντα κτίρια και την υφιστάµενη φύτευση για τις παρακάτω χρονικές περιόδους: 21η Ιουνίου και για τις ώρες 09:00,12:00,18:00 21η Σεπτεµβρίου και για τις ώρες 09:00,12:00,17:00 21η εκεµβρίου και για τις ώρες 09:00,12:00,16:00 Τα αποτελέσµατα απεικονίζονται στα σχήµατα που ακολουθούν όπου φαίνεται και το αντίστοιχο ηλιακό διάγραµµα. Οι υπολογισµοί έγιναν για τοπικό χρόνο και λαµβάνοντας υπόψη την διόρθωση για τη «θερινή» ώρα. Όπως προκύπτει, η δυνατότητα σκιασµού των εξωτερικών χώρων της πλατείας ηµαρχείου είναι µικρή. Για τη βελτίωση του µικροκλίµατος του εξωτερικού περιβάλλοντος προτείνεται η εκτεταµένη φύτευση. 20/58

21 Σχήµα 1 Ανάλυση σκίασης στην πλατεία, 21η Ιουνίου, 09:00 21/58

24 Σχήµα 4 Ανάλυση σκίασης στην πλατεία, 21η Σεπτεµβρίου, 9:00 24/58

27 Σχήµα 7Ανάλυση σκίασης στην πλατεία, 21η εκεµβρίου, 09:00 27/58

28 Σχήµα 8 Ανάλυση σκίασης στην πλατεία, 21η εκεµβρίου, 12:00 28/58

29 Σχήµα 9 Ανάλυση σκίασης στην πλατεία, 21η εκεµβρίου, 16:00 29/58

30 4. Προτάσεις ανάπλασης Για τη βιοκλιµατική αναβάθµιση της εξεταζόµενης περιοχής του ήµου Κατερίνης, προτείνονται οι εξής παρεµβάσεις: 4.1 Χρήση «ψυχρών υλικών» Περιγραφή των υλικών Ως «ψυχρά υλικά», χαρακτηρίζονται τα υλικά µε υψηλές τιµές ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία και µεγάλο συντελεστή εκποµπής στο κοντινό υπέρυθρο. Ειδικότερα, η χρήση ψυχρών υλικών προτείνεται τόσο στις επιφάνειες των πλακών πεζοδροµίου στους εξεταζόµενους δρόµους. Η χρήση των υλικών αυτών βρίσκει ακόµη εφαρµογή στις επιφάνειες των κτιρίων (ψυχρά επιχρίσµατα) και του οδοστρώµατος, συµβάλλοντας σηµαντικά στην αντιµετώπιση του φαινοµένου της θερµικής νησίδας και στη βελτίωση του µικροκλίµατος της περιοχής. Στα κτίρια µε ελεύθερη οροφή στην οποία δεν υπάρχει επικάλυψη από ανακλαστικό υλικό, προτείνεται ο χρωµατισµός µε ανακλαστική βαφή, κατά προτίµηση λευκού χρώµατος που να παρουσιάζει συντελεστή ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία τουλάχιστον 0.87 και συντελεστή εκποµπής τουλάχιστον 0.8. Επίσης προτείνεται οι εξωτερικοί χρωµατισµοί στα κατακόρυφα τµήµατα των κτιρίων να γίνονται µε χρήση πιστοποιηµένων ψυχρών έγχρωµων ή λευκών βαφών. 4.2 Ενίσχυση του πρασίνου (δενδροφύτευση). ύο βασικές επιδράσεις της βλάστησης στην τροποποίηση του µικροκλίµατος είναι η µείωση της ηλιακής ακτινοβολίας (η πλειοψηφία των φυλλοβόλων δέντρων έχουν πολύ χαµηλή διαπερατότητα στην ολική ηλιακή ακτινοβολία το καλοκαίρι, 2-5%) και η διατήρηση της επιφανειακής θερµοκρασίας των φυλλωµάτων κοντά στη θερµοκρασία του αέρα. Οι πράσινοι χώροι προσφέρουν φυσική σκίαση ικανή να µειώσει όπως παρατηρήθηκε εκτενώς την επιφανειακή θερµοκρασία διαφορετικών υλικών έως και 10 C. Τα µαλακά στοιχεία του χώρου όπως αποκαλούνται τα φυτά 30/58

31 4.2.1 Περιγραφή της προτεινόµενης φύτευσης Η οργάνωση ενός νέου συστήµατος φύτευσης θα συµβάλλει στην αναβάθµιση του δηµόσιου χώρου έτσι ώστε να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των κατοίκων της Κατερίνης µε αειφόρο και βιώσιµο τρόπο. Η παρουσία πρασίνου στην πλατεία είναι µηδαµινή σε σχέση µε τις σκληρές επιφάνειες. Προτείνεται η αύξηση του πρασίνου µε σηµαντικά οφέλη. Ο δροσισµός και ο αερισµός της πλατείας θα βελτιωθούν αισθητά από µια τέτοια χειρονοµία. Θα δηµιουργηθούν ευνοϊκές συνθήκες για την παραµονή στην πλατεία. Οι επιφάνειες πρασίνου θα απορροφούν ικανές ποσότητες όµβριων υδάτων και θα συµβάλουν στην ορθολογική διαχείριση τους. Η αναβάθµιση της πλατείας εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από το είδος του φυτικού υλικού που θα επιλεγεί. Η επιλογή των δένδρων που θα φυτευτούν θα συµβάλλει στη δηµιουργία ενός χαµηλού σε υδατικές απαιτήσεις οικοσυστήµατος µε ενδιαφέρουσα βιοποικιλότητα ώστε να εξασφαλιστεί η βιωσιµότητα και η ανάπτυξή του. Η άκαρπη µουριά (Morus alba) αποτελεί άριστη επιλογή επειδή είναι ανθεκτική στην ατµοσφαιρική ρύπανση και δεν παρουσιάζει σηµαντικές απαιτήσεις σε επίπεδο συντήρησης. Από άποψη µορφολογίας η µουριά έχει ψηλό κορµό άρα δεν εµποδίζει την κίνηση γύρω από αυτή, µπορεί να φυτευτεί και σε στενά σηµεία χωρίς να δυσκολεύει τη διέλευση. Ανήκει στην κατηγορία των φυλλοβόλων δέντρων που παρουσιάζουν έντονες εναλλαγές κατά τη διάρκεια του χρόνου γεγονός που δηµιουργεί ενδιαφέρουσα εικόνα κάθε εποχή. Η φλαµουριά (Tilia europea) προσφέρεται επίσης σαν επιλογή για τη φύτευση σε δηµόσιους χώρους ειδικά σε περιοχές που παρουσιάζονται χαµηλές θερµοκρασίες κατά τη διάρκεια του χρόνου. Το είδος αυτό δε χρειάζεται ιδιαίτερη φροντίδα, είναι ανθεκτική στις συνθήκες µιας πόλης και αποτελεί δέντρο µε ιδιαίτερη καλλωπιστική αξία. Κατάλληλη επιλογή είναι ο Πλάτανος Platanus acerifolia, Platanus orientalis. Η ιπποκαστανιά (Aesculus hippocastanum) είναι είδος επίσης κατάλληλο για το κλίµα της Κατερίνης και την πλατεία δηµαρχείου. Είναι δέντρο φυλλοβόλο και φτάνει τα 20m ύψος, είναι πολύ ανθεκτικό στο ψύχος. Κατάλληλα είδη για τη δενδροφύτευση της πλατείας είναι επίσης η κουτσουπιά (Cercis siliquatrum) και η καλλωπιστική δαµασκηνιά (Prunus cerasifera). Τα νέα δέντρα θα ενταχθούν σηµαντικά µε τη δηµιουργία υποορόφων φύτευσης από φυτικές ποικιλίες συµβατές µε τα αντίστοιχα δένδρα, και θα βελτιωθεί η συνολική εικόνα του χώρου. 31/58

32 Προτείνονται για τη δηµιουργία υποορόφων ποικιλίες από θάµνους χαµηλής, µεσαίας και µεγάλης ανάπτυξης όπως: Η µυρτιά (Μyrtus communis) είναι αειθαλής θάµνος µεσαίας ανάπτυξης εξαιρετικά ανθεκτική στις συνθήκες της πόλης. Ο ελαίαγνος (Elaeagnus x ebbingei, Elaeagnus pungens), ποικιλία πολύ ανθεκτική στην ατµοσφαιρική ρύπανση µε φύλλα έντονου κίτρινου χρώµατος. Το βιβούρνο (Viburnum tinus) θάµνος ιδιαίτερα καλλωπιστικής αξίας και µε µεγάλη αντοχή στις δύσµενεις συνθήκες. Η πικροδάφνη (Nerium oleander), ο κόρνος (Cornus alba) και ο ράµνος (Rhamnus alaternus) έχουν αντίστοιχες ιδιότητες µε τα παραπάνω. Εκτός από την επιλογή του φυτικού υλικού απαιτείται κατάλληλη υποδοµή, ώστε τα δέντρα να αναπτυχθούν στις συγκεκριµένες αστικές συνθήκες. Οι χώροι υποδοχής των δέντρων (λάκκοι) πρέπει να έχουν οριζόντια επιφάνεια τουλάχιστον 1m2 και χωρητικότητα τουλάχιστον 1m3 για τη σωστή ανάπτυξη του ριζικού συστήµατος των δέντρων. Η πλήρωση τους γίνεται µε κατάλληλο κηπαίο χώµα εµπλουτισµένο µε οργανικά στοιχεία. Προτείνεται επίσης η χρήση ειδικού συστήµατος για τον έλεγχο της ανάπτυξης του ριζικού συστήµατος των δέντρων µε στόχο την προστασία των πλακόστρωτων επιφανειών. Θα πρέπει να γίνει εγκατάσταση ενός αυτοµατοποιηµένου συστήµατος άρδευσης που θα καλύπτει τις υδατικές ανάγκες του χώρου όταν αυτό απαιτείται και θα εµποδίζει την αλόγιστη κατανάλωση του νερού. Το αρδευτικό πρόγραµµα θα ρυθµίζεται σύµφωνα µε τις υδατικές ανάγκες του κάθε φυτικού είδους και βάση των εποχικών αλλαγών για την µείωση στο ελάχιστο των πιθανών απωλειών. Eίναι απαραίτητη η κατάρτιση ενός οργανωµένου προγράµµατος συντήρησης, το οποίο θα περιγράφει αναλυτικά όλες τις συµπληρωµατικές εργασίες που θα εξασφαλίσουν τη βιωσιµότητα και την σωστή ανάπτυξη του πρασίνου. Η ουσιαστική παρουσία πράσινου και όχι η σηµειακή και αποσπασµατική εµφάνιση του θα δηµιουργήσουν ένα χώρο βιώσιµο σύµφωνα µε τις αρχές της αειφόρου ανάπτυξης και οργανικά ενταγµένο στη ζωή της πόλης. 5. Προδιαγραφές προτεινόµενων υλικών 5.1 Προδιαγραφές ψυχρών υλικών Τα υλικά των πεζοδροµίων που τοποθετούνται σε περιοχές µε ανεπαρκή σκίαση, συνίσταται να παρουσιάζουν τις ακόλουθες προδιαγραφές σχετικά µε τα οπτικά χαρακτηριστικά τους: 32/58

33 Αρχική τιµή ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία υψηλότερη ή ίση µε 0.65 Συντελεστή εκποµπής µεγαλύτερο ή ίσο µε 0.8 Να διατηρούν ανακλαστικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία, τρία έτη µετά από την εγκατάσταση και υπό κανονικές συνθήκες, µεγαλύτερη ή ίση µε 0.5 Το οπτικά χαρακτηριστικά των υλικών πρέπει να πιστοποιηθούν από εξειδικευµένα εργαστήρια Μπορεί να είναι φυσικά ή τεχνητά. Σε περίπτωση που χρησιµοποιούνται τα τεχνητά υλικά, συστήνεται να ακολουθούν τις διεθνείς προδιαγραφές Energy star. Σε περίπτωση που χρησιµοποιούνται τα τεχνητά υλικά, η χρωστική ουσία που χρησιµοποιείται πρέπει να είναι ψυχρή και πρέπει να παρουσιάζει τουλάχιστον υψηλή ανακλαστικότητα στο υπέρυθρο ηλιακό φάσµα. Για παράδειγµα, το ηλιακό φάσµα των ψυχρών και των συµβατικών χρωστικών ουσιών δίνεται µε έναν συγκριτικό τρόπο στο σχήµα που ακολουθεί. Στις εφαρµογές µε ψυχρά επιχρίσµατα στα πεζοδρόµια, η µέγιστη επιφανειακή θερµοκρασία του ανοιχτόχρωµου υλικού οφείλει να είναι τουλάχιστον 3 C χαµηλότερη από αυτή των συµβατικών χρωστικών ουσιών, και τουλάχιστον 6 C για τα σκουρόχρωµα υλικά. Αυτό πρέπει να πιστοποιηθεί από ένα εξειδικευµένο εργαστήριο. Για παράδειγµα, η διαφορά στην επιφανειακή θερµοκρασία ψυχρών και συµβατικών υλικών πεζοδροµίων δίνεται στην Εικόνα 10. Τα υλικά πεζοδροµίων που πρόκειται να χρησιµοποιηθούν σε καλά σκιασµένες περιοχές στο µεγαλύτερο χρονικό διάστηµα της ηµέρας συνίσταται να παρουσιάζουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Αρχική τιµή ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία µεγαλύτερο ή ίσο µε 0.2 Συντελεστή εκποµπής µεγαλύτερο ή ίσο µε 0.8 Τα οπτικά χαρακτηριστικά των υλικών πρέπει να πιστοποιηθούν από εξειδικευµένα εργαστήρια Σχετικά µε τα ξύλινα µέρη που χρησιµοποιούνται στα µη σκιασµένα πεζοδρόµια πρέπει να εφαρµοστούν οι ακόλουθες προδιαγραφές στα οπτικά χαρακτηριστικά: Αρχική τιµή ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία υψηλότερη ή ίση µε 0.4 Συντελεστή εκποµπής µεγαλύτερο ή ίσο µε 0.8 Τα οπτικά χαρακτηριστικά των υλικών πρέπει να πιστοποιηθούν από εξειδικευµένα εργαστήρια Να διατηρούν ανακλαστικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία, τρία έτη µετά από την εγκατάσταση και υπό κανονικές συνθήκες, µεγαλύτερη ή ίση µε /58

34 Για τα σκιασµένα ξύλινα πεζοδρόµια αρκεί µόνο ο συντελεστής εκποµπής να είναι µεγαλύτερος ή ίσος µε 0.8 Τα µη σκιασµένα ασφαλτικά υλικά, όταν χρησιµοποιούνται, συνίσταται να εµφανίζουν τα ακόλουθα οπτικά χαρακτηριστικά: Αρχική τιµή ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία υψηλότερη ή ίση µε 0.35 Συντελεστή εκποµπής µεγαλύτερο ή ίσο µε 0.8 Τα οπτικά χαρακτηριστικά των υλικών πρέπει να πιστοποιηθούν από εξειδικευµένα εργαστήρια Για τα σκιασµένα ασφαλτικά υλικά αρκεί µόνο ο συντελεστής εκποµπής να είναι µεγαλύτερος ή ίσος µε 0.8 Για τα ασφαλτικά υλικά, πρέπει να είναι σαφές ότι τα οπτικά χαρακτηριστικά του χρησιµοποιηµένου επιστρώµατος καθορίζονται από το µείγµα των αδρανών υλικών καθώς επίσης και από το χρώµα της ανώτερης επιφάνειας. Μια ένδειξη της εµφάνισης των ανακλαστικών ασφαλτικών υλικών δίνεται στην Εικόνα 11. Ως προς την ανακλαστικότητα επιλεγµένων δειγµάτων ασφαλτικών υλικών δίνεται κατωτέρω στην Εικόνα 12, ενώ οι διαφορές στην επιφανειακή θερµοκρασία µεταξύ των ανακλαστικών και συµβατικών ασφαλτικών υλικών δίνονται στην Εικόνα /58

35 Εικόνα 10 Φασµατική ανακλαστικότητα των ψυχρών και συµβατικών επικαλύψεων ίδιας απόχρωσης 35/58

36 Εικόνα 11 ιαφορές επιφανειακών θερµοκρασιών ψυχρών και συµβατικών έγχρωµων υλικών για επιφάνειες του αστικού περιβάλλοντος, όπως πεζοδρόµια κτλ. 36/58

37 Εικόνα 12 είγµατα επικαλύψεων ψυχρής συνθετικής ασφάλτου 37/58

38 ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΠΛΑΤΕΙΑΣ ΗΜΑΡΧΕΙΟΥ ΗΜΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ Solar Reflectivity Material Εικόνα 13 Ανακλαστικότητα επιλεγµένων ψυχρών υλικών συνθετικής ασφάλτου 38/58

39 Εικόνα 14(α) είγµατα συνθετικής και κοινής ασφάλτου: 1. υπόλευκο 2. κίτρινο 3. πράσινο 4. κοινό 5. φυσικό 6. κόκκινο (β) Αποτύπωση επιφανειακών θερµοκρασιών µε τη χρήση κάµερας υπέρυθρης θερµοφωτογραφίας: 1. υπόλευκο 2. κίτρινο 3. πράσινο 4. κοινό 5. φυσικό 6. κόκκινο 39/58

40 Στην Εικόνα 14 παρουσιάζονται οι φωτογραφίες των δειγµάτων στο ορατό (α) και στο υπέρυθρο (β). Η λήψη των φωτογραφιών έγινε την ώρα µεγίστης επιφανειακής θερµοκρασίας µιας θερµής ηµέρας. Όπως φαίνεται, το δείγµα (4) συµβατικής ασφάλτου είναι το πιο θερµό καθώς παρουσιάζει τη µικρότερη ανακλαστικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία (4%). Λιγότερο θερµό εµφανίζεται το πράσινο (3) και κόκκινο (6) δείγµα, ενώ ακολουθεί το κίτρινο (2) και το φυσικό (5). Το ψυχρότερο δείγµα είναι το υπόλευκο (1), το οποίο και παρουσιάζει την υψηλότερη τιµή ανακλαστικότητας. 6. Αξιολόγηση των προτάσεων βελτίωσης του µικροκλίµατος 6.1 Προσοµοίωση πεδίου θερµοκρασιών και αποτελέσµατα για την προτεινόµενη διαµόρφωση Για τον προσδιορισµό της αναµενόµενης µικροκλιµατικής κατάστασης, προσοµοιώθηκε εκ νέου το πεδίο των θερµοκρασιών στην περιοχή µελέτης. Η κατανόηση της νέας κατάστασης είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την αξιολόγηση του προτεινόµενου σχεδιασµού. Οι αρχιτεκτονικές προτάσεις αποτυπώνονται στο σχήµα που ακολουθεί. 40/58

41 Εικόνα 15 Ενδεικτική απεικόνιση χωροθέτησης υλικών και δέντρων 41/58

42 Η κλιµατική αξιολόγηση της πρότασης ανάπλασης στην περιοχή, έδειξε ότι η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα είναι 32.1 C, ενώ η ελάχιστη 31.4 C. Επιτυγχάνεται δηλαδή µείωση της θερµοκρασίας του αέρα που κυµαίνεται χωρικά 3-4 C. Εικόνα 16 Κατανοµή των θερµοκρασιών στην πλατεία Ησαΐα στην προτεινόµενη κατάσταση (ύψος 1.5m) 42/58

43 Στον πίνακα που ακολουθεί δίνονται οι τιµές της θερµοκρασίας του αέρα σε ενδεικτικά επιλεγµένα σηµεία στην πλατεία και σε ύψος 1.5m. α/α Θερµοκρασία αέρα C Τα αποτελέσµατα απεικονίζονται γραφικά µε τη µορφή χωρικών κατανοµών και η κλίµακα χρωµάτων αντιστοιχεί σε ανάλογη κλίµακα τιµών. 43/58

44 Εικόνα 17 Κατανοµή του πεδίου θερµοκρασιών στην περιοχή (σε ύψος 1.5m) 44/58

45 Εικόνα 18 Κατανοµή του πεδίου θερµοκρασιών στην περιοχή (σε ύψος 1.5m) 45/58

46 6.2 Μελέτη ηλιασµού του κοινόχρηστου χώρου στην προτεινόµενη κατάσταση Για την βελτίωση του µικροκλίµατος του εξωτερικού περιβάλλοντος προτείνεται η εκτεταµένη φύτευση και η πρόβλεψη στεγάστρων. Η εκτίµηση της δυνατότητας σκιασµού πραγµατοποιήθηκε για την 21η Ιουνίου και για τις ώρες 09:00, 12:00 και 18:00. Σχέδιο επικάλυψης που παρουσιάζει το προφίλ σκιασµού της πλατείας φαίνεται στα σχήµατα που ακολουθούν. Η δυνατότητα βελτίωσης του σκιασµού είναι σηµαντική καθώς επιτυγχάνεται ποσοστό σκίασης των ακάλυπτων χώρων της πλατείας έως και το 43% για την 21 η Ιουνίου, στις 18:00. Επειδή η ηλιακή ακτινοβολία έχει σηµαντική επίδραση στη θερµική άνεση, ο βαθµός διαθεσιµότητας του ήλιου και της σκιάς, όπως παρουσιάζεται από µια οριακή τιµή για τις ώρες σκιάς, είναι ένας απλός δείκτης της χωρικής ποικιλότητας. Ο συντελεστής σκιασµού που επιτυγχάνεται πριν και µετά την εφαρµογή των προτάσεων παρέµβασης δίνονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1. Ποσοστό σκιασµού για την 21η Ιουνίου και τις 09:00, 12:00, 18:00 Ποσοστό σκίασης την 21 η Ιουνίου πριν την παρέµβαση Ποσοστό σκίασης την 21 η Ιουνίου µετά την παρέµβαση 09:00 12:00 18:00 09:00 12:00 18:00 22% 4% 28% 42% 23% 43% 46/58

47 Σχήµα 10. Προτεινόµενη σχεδίαση, 21η Ιουνίου, 09:00 47/58

50 6.3 Μελέτη θερµικής άνεσης Μία βασική θεώρηση στο σχεδιασµό εξωτερικών χώρων, είναι η δηµιουργία µικροκλιµάτων που θα εξασφαλίζουν θερµική άνεση στους ανθρώπους που θα κατοικήσουν και θα χρησιµοποιήσουν τους χώρους αυτούς. Μία ολοκληρωµένη προσέγγιση σχεδιασµού εξωτερικών χώρων στους οποίους θα επιτυγχάνεται η θερµική άνεση, απαιτεί να λαµβάνονται υπόψη τα εξής σηµεία: (1) κατανόηση των µηχανισµών µε τους οποίους το ανάγλυφο επιδρά στο µικρό-κλίµα της περιοχής, (2) µελέτη των µικροκλιµατικών συνθηκών (π.χ. άνεµος, θερµοκρασία αέρα, ακτινοβολία κ.τ.λ.) που συνιστούν θερµική άνεση (3) σύνδεση όλων των παραµέτρων ώστε να γίνουν κατανοητοί όλοι οι µηχανισµοί αλληλεπίδρασης. Συνεπώς, η διερεύνηση και η κατανόηση των παραµέτρων που συνιστούν τη θερµική άνεση σε εξωτερικούς χώρους είναι µια βασική απαίτηση για τον µικρό-κλιµατικά προσανατολισµένο σχεδιασµό αστικών περιοχών, συµπεριλαµβανοµένου τον σχεδιασµό των περιοχών πρασίνου. Ως θερµική άνεση ορίζεται η κατάσταση στην οποία ο άνθρωπος αισθάνεται ικανοποίηση µε το θερµικό του περιβάλλον και δεν επιθυµεί καµία αλλαγή σε αυτό. Ο βαθµός, η ένταση καθώς και η αποδοτικότητα των δραστηριοτήτων εξαρτώνται από το επίπεδο άνεσης ή δυσφορίας που βιώνουν οι άνθρωποι όταν εκτίθενται σε συγκεκριµένες κλιµατικές συνθήκες. Με βάση τον τύπο των Cena,Gregorczuck,Wojcik, ο βιοκλιµατικός δείκτης CP υπολογίζεται από την µαθηµατική σχέση: CP= ( 0,421+ 0,087v)( 36,5 t ) mcal cm-2 sec-1 Όπου t: η µέση θερµοκρασία του αέρα σε C ν: η ταχύτητα του ανέµου σε m sec-1 H ακόλουθη γενικευµένη κλίµακα του δείκτη CP, χρησιµοποιείται για την εκτίµηση των βιοκλιµατικών συνθηκών του περιβάλλοντος. 50/58

51 Πίνακας 2 Εκτίµηση ανθρωποβιοκλιµατικών συνθηκών περιβάλλοντος α/α ιαστήµατα τιµών ψυκτικής ισχύος mcal cm- 2sec-1 Χαρακτηρισµός περιβάλλοντος 1 <0.6 Εξαιρετικά θερµό Πολύ θερµό Ενοχλητικά θερµό Ανεκτά θερµό Άνετο ευχάριστο Ανεκτά ψυχρό Ψυχρό Πολύ ψυχρό Εξαιρετικά ψυχρό 10 >30.0 Παγετώδες Εικόνα 19 Επιλεγµένα σηµεία για τη µελέτη της θερµικής άνεσης Για τη µελέτη της θερµικής άνεσης στην υφιστάµενη και στην προτεινόµενη κατάσταση εφαρµόστηκε ο βιοκλιµατικός δείκτης CP σε επιλεγµένα σηµεία. Στους πίνακες δίνονται αναλυτικά τα µετεωρολογικά δεδοµένα (όπως προέκυψαν από τις αντίστοιχες προσοµοιώσεις) και τα αποτελέσµατα του δείκτη, στην υφιστάµενη κατάσταση αλλά και στο εξεταζόµενo σενάριo. Για την υφιστάµενη κατάσταση ο δείκτης CP εµφανίζει ελάχιστη τιµή 0.1 και µέγιστη 1.1. Σε αυτό το διάστηµα τιµών το περιβάλλον χαρακτηρίζεται εξαιρετικά θερµό. Για την προτεινόµενη κατάσταση ο δείκτης CP εµφανίζει ελάχιστη τιµή 2.0 και µέγιστη 2.7. Σε αυτό το διάστηµα τιµών το περιβάλλον χαρακτηρίζεται θερµό, αλλά σηµαντικά βελτιωµένο. Η µείωση της θερµοκρασίας του αέρα συντελεί στη βελτίωση των επιπέδων της θερµικής άνεσης 51/58

52 σε ποσοστό 75%. Στον πίνακα που ακολουθεί συνοψίζονται οι συνθήκες θερµικής άνεσης στην περιοχή ενδιαφέροντος. Πίνακας 3 Εκτίµηση θερµικού περιβάλλοντος στα εξεταζόµενα σηµεία Υφιστάµενη κατάσταση Προτεινόµενη Σηµείο Θερµοκρασία Ταχύτητα Σηµείο Θερµοκρασία Ταχύτητα Σηµείο αέρα αέρα αέρα αέρα Tº C WS m/sec Tº C WS m/sec Στο σχήµα δίνεται η χωρική µεταβολή του βιοκλιµατικού δείκτη CP για τα αντίστοιχα εξεταζόµενα σηµεία. 52/58

53 comfort w arm Thermal Comfort index CP CP quite very hot point Σχήµα 13Χωρική µεταβολή του δείκτη θερµικής άνεσης στην υφιστάµενη & στην προτεινόµενη κατάσταση 53/58

54 Από τη σύγκριση των δύο σεναρίων µεταξύ του υπάρχοντος διαµορφωµένου και του προτεινόµενου βιοκλιµατικού σχεδιασµού, διαπιστώνεται η βελτιωµένη κατάσταση ως προς τη θερµική άνεση ύστερα από τις αρχιτεκτονικές παρεµβάσεις. Οι καλύτερες συνθήκες ως προς τη θερµική άνεση στην νέα διαµόρφωση οφείλονται κατά κύριο λόγο στην σηµαντική ενίσχυση του πρασίνου και στη χρήση υλικών υψηλής ανακλαστικότητας της ακτινοβολίας και µεγάλου συντελεστή εκποµπής. 54/58

55 7. Συµπεράσµατα Η κλιµατική αξιολόγηση της Πλατείας ηµαρχείου, έδειξε ότι η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα είναι 36.3 C ενώ η ελάχιστη 34.4 C. Στην πλατεία ηµαρχείου απαντώνται πολλά τετραγωνικά µέτρα σκληρής επιφάνειας και σηµειακά ελάχιστες φυτεύσεις σε κακή κατάσταση. Η πλατεία αποτελεί σηµαντικό κυκλοφοριακό κόµβο για την πόλη και επιβαρύνεται µε τη ρύπανση και το θόρυβο των τροχοφόρων. Οι περιµετρικοί δρόµοι που την ορίζουν την αποκόπτουν από τον υπόλοιπο αστικό ιστό και την εµποδίζουν να ενταχθεί ουσιαστικά σε αυτόν. Η έλλειψη φύτευσης και επαρκούς σκιασµού δυσχεραίνουν την παραµονή στην πλατεία, την µετατρέπουν σε ένα απλό πέρασµα για τους διερχόµενους πεζούς και της στερούν το ρόλο µιας κεντρικής πλατείας ως χώρο κατάλληλο να φιλοξενήσει δραστηριότητες της συλλογικής ζωής. Για τη βιοκλιµατική αναβάθµιση της εξεταζόµενης περιοχής του ήµου Κατερίνης, προτείνεται η χρήση «ψυχρών υλικών». Ως «ψυχρά υλικά», χαρακτηρίζονται τα υλικά µε υψηλές τιµές ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία και µεγάλο συντελεστή εκποµπής στο κοντινό υπέρυθρο. Ειδικότερα, η χρήση ψυχρών υλικών προτείνεται στις επιφάνειες των πλακών πεζοδροµίου στους εξεταζόµενους δρόµους. Η χρήση των υλικών αυτών βρίσκει ακόµη εφαρµογή στις επιφάνειες των κτιρίων (ψυχρά επιχρίσµατα) και του οδοστρώµατος, συµβάλλοντας σηµαντικά στην αντιµετώπιση του φαινοµένου της θερµικής νησίδας και στη βελτίωση του µικροκλίµατος της περιοχής. Η προτεινόµενη διαµόρφωση περιλαµβάνει επίσης την ενίσχυση του πρασίνου (δενδροφύτευση) σε συνδυασµό µε τη χρήση στοιχείων σκίασης (πέργολες). Η αναβάθµιση της πλατείας εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από το είδος του φυτικού υλικού που θα επιλεγεί. Η επιλογή των δένδρων που θα φυτευτούν θα συµβάλλει στη δηµιουργία ενός χαµηλού σε υδατικές απαιτήσεις οικοσυστήµατος µε ενδιαφέρουσα βιοποικιλότητα ώστε να εξασφαλιστεί η βιωσιµότητα και η ανάπτυξή του. Η κλιµατική αξιολόγηση της πρότασης ανάπλασης στην περιοχή, έδειξε ότι η µέγιστη τιµή της θερµοκρασίας του αέρα είναι 32.1 C ενώ η ελάχιστη 31.4 C. Επιτυγχάνεται δηλαδή µείωση της θερµοκρασίας του αέρα που κυµαίνεται χωρικά 3-4 C περίπου. Παράλληλα, οι τιµές της ταχύτητας του ανέµου στο ύψος των πεζών κυµαίνονται από 0.3 έως 1.3 m/sec ενώ η µέση τιµή υπολογίζεται ίση µε 0.8 m/sec. Η χρήση ψυχρών υλικών, η ενίσχυση της βλάστησης και ο σκιασµός συµβάλλουν σηµαντικά στην τροποποίηση του µικροκλίµατος και συνεπώς στην επίτευξη των συνθηκών θερµικής άνεσης στην περιοχή µελέτης. 55/58

56 Στο σχήµα που ακολουθεί απεικονίζεται η συγκριτική µεταβολή της θερµοκρασίας του αέρα της νέας και της υφιστάµενης κατάστασης. Από τη σύγκριση των δύο σεναρίων µεταξύ του υπάρχοντος διαµορφωµένου και του προτεινόµενου βιοκλιµατικού σχεδιασµού, διαπιστώνεται η βελτιωµένη κατάσταση ως προς τη θερµική άνεση ύστερα από τις αρχιτεκτονικές παρεµβάσεις. Η µείωση της θερµοκρασίας του αέρα συντελεί στη βελτίωση των επιπέδων της θερµικής άνεσης (βελτίωση των βιοκλιµατικών συνθηκών σε ποσοστό 75%). 56/58

57 Εικόνα 20 Συγκριτική µεταβολή της θερµοκρασίας του αέρα για την υφιστάµενη και την προτεινόµενη διαµόρφωση 57/58

58 8. Οικονοµική αξιολόγηση των προτεινόµενων παρεµβάσεων Η κοστολόγηση των προτεινόµενων παρεµβάσεων στην πλατεία και η δαπάνη όλου του έργου, συνοψίζεται στον πίνακα που ακολουθεί. ΗΜΟΣ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ Έργο: ΒΙΟΚΛIΜΑΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΗΝ ΠΛΑΤΕΙΑ ΗΜΑΡΧΕΙΟΥ ΣΤΟ ΗΜΟ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ α/α αρ. τιµ. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ Μον. Ποσότητα Τιµή απάνη ΟΜΑ Α : ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ 1 Α1 Εκσκαφή-φρεζάρισµα βάθους έως 8 cm m2 1730,00 1, ,70 2 Α2 Αντιολισθηρή στρώση 0,04 m µε χρήση τροποποιηµένης ασφάλτ. m2 1730,00 7, ,10 3 Α3 Ψυχρό επίστρωµα τσιµεντοειδούς βάσεως µε φωτοκαταλυτικές ιδιότητες, επί ανοιχτού τύπου ασφάλτου πάχους 4cm µε ονοµαστικό µέγεθος αδρανών 12,5 mm. m2 1730,00 45,97 0,00 0,00 Β. ΚΡΑΣΠΕ Α - ΠΛΑΚΟΣΤΡΩΣΕΙΣ 0,00 0,00 4 Β1 Πλακόστρωση µε κυβόλιθους (Ψυχρούς) m2 4200,00 41, ,38 0,00 0,00 Α. ΧΩΜΑΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ 0,00 0,00 5 Γ1 Πλήρωση νησίδων µε φυτική γη m3 13,68 2,20 30,12 0,00 0, ΕΝ ΡΑ-ΘΑΜΝΟΙ 0,00 0, ένδρα κατηγορίας 5 τεµ 95,00 57, , Θάµνοι κατηγορίας Θ5 τεµ 30,00 36, ,80 0,00 0,00 Ε. ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΡΑΣΙΝΟΥ 0,00 0,00 8 Ε1 Φύτευση φυτών µε µπάλα χώµατος όγκου lt m2 275,00 5, , ,43 Σύνολο εργασιών , /58