Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ Η ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΤΟΥΣ ΥΠΑΙΘΡΙΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟ ΚΕΛΥΦΟΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ

Transcript

1 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 1 Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ Η ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΤΟΥΣ ΥΠΑΙΘΡΙΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟ ΚΕΛΥΦΟΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΦΛΩΡΑ-ΜΑΡΙΑ ΑΝ. ΜΠΟΥΓΙΑΤΩΤΗ Αρχιτεκτόνας Μηχανικός Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου Επιβλέπων καθηγητής: Ευάγγελος Ευαγγελινός Μέλη Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής: Ευάγγελος Ευαγγελινός, Καθηγητής Ε.Μ.Π. Γεώργιος Πουλάκος, Αναπ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Ηλίας Ζαχαρόπουλος, Αναπ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην Ελλάδα, η επιλογή υλικών που χρησιμοποιούνται για τη διάστρωση των υπαίθριων χώρων και για τη διαμόρφωση της τελικής επιφάνειας των όψεων και των δωμάτων των κτιρίων γίνεται τις περισσότερες φορές με βάση, κυρίως, οικονομικά και αισθητικά κριτήρια. Η σημασία και η βαρύτητα αυτών των παραμέτρων επιλογής είναι σαφής και αδιαμφισβήτητη. Η διατριβή αυτή έχει ως κύριο στόχο να εισάγει δύο επιπλέον παραμέτρους: τη θερμική συμπεριφορά και την περιβαλλοντική επίδραση στη διαδικασία επιλογής των υλικών. Αρχικά, επιχειρείται η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα υλικά, που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των πόλεων, συμμετέχουν στις διαδικασίες μετάδοσης θερμότητας, και επηρεάζουν το αστικό μικροκλίμα και τις συνθήκες θερμικής άνεσης. Συγχρόνως, αναλύονται και τα διαφορετικά στάδια του κύκλου ζωής των υλικών και οι τρόποι με τους οποίους αυτά επιδρούν στο περιβάλλον. Στη συνέχεια, διερευνάται, αναλύεται και τεκμηριώνεται η θερμική συμπεριφορά και η περιβαλλοντική επίδραση των κυριότερων υλικών, που συναντώνται σήμερα στους υπαί-

2 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 2 θριους χώρους των πόλεων και στο κέλυφος των κτιρίων. Η τεκμηρίωση της θερμικής συμπεριφοράς βασίζεται σε πειραματικές μετρήσεις που έλαβαν χώρα κατά τη θερμή καλοκαιρινή περίοδο, τόσο επιτόπου σε υπαίθριους χώρους και σε κτίρια, όσο και σε δείγματα υλικών τοποθετημένα σε οριζόντιο δώμα κτιρίου. Η ανάλυση της περιβαλλοντικής επίδρασης γίνεται μέσα από βιβλιογραφική έρευνα. Με βάση όλα τα παραπάνω, επιχειρείται η δημιουργία ενός εύληπτου και κατανοητού τρόπου αξιολόγησης υλικών, που χρησιμοποιούνται για τις εξωτερικές επικαλύψεις κτιρίων και υπαίθριων χώρων. Αναγνωρίζεται ότι η περιβαλλοντική επίδραση των υλικών είναι μια παράμετρος που πρέπει να λαμβάνεται πάντα υπόψη. Αντίθετα, η θερμική συμπεριφορά κατά τους καλοκαιρινούς μήνες έχει σημασία μόνο στις περιπτώσεις οριζόντιων και κατακόρυφων επιφανειών που δέχονται απρόσκοπτο ηλιασμό, και άρα μπορεί να υπερθερμανθούν. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, διερευνούνται, με μία παραμετρική μελέτη σκιασμού και ηλιασμού, εκείνες οι περιπτώσεις υπαίθριων χώρων και όψεων κτιρίων, όπου τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντός τους ευνοούν τον απρόσκοπτο ηλιασμό και άρα την υπερθέρμανσή τους. Συγχρόνως, για τις δυσμενείς αυτές περιπτώσεις υπερθέρμανσης παρουσιάζονται και σχολιάζονται οι τρόποι με τους οποίους μπορούν να μειωθούν οι θερινές υψηλές επιφανειακές θερμοκρασίες των υλικών, όπως είναι για παράδειγμα, η χρήση ανοιχτόχρωμων υλικών, ο σκιασμός, η διαβροχή, κ.ά. Με βάση όλα τα παραπάνω, για την πληθώρα υλικών που υπάρχει, διαμορφώνεται μια συνολική εικόνα περιβαλλοντικής επίδρασης και θερμικής συμπεριφοράς, έτσι ώστε η τελική απόφαση της επιλογής ή της απόρριψης ενός υλικού να είναι αποτέλεσμα μιας συνολικής αξιολόγησης και μιας ολιστικής προσέγγισης. 1. Εισαγωγή Οι σύγχρονες πόλεις, με τις περίπλοκες λειτουργίες τους, το σχεδιασμό και την ανάπτυξή τους διαφοροποιούν τις κλιματικές και τις περιβαλλοντικές συνθήκες του τόπου στον οποίο βρίσκονται. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στους υπαίθριους χώρους και στο εξωτερικό κέλυφος των κτιρίων αποτελούν την εξώτατη στιβάδα της πόλης και σχηματί-

3 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 3 ζουν, κατά κάποιο τρόπο, την επιδερμίδα της. [1] Αυτή η εξώτατη στιβάδα δέχεται ποικίλες περιβαλλοντικές επιδράσεις και είναι άμεσα εκτεθειμένη στις κλιματικές συνθήκες, τις οποίες, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της, μπορεί έως ένα βαθμό να διαφοροποιήσει. Τα υλικά παίζουν αποφασιστικό ρόλο στις διαδικασίες μετάδοσης θερμότητας που λαμβάνουν χώρα ανάμεσα στις αστικές επιφάνειες και το κλιματικό περιβάλλον. Κατά τη διάρκεια της θερμής καλοκαιρινής περιόδου, οι αυξημένες ώρες ηλιοφάνειας και η μεγάλη ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση των επιφανειακών θερμοκρασιών των υλικών, που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των ελληνικών πόλεων. Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και η δυνατότητα των υλικών να απορροφούν, να διατηρούν ή να αποβάλουν θερμότητα, επηρεάζουν, με τη σειρά τους, τις συνθήκες θερμικής άνεσης στους αστικούς υπαίθριους χώρους, αλλά και τα χαρακτηριστικά του κλίματος, σε επίπεδο πόλης. Πέρα από τα παραπάνω, οι πόλεις αποτελούν ζωντανούς οργανισμούς, οι οποίοι απορροφούν τεράστια ποσά ενέργειας, νερού και πρώτων υλών από το άμεσο και το ευρύτερο περιβάλλον τους, ενώ, συγχρόνως, απορρίπτουν ανάλογα μεγάλες ποσότητες αποβλήτων στον αέρα, το έδαφος και τα νερά. Το ίδιο συμβαίνει και με τα υλικά, από τα οποία κατασκευάζονται τα επιμέρους στοιχεία των πόλεων, δηλαδή οι υπαίθριοι χώροι και τα κτίριά τους. Καθένα από τα στάδια της εξαγωγής, παραγωγής και μεταφοράς των υλικών αυτών αντλεί από το συγκεντρωμένο οικολογικό κεφάλαιο της γης [2] πρώτες ύλες, ενέργεια και νερό, απορρίπτοντας αέριους ρύπους, υγρά και στερεά απόβλητα, διαμορφώνοντας, έτσι, την περιβαλλοντική εικόνα τους. Με βάση τα παραπάνω, τίθεται το ερώτημα του κατά πόσο μπορεί να υπάρξει σύνθεση των επιδιώξεων της αρχιτεκτονικής και του αστικού σχεδιασμού με τις αρχές του περιβαλλοντικού σχεδιασμού, σε ό,τι αφορά στην επιλογή υλικών, που διαμορφώνουν [1] Ως επιδερμίδα, το Λεξικό της Κοινής Νεοελληνικής ορίζει τη λεπτή στιβάδα που αποτελεί την εξωτερική επιφάνεια του δέρματος του ανθρώπου και των ζώων, (αλλά και) των φύλλων και των νέων βλαστών. (Ινστιτούτο Νεοελληνικών Σπουδών, Λεξικό της Κοινής Νεοελληνικής, Θεσσαλονίκη: Ινστιτούτο Νεοελληνικών Σπουδών [Ίδρυμα Μανόλη Τριανταφυλλίδη], Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 1998, σ. 504) Με βάση τα παραπάνω, και τηρουμένων κάποιων αναλογιών, θεωρείται ότι είναι δυνατή η αναφορά στα υλικά που διαμορφώνουν την επιφάνεια των υπαίθριων χώρων, αλλά και τις τελικές επιφάνειες του κελύφους των κτιρίων (όψεις και δώματα) με τον όρο επιδερμίδα. [2] Victor Olgyay, Julee Herdt, The application of ecosystems services criteria for green building assessment, Solar Energy, 77, 2004, σ. 395.

4 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 4 την εξωτερική στιβάδα των ελληνικών πόλεων. Κύριος στόχος αυτής της διατριβής είναι η διερεύνηση και η επαρκής τεκμηρίωση των παραμέτρων της θερμικής συμπεριφοράς και της περιβαλλοντικής επίδρασης, έτσι ώστε να μπορούν να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή υλικών για το σχεδιασμό και τον ανασχεδιασμό των υπαίθριων χώρων και των όψεων και των δωμάτων των κτιρίων στις ελληνικές πόλεις. 2. Τοποθέτηση του θέματος στο ευρύτερο επιστημονικό του πλαίσιο Τα κέντρα των ελληνικών πόλεων, όπως είναι σήμερα, διαμορφώθηκαν, στο μεγαλύτερο μέρος τους, κατά τις τελευταίες δεκαετίες του προηγούμενου αιώνα. Εξεταζόμενο από τη σκοπιά της περιβαλλοντικής αρχιτεκτονικής και της βιώσιμης ανάπτυξης [3], το γεγονός αυτό αποκαλύπτει πολλά ζητήματα και προβλήματα, τα οποία είναι άρρηκτα συνδεδεμένα μεταξύ τους, αλλά και με το σχεδιασμό, τη δομή, την κατασκευή και τις δραστηριότητες των σύγχρονων πόλεων. Τα προβλήματα αυτά αφορούν στη διαφοροποίηση του αστικού μικροκλίματος, στη σημαντική κατανάλωση φυσικών πόρων και απόρριψη υλικών, καθώς και στην υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος και στη διατάραξη του κύκλου του νερού. Μέσα σε αυτό το ευρύτερο πλαίσιο εντάσσονται οι δύο εξεταζόμενες παράμετροι της διατριβής, δηλαδή η θερμική συμπεριφορά και η περιβαλλοντική επίδραση των υλικών που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των ελληνικών πόλεων. Τα υλικά αυτά αποτελούν προϊόντα των παρακάτω κύριων δομικών υλών: Γαιώδη υλικά, Φυσικά πετρώματα, Τσιμέντο, Πηλός, Ξύλο, Μέταλλα, Πετροχημικές ύλες και Γυαλί. Η θερμική συμπεριφορά των υλικών επηρεάζει το αστικό μικροκλίμα και τις συνθήκες θερμικής άνεσης στις ελληνικές πόλεις κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου, ενώ η περιβαλλοντική επί- [3] Η έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης ορίστηκε για πρώτη φορά με σαφήνεια από την Επιτροπή Brundtland (Brundtland Commission), στα πλαίσια της Έκθεσης Brundtland (Brundtland Report) με τον τίτλο Το Κοινό μας Μέλλον (Our Common Future). Η Επιτροπή Brundtland πήρε το όνομά της από την Gro Harlem Brundtland, η οποία ήταν η πρόεδρος της επιτροπής που συγκλήθηκε το 1987 από την Παγκόσμια Επιτροπή Περιβάλλοντος και Ανάπτυξης (World Commission on Environment and Development - WCED). (Haughton & Hunter, 1996, 4) Η βιώσιμη ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη που καλύπτει τις ανάγκες του παρόντος χωρίς να θέτει σε κίνδυνο τη δυνατότητα των μελλοντικών γενιών να καλύψουν τις δικές τους ανάγκες [World Commission on Environment and Development - WCED, Our Common Future, Oxford: Oxford University Press, 1987, σ. 43 παραπομπή στο Haughton & Hunter, 1996, 16]

5 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 5 δραση περιλαμβάνει τις επιπτώσεις που έχουν στο περιβάλλον οι διαδικασίες παραγωγής, μεταφοράς, χρήσης και απόρριψης των διάφορων υλικών. Όπως φαίνεται στη συνέχεια, η σημασία των προβλημάτων που συνδέονται με τη θερμική συμπεριφορά και την περιβαλλοντική επίδραση των υλικών που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των πόλεων είναι πολύ μεγάλη. Για το λόγο αυτό, θεωρείται ότι κατά την επιλογή αυτών των υλικών είναι απαραίτητο, ο αρχιτέκτονας / σχεδιαστής να λαμβάνει υπόψη, εκτός από την αισθητική και το κόστος, περιβαλλοντικές παραμέτρους. Άλλωστε, όπως αναφέρει και ο Cook, σε έναν πλανήτη με περιορισμένες οικολογικές αντοχές, πρωταρχικός στόχος της αρχιτεκτονικής πρέπει να είναι η διατήρηση και η βελτίωση της ανθρώπινης ζωής [4] Αστικό μικροκλίμα Οι κλιματικές συνθήκες στα αστικά κέντρα διαφοροποιούνται ως αποτέλεσμα του σχεδιασμού και της ανάπτυξής τους, αλλά και λόγω των πολυάριθμων και πολύπλοκων λειτουργιών που εντάσσονται σε αυτά. Τα παραπάνω καθορίζουν αυτό που αναφέρεται ευρύτερα ως αστικό μικροκλίμα. [5] Το κύριο χαρακτηριστικό του αστικού μικροκλίματος είναι η ύπαρξη υψηλότερων θερμοκρασιών στα κέντρα των πόλεων σε σχέση με τις γύρω αγροτικές περιοχές τους. Αυτός είναι και ο ορισμός του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, το οποίο αποτελεί κυρίαρχο χαρακτηριστικό των αστικών μικροκλιμάτων. [6] Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας οφείλεται σε μια πληθώρα διαφορετικών παραγόντων που έχουν άμεση σχέση με το σχεδιασμό και την κατασκευή των σύγχρονων πόλεων, καθώς και με τις διάφορες δραστηριότητες που αυτές ενσωματώνουν. Οι παράγοντες αυτοί, όπως καταγράφονται από τον Oke [7] και τον Σανταμούρη [8], ξεκι- [4] Jeffrey Cook, Climate making architecture, στο De Oliveira Fernandes E., Yannas S., eds., Energy and Buildings for Temperate Climates. A Mediterranean Regional Approach. Proc. of the 6th Int. PLEA Conference, United Kingdom: Pergamon Press, 1988, σ. 43. [5] T. R. Oke, Boundary Layer Climates, London and New York: Routledge, 1995, σ [6] Oke (1995), ό.π., σ [7] Oke (1995), ό.π., σ [8]

6 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 6 νώντας από την ευρύτερη κλίμακα της πόλης και καταλήγοντας στη μικρότερη κλίμακα των υλικών, είναι: [α] Η αυξημένη επανεκπομπή της θερμικής ακτινοβολίας από τον ουρανό [β] Η μειωμένη κυκλοφορία του αέρα στον αστικό ιστό [γ] Η ανθρωπογενής θερμότητα [δ] Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των δρόμων [ε] Η μειωμένη εξάτμιση και διαπνοή και [ζ] Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των κτιρίων και των υπαίθριων χώρων. Τα υλικά που διαμορφώνουν τις αστικές επιφάνειες έχουν σημαντική επίδραση στις θερμοκρασίες του αέρα, ιδιαίτερα στο στρώμα του αστικού θόλου. [9] Τα υλικά αυτά είναι στην πλειονότητα τους σκουρόχρωμα και έχουν μεγάλη θερμοχωρητικότητα. Το σκούρο χρώμα συνεπάγεται μεγάλη απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ η αυξημένη θερμοχωρητικότητα έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στα υλικά για μεγάλα χρονικά διαστήματα. [10] Σε χώρες με θερμό, μεσογειακό κλίμα, όπως είναι η Ελλάδα, η αύξηση της θερμοκρασίας, που παρατηρείται στις πόλεις κατά τις ενδιάμεσες εποχές, και ιδιαίτερα κατά τους καλοκαιρινούς μήνες λόγω του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, επεκτείνει την περίοδο δροσισμού με παράλληλες αρνητικές συνέπειες για το περιβάλλον και τους ανθρώπους: Συνέπειες για το εσωτερικό των κτιρίων: αύξηση αναγκών δροσισμού, αύξηση της εγκατάστασης και της χρήσης κλιματιστικών μηχανημάτων. Συνέπειες για την υγεία των ανθρώπων: αύξηση θανάτων από θερμοπληξία και αναπνευστικά προβλήματα. [11] [9] Για περισσότερα, βλ. και Stathopoulou, et al., 2006 [10] Μ. Σανταμούρης κ.ά., Οικολογική Δόμηση, Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα, Ιούνιος 2000, σ [11] Για περισσότερα σχετικά με τη σύνδεση θανάτων με την ύπαρξη ιδιαίτερα υψηλών θερμοκρασιών στις πόλεις, βλ. και Landsberg (1981), , όπου αναφέρονται στοιχεία για διάφορες πόλεις των Η.Π.Α., αλλά και της Ευρώπης. Επίσης και στο McDermott ( ), όπου γίνεται εκτενής αναφορά στην επίδραση που έχουν οι κλιματικές, αλλά και οι περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν στα κέντρα των πόλεων στη δημόσια υγεία.

7 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 7 Συνέπειες για τη θερμική άνεση των ανθρώπων: θερμική δυσφορία στους υπαίθριους χώρους των πόλεων. Συνέπειες για την οικονομία και το περιβάλλον: η παρατεταμένη και γενικευμένη χρήση κλιματιστικών μηχανημάτων αυξάνει σημαντικά τα ηλεκτρικά φορτία αιχμής, υποχρεώνοντας τις εταιρίες παραγωγής ηλεκτρισμού να κατασκευάσουν επιπλέον σταθμούς παραγωγής ενέργειας [12] και αυξάνοντας τον κίνδυνο διακοπών (black-out). Συνέπειες για την ατμοσφαιρική ρύπανση: το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας επηρεάζει τη συγκέντρωση και διανομή της ατμοσφαιρικής ρύπανσης άμεσα και έμμεσα. Η άμεση επίδραση οφείλεται στο ότι η θερμότητα επιταχύνει τις χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε υψηλές συγκεντρώσεις όζοντος στην τροπόσφαιρα. [13], [14] Η έμμεση επίδραση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας στην αύξηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης αναφέρεται στην αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας για κλιματισμό, η οποία αυξάνει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και άρα τους ρύπους που παράγονται από αυτή. [15] Αυτό συμβαίνει γιατί, τις περισσότερες φορές, η ενέργεια δεν προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, αλλά από συμβατικά καύσιμα, όπως είναι, για παράδειγμα, το πετρέλαιο και ο λιγνίτης. Πέρα από τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που έχουν οι διαδικασίες εξόρυξης ή άντλησης των συμβατικών καυσίμων, η καύση τους έχει αυξημένες εκπομπές [12] M. Santamouris, Passive cooling of buildings Recent progress, στο Santamouris M., Asimakopoulos D., eds., Int. Symposium. Passive Cooling of Buildings, Athens: CIENE, 1995, σ. 13, Σίμος Γιάννας, Βιοκλιματικές αρχές πολεοδομικού σχεδιασμού, στο Σπύρος Αμούργης, επιμ., Περιβαλλοντικός Σχεδιασμός Πόλεων και Ανοικτών Χώρων. Τόμος Α. Περιβαλλοντική Τεχνολογία, Πάτρα: Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, 2001, σ Για περισσότερα, βλ., Hashem Akbari, et al., eds., Cooling Our Communities. A Guidebook on Tree Planting and Light-Colored Surfacing, Washington: U.S. E.P.A., 1992, σ [13] Το τροποσφαιρικό όζον προκαλεί προβλήματα στην υγεία, όπως ερεθισμούς και καρδιακά και αναπνευστικά προβλήματα [Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Λαρούς Μπριτάννικα, Ελλάς. Η ιστορία και ο πολιτισμός του ελληνικού έθνους από τις απαρχές μέχρι σήμερα. Τόμος Β, Αθήνα: Εκδοτικός Οργανισμός Πάπυρος, 1998, σ. 290]. Τα μέγιστα επιτρεπτά όρια για την Ευρωπαϊκή Ένωση είναι 200 μgr/m3 (0,2 ppm) [Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Λαρούς Μπριτάννικα (1998), ό.π., σ. 290], ενώ για τις Η.Π.Α. είναι 120 μgr/m3 (0,12 ppm) [Akbari, et al., eds. (1992), ό.π., σ. 21]. [14] Η επίδραση του φαινομένου στην ανάπτυξη του φωτοχημικού νέφους δεν είναι ιδιαίτερα ξεκάθαρη. Οι Rosenfeld et al. αναφέρουν ότι, επειδή το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας αυξάνει το ύψος του ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος, εξαιτίας της φυσικής μεταφοράς και της τύρβωσης, μειώνονται οι συγκεντρώσεις του τροποσφαιρικού όζοντος, αφού οι αέριοι ρύποι κατανέμονται σε μεγαλύτερο όγκο αέρα. (Rosenfeld, et al., 1995, 256) [15] Akbari, et al. eds. (1992), ό.π., σ

8 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 8 διοξειδίου του άνθρακα, συμβάλλοντας στην υπερθέρμανση του πλανήτη. [16] 2.2. Θερμική άνεση Όπως συμβαίνει στους εσωτερικούς χώρους των κτιρίων, έτσι και στους αστικούς υπαίθριους χώρους, η θερμική άνεση διαμορφώνεται από μια σειρά περιβαλλοντικών και ατομικών παραμέτρων. Οι παράγοντες που εξαρτώνται από το περιβάλλον είναι η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία και η ταχύτητα του αέρα, και η μέση ακτινοβολούμενη θερμοκρασία, ενώ οι ατομικές παράμετροι που εξαρτώνται από το άτομο είναι ο μεταβολικός ρυθμός (δραστηριότητα) και η ένδυση. [17] Τα υλικά που διαμορφώνουν τις εξωτερικές επιφάνειες των πόλεων επηρεάζουν, σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό, τις περιβαλλοντικές παραμέτρους της θερμικής άνεσης. Σε ό,τι αφορά στη θερμοκρασία του αέρα, τα υλικά επηρεάζουν τη θερμοκρασία των στρωμάτων του που βρίσκονται στην άμεση περιοχή τους. Αυτό συμβαίνει, καθώς ο αέρας απάγει θερμότητα με μεταφορά από τα υλικά και έτσι γίνεται θερμότερος. Τα υλικά είναι επίσης δυνατό να επηρεάζουν τη σχετική υγρασία των κοντινών στρωμάτων του αέρα. Ωστόσο, η εξάτμιση που πραγματοποιείται σε φυσικά υλικά, όπως είναι το χώμα, σε ζεστές και ξηρές συνθήκες είναι πολύ μικρή και άρα επηρεάζει ελάχιστα τη σχετική υγρασία του αέρα. [18] Αντίθετα, η μέση ακτινοβολούμενη θερμοκρασία είναι ιδιαίτερα σημαντική στους υπαίθριους χώρους, καθώς διαμορφώνεται ουσιαστικά από τις επιφανειακές θερμοκρασίες των υλικών και από την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας. Τέλος, τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην επιδερμίδα της πόλης δεν επηρεάζουν άμεσα την ταχύτητα του αέρα. Έμμεσα, όμως, η ταχύτητα του αέρα επιδρά στη μετάδοση θερμότητας με μεταφορά από την επιφάνεια των υλικών προς το περιβάλλον. [16] Thomas Herzog, ed., Solar Energy in Architecture and Urban Planning, Munich, London, New York: Prestel Verlag, 1996, σ Παρόλο που η επίδραση που έχει το φαινόμενο του θερμοκηπίου στο κλίμα της γης δεν έχει ακόμα αποσαφηνιστεί, αξίζει να αναφερθεί ότι σε μελέτες της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (Ε.Μ.Υ.) για 9 ελληνικές πόλεις, παρατηρήθηκε αύξηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας για την περίοδο από το 1961 έως το (Σακελλαρίδης, κ.ά, 2003, 41.) [17] P. O. Fanger, Thermal Comfort, Copenhagen: Danish Technical Press / New York: McGraw-Hill Book Company, 1973 [18] B. Givoni, Climate Considerations in Building and Urban Design, New York: Van Nostrand Reinhold, 1998, σ. 319.

9 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 9 Η επιδείνωση του αστικού μικροκλίματος, αλλά και οι δυσμενείς συνθήκες θερμικής άνεσης, που επικρατούν κατά τους καλοκαιρινούς μήνες στους υπαίθριους χώρους των ελληνικών πόλεων, μπορούν να συνδεθούν και με την έννοια της βιωσιμότητας. Αυτό συμβαίνει γιατί δεν ευνοείται η χρήση φιλικών προς το περιβάλλον μέσων μεταφοράς, όπως είναι τα μέσα μαζικής μεταφοράς, το περπάτημα και το ποδήλατο. [19] Οι κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στους δρόμους και τις πλατείες έχουν ιδιαίτερη σημασία για τον πεζό και τον ποδηλάτη, και άρα είναι κεφαλαιώδους σημασίας για την εγκατάλειψη του αυτοκινήτου και την υιοθέτηση εναλλακτικών τρόπων κίνησης μέσα στις πόλεις. [20] Η αύξηση της χρήσης περιβαλλοντικά φιλικών τρόπων κίνησης στις σύγχρονες πόλεις είναι πρωταρχική για την αναβάθμιση του αστικού περιβάλλοντος, αλλά και της ποιότητας ζωής. [21] 2.3. Περιβαλλοντική επίδραση Οι σύγχρονες πόλεις χαρακτηρίζονται από μεγάλη κατανάλωση φυσικών πόρων και απόρριψη υλικών, που οφείλονται, κυρίως, στον κτιριακό τομέα. Είναι ενδεικτικό το γεγονός ότι στην Ευρωπαϊκή Ένωση, το 50% των αποθεμάτων πρώτων υλών που εξάγονται από τη φύση σχετίζονται με την κατασκευή κτιρίων και το 40% της ενέργειας που δαπανάται έχει σχέση με τον κτιριακό τομέα, από τον οποίο προέρχεται, συγχρόνως, και το 50% των εθνικών αποβλήτων [22]. Ο κύκλος ζωής ενός υλικού περιλαμβάνει τις εξής φάσεις: εξαγωγή, παραγωγή, κατασκευή, χρήση και απόρριψη. [23] Για καθεμιά από αυτές τις φάσεις, είναι απαραίτητη η [19] Marialena Nikolopoulou, et al., Thermal comfort in outdoor urban spaces, στο Maldonado E., Yannas S., eds., Environmentally Friendly Cities. Proc. of PLEA 98, London: James & James Science Publishers Ltd., 1998, σ. 179 [20] Dulce Marques de Almeida, Pedestrian Streets. Urban design as a tool for microclimate control, στο GRECO and ACAD, eds., PLEA Design with the Environment. Proc. of the 19th Int. Conference, Toulouse, 2002, σ [21] Marques de Almeida (2002), ό.π., σ. 438 και Θάνος Βλαστός, Οι ευρωπαϊκές τάσεις στις αστικές μετακινήσεις. Ζητήματα φιλοσοφίας σχεδιασμού, στο Περιβάλλον και Σχεδιασμός του Χώρου, Ε.Μ.Π., Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Τομέας Πολεοδομίας και Χωροταξίας, Αθήνα: Έκδοση Ε.Μ.Π., 1999, σ [22] Chiel Boonstra, Sustainable Choice of Building Materials. The Environmental Preference Method, στο Lewis O., Goulding J., eds., European Directory of Sustainable Energy Efficient Building 1996, London, James & James Science Publishers Ltd., 1996, σ. 24. [23] David Anink, Chiel Boonstra, John Mak, Handbook of Sustainable Building, London: James & James Science Publishers Ltd., 1996, σ

10 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 10 εκτίμηση διάφορων παραμέτρων, καθεμιά από τις οποίες μπορεί να έχει περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε παγκόσμια, περιφερειακή, τοπική ή ατομική κλίμακα ή και σε συνδυασμό τους. [24] Οι παράμετροι αυτές, όπως αναφέρονται από διάφορους ερευνητές [25], μπορεί να είναι ποσοτικές ή / και ποιοτικές. Οι ποσοτικές παράμετροι αφορούν κυρίως στη φάση της παραγωγής των υλικών και είναι: Η κατανάλωση ενέργειας. Οι εκπομπές αέριων ρύπων: - διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη, - διοξειδίου του θείου (SO 2 ), που προκαλεί όξινη βροχή, και - οξειδίων του αζώτου (NO x ), που συμβάλλουν στο σχηματισμό φωτοχημικού νέφους και στον ευτροφισμό των νερών. Η κατανάλωση νερού. Αντίστοιχα, οι περιβαλλοντικές παράμετροι που μπορούν να περιγραφούν μόνο με ποιοτικά δεδομένα είναι: Η οικολογική υποβάθμιση, που αναφέρεται: - στην εξάντληση των φυσικών πόρων, - στην καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων, - στην παραγωγή σκόνης, ηχορύπανσης και κραδασμών και - στον κίνδυνο πρόκλησης καταστροφής. Οι τοξικές ουσίες, που επηρεάζουν το περιβάλλον, την ανθρώπινη υγεία, ή και τα δύο. Ζητήματα που αφορούν στο τέλος του κύκλου ζωής, όπως είναι: - η δυνατότητα συντήρησης και επισκευής, - η δυνατότητα επανάχρησης / ανακύκλωσης και - τα απόβλητα και τα οικοδομικά απορρίμματα. Η μετατόπιση των συνεπειών που έχει η παραγωγή, η μεταφορά, αλλά, πολλές φο- [24] Robert Vale, Selecting materials for construction, στο Lewis O., Goulding J., eds., European Directory of Sustainable Energy Efficient Building 1995, London, James & James Science Publishers Ltd., 1995, σ. 51. [25] Chiel Boonstra, Choice of Building Materials. The Environmental Preference Method, στο Lewis O., Goulding J., eds., European Directory of Sustainable Energy Efficient Building 1995, London, James & James Science Publishers Ltd., 1995, σ. 46, Tom Woolley, Sam Kimmins, Paul Harrisson, Rob Harrison, Green Building Handbook. Volume 1. A guide to products and their impact on the environment, London: E & FN Spon, 1997, κεντρική σελίδα.

11 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 11 ρές και η απόρριψη των οικοδομικών υλικών από το περιορισμένο τοπικό επίπεδο στην παγκόσμια κλίμακα, αποτελεί άμεση απόρροια της ανάπτυξης του παγκόσμιου εμπορίου και των μεταφορών. Έτσι, ενώ παλαιότερα οι πόλεις χρησιμοποιούσαν υλικά από μια περιορισμένη ακτίνα γύρω τους, σήμερα υπάρχει πλέον η δυνατότητα της χρησιμοποίησης οποιουδήποτε υλικού, από οποιοδήποτε μέρος του κόσμου. Με τον τρόπο αυτό η υπερεκμετάλλευση των φυσικών πόρων και η καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων, που συνεπάγεται η παραγωγή υλικών σε μια περιοχή του πλανήτη, δεν επηρεάζει άμεσα τις περιοχές, όπου χρησιμοποιούνται τα υλικά αυτά. [26] Συγχρόνως, η εξάντληση των μη ανανεώσιμων φυσικών και ενεργειακών πόρων και η ρύπανση δεν πληρώνονται από τους υπεύθυνους, αλλά θα πρέπει να πληρωθούν από τις επόμενες γενιές. [27] Επίσης, η ρύπανση του εδάφους, του αέρα και των νερών δεν περιορίζεται στα στενά όρια των κρατών. Όλα τα παραπάνω έρχονται σε άμεση αντίθεση με τις προϋποθέσεις της ισότητας μέσα σε μια γενιά, της ισότητας ανάμεσα στις διαδοχικές γενιές και της διασυνοριακής ευθύνης [28], που θεωρούνται ως απαραίτητες προϋποθέσεις της βιώσιμης ανάπτυξης Υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος των πόλεων Πέρα από τα παραπάνω, τα υλικά που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των σύγχρονων ελληνικών πόλεων μπορούν να συσχετιστούν και με την υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος. Ο όρος αυτός αναφέρεται, κυρίως, στη συνεχή μείωση των στοιχείων πρασίνου και νερού στους υπαίθριους αστικούς χώρους. Παρόλο που δεν εντάσσονται στις κατηγορίες των τυπικών οικοδομικών υλικών, η βλάστηση και το νερό αποτελούν κατεξοχήν υλικά διαμόρφωσης των οριζόντιων επιφανειών των πόλεων (υπαίθριοι χώροι και δώματα κτιρίων). Η ελάττωσή τους έχει σημαντικές αρνητικές συνέπειες στις μικροκλιματικές συνθήκες που επικρατούν στους υπαίθριους χώρους των πόλεων, [26] Maf Smith, et al., Greening the Built Environment, London: Earthscan Publications Ltd, 1998, σ. 80. [27] Gernot Minke, Ecological architecture: A demand, στο Zold A., ed., PLEA 86. Int. PLEA Conference, volume II, Hungary: Ministry of Industry, 1986, σ. I3. [28] Ως ισότητα μέσα σε μια γενιά, ισότητα ανάμεσα στις διαδοχικές γενιές και διασυνοριακή ευθύνη αποδίδονται οι αγγλικοί όροι intergenerational equity, intragenerational equity και transfrontier responsibility (Haughton & Hunter, 1996, 16)

12 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 12 αλλά και συνολικά, στο αστικό μικροκλίμα, λόγω της μείωσης της εξάτμισης και της διαπνοής. Τέλος, σημαντική είναι και η επίδραση που έχει η μείωση φυσικών στοιχείων στην εικόνα της πόλης, όπως την αντιλαμβάνονται οι κάτοικοί της [29], και στην ποιότητα ζωής τους Ο κύκλος του νερού στις πόλεις Με τα υλικά που εφαρμόζονται στις οριζόντιες επιφάνειες των σύγχρονων ελληνικών πόλεων (υπαίθριοι χώροι και δώματα των κτιρίων) έχει σχέση και η διατάραξη του κύκλου του νερού. Το πρόβλημα αυτό σχετίζεται τόσο με τα ίδια τα υλικά, όσο και με τον τρόπο τοποθέτησής τους. Ο κύκλος του νερού στις σύγχρονες ελληνικές πόλεις παρουσιάζεται σημαντικά διαταραγμένος, επειδή οι επιφάνειές τους γίνονται ολοένα και πιο υδατοστεγανές. [30] Το κυριότερο αποτέλεσμα αυτού του γεγονότος είναι η αύξηση των αρνητικών επιπτώσεων των βροχοπτώσεων, δηλαδή των πλημμύρων και των υπερχειλίσεων των ρεμάτων. Αυτό συμβαίνει γιατί το μεγαλύτερο μέρος του νερού διοχετεύεται χωρίς καμία χρονική υστέρηση στο δίκτυο απορροής, αυξάνοντας το φορτίο του και κατά συνέπεια, τις πιθανότητες κορεσμού και αστοχίας του. [31] Συγχρόνως όμως, η σημαντική μείωση της υδατοπερατότητας του εδάφους, έχει ως συνέπεια την ελαχιστοποίηση της ποσότητας νερού που διεισδύει στο έδαφος και άρα την ελάττωση της στάθμης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα. Τέλος, η αδυναμία διείσδυσης των νερών της βροχής στο έδαφος επηρεάζει και το αστικό μικροκλίμα μέσω της μείωσης της υγρασίας του αέρα. 3. Μεθοδολογία προσέγγισης του θέματος Η διαφορετικότητα των δύο παραμέτρων που εξετάζονται στη διατριβή έχει ως αποτέλε- [29] Ο Kevin Lynch αναφέρεται στη σημασία που δίνουν οι κάτοικοι των πόλεων στα στοιχεία βλάστησης και νερού (Lynch, 1960, 42-44) [30] Σε αυτό το σημείο, αξίζει να αναφερθεί ότι στην Αττική, ενώ παλαιότερα από τη συνολική ποσότητα του νερού της βροχής, το 80% απορροφούταν από το έδαφος και δεν κατέληγε στη θάλασσα, σήμερα το ποσοστό αυτό έχει μειωθεί στο 20%. (Φρεμεντίτης, 2002, 51) [31] Αινείας Οικονόμου, Φλώρα-Μαρία Μπουγιατιώτη, Το νερό στην πόλη. Η περίπτωση της Αθήνας. Μια περιβαλλοντική και βιοκλιματική προσέγγιση, Κείμενο για το μάθημα: Περιβαλλοντικός Βιοκλιματικός Σχεδιασμός και Αναβάθμιση της Πόλης (6ο Εξάμηνο Σχολής Αρχιτεκτόνων Ε.Μ.Π., Διδάσκοντες: Ε. Ευαγγελινός, Ε. Μαΐστρου), Αθήνα, 2003, σ. 13.

13 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 13 σμα την αντιμετώπισή τους με διαφορετικές μεθοδολογικές προσεγγίσεις. Η διαμόρφωση της περιβαλλοντικής εικόνας των υλικών πραγματοποιήθηκε με βάση στοιχεία που βρέθηκαν στα πλαίσια εκτενούς βιβλιογραφικής έρευνας. Η αδυναμία πρωτογενούς συλλογής πληροφοριών, είχε ως αποτέλεσμα τα στοιχεία, που καταγράφονται και παρουσιάζονται, να αποτελούν μια σύνθεση των πληροφοριών που βρέθηκαν σε υφιστάμενες, δημοσιευμένες έρευνες. Αντίθετα, η τεκμηρίωση της θερμικής συμπεριφοράς των υλικών βασίζεται, κυρίως, σε πειραματική έρευνα πεδίου, κατά τη διάρκεια της οποίας μετρήθηκαν οι επιφανειακές θερμοκρασίες που αυτά αναπτύσσουν κατά τη διάρκεια της θερμής, θερινής περιόδου. Η πειραματική έρευνα χωρίστηκε σε δύο διακριτά μέρη: στη διεξαγωγή επιτόπου μετρήσεων σε υπαίθριους χώρους και σε κτίρια της πόλης και στη διεξαγωγή πειραματικών μετρήσεων σε δείγματα υλικών σε οριζόντια και σε κατακόρυφη θέση. Η ολοκλήρωση της καταγραφής της θερμικής συμπεριφοράς των υλικών, δηλαδή των θερμοφυσικών και των επιφανειακών ιδιοτήτων τους, βασίστηκε επίσης σε βιβλιογραφικά στοιχεία. 4. Τρόποι επιλογής των υλικών με βάση τη θερμική τους συμπεριφορά 4.1. Μετρήσεις επιφανειακών θερμοκρασιών σε δείγματα υλικών Η θερμική συμπεριφορά των υλικών, όπως αυτή περιγράφεται από τις επιφανειακές θερμοκρασίες που αναπτύσσουν κάτω από την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη θερμή θερινή περίοδο παρουσιάζεται, στη συνέχεια, σε μια σειρά πινάκων, στους οποίους τα δεδομένα των μετρήσεων αποδίδονται ποιοτικά, δηλαδή χρωματικά. Οι μέσες μέγιστες επιφανειακές θερμοκρασίες των υλικών που μετρήθηκαν, απεικονίζονται ως διαφορές από την αντίστοιχη μέση μέγιστη θερμοκρασία του αέρα (π.χ. θερμοκρασία 45,7 o C, δίνεται ως +11,2 o C, όταν η αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα είναι 35,5 o C). Χρησιμοποιούνται τρεις χρωματικές διαβαθμίσεις (ανοιχτό γκρι, γκρίζο και σκούρο γκρι) που αντιστοιχούν σε μικρή, μεσαία και μεγάλη κλίμακα των ποσοτικών δεδομένων (βλ. Πίνακα 1). Το σκούρο γκρι χρώμα έχει σαφώς αρνητική χροιά, καθώς πρακτικά σημαίνει ότι οι μέσες μέγιστες επιφανειακές θερμοκρασίες των υλικών είναι κατά πολύ υψηλότερες από την αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα.

14 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 14 Πίνακας 1: Τρόπος ποιοτικής έκφρασης στοιχείων θερμικής συμπεριφοράς. µ µ µ C < > +15 Πίνακας 2: Ποιοτική απεικόνιση μέσων μέγιστων επιφανειακών θερμοκρασιών ( o C) για υλικά σε οριζόντια θέση σε σχέση με τη θερμοκρασία του αέρα ( o C). µ µµ ( ) 34, µ µµ µ, 34, µ, 34, µ µ ( µ....) µ µ / / µ µ , µ 34, / 34, , µ µ 34, µ µ µ ( µ ) 34, , µµ 34, , , , µ 33,9-33, ,9 - µ (15 mm) µ 33, , , ( 0.5 mm-pf9-0.5) 33, , 33, , µ µ 33, µ, (AL0.5 mm-pe3-al0.5) 33, , , µ µ 33, µ 34, µ µ 34, µ µ µ AL 34, , 34,

15 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 15 Πίνακας 3: Ποιοτική απεικόνιση μέσων μέγιστων επιφανειακών θερμοκρασιών ( o C) για υλικά σε κατακόρυφη θέση με νότιο προσανατολισμό σε σχέση με τη θερμοκρασία του αέρα ( o C). µ µ µ µ µ µ 34, / 34, µ µ (* µ ) µ µ (* µ ) µ µ ,7-34,7 - µ (15 mm) µ 34, , ( 0.5 mm-pf9-0.5) 34, , 34, , µ µ 34, µ, (AL0.5 mm-pe3-al0.5) 34, , , µ µ 34, PV (* µ ) 35, (* µ ) 35,5 x x x x x x x x - x Πίνακας 4: Ποιοτική απεικόνιση μέσων μέγιστων επιφανειακών θερμοκρασιών ( o C) για υλικά σε κατακόρυφη θέση με δυτικό προσανατολισμό σε σχέση με τη θερμοκρασία του αέρα ( o C). µ µ µ µ µ µ 34, / 34, µ µ µ µ µ ,5-34,5 - µ (15 mm) µ 34, , ( 0.5 mm-pf9-0.5) 34, , 34, , µ µ 34, µ, (AL0.5 mm-pe3-al0.5) 34, , , µ µ 34,

16 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ Υλικά για υπαίθριους χώρους Για τις περιπτώσεις υπαίθρων χώρων, των οποίων τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά (λόγος του ύψους κτιρίων προς το πλάτος του δρόμου - H/W) και ο προσανατολισμός ευνοούν την υπερθέρμανση των υλικών τη διάρκεια του καλοκαιριού, οι προτεινόμενες λύσεις για την επιλογή των υλικών είναι οι εξής: - Ανοιχτόχρωμα υλικά, τα οποία αναπτύσσουν χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες σε σχέση με την αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα. - Οποιαδήποτε υλικά, ανεξάρτητα από τις επιφανειακές θερμοκρασίες τους, σε συνδυασμό με σταθερές ή κινητές διατάξεις σκιασμού ή/και φυτεύσεις. - Πορώδη υλικά σε συνδυασμό με ένα κατάλληλο σύστημα περιοδικής διαβροχής. - Επιφάνειες με φυτικές εδαφοκαλύψεις. - Επιφάνειες νερού. - Υλικά με μικρές τιμές θερμοχωρητικότητας και θερμικής διάχυσης, τα οποία, ενώ υπερθερμαίνονται κατά τις μεσημεριανές ώρες, υφίστανται γρήγορη θερμική αποφόρτιση κατά τις απογευματινές ώρες (π.χ. στεγνό χώμα, ελαφροσκυρόδεμα, ξύλο). - Ειδικά για τα υπαίθρια καθιστικά, καινοτόμες λύσεις που συνδυάζουν την χρήση υλικών με την εσωτερική κυκλοφορία νερού με στόχο το δροσισμό των ατόμων με αγωγή. [32] 4.3. Υλικά για όψεις κτιρίων Οι διαφορετικοί προσανατολισμοί των όψεων των κτιρίων χαρακτηρίζονται από ριζικά διαφορετικές συνθήκες ηλιασμού, τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας, όσο και κατά τη διάρκεια του χρόνου. Για το λόγο αυτό, οι προτεινόμενοι τρόποι επιλογής των υλικών με βάση τη θερμική τους συμπεριφορά κατά τη θερινή περίοδο παρατίθενται ξεχωριστά για τους τέσσερις βασικούς προσανατολισμούς. Βόρειες όψεις: Οι βόρειες όψεις χαρακτηρίζονται από ελάχιστες ηλιακές προσόδους κατά τη διάρκεια των καλοκαιρινών μηνών (νωρίς το πρωί και αργά το απόγευμα). Κατά συνέπεια, η επιλογή των υλικών για τη διαμόρφωση της τελικής επιφάνειάς τους είναι [32] Για περισσότερα, βλ. και Cook, et al, 2003, 5.

17 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 17 τελείως ελεύθερη από θερμικούς περιορισμούς. Ωστόσο, βλέποντας το ζήτημα της επιλογής των υλικών διεποχικά, σημειώνεται ότι, κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι βόρειες όψεις έχουν αυξημένες θερμικές απώλειες, οι οποίες βέβαια μειώνονται σημαντικά με τη θερμομόνωση. Νότιες όψεις: Οι νότιες όψεις των κτιρίων για τα γεωγραφικά πλάτη της Ελλάδας χαρακτηρίζονται από μια σημαντική και ιδιαίτερα θετική ιδιομορφία. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού δεν υπερθερμαίνονται, ενώ κατά τον χειμώνα και τις ενδιάμεσες εποχές η ηλιακή ακτινοβολία που δέχονται είναι σημαντική και θετική για τις συνθήκες θερμικής άνεσης στους υπαίθριους χώρους της πόλης, αλλά και για την παθητική θέρμανση των εσωτερικών χώρων των κτιρίων. Κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, οι γωνίες ηλιακού ύψους είναι ιδιαίτερα μεγάλες (74,4 ο στις 12:00, 21 Ιουνίου, για την Αθήνα), με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η απορρόφηση μεγάλων ποσών ηλιακής ακτινοβολίας. Έτσι, παρόλο που οι νότιες όψεις δέχονται απρόσκοπτο ηλιασμό ακόμα και σε περιπτώσεις στενών αστικών χαραδρών, τα υλικά που τις αποτελούν δεν αναπτύσσουν πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Όπως φαίνεται και στον Πίνακα 3, η πλειονότητα των υλικών που εξετάστηκαν στo πλαίσιo αυτής της διατριβής δεν παρουσίασαν μέσες μέγιστες επιφανειακές θερμοκρασίες υψηλότερες των 15 βαθμών Κελσίου σε σχέση με την αντίστοιχη μέση μέγιστη θερμοκρασία του αέρα. Για το λόγο αυτό, η επιλογή των υλικών που εφαρμόζονται σε νότιες επιφάνειες κτιρίων δε δεσμεύεται πάρα πολύ από τη θερμική τους συμπεριφορά και είναι δυνατό να είναι ιδιαίτερα ευνοϊκή η εφαρμογή ενεργητικών ηλιακών συστημάτων (π.χ. φωτοβολταϊκών πάνελ). Ακόμα όμως και στην περίπτωση υλικών που υπερθερμαίνονται, η εφαρμογή θερμομόνωσης αποτρέπει την υπερθέρμανση των εσωτερικών χώρων των κτιρίων. Αντίθετα, οι γυάλινες επιφάνειες των νότιων όψεων των κτιρίων πρέπει να σκιάζονται, έτσι ώστε να μειώνονται οι ηλιακές πρόσοδοι των εσωτερικών χώρων των κτιρίων. Ανατολικές και Δυτικές όψεις: Κατά τη διάρκεια των καλοκαιρινών μηνών, οι όψεις με ανατολικό και δυτικό προσανατολισμό έχουν υψηλές ηλιακές προσόδους κατά τις πρωινές και τις απογευματινές ώρες, αντίστοιχα. Το γεγονός αυτό, οφείλεται στις χαμηλές γωνίες ηλιακού ύψους (32,1 ο έως 55,6 ο κατά τις πρωινές ώρες και 54,3 ο έως

18 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 18 30,8 ο κατά τις απογευματινές ώρες του Ιουνίου, του Ιουλίου και του Αυγούστου, για την Αθήνα). Έτσι, τα υλικά που διαμορφώνουν τις ανατολικές και τις δυτικές όψεις, οι οποίες βρίσκονται σε φαρδιές αστικές χαράδρες (λόγος ύψους προς πλάτος, H/W 0,5) αναπτύσσουν ιδιαίτερα υψηλές επιφανειακές θερμοκρασίες σε σχέση με τη θερμοκρασία του αέρα (βλ. Πίνακα 4). Για το λόγο αυτό, στις ανατολικές και τις δυτικές όψεις πρέπει να επιλέγονται: - Υλικά, τα οποία αναπτύσσουν χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες σε σχέση με την αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα (π.χ. γενικά ανοιχτόχρωμα υλικά, αλλά και εφαρμογή ψυχρών βαφών σε υφιστάμενες όψεις κτιρίων [33]). - Οποιαδήποτε υλικά, ανεξάρτητα από τις επιφανειακές θερμοκρασίες τους, εφόσον συνδυάζονται με σταθερές ή κινητές διατάξεις σκιασμού ή/και φυτεύσεις. - Επιφάνειες με φυτικές καλύψεις από αναρριχητικά φυτά. [34] - Επιφάνειες νερού / νερότοιχοι. [35] - Υλικά με μικρές τιμές θερμοχωρητικότητας, τα οποία ενώ υπερθερμαίνονται κατά τις ώρες έκθεσής τους στην ηλιακή ακτινοβολία, στη συνέχεια υφίστανται γρήγορη θερμική αποφόρτιση (π.χ. σύνθετα πάνελ ξύλου, αλουμινίου και χαλκού). - Υλικά τοποθετημένα με τη λογική της αεριζόμενης πρόσοψης (π.χ. πλάκες από φυσικά πετρώματα, διακοσμητικοί οπτόπλινθοι, κεραμικά πάνελ, πάνελ ξύλου και πάνελ μετάλλων) Δώματα κτιρίων Η υπερθέρμανση των δωμάτων συμβάλλει σημαντικά στην υποβάθμιση του αστικού μικροκλίματος. Τα σκουρόχρωμα δώματα απορροφούν μεγάλο μέρος της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας, υπερθερμαίνονται και στη συνέχεια θερμαίνουν τα κοντινά στρώματα του αέρα. Στο σύνολο της πόλης, ο αέρας θερμαίνεται από μια μεγάλη επιφάνεια δωμάτων, με αποτέλεσμα να αυξάνονται οι αστικές θερμοκρασίες και να οξύνεται το [33] Για περισσότερα, βλ. και Pomerantz, et al., 1996, Heat Island Group, 2005 και Synnefa, et al., [34] Για περισσότερα, βλ. και Holm, 1989 και Boon Lay, et al., [35] Για περισσότερα, βλ. και Οικονόμου, 2002.

19 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 19 φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας. [36] Κατά συνέπεια, τα υλικά που επιλέγονται για την τελική διάστρωση των δωμάτων των κτιρίων μπορούν να είναι: - Ανοιχτόχρωμα υλικά, τα οποία αναπτύσσουν χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες σε σχέση με την αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα. - Υλικά, ανεξάρτητα από τις επιφανειακές θερμοκρασίες τους, σε συνδυασμό με σταθερές ή κινητές διατάξεις σκιασμού ή/και φυτεύσεις (π.χ. πέργκολες με αναρριχητικά φυτά ή με υφάσματα, αλλά και διατάξεις σκιασμού με ενεργητικά ηλιακά συστήματα - ηλιακοί συλλέκτες και φωτοβολταϊκά στοιχεία-, που πέρα από το σκιασμό συμβάλλουν και στην εξοικονόμηση ενέργειας. [37]) Διάφορα υλικά σε συνδυασμό με εφαρμογές δροσισμού με εξάτμιση. [38] Φυτικά υλικά, όπως είναι τα φυτεμένα δώματα, εκτατικού ή εντατικού τύπου, ή η εφαρμογή φυτεύσεων σε φυτοδοχεία. Διάφορα υλικά σε συνδυασμό με εφαρμογές δροσισμού με ακτινοβολία. [39] 5. Τρόποι επιλογής των υλικών με βάση την περιβαλλοντική του επίδραση των υλικών 5.1 Ανάλυση της περιβαλλοντικής επίδρασης των υλικών Η θερμική συμπεριφορά των υλικών, η οποία μπορεί και να αγνοηθεί σε ορισμένες περιπτώσεις αστικών υπαίθριων χώρων και όψεων κτιρίων, που δεν δέχονται απρόσκοπτο ηλιασμό κατά τη θερμή θερινή περίοδο. Αντίθετα, η περιβαλλοντική τους επίδραση οφείλει πάντα να αποτελεί καθοριστική παράμετρο για την επιλογή τους. Ωστόσο, στην πορεία επίλυσης ενός σχεδιαστικού προβλήματος, ο καθορισμός των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν πραγματοποιείται στα τελικά στάδια και συνήθως έπεται του καθορισμού χρωμάτων και υφών. Για τους λόγους αυτούς, θεωρήθηκε ότι η ανάλυση του τρόπου [36] Baruch Givoni, Climate, microclimate, the urban scale, στο C.E.C., D.G. XVII for Energy, Solar Energy and Buildings. Symposium Proceedings, Athens: Academy of Athens, C.R.E.S., P.L.E.A., 1993, σ [37] Για περισσότερα, βλ. και Μπουγιατιώτη, [38] Για περισσότερα, σχετικά με τα συστήματα δροσισμού με εξάτμιση σε δώματα, βλ. και: Yellott, 1989, Erell & Etzion., 1991, Givoni & La Roche, 2000, και Tang & Etzion, [39] Για περισσότερα, βλ. και Hay, 1986, και Martin, 1989.

20 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 20 επιλογής υλικών για τις εξωτερικές επιφάνειες των πόλεων, με βάση την περιβαλλοντική τους επίδραση, πρέπει να ακολουθήσει την ανάλυση του τρόπου επιλογής τους με βάση τη θερμική τους συμπεριφορά. Στην πράξη, βέβαια, η διαδικασία επιλογής των υλικών για τις εξωτερικές επιφάνειες των ελληνικών πόλεων δεν μπορεί παρά να είναι αμφίδρομη, περιλαμβάνοντας διαδοχικές συγκρίσεις ανάμεσα στις διαφορετικές παραμέτρους, με στόχο την επιλογή της καλύτερης δυνατής λύσης. Για τα υλικά, που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές οριζόντιες και κατακόρυφες επιφάνειες των ελληνικών πόλεων, η περιβαλλοντική επίδραση μπορεί να υπεισέλθει στη διαδικασία επιλογής με δύο τρόπους. Αυτό συμβαίνει γιατί εξαρτάται τόσο από το ίδιο το υλικό, όσο και από τους διαφορετικούς τρόπους εφαρμογής του στους υπαίθριους χώρους της πόλης, στις όψεις ή στα δώματα των κτιρίων. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται συνοπτικά η περιβαλλοντική επίδραση των κυριότερων υλικών, που χρησιμοποιούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των σύγχρονων ελληνικών πόλεων. Η παρουσίαση αυτή πραγματοποιείται μέσα από μια σειρά πινάκων, στους οποίους όλα τα δεδομένα αποδίδονται ποιοτικά, δηλαδή χρωματικά. Χρησιμοποιούνται τρεις χρωματικές διαβαθμίσεις (ανοιχτό γκρι, γκρίζο και σκούρο γκρι) που αντιστοιχούν σε μικρή, μεσαία και μεγάλη κλίμακα των ποσοτικών δεδομένων (βλ. Πίνακα 5). Το σκούρο γκρι χρώμα έχει σαφώς αρνητική χροιά. Αυτή η ποιοτική προσέγγιση επιτρέπει την άμεση κατανόηση των στοιχείων που παρατίθενται, ενώ, συγχρόνως, επιτρέπει και την εύκολη μετάβαση μεταξύ των πινάκων. Από τη σύγκριση των πινάκων, μπορεί εύκολα να προκύψει μια πρώτη αξιολόγηση και επιλογή μεταξύ των διαθέσιμων υλικών. Πίνακας 5: Τρόπος ποιοτικής έκφρασης στοιχείων περιβαλλοντικής επίδρασης. µ µ µ. µ (CO 2) µ (SO 2) µ (NO x) kwh/kg < > 10 g CO 2 / kg g SO 2 / kg g NO x / kg lt / kg < > 1000 < > 10 < > 10 < > 100

21 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 21 Για τα στοιχεία εμπεριεχόμενης ενέργειας, ο διαχωρισμός τους σε μικρή, μεσαία και μεγάλη (σημαντική) βασίστηκε στον Szokolay [40]. Αντίθετα, για τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), διοξειδίου του θείου (SO 2 ) και οξειδίων του αζώτου (NO x ), και για την κατανάλωση νερού, ο διαχωρισμός τους σε μικρό, μεσαίο και μεγάλο μέγεθος έγινε εμπειρικά, καθώς δεν βρέθηκαν σχετικά στοιχεία στη βιβλιογραφία. Πίνακας 6: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των γαιωδών υλικών. [ : A_, _ (1_ µ µ (CO 2), 2_ (SO 2), 3_ (CFCs, HCFCs), 4_ µ (NO x), _, _ µ (1_, 2_ µ, 3_,, µ, 4_ ),. (1_, 2_ µ ), _ µ (1_ /, 2_ / 3_ / µ µµ )] µµ ( ) [] µµ ( ) [] µ µµ µ, µµ µ, µ, µ, µ, µ, µ µ (....) Πίνακας 7: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των προϊόντων από φυσικά πετρώματα µ / / [] [] / µµ [] µ [] / [] [] [40] S. V. Szokolay, Environmental Science Handbook for Architects and Builders, Lancaster / London / New York: The Construction Press, 1980, σ. 421.

22 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 22 Πίνακας 8: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των προϊόντων τσιμέντου µ ? - µ µ µ µ - [] µ µ [] µ ( µ ) - - [] µ µ - - µ µ [] µµ.. [].. [].. [].. [] µ [] µ µ : - =,. =,.. =,.. = µ, PE =, PF =, [] =, * =, # =. Πίνακας 9: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των κεραμικών προϊόντων. [ : A_, _ (1_ µ µ (CO 2), 2_ (SO 2), 3_ (CFCs, HCFCs), 4_ µ (NO x), _, _ µ (1_, 2_ µ, 3_,, µ, 4_ ),. (1_, 2_ µ ), _ µ (1_ /, 2_ / 3_ / µ µµ )] (9 x 6 x 19 cm).... [] µ [] µ.... [].... [] [].. [] Πίνακας 10: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των προϊόντων ξύλου * * * * - * * * * # # # # - # # # #,. ( 0.5 mm-pf9-0.5) [] PF PF PF PF PF

23 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 23 Πίνακας 11: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των προϊόντων μετάλλων., µ µ , , 50% µ , 100% µ -., µ µ, 50% µ , 100% µ ,. (Cu0.5 mm-pe4-cu0.5) PE PE. µ, µ µ µ, 50% µ -. µ, 100% µ -. µ,. (AL0.5 mm-pe3- [] PE PE. AL0.5) , µ µ -., 50% µ , 100% µ , µ µ µ : - =,. =,.. =,.. = µ, PE =, PF =, [] =, * =, # =..... Πίνακας 12: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των προϊόντων ασφάλτου. [ : A_, _ (1_ µ µ (CO 2), 2_ (SO 2), 3_ (CFCs, HCFCs), 4_ µ (NO x), _, _ µ (1_, 2_ µ, 3_,, µ, 4_ ),. (1_, 2_ µ ), _ µ (1_ /, 2_ / 3_ / µ µµ )] - - µ µ µ - - µ µ µ AL Πίνακας 13: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των πλαστικών προϊόντων PE - - PP - - PVC - Πίνακας 14: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των συνθετικών βαφών

24 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 24 Πίνακας 15: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης των θερμομονωτικών υλικών µ - EPS - µ - XPS - - PUR µ # µ - # Πίνακας 16: Ποιοτική απεικόνιση της περιβαλλοντικής επίδρασης του γυαλιού..., 50% µ , µ , µ µ µ : - =,. =,.. =,.. = µ, PE =, PF =, [] =, * =, # = Υλικά για υπαίθριους χώρους Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη διάστρωση των υπαίθριων χώρων στις ελληνικές πόλεις διαφοροποιούνται ανάλογα με το είδος και τη λειτουργία τους. Έτσι, οι δρόμοι και οι λεωφόροι διαστρώνονται με ασφαλτικό σκυρόδεμα, ενώ οι δρόμοι ήπιας κυκλοφορίας διαμορφώνονται συνήθως με κυβόλιθους από φυσικά πετρώματα ή τσιμέντο. Αντίστοιχα, στις πλατείες και τους πεζοδρόμους χρησιμοποιείται μια πληθώρα υλικών διάστρωσης, που περιλαμβάνει χυτά υλικά, πλάκες ή κυβόλιθους από φυσικά πετρώματα, τσιμέντο ή κεραμικά, ξύλινες σανίδες, αλλά και επιφάνειες χώματος, βλάστησης και νερού. Από τα παραπάνω υλικά, εκείνο με τη σημαντικότερη συνολική περιβαλλοντική επίδραση είναι το ασφαλτικό σκυρόδεμα, το οποίο είναι και το υλικό που κυριαρχεί στους δρόμους των πόλεων [41]. Εξαιτίας της χρήσης της ασφάλτου, τα διαφόρων τύπων ασφαλτικά σκυροδέματα συνδέονται με τις διαδικασίες άντλησης, μεταφοράς και επεξεργασίας του πετρελαίου και άρα με τις επιπτώσεις που αυτές έχουν στο περιβάλλον. Ωστόσο, η εμπεριεχόμενη ενέργεια, αλλά και άλλες περιβαλλοντικές παράμετροι (π.χ. τοξικές ουσίες, [41] Οι δρόμοι καλύπτουν συνολικά περισσότερο από το 1/4 της επιφάνειας των πόλεων. (Shashua-Bar & Hoffman, 2002, 235).

25 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 25 ζητήματα που αφορούν στην υγεία, απόβλητα και οικοδομικά απορρίμματα) μπορούν να μειωθούν με την επιλογή κατάλληλων μεθόδων παραγωγής (π.χ. ψυχρά ασφαλτομίγματα), καθώς και με την ανακύκλωση παλαιών οδοστρωμάτων και τη χρήση τους ως αδρανή στο νέο οδόστρωμα. Αξίζει να σημειωθεί ότι πολλοί ερευνητές υποστηρίζουν την αντικατάσταση των οδοστρωμάτων από σκυρόδεμα με οδοστρώματα από σκυρόδεμα, τόσο για περιβαλλοντικούς, όσο και για θερμικούς λόγους. Παρόλο που τα οδοστρώματα από σκυρόδεμα έχουν μεγαλύτερο αρχικό κόστος, η συνολική περιβαλλοντική τους επίδραση είναι μικρότερη [42], ενώ συγχρόνως το σκυρόδεμα έχει μεγαλύτερη ανακλαστικότητα [43], γεγονός που συνεπάγεται καλύτερη θερινή θερμική συμπεριφορά. Η πλειονότητα των υπόλοιπων υλικών, που χρησιμοποιούνται για τη διάστρωση των επιφανειών των υπαίθριων χώρων της πόλης, έχουν μικρή ή μεσαία περιβαλλοντική επίδραση. Όπως είναι λογικό, οι επιφάνειες χώματος, βλάστησης και νερού έχουν αμελητέα περιβαλλοντική επίδραση. Το ίδιο ισχύει και για τις σανίδες από σκληρό ή/και τροπικό ξύλο. Ωστόσο, αυτό συμβαίνει μόνο όταν χρησιμοποιείται ξυλεία από δάση με ελεγχόμενη και αειφόρο διαχείριση, ιδιαίτερα σε ό,τι αφορά στη σκληρή τροπική ξυλεία, καθώς και όταν δεν χρησιμοποιούνται συντηρητικά και μυκητοκτόνα ξύλου με οργανικούς διαλύτες και τοξικά ενεργά συστατικά. Μικρής έκτασης είναι και οι επιπτώσεις που έχει στο περιβάλλον το στάδιο παραγωγής προϊόντων από φυσικά πετρώματα, οι οποίες περιορίζονται, κυρίως, σε τοπικό επίπεδο (εξάντληση φυσικών πόρων και καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων). Τα προκατασκευασμένα στοιχεία (πλάκες και κυβόλιθοι) από τσιμέντο και από κεραμικό έχουν ενδιάμεση περιβαλλοντική επίδραση, η οποία εξαρτάται στην πρώτη περίπτωση, από την περιβαλλοντική ταυτότητα του τσιμέντου, ενώ στη δεύτερη από την ανάγκη για όπτηση της αργίλου. Περά από τις υψηλές εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NO x ) που χαρακτηρίζουν τη διαδικασία παραγωγής τους, τα στοιχεία αυτά δεν έχουν άλλες σημα- [42] Για περισσότερα σχετικά με τη σύγκριση της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς των οδοστρωμάτων από άσφαλτο και εκείνων από σκυρόδεμα, βλ. και Arena, et al., 2002, Correa, et al., 2003, και Correa, et al., [43] Ο συντελεστής ανακλαστικότητας της νέας ασφάλτου είναι ίσος με 0,15, ενώ του σκυροδέματος είναι 0,4. (Rosenfeld, et al., 1995, 260). Συγχρόνως, το σκυρόδεμα σκουραίνει πολύ δύσκολα. (Akbari, 2005, 17).

26 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2007 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 26 ντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει στις περιπτώσεις προϊόντων τσιμέντου, στα οποία χρησιμοποιούνται διάφορες προσμίξεις με στόχο τη βελτίωση των ιδιοτήτων τους, ούτε στις περιπτώσεις κεραμικών πλακιδίων, στα οποία ο χρωματισμός επιτυγχάνεται με ενώσεις που περιέχουν βαρέα μέταλλα. Κατά το στάδιο της παραγωγής, η κατανάλωση ενέργειας και οι εκπομπές αέριων ρύπων των περισσότερων υλικών που συναντώνται στους υπαίθριους χώρους των ελληνικών πόλεων έχουν μικρές έως μεσαίες τιμές. Ωστόσο, μια ολοκληρωμένη προσέγγιση του ζητήματος απαιτεί το συνυπολογισμό της ενέργειας που δαπανάται, καθώς και των αέριων ρύπων που εκπέμπονται, κατά τη μεταφορά των υλικών από τον τόπο παραγωγής τους στον τόπο εφαρμογής τους (εργοτάξιο). Στην πλειοψηφία τους, τα υλικά που χρησιμοποιούνται στους αστικούς υπαίθριους χώρους έχουν μεγάλο βάρος, γεγονός που φαίνεται από τις τιμές της πυκνότητάς τους. Τόσο η κατανάλωση ενέργειας, όσο και οι εκπομπές CO 2, SO 2 και NOx είναι ανάλογες του βάρους των υλικών και της απόστασης, ενώ είναι μεγαλύτερες στην περίπτωση οδικών μεταφορών. Για το λόγο αυτό, είναι σημαντικό τα βαριά υλικά να μεταφέρονται από μικρές αποστάσεις. 5.3 Υλικά για όψεις κτιρίων Στην Ελλάδα, οι όψεις των κτιρίων διαμορφώνονται στις περισσότερες περιπτώσεις με επιχρίσματα με βάση το τσιμέντο ή την άσβεστο, που στη συνέχεια βάφονται με συνθετικές βαφές. Ωστόσο, δεν είναι λίγα τα κτίρια στα οποία η τελική εξωτερική επιφάνεια των όψεων διαμορφώνεται με μια πληθώρα διαφορετικών υλικών. Πρόκειται για κτίρια γραφείων και για κτίρια με εμπορικές, πολιτιστικές, εκπαιδευτικές και άλλες χρήσεις, τα οποία έχουν όψεις με προϊόντα από φυσικά πετρώματα (πλάκες από μάρμαρο, γρανίτη, πωρόλιθο, κ.λπ.), κεραμικά προϊόντα (διακοσμητικούς οπτόπλινθους και πάνελ), προϊόντα ξύλου και, φυσικά, προϊόντα μετάλλων (μεταλλικά φύλλα και σύνθετα πάνελ αλουμινίου και χαλκού). Κατά το στάδιο της παραγωγής, από τις παραπάνω ομάδες υλικών, τα προϊόντα από φυσικά πετρώματα είναι εκείνα τα οποία έχουν τη μικρότερη δυνατή περιβαλλοντική επίδραση (τοπική εξάντληση φυσικών πόρων και τοπική καταστροφή του τοπίου και των