Ο ρόλος των υλικών και του πρασίνου ως παράγοντες βελτίωσης του αστικού μικροκλίματος Δρ. Αφροδίτη Συννέφα (asynnefa@phys.uoa.gr) Ομάδα Μελετών Κτιριακού Περιβάλλοντος - Πανεπιστήμιο Αθηνών Ημερίδα: Αστικό περιβάλλον και εξοικονόμηση ενεργειας σε συνθήκες κλιματικής αλλαγής. Ο ρόλος των ΟΤΑ Ο ρόλος των υλικών και του πρασίνου ως παράγοντες βελτίωσης του αστικού μικροκλίματος
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ΜΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ Πηγή: Hadley Center Μοντελοποίηση της αύξησης θερμοκρασίας λόγω φαινομένου του θερμοκηπίου
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ΜΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ Πηγή: IPCC Σύ ύ λ ζό δ ά θ ί Σύγκριση μετρούμενης και υπολογιζόμενης διαφοράς θερμοκρασίας ανα ήπειρο
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ΜΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ Πηγή: IPCC Σενάρια αύξησης θερμοκρασίας ως το 2100 συγκριτικά με την περίοδο 1980 1999
ΑΣΤΙΚΟ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑ
ΑΣΤΙΚΟ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑ Πηγή: LBNL HEA AT ISLAND GROUP Αγροτική περιοχή Περιαστική περιοχή (κατοικίες) Εμπορικό κέντρο Αστικό κέντρο Αστική Περιαστική περιοχή περιοχή (κατοικίες) (κατοικίες) Πάρκο Αγροτική περιοχή Σε τουλάχιστον 30 πόλεις στην Ευρώπη και περισσότερες από 120 σε όλο τον κόσμο, έχει διαπιστωθεί η ύπαρξη της θερμικής νησίδας
ΘΕΡΜΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ DH 120 100 80 60 40 20 June 1977-1989 June 1990-2004 July 1977-1989 July 1990-2004 June 90-04 June 77-89 July 90-04 c July 77-89 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hours Αύξηση θερμοκρασίας λόγω αστικοποίησης, βιομηχανοποίησης, αστικής θερμοκής νησίδας και κλιματικής αλλαγής
ΘΕΡΜΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ 02:00 03:00 04:00 05:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 v 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας κυμαίνεται από 1-10C
ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
ΘΕΡΜΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ Ηλεκτρικό Φορτίο Αιχμής,, (KW) Στην Αθήνα διπλασιάζεται το φορτίο ψύξης στην κεντρική περιοχή της Αθηνάς Τριπλασιάζεται το φορτίο αιχμής για κλιματισμό Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της θερμοκρασίας αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας και της συγκέντρωσης του όζοντος Όλες οι μελέτες έχουν δείξει ότι η μεγαλύτερη συχνότητα θανάτων λόγω καύσωνα καταγράφεται στον πληθυσμό χαμηλού εισοδήματος που κατοικεί σε ακατάλληλα κτίρια χωρίς θερμική προστασία και αερισμό. 37 35 33 Tεράστια Αύξηση του C0 2 λόγω Κλιματισμού Temperature 31 29 27 25 23 21 26/5/2007 30/5/2007 3/6/2007 7/6/2007 11/6/2007 15/6/2007 19/6/2007 23/6/2007 27/6/2007 1/7/2007 5/7/2007 9/7/2007 13/7/2007 17/7/2007
ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΑΣΤΙΚΟΥ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ Μέθοδοι Δημιουργία ψυχρής επιφάνειας Μείωση της ανθρωπογενούς θερμότητας Βελτίωση του αστικού περιβάλλοντος Εφαρμογές Χρήση κατάλληλων υλικών Αύξηση πρασίνου Χρήση υδάτινων επιφανειών Δημιουργία σκιάς Εξοικονόμηση ενέργειας Μέθοδοι απελευθέρωσης θερμότητας Χωροταξική διάταξη Διάταξη κτιρίου ή: Google Earth Πηγή Πηγή: Stathopoulou and Cartalis, 2007 Αστική περιοχή/ πυκνή δόμηση Περιαστική περιοχή/ Μέτρια δόμηση Μικτή αστική περιοχή Αγροτική περιοχή Επιφ άνεια νερού
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ Ψυχρά υλικά Κέλυφος κτιρίου Επιφάνειες αστικού περιβ.
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ ΛΕΥΚΟΥ ΧΡΩΜΑΤΟΣ Ορατό Υπέρυθρο χωρίς επικάλυψη Ψυχρό επίχρισμα λευκού χρώματος επίχρισμα μαύρου χρώματος ΔΤ=-7.5 75 C ΔΤ=15 C
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ ΕΓΧΡΩΜΑ Standard black cool lblack ΔΤmax = 10 C 100 80 UV VIS NIR ψυχρό μαύρο(2) SR=0.27 60 40 20 0 συμβατικό μαύρο(2) SR=0.05 300 800 1300 1800 2300
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ Βελτίωση συνθηκών θερμικής άνεσης στο εσωτερικό των κτιρίων - Μείωση των ωρών πιθανής θερμικής θερμικής δυσφορίας - Μείωση της μέγιστης εσωτερικής θερμοκρασίας κατά 1 3 C Συμβατικό υλικό: ασφαλτόπανο με ψηφίδα Ψυχρό υλικό: Επικάλυψη λευκού χρώματος
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ ΑΣΦΑΛΤΟΠΑΝΟ ΜΕ ΨΗΦΙΔΑ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΛΕΥΚΟΥ ΧΡΩΜΑΤΟΣ 14:00 ΠΡΙΝ Θερμικό καθεστώς στην Αθήνα και δυνατότητες βελτίωσης Κεφαλονιά,18 Οκτώβρη 2008
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ Άμπου Ντάμπι Καράτσι Μαϊάμι Ριάντ Nέο Δελχί Κάιρο Βαγδάτη Αλεξάνδρεια Γιοχάνεσμπουργκ Χανιά Τεχεράνη Καζαμπλάνκα Αθήνα Δαμασκός Σεβίλλη Σίδνεϊ Παλέρμο Θεσσαλονίκη Λος Άντζελες Πεκίνο Ρώμη Άγκυρα Τόκιο Νέα Υόρκη Νίκαια Βαρκελώνη Μεξικό Χιούστον ΔSR=0.65 8-48 kwh/m 2 0-15 kwh/m 2 Εξοικονόμηση ενέργειας για ψύξη και αντίστοιχο οικονομικό όφελος -Εξοικονόμηση ενέργειας κατά μέσο όρο 10-40% - κτιρίων παλαιάς κατασκευής με ελλειπή ή καθόλου μόνωση ~ 90% (Ε.Σ.Υ.Ε. 2006) Μείωση του φορτίου αιχμής για ψύξη και αντίστοιχο οικονομικό όφελος
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής για την επιφάνεια εφαρμογής και οικονομικό όφελος από τη μειωμένες ανάγκες για επισκευή -Προστασία από την καταστρεπτική υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία -μειωμένη θερμική καταπόνηση Θερμικό καθεστώς στην Αθήνα και δυνατότητες βελτίωσης Κεφαλονιά,18 Οκτώβρη 2008
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ Περιορισμός της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των εκπομπών CO2-100 m2 «ψυχρής» επιφάνειας που έχει αντικαταστήσει σκούρα επιφάνεια, ισοδυναμεί με μέιωση 10 τόνων of CO2 Θερμικό καθεστώς στην Αθήνα και δυνατότητες βελτίωσης Κεφαλονιά,18 Οκτώβρη 2008
Μείωση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΟΦΕΛΗ 50 45 40 35 (x 0.67 km ) 30 25 20 15 a bs =0.18 10 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 a bs = 0.63 a bs = 0.85 (x 0.67 km) 14:00 2m ΔΤ=1-2 C
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ -ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Κ.Υ.Α. «Μέτρα για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και την εξοικονόμηση ενέργειας στο δημόσιο και ευρύτερο δημόσιο τομέα» Άρθρο 8: Πρόσθετα Μέτρα για την εξοικονόμηση ενέργειας - Ταράτσες (ψυχρές βαφές): Λευκού χρώματος SR 0,87 ε 0,8 Άλλου χρώματος SR 0,70 ε 0,8 - Κάθετες επιφάνειες (ψυχρές βαφές): Λευκού ή άλλου χρώματος SR SRδώματοςα ε 08 0,8 *να φέρουν ένδειξη «ψυχρές βαφές» - Οι βαφές πρέπει να είναι πιστοποιημένες ως προς τα οπτικά τους χαρακτηριστικά από εγκεκριμένα εργαστήρια
Energy Star (http://www.energystar.gov/) - Ειδική κατηγορία για υλικά που χρησιμοποιούνται σε στέγες με πληροφορίες ρ για τις «ψυχρές ψ ς στέγες» γς και έναν κατάλογο πιστοποιημένων προϊόντων και εταιριών, στον οποίο περιέχονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά των προϊόντων αυτών αρχική ανακλαστικότητα στην 0,65 065 ηλιακή ακτινοβολία συντελεστή εκπομπής 0,75 ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ -ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Ινστιτούτο Οικονομίας Κατασκευών ΠΕΤΕΠ 30-11-20 - τεχνικές προδιαγραφές για ψυχρά υλικά
Αστικά πάρκα δίκτυο πράσινων χώρων Φύτευση δένδρων κατά μήκος των δρόμων Πράσινοι χώροι στάθμευσης Τεχνικές κατακόρυφης ενσωμάτωσης πράσινων στοιχείων Φυτεμένα δώματα ΑΣΤΙΚΟ ΠΡΑΣΙΝΟ
ΑΣΤΙΚΟ ΠΡΑΣΙΝΟ - ΟΦΕΛΗ Μείωση επιφανειακής και θερμοκρασίας αέρα (σκίαση+εξατμισοδιαπνοή) Εξοικονόμηση ενέργειας Μείωση ατμοσφαιρικής ρύπανσης και αερίων θερμοκηπίου (ξηρή απόθεση στα φύλλα, μείωση VOCs λόγω εξάτμισης απο ντεπόζιτα, λόγω εξοικονόμσης ενέργειας) ) Αποθήκευση άνθρακα Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των πεζοδρομίων Καλύτερη διαχείρηση βρόχινου νερού Καλύτερη υγεία και ποιότητα ζωής
ΑΣΤΙΚΟ ΠΡΑΣΙΝΟ - ΟΦΕΛΗ
ΑΣΤΙΚΟ ΠΡΑΣΙΝΟ - ΟΦΕΛΗ
ΨΥΧΡΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣ ΣΤΗΝ ΑΓ. ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 1 2 3 (οδός Αγίου Ιωάννου, θερινή περίοδος, ύψος 1.5m) 4 5 6 SR =0.04 ( ΜΕΣΗ ΜΕΓΙΣΤΗ ΕΠΙΦ. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ( 70 60 50 40 30 20 10 0 ΔΘ=7% ΔΘ=8% ΔΘ=13% ΔΘ=15% ΔΘ=20% ΜΑΥΡΟ ΚΟΚΚΙΝΟ ΠΡΑΣΙΝΟ ΦΥΣΙΚΟ ΚΙΤΡΙΝΟ ΥΠΟΛΕΥΚΟ ΔΘπερ. 5C SR =0.55 Δθmax =12C
ΨΥΧΡΗ ΒΑΦΗ ΣΕ ΣΧΟΛΕΙΟ ΣΤΗΝ ΚΑΙΣΣΑΡΙΑΝΗ ΔSR= 0.65 Δθmax =3C
ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Μικροκλίμα Θερμική άνεση Υλικά δομημένου περιβάλλοντος Περιοχές πρασίνου ΔΗΜΟΣ ΑΘΗΝΑΙΩΝ Η Ελληνική Εταιρεία σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Αθηνών ανέλαβε να μελετήσει την θερμική ποιότητα της περιοχής και να προτείνει αξιολογημένες προτάσεις θερμικής αναβάθμισης
ΑΘΗΝΑΣ ΕΡΜΟΥ ΕΡΜΟΥ ΒΑΡΒΑΚΕΙΟΣ
Υφιστάμενη κατάσταση Υφιστάμενη κατάσταση Η στρατηγική βελτίωσης του μικροκλίματος στην περιοχή περιελάμβανε δράσεις όπως : 1. Χρήση υλικών δόμησης στο εξωτερικό των κτηρίων, υψηλής ανακλαστικότητας και μεγάλου συντελεστή εκπομπής 2. Ενίσχυση πρασίνου για τους υπαίθριους χώρους και πλατείες 3. Δημιουργία δικτύου πράσινων οάσεων το οποίο θα συνδέει τις υφιστάμενες και τις προτεινόμενες πλατείες με τους αρχαιολογικούς χώρους 4. Πράσινες στέγες στην ευρύτερη περιοχή (12%) Πεδίο επιφανειακών θερμοκρασιών Τρίγωνο Αθηνάς Ερμού -Πειραιώς Τεχνικές Βελτίωσης του Μικροκλίματος
Υφιστάμενη κατάσταση Πεδίο θερμοκρασιών Τρίγωνο Αθηνάς Ερμού -Πειραιώς Η μέγιστη τιμή θερμοκρασίας του αέρα είναι 31.2 C και εμφανίζεται στους περισσότερους δρόμους του ιστορικού κέντρου, ενώ η ελάχιστη είναι 30.2 C και σημειώνεται στον αρχαιολογικό χώρο και στους χώρους πρασίνου. Αξιολογηση των προτεινομενων λυσεων Μείωση θερμοκρασίας κατά μέσο όρο 2 βαθμούς
ΔΡΑΣΕΙΣ Cool Roofs project web site: www.coolroofs-eu.eu/ eu/ EU Cool Roofs Council web site: http://www.coolroofs-eu.eu Contact: eucrc@phys.uoa.gr
ΔΡΑΣΕΙΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ -Παρεμβάσεις σε υφιστάμενα δημοτικά κτίρια (φυτεμένα δώματα, ψυχρά υλικά σε οροφές/όψεις) - Παρεμβάσεις σε κοινόχρηστους χώρους του αστικού περιβάλλοντος (πράσινο+ψυχρά υλικά) ΠΡΑΣΙΝΗ ΖΩΗ ΣΤΗΝ ΠΟΛΗ Πρόγραμμα για την ενίσχυση ενεργειακής αποδοτικότητας κατοικιών (>1979, ψυχρές βαφές στο δώμα, χρηματοδότηση 30 40%) 100 cool cities - OHE