Integration of water sensitive urban design in a typical urban block in Greece
Authors: Παπανικολάου Κυρατσούλα-Τερέζα 
Published: November 2023

Η διαδικασία αστικοποίησης σε πολλές πόλεις παγκοσμίως έχει διαταράξει τον φυσικό κύκλο του νερού, κυρίως λόγω της αυξημένης αστικής πυκνότητας, των αδιαπέραστων επιφανειών και των ανεπαρκών χώρων πρασίνου. Οι συμβατικές μέθοδοι διαχείρισης των ομβρίων υδάτων δίνουν προτεραιότητα στην ταχεία συλλογή και αποστράγγιση, με αποτέλεσμα τη μείωση της διήθησης και της εξάτμισης. Σε συνδυασμό με την προβλεπόμενη εντατικοποίηση των ακραίων βροχοπτώσεων λόγω της κλιματικής αλλαγής, αυτές οι αλλαγές έχουν σημαντικές επιπτώσεις. Η διδακτορική αυτή διατριβή εστιάζει στην πόλη της Αθήνας, στην Ελλάδα, η οποία γνώρισε έντονη αστικοποίηση από το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα. Η επέκταση των αστικών περιοχών, η κατασκευή έργων υποδομής και η χρήση αδιαπέραστων υλικών έχουν μεταμορφώσει τον κύκλο του νερού, δημιουργώντας έναν αστικό κύκλο του νερού. Οι συνέπειες αυτής της μετατροπής περιλαμβάνουν την μειωμένη παροχή νερού, δυσμενείς τοπικές κλιματικές επιπτώσεις, όπως το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, αυξημένη ρύπανση στα υδατικά συστήματα και αυξημένους κινδύνους πλημμύρας. Για τον μετριασμό αυτών των προκλήσεων, έχει πραγματοποιηθεί παγκοσμίως μια αλλαγή στον τρόπο αντιμετώπισης του νερού στον αστικό σχεδιασμό που περιγράφεται στην βιβλιογραφία ως Water Sensitive Urban Design (WSUD). Το WSUD στοχεύει να μιμηθεί τον φυσικό κύκλο του νερού και να ενσωματώσει φυσικά συστήματα επεξεργασίας του νερού στον αστικό σχεδιασμό, παρέχοντας πολλαπλά οφέλη για το περιβάλλον και την κοινωνία. Η εφαρμογή του WSUD απαιτεί τη χρήση Βέλτιστων Πρακτικών Διαχείρισης (Best Management Practice ή BMPs) σε διάφορες κλίμακες, όπως είναι οι πράσινες στέγες, τα υδατοπερατά δάπεδα καθώς και οι δεξαμενές αποθήκευσης όμβριων υδάτων. Η διδακτορική έρευνα επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός «φιλικού προς τον αρχιτέκτονα» υπολογιστικού μοντέλου που διευκολύνει την αξιολόγηση βέλτιστων πρακτικών διαχείρισης των ομβρίων υδάτων (Best Management Practice-BMPs) σε υπάρχοντα οικοδομικά τετράγωνα στην Ελλάδα. Το μοντέλο λειτουργεί ως εργαλείο λήψης αποφάσεων-υποστήριξης για αρχιτέκτονες προσομοιώνοντας διαφορετικά σενάρια εφαρμογής BMPs. Το μοντέλο ενσωματώνει στοιχεία που αφορούν στην εκτίμηση της απορροής, την εκτίμηση της εξατμισοδιαπνοής και την οπτικοποίηση διαφορετικών σεναρίων διαχείρισης των ομρβίων υδάτων σε τρισδιάστατο σχεδιαστικό περιβάλλον. Η διατριβή περιγράφει όλα τα βήματα προς την ανάπτυξη του νέου αυτού μοντέλου. Κατά τη διδακτορική έρευνα, καθορίστηκαν οι στόχοι του μοντέλου, συλλέχθηκαν τα απαιτούμενα δεδομένα, αναλύθηκε η δομή του μοντέλου, συμπεριλαμβανομένων των εξισώσεων και των αλγορίθμων που απαιτούνται για την ανάπτυξη του, και προσδιορίστηκαν τα δεδομένα που εισάγονται στο μοντέλο (input) καθώς και τα αποτελέσματα του (output). Το μοντέλο, με το όνομα «MARSH», αναπτύχθηκε στο Grasshopper στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος «UBWARMM». Η διδακτορική διατριβή περιλαμβάνει τη δοκιμή του “MARSH” χρησιμοποιώντας ένα οικοδομικό τετράγωνο στην Αθήνα ως μελέτη περίπτωσης. Η διατριβή ολοκληρώνεται με την αξιολόγηση του μοντέλου και προτάσεις για μελλοντικές βελτιώσεις και προσθήκες. Το μοντέλο επιτρέπει την ενσωμάτωση του κύκλου του νερού στη διαδικασία του αστικού σχεδιασμού και την προώθηση της βιώσιμης διαχείρισης των ομβρίων υδάτων. Παρέχοντας σε αρχιτέκτονες και πολεοδόμους ένα φιλικό προς τον χρήστη εργαλείο για την αξιολόγηση και την εφαρμογή BMPs, η διατριβή στοχεύει να ενισχύσει την ανθεκτικότητα και τη βιωσιμότητα των αστικών περιβαλλόντων στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες με παρόμοιες κλιματικές συνθήκες.