Διερεύνηση της περιβαλλοντικής απόδοσης των ακάλυπτων χώρων στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης
Creators: name: Μαντζανά, Θεοδώρα Αχιλλεύς
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Ακάλυπτοι χώροι
Παθητικά συστήματα ψύξης
Μεσογειακό κλίμα
Urban courtyards
Passive cooling systems
Mediterranean climate

description: Oι ακάλυπτοι χώροι έχουν τη δυνατότητα να αξιοποιηθούν ως παθητικά συστήματα ψύξης σε αστικά περιβάλλοντα, ιδίως σε θερμά κλίματα όπως η Μεσόγειος. Oι ακάλυπτοι ή αυλές, που διακρίνονται από τα μοναδικά αρχιτεκτονικά και γεωμετρικά χαρακτηριστικά τους, έχει διαπιστωθεί ότι μετριάζουν τις ακραίες θερμοκρασίες, βελτιώνουν τη θερμική άνεση και μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ψύξη. Ως αποτέλεσμα, κατέχουν κεντρικό ρόλο στο πεδίο του βιώσιμου αστικού σχεδιασμού και της προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή. Οι χώροι αυτοί όχι μόνο συμβάλλουν στη διατήρηση της θερμικής σταθερότητας, αλλά διευκολύνουν και το φυσικό αερισμό, ενώ παράλληλα προσφέρουν πλήθος περιβαλλοντικών και κοινωνικών πλεονεκτημάτων, υπογραμμίζοντας τις δυνατότητές τους ως κρίσιμα στοιχεία του σύγχρονου αστικού σχεδιασμού που αποσκοπεί στην αντιμετώπιση των προκλήσεων που θέτει η κλιματική αλλαγή. Το βασικό ερευνητικό ερώτημα που εξετάζεται στην παρούσα εργασία τίθεται γύρω από την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των περιβαλλοντικών στρατηγικών που εφαρμόζονται για την αναβάθμιση των ανεκμετάλλευτων ακάλυπτων χώρων. Ο πρωταρχικός στόχος της εργασίας είναι να αξιολογήσει τις περιβαλλοντικές συνθήκες αυτών των ανεκμετάλλευτων χώρων και να προτείνει καινοτόμες βελτιώσεις που μπορούν να βελτιώσουν το μικροκλίμα τους, εντός του Ιστορικού Κέντρου της Θεσσαλονίκης. Η εργασία διαρθρώνεται σε τρεις κύριες ενότητες. Το αρχικό μέρος ξεκινάει με μια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση που εμβαθύνει στις σύγχρονες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι μεσογειακές πόλεις, όπως η άνοδος της θερμοκρασίας, οι πυκνοδομημένες αστικές διαμορφώσεις και η επικράτηση της αστικής θερμικής νησίδας (ΑΘΝ). Επιπλέον, πραγματοποιεί ανάλυση της αστικής διάταξης και της ενεργειακής απόδοσης των οικοδομικών τετραγώνων (ΟΤ.), ενώ διερευνά τις δυνατότητες των ακάλυπτων χώρων εντός αυτών να προσφέρουν πιο προστατευμένες και περιβαλλοντικά ευνοϊκές συνθήκες. Το δεύτερο μέρος της εργασίας περιλαμβάνει την παρουσίαση κλιματικών δεδομένων, την εξέταση της αστικής διάταξης των ακάλυπτων χώρων εντός του Ιστορικού Κέντρου της Θεσσαλονίκης και μια ανάλυση SWOT. Η ανάλυση SWOT αποσκοπεί στον εντοπισμό των δυνατών σημείων, των αδυναμιών, των ευκαιριών και των απειλών που σχετίζονται με αυτούς τους χώρους. Η τρίτη και τελευταία ενότητα είναι αφιερωμένη στην επιλογή τεσσάρων διαφορετικών ακάλυπτων χώρων που βρίσκονται εντός της πυρίκαυστης ζώνης της Θεσσαλονίκης και χαρακτηρίζονται από διαφορετική γεωμετρία. Οι χώροι αυτοί υποβάλλονται σε αξιολόγηση των υφιστάμενων συνθηκών τους με τη χρήση του λογισμικού ENVI-met, λαμβάνοντας υπόψη την κατά μέσο όρο θερμότερη και ψυχρότερη ημέρα που παρατηρείται στην πόλη της Θεσσαλονίκης τα τελευταία χρόνια. Στη συνέχεια, η εργασία προτείνει στοχευμένες, ήπιες και αναστρέψιμες παρεμβάσεις με στόχο την ενίσχυση του μικροκλίματος εντός των χώρων αυτών, εστιάζοντας ειδικά στη θερμότερη ημέρα. Τα αποτελέσματα αυτών των παρεμβάσεων αποκαλύπτουν μια αξιοσημείωτη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα έως και 2°C, με αντίστοιχες βελτιώσεις και στις άλλες παραμέτρους που μελετήθηκαν κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης. Συνοψίζοντας, η παρούσα έρευνα υπογραμμίζει τις δυνατότητες των ακάλυπτων χώρων ως αποτελεσματικών εργαλείων για παθητική ψύξη και βελτίωση του κλίματος σε αστικά περιβάλλοντα. Τα ευρήματα της μελέτης καταδεικνύουν ότι οι σκόπιμες παρεμβάσεις μπορούν να αποφέρουν σημαντικά οφέλη όσον αφορά τον μετριασμό των ακραίων θερμοκρασιών και τη βελτίωση της συνολικής ποιότητας του αστικού περιβάλλοντος.
description: Uncovered spaces have the potential to be exploited as passive cooling systems in urban environments, especially in warm climates such as the Mediterranean. Uncovered or courtyards, distinguished by their unique architectural and geometric features, have been found to mitigate extreme temperatures, improve thermal comfort and reduce energy consumption for heating and cooling. As a result, they play a central role in the field of sustainable urban design and climate change adaptation. These spaces not only help to maintain thermal stability, but also facilitate natural ventilation, while offering a range of environmental and social benefits, underlining their potential as critical elements of modern urban planning aimed at meeting the challenges posed by climate change. The main research question addressed in this paper revolves around the evaluation of the effectiveness of environmental strategies implemented to upgrade underutilizeduncovered spaces. The primary objective of the paper is to evaluate the environmental conditions of these underutilized spaces and to propose innovative improvements that can improve their microclimate within the Historic Centre of Thessaloniki. The work is structured in three main sections. The initial part starts with an extensive literature review that delves into the contemporary challenges facing Mediterranean cities, such as rising temperatures, dense urban configurations and the prevalenceof the urban heat island (UHI). Furthermore, it carries out an analysis of the urban layout and energy efficiency of the building blocks (CBs) and explores the potential of the uncovered spaces within them to offer more protected and environmentally favorableconditions. The second part of the paper includes the presentation of climatic data, an examination of the urban layout of uncovered spaces within the Historic Centre of Thessaloniki and a SWOT analysis. The SWOT analysis aims to identify the strengths, weaknesses, opportunities and threats associated with these spaces. The third and last section is dedicated to the selection of four different uncovered spaces located within the fire zone of Thessaloniki and characterized by different geometry. These spaces are subjected to an evaluation of their existing conditions usingENVI-met software, considering the average hottest and coldest day observed in the city of Thessaloniki in the last years. The paper then proposes targeted, mild and reversible interventions to enhance the microclimate within these spaces, focusing specifically on the hottest day. The results of these interventions reveal a remarkable reduction in air temperature of up to 2°C, with corresponding improvements in the other parameters studied during the simulation. In summary, this research highlights the potential of uncovered spaces as effective tools for passive cooling and climate improvement in urban environments. The findings of the study demonstrate that deliberate interventions can bring significant benefits in terms of mitigating extreme temperatures and improving the overall quality of the urban environment.