Αστική θερμική νησίδα : ανάλυση του φαινομένου στην Αττική και διερεύνηση της επίδρασής του στην ενεργειακή συμπεριφορά σχολικών κτηρίων

• Κύριος συγγραφέας: Τζαβαλή, Άννα
• Άλλοι συγγραφείς: Μιχαλακάκου, Παναγιώτα
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Αστική θερμική νησίδα; Ενεργειακή κατανάλωση; Σχολικό κτήριο; Urban heat island; Energy consumption; School building; 551.525 091 732

Η Αστική Θερμική Νησίδα (ΑΘΝ) είναι ένα ατμοσφαιρικό φαινόμενο που εμφανίζεται στο αστικό και ημιαστικό περιβάλλον. Αποτελεί την πλέον αντιπροσωπευτική και εμφανή εκδήλωση της αστικοποίησης, που αναμένεται να αυξηθεί ακόμα περισσότερο κατά τα προσεχή έτη. Αν και οι αιτίες του φαινομένου είναι σύνθετες, παρόλα αυτά ενοχοποιούνται κυρίως οι διαφορές στις θερμικές δομές μεταξύ αστικού και αγροτικού περιβάλλοντος. Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάλυση του φαινομένου της Αστικής Θερμικής Νησίδας στην Αττική, συμπεριλαμβανομένης της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας, καθώς και η διερεύνηση των επιδράσεών της στην ενεργειακή συμπεριφορά των σχολικών κτηρίων. Η σπουδαιότητα του θέματος έγκειται στο γεγονός ότι η ΑΘΝ επηρεάζει την κατανάλωση ενέργειας, σημαντική οικονομική παράμετρο ειδικά στην εποχή της παγκόσμιας οικονομικής ύφεσης. Αρχικά, και προκειμένου διερευνηθεί το φαινόμενο της ΑΘΝ παγκοσμίως, συλλέχθηκαν μελέτες και ερευνητικές εργασίες που ταξινομήθηκαν με βάση τη χώρα στην οποία ελάμβανε χώρα η έρευνα. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν και επιβεβαίωσαν ότι η ΑΘΝ είναι ένα φαινόμενο που υπάρχει παγκοσμίως και συνδέεται άρρηκτα με την αστικοποίηση, τη βλάστηση και το ποσοστό δομικής κάλυψης, τις ιδιότητες των δομικών υλικών, το μέγεθος και τη γεωμετρία της αστικής περιοχής. Εν συνεχεία η παρούσα διδακτορική έρευνα επικεντρώθηκε στην διερεύνηση της ΑΘΝ στην περιοχή της Αττικής και την ευρύτερη περιοχή της Αθήνας. Πέρα από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση της ΑΘΝ στην περιοχή της Αττικής, διερευνήθηκε στατιστικά το φαινόμενο και αναλύθηκαν τα δεδομένα που προήλθαν από 20 μετεωρολογικούς σταθμούς του ΕΑΑ κατά την περίοδο Ιανουάριος 2003 έως και Δεκέμβριος 2012. Επίσης έγιναν γραφικές και ποσοτικές συσχετίσεις μεταβλητών, κατασκευή ομβροθερμικών διαγραμμάτων για τη μέτρηση της ξηροθερμικής περιόδου, ανάλυση κύριων συνιστωσών, ανάλυση συστάδων και υπολογισμός της έντασης της ΑΘΝ. Ακολούθως, οι υπό μελέτη σταθμοί κατηγοριοποιήθηκαν σε αστικούς, ημιαστικούς και αγροτικούς με βάση τη δομική τους κάλυψη και διερευνήθηκαν σημαντικές παράμετροι εμφάνισης της ΑΘΝ όπως το υψόμετρο, το γεωγραφικό πλάτος και η βροχόπτωση. Από την ανάλυση και τις συσχετίσεις φάνηκε ότι το υψόμετρο έχει αρνητική γραμμική σχέση με τη θερμοκρασία. Έτσι όσο αυξάνει το υψόμετρο μειώνεται η θερμοκρασία. Για περαιτέρω διερεύνηση του υψομέτρου και της επίδρασής του στη διαφορά θερμοκρασίας δημιουργήθηκαν ζεύγη σταθμών. Αρνητικά γραμμική είναι και η σχέση του γεωγραφικού πλάτους με τη θερμοκρασία. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε ανάλυση συστάδων από την οποία προέκυψαν 3 ομοιογενείς συστάδες. Για τον υπολογισμό της έντασης της ΑΘΝ μελετήθηκαν οι διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ αστικών, ημιαστικών και αγροτικών σταθμών και συγκρίθηκαν με το σταθμό του Διονύσου που λειτούργησε ως σταθμός αναφοράς. Τέλος, πραγματοποιήθηκε προσομοίωση μέσω της οποίας διερευνήθηκε η επίδραση της ΑΘΝ στην ενεργειακή κατανάλωση σχολικού κτηρίου στην περιοχή του Ζωγράφου κατά τη διάρκεια ενός έτους, πριν και μετά την εφαρμογή των ενεργειακά και περιβαλλοντικά βελτιωτικών παρεμβάσεων. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν και διερευνήθηκε η βιοκλιματική αρχιτεκτονική του κτηρίου, οι βιοκλιματικές παρεμβάσεις και η ενεργειακή εξοικονόμηση.