Sustainability assessment of heritage buildings’ restoration: study on their adaptive re-use by means of steel based interventions

Abstract

As sustainability for building industry has been accepted as an ‘overarching environmental discourse’ that conceives also economic and social dimensions, the approach on building for sustainability assessment of heritage buildings’ adaptive reuse restoration shall be in accordance and yet to reference heritage building facets to be comprehensive. This research, on the wide extend, is conducted for the development of a tool that integrates sustainability issues with heritage building restoration projects to support the goal of building industry on achieving sustainable development. More explicitly, it is conveyed to structure a tool that derives assessments for defining the sustainability performance of heritage buildings adaptive reuse restoration through steel intensive interventions, as it has become a leading restoration practice of building industry. This requires a thorough understanding on the credentials of sustainable development, sustainability of buildings and steel as well as of heritage building restoration. It also demands an examination of existing assessment methodologies and collation of case studies on already conducted heritage buildings’ adaptive reuse restoration through steel intensive solutions. Through, diverse research epistemologies, quantitative and qualitative, the research established ‘the tool’ that runs over assessment of five; heritage value, adaptive reuse, economic, socio-cultural and environmental performance groups for achieving a comprehensive sustainability assessment. It delivers results through the use of Excel and SimaPro for life cycle analysis, for three facts; adaptive reuse restoration performance, environmental performance and substantially sustainability grade. At this stage, these results help in decision giving of a project proposal but ‘the tool’ can be improved to work for decision-making by building on the methodological proposal presented on intervention-based application of the tool. On the whole, this thesis presents the development and evaluation of ‘the tool’ as a methodological proposal along identification of the role of adaptive reuse restoration through steel intensive solutions in sustainability.

Η παρούσα ερευνητική δραστηριότητα αφορά στην μελέτη του επιστημονικού αντικειμένου της βιωσιμότητας και την διερεύνηση των αντίστοιχων μεθόδων αποτίμησής της προς την κατεύθυνση εφαρμογής τους στα ιστορικά κτίρια και τις εργασίες αποκατάστασης τους. Ειδικότερα, η εργασία επικεντρώνεται στα κτίρια πολιτιστικής κληρονομιάς, και στη χρήση μεταλλικών στοιχείων και συστημάτων ως κύριων τεχνικών επεμβάσεων, οι οποίες πέρα από τη στατική επάρκεια παρέχουν σεβασμό στις αρχιτεκτονικές ιδιαιτερότητες των ιστορικών κατασκευών ικανοποιώντας τις βασικές αρχές αποκατάστασης, όπως είναι η αναστρεψιμότητα των ενισχύσεων.Στο πλαίσιο της διατριβής μελετώνται ενδελεχώς οι παράμετροι της βιώσιμης ανάπτυξης, η εφαρμογή τους στην συμπεριφορά των κτιρίων, τα βιώσιμα διαπιστευτήρια των μεταλλικών δομικών εφαρμογών, καθώς και τα χαρακτηριστικά και τα κριτήρια βιωσιμότητας στον τομέα της αποκατάστασης ιστορικών κτιρίων. Επίσης, εξετάζονται οι υφιστάμενες μεθοδολογίες αποτίμησης βιωσιμότητας, ενώ συλλέγονται στοιχεία μέσα από την ανάλυση ήδη υλοποιημένων περιπτώσεων αποκατάστασης ιστορικών κτιρίων προς επανάχρηση μέσω μεταλλικών επεμβάσεων.Μέσα από τον συνδυασμό των παραμέτρων βιωσιμότητας, των θεμάτων που αναδεικνύονται σε κατασκευαστικές δραστηριότητες αποκατάστασης, και με τη χρήση του προγράμματος Excel και του εξειδικευμένου προγράμματος ανάλυσης κύκλου ζωής Simapro η παρούσα διατριβή αναπτύσσει ένα υπολογιστικό εργαλείο που προσδιορίζει την απόδοση βιωσιμότητας τόσο των ιστορικών κτιρίων όσο και των εργασιών επεμβάσεων που βασίζονται σε μεταλλικά στοιχεία ανταποκρινόμενη στην ευρέως διαδεδομένη χρήση τους ως μέσα επεμβάσεων. Το προτεινόμενο εργαλείο είναι εύχρηστο και λαμβάνει υπ’όψιν παραμέτρους όπως πολιτιστική αξία, προσαρμοστική επανάχρηση, οικονομική και κοινωνικό-πολιτιστική διάσταση, ομαδοποιήσεις περιβαλλοντικής απόδοσης. Μέσω προτεινόμενου βαθμό κατάταξης βιωσιμότητας, προκύπτουν αποτελέσματα που σχετίζονται με την επιτελεστικότητα εργασιών αποκατάστασης προς προσαρμοστική επανάχρηση και περιβαλλοντική απόδοση, τα οποία συμβάλλουν στη λήψη αποφάσεων που αφορούν στον σχεδιασμό των επεμβάσεων.Στο σύνολό της, η διατριβή αναγνωρίζει, αναλύει και εισάγει το ρόλο της βιωσιμότητας στον τομέα της αποκατάστασης των κτιρίων πολιτιστικής κληρονομιάς και υιοθετεί μια ολοκληρωμένη προσέγγιση στον τομέα της προστασίας, συντήρησης και αποκατάστασης κτιρίων εισάγοντας και την περιβαλλοντική αποτίμηση στις διαδικασίες σχεδιασμού. Διερευνά για πρώτη φορά την εφαρμογή των κριτηρίων της βιωσιμότητας στις επεμβάσεις των κτιρίων, ενώ προτείνει και αναδεικνύει την ανάπτυξη ενός εύχρηστου υπολογιστικού εργαλείου ως μεθοδολογική προσέγγιση θεώρησης της βιωσιμότητας της προσαρμοστικής επανάχρησης ιστορικών κτιρίων μέσα από τη χρήση μεταλλικών στοιχείων, το οποίο συμβάλλει στη λήψη αποφάσεων που αφορούν στον σχεδιασμό των επεμβάσεων.