Περιβαλλοντικός αστικός σχεδιασμός ελληνικών πόλεων με κλιματικά κριτήρια

Abstract

The thesis proposes a method called the ‘Residential Solar Block’ (RSB) envelope that enables the development of compact urban forms which passively utilise the climate to achieve low energy consumptions. Moreover, the thesis assesses the potential obstacles and the opportunities in incorporating this method to the Greek planning system. One novelty of this method is the use of parametric energy simulations of typical residences to determine the form of the RSB envelope. Simulations that compare three urban types: the perimeter urban block, the slab and the pavilion, are conducted using Energyplus for the climate of Thessaloniki. A sensitivity analysis of the simulation results reveals that in certain urban forms there is a synergistic potential between two key low-energy design strategies, namely the high urban compactness and the passive utilisation of solar radiation. This synergy is more pronounced in urban blocks, whose layout (orientation, dimensions, shape, street and courtyard width) adhere to some basic design guidelines produced by the parametric simulations and whose volume is regulated by a method that ensures maximum use of winter solar radiation, such as the RSB envelope. This method is successfully pilot-tested to a recently urbanised area in eastern Thessaloniki. An important conclusion of the pilot study is that there is a need for a transition from two-dimensional to three-dimensional urban subdivision plans where both the street and block layout and the RSB envelope volume should be studied together. By reviewing the Greek planning system it was concluded that this transition cannot be successfully achieved through piecemeal changes in planning regulations but within the context of a holistic environmental reform of the planning system that will review the methods of designing and regulating the urban space.

Η διατριβή στοχεύει στη διερεύνηση της περιβαλλοντικής διάστασης του αστικού σχεδιασμού στην Ελλάδα με βασικό κριτήριο το κλίμα. Για να πετύχει αυτό το σκοπό εστιάζει στην παραγωγή μιας μεθόδου που επιτρέπει την ανάπτυξη συμπαγών αστικών μορφών που αξιοποιούν το κλίμα με παθητικά μέσα για να πετύχουν χαμηλές ενεργειακές καταναλώσεις και στη διερεύνηση των δυνατοτήτων ένταξής της στο ελληνικό πολεοδομικό θεσμικό πλαίσιο. Η μέθοδος αυτή ονομάζεται «ενεργειακό στερεό» και μια σημαντική της καινοτομία είναι η χρήση παραμετρικών ενεργειακών προσομοιώσεων τυπικών διαμερισμάτων για τον προσδιορισμό του όγκου του στερεού στο χώρο. Οι προσομοιώσεις πραγματοποιούνται με το πρόγραμμα Energyplus και εξετάζονται τρεις αστικοί τύποι: το οικοδομικό τετράγωνο με εσωτερική αυλή, η εν-σειρά δόμηση και η πανταχόθεν ελεύθερη δόμηση. Η ανάλυση ευαισθησίας των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων φανερώνει πως η υψηλή συνεκτικότητα του αστικού όγκου και παθητικός ηλιακός σχεδιασμός είναι δύο συμβατές, υπό προϋποθέσεις, σχεδιαστικές στρατηγικές για το κλίμα της Θεσσαλονίκης. Η συνέργεια μεταξύ των δύο στρατηγικών είναι περισσότερο εμφανής στον τύπο του οικοδομικού τετραγώνου και επιτυγχάνεται με την εφαρμογή ορισμένων κατευθύνσεων χάραξης μιας ρυμοτομίας που ανταποκρίνεται στο κλίμα και με τον έλεγχο του οικοδομικού όγκου με χρήση του «ενεργειακού στερεού». Η μέθοδος εφαρμόζεται πιλοτικά σε αστικοποιημένη περιοχή στα ανατολικά της Θεσσαλονίκης με επιτυχία. Ένα βασικό συμπέρασμα από την πιλοτική εφαρμογή είναι η ανάγκη για μετάβαση σε ένα τρισδιάστατο ρυμοτομικό σχέδιο που εξετάζει τις διαστάσεις και το σχήμα των οικοδομικών τετραγώνων, τα πλάτη και τον προσανατολισμό των δρόμων και τον παραγόμενο όγκο των «ενεργειακών στερεών». Αυτή η μετάβαση δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσα από αποσπασματικές πολεοδομικές ρυθμίσεις αλλά μόνο στα πλαίσια μιας συνολικής περιβαλλοντικής μεταρρύθμισης του πολεοδομικού συστήματος που θα αναθεωρεί τους μηχανισμούς με τους οποίους σχεδιάζεται και ρυθμίζεται ο αστικός χώρος.