Βιοκλιματική θεώρηση αστικών χώρων

Φοιτητές : Πατούνης Χαράλαμπος, Σίμος Νικόλαος
Επιβλέποντες : Τζουβαδάκης Ιωάννης, Δρ. Στάμος Αθανάσιος
Ε.Μ.Π, Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Τομέας Δομοστατικής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2012

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε με διττό σκοπό. Αφ' ενός έγινε αξιολόγηση της αξιοπιστίας του Envi-met, ενός λογισμικού υπολογιστικής ρευστομηχανικής το οποίο τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιείται κατά κόρον σε κλιματολογικές μελέτες και μελέτες ανάπλασης, δια μέσου της σύγκρισης των αποτελεσμάτων συγκεκριμένων προσομοιώσεων με επί τόπου μετρήσεις. Αφ' ετέρου πραγματοποιήθηκαν ορισμένες μελέτες μέσω του προγράμματος αυτού που αφορούν το μικροκλίμα ανοιχτών υπαίθριων χώρων και συγκεκριμένα πλατειών.

Η όλη προσπάθεια ξεκίνησε το Δεκέμβριο του 2011 και ολοκληρώθηκε τον Σεπτέμβριο του 2012. Στο χρονικό διάστημα αυτό κατ' αρχάς πραγματοποιήθηκε μια προσπάθεια εκμάθησης του λογισμικού μετά από μελέτη του εγχειριδίου του αλλά και παλαιότερων διπλωματικών εργασιών στις οποίες χρησιμοποιήθηκε. Επίσης συλλέχθηκαν στοιχεία για το μαθηματικό υπόβαθρο του προγράμματος, αλλά και θεωρητικά στοιχεία για τους παράγοντες που επηρεάζουν τον βιοκλιματικό σχεδιασμό ανοιχτών χώρων.

Έπειτα έγινε επιλογή των ανοιχτών υπαίθριων χώρων που θα αποτελούσαν το αντικείμενο μελέτης, οι οποίοι τελικά ήταν δύο πλατείες του κέντρου της Αθήνας, η πλατεία Δημαρχείου ή Κοτζιά και η πλατεία Δικαιοσύνης. Μετά από συνεννόηση με τον Δήμο Αθηναίων έγινε δυνατή η πρόσβαση σε τοπογραφικά σχέδια των δύο πλατειών με τη βοήθεια των οποίων καταστρώθηκε η μέθοδος υλοποίησης των μετρήσεων. Πρόκειται για μετρήσεις θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας με τη χρήση ειδικών οργάνων, θερμοϋγρομέτρων και μιας θερμοκάμερας, τα οποία παραχωρήθηκαν από το εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών της σχολής Πολιτικών Μηχανικών ΕΜΠ. Με κατάλληλη επεξεργασία στο πρόγραμμα Thancad και στο AutoCAD, τα αποτελέσματα οπτικοποιήθηκαν με τη μορφή ισοθερμικών καμπυλών και καμπυλών ίσης σχετικής υγρασίας αντίστοιχα.

Παράλληλα κατασκευάστηκαν μοντέλα των δύο πλατειών στο Envi-met και επιλύθηκαν για τις αντίστοιχες ημέρες και ώρες στις οποίες είχαν πραγματοποιηθεί οι μετρήσεις. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων οπτικοποιήθηκαν επίσης, μέσω του υποπρογράμματος Leonardo το οποίο συμπεριλαμβάνεται στο Envi-met.

Έχοντας έτσι οπτικοποιημένα αποτελέσματα προσομοιώσεων και πραγματικών μετρήσεων, έγινε δυνατή η σύγκριση μεταξύ τους. Από την σύγκριση αυτή αφ' ενός πιστοποιήθηκε η αξιοπιστία του συγκεκριμένου προγράμματος ιδιαίτερα για τα αποτελέσματα των μεσημβρινών και απογευματινών ωρών και αφ' ετέρου διαπιστώθηκε η μη καταλληλότητα του θερμοϋγρόμετρου με το οποίο έγιναν οι μετρήσεις, όσον αφορά την καταγραφή της θερμοκρασίας. Για τον λόγο αυτόν έγινε μια αναζήτηση ενός παρεμφερούς οργάνου με καλύτερη απόδοση. Τελικά το όργανο αυτό παραχωρήθηκε από τη σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΕΜΠ και οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων αυτών κρίθηκαν σχετικά ικανοποιητικά.

Στη συνέχεια αξιολογήθηκε με τη βοήθεια του Envi-met μια πρόταση ανάπλασης του Δήμου Αθηναίων που αφορά την πλατεία Δικαιοσύνης. Συγκεκριμένα, κατασκευάστηκε νέο μοντέλο της πλατείας το οποίο λαμβάνει υπόψιν τις παρεμβάσεις που προτείνονται αναφορικά με τη βλάστηση και τα υλικά επιφανειών μέσα στον χώρο της πλατείας. Το μοντέλο αυτό επιλύθηκε για τις ίδιες ακριβώς συνθήκες με το αρχικό μοντέλο του ίδιου χώρου και έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων, από την οποία διαπιστώθηκε αξιοσημείωτη βελτίωση των κλιματικών συνθηκών του εσωτερικού της πλατείας.

Τέλος έγινε μια έρευνα για τη συμβολή της ανακλαστικότητας των προσόψεων των κτιρίων που βρίσκονται πέριξ ενός ανοιχτού χώρου στο μικροκλίμα αυτού. Η έρευνα αυτή υλοποιήθηκε και πάλι μέσω του Envi-met με αντικείμενο μελέτης την πλατεία Δικαιοσύνης. Πιο αναλυτικά, επιλύθηκε το υφιστάμενο μοντέλο της πλατείας για τις ίδιες ακριβώς συνθήκες που αφορούσαν τις αρχικές προσομοιώσεις με μόνη αλλαγή τον δείκτη ανακλαστικότητας των κτιρίων του μοντέλου. Αυτό έγινε για διαφορετικές τιμές του συγκεκριμένου δείκτη και μετά από σύγκριση των αποτελεσμάτων παρατηρήθηκε πως γενικά η αύξηση του δείκτη ανακλαστικότητας των γύρω κτιρίων μιας πλατείας προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας και μείωση της σχετικής υγρασίαςστο εσωτερικό της κατά έναν μικρό αλλά αξιοσημείωτο για τις σχετικές μελέτες ανάπλασης βαθμό.

Δείτε την εργασία σε pdf (174σελ.) ΕΔΩ ή στο ακόλουθο flipbook

Διπλωματικές & Ερευνητικές Εργασίες - Το greekarchitects.gr, προτείνει μια  θεματική ενότητα, στην οποία παρουσιάζονται πτυχιακές ή ερευνητικές εργασίες φοιτητών από σχολές πολυτεχνείων της Ελλάδας και του εξωτερικού. Οι ενδιαφερόμενοι /νες μπορούν να μας στείλουν την διπλωματική τους εργασία.