Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9467
Title: Αστική θερμική νησίδα : ανάλυση του φαινομένου στην Αττική και διερεύνηση της επίδρασής του στην ενεργειακή συμπεριφορά σχολικών κτηρίων
Other Titles: Urban heat island : analysis of the phenomenon in Attica and investigation of its impacts to the school building's energy performance
Authors: Τζαβαλή, Άννα
Keywords: Αστική θερμική νησίδα
Ενεργειακή κατανάλωση
Σχολικό κτήριο
Keywords (translated): Urban heat island
Energy consumption
School building
Abstract: 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.
Abstract (translated): The Urban Heat Island (UHI) effect occurs in the urban and suburban environment as well. It is the most representative and obvious manifestation of urbanization. Although the causes of UHI are complicated, nevertheless the differences in thermal structures between urban and rural environments are mainly implicated. The aim of this Phd thesis is to analyze the Urban Heat Island effect in Attica, including the greater Athens area, and the investigation of its influence to the energy performance of a school building. Its importance consists of the energy consumption, an important economic factor especially in times of global economic recession. Firstly, in order to investigate the UHI effect worldwide, studies and research papers were collected and classified according to the country in which the research took place. The results demonstrated and confirmed that UHI is a worldwide phenomenon and is inextricably linked to urbanization, vegetation and the percentage of domestic coverage, properties of building materials, the size and the urban area geometry. Thereafter, the current Phd thesis focused on the investigation of UHI in Attica and the greater Athens area. Apart from the literature review of the UHI effect in Attica, the data from 20 weather stations of the NCA were analyzed during the period January 2003 up to December 2012. Results were graphically presented. The statistical tests of the above mentioned data were correlations, omvrothermic figures measuring the dry and hot period, principal component analysis, cluster analysis, and calculation of UHI intensity. Subsequently, the studied stations categorized into urban, suburban and rural according to the domestic coverage around them and parameters such as altitude, latitude and rainfall were investigated. The analysis and correlations deduced that the elevation has a negative linear relationship with the temperature. Thus as the altitude increased altitude the temperature decreased. For further investigation of altitude and its influence on temperature difference created pairs of stations. The linear relationship of latitude with temperature was negative. Furthermore, through cluster analysis generated three homogenous clusters. In order to calculate the UHI intensity the temperature differences were calculated between urban, suburban and rural stations and compared with reference stations that was Dionysus. Finally, a school building in Zografou was simulated for one year and the impact of energy consumption on the building was investigated area before and after the implementation of energy and environmental improvement interventions.
Appears in Collections:Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων (ΔΔ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tzavali(env).pdf3.52 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons