Environmental urban design and bioclimatic renewal in greek cities

This PhD dissertation concerns the “Environmental Urban Design and Bioclimatic Renewal of densely built and declining central areas in Greek cities”. It analyses the greek city on two spatial scales: a) the urban block, and b) the neighborhood – defined as a cluster of urban blocks. The main research issue is the impact of environmentally-led urban interventions on the regeneration of inner city areas in greek cities in terms of microclimate and thermal comfort. The introduced research approach is articulated in four phases as follows: a) Literature Review, b) Defining the Research Methodology to apply “Environmental Urban Design & Renewal of Greek Cities”, 3) the Case City and Application of the Research Methodology, and 4) Proposal of Guidelines for Urban Design and Urban Renewal.In the densely built center of the medium-sized city of Volos, the microclimate formation and the improvement of thermal conditions by bioclimatic-led interventions were systematically observed and measured at two typical urban blocks, one public open space (square) and a cluster of 38 urban blocks approximately.The introduced research methodology includes: a) data collection from archives and by fieldwork (observation, recording and mapping), b) experimental investigation of microclimatic conditions on the basis of field measurements (air temperature and relative humidity recordings), c) a questionnaire survey on a sample of 313 interviewees, and d) microclimatic simulations using the micro-scale numerical model, ENVI-met.The simulations aimed at investigating the local environment (microclimate) and certain thermal comfort indices, as well as examining different urban renewal scenarios (i.e. Parametric Analysis). This procedure allowed the assessment of which parameters would have a significant impact on the improvement of bioclimatic conditions at the selected urban spaces.The research ends up with conclusions regarding the interventions of bioclimatic urban renewal that could potentially contribute to the environmental enhancement of the inner city areas of the greek cities and to the improvement of the outdoor thermal comfort conditions. On this basis, a set of guidelines on urban design and renewal are proposed. Moreover, the Thesis proposes the legal enactment of these guidelines in new regulatory law framework, or their integration in the current regulatory law framework referring to urban renewal and buildings’ construction (Building Construction Regulation).Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως αντικείμενο μελέτης τον περιβαλλοντικό αστικό σχεδιασμό και τη βιοκλιματική ανάπλαση των πυκνοδομημένων κέντρων των ελληνικών πόλεων. Η διατριβή εξετάζει το κέντρο της ελληνικής πόλη σε δύο χωρικές κλίμακες: α) του οικοδομικού τετραγώνου, και β) του αστικού τμήματος ενός συνόλου οικοδομικών τετραγώνων. Στόχος είναι η διερεύνηση, μέσω της βιοκλιματικής προσέγγισης, παρεμβάσεων ήπιας ανάπλασης των πυκνοδομημένων κέντρων στις προαναφερόμενες κλίμακες σχεδιασμού, καθώς και η εκτίμηση της συμβολής αυτών των παρεμβάσεων στην περιβαλλοντική αναβάθμιση των κέντρων των πόλεων. Η μεθοδολογική προσέγγιση του αντικείμενου περιλαμβάνει: α) Βιβλιογραφική Επισκόπηση του Αντικειμένου Μελέτης, β) Διαμόρφωση «Μεθοδολογίας Περιβαλλοντικού Αστικού Σχεδιασμού & Βιοκλιματικής Ανάπλασης για την Ελληνική Πόλη», γ) Πιλοτική Εφαρμογή της Μεθοδολογίας στην πόλη του Βόλου, και δ) Διατύπωση Προτάσεων Κατεύθυνσης στο Σχεδιασμό.Στο πυκνοδομημένο κέντρο του Βόλου και στο πλαίσιο των προαναφερομένων χωρικών κλιμάκων, διερευνήθηκε η διαμόρφωση του μικροκλίματος και η βελτίωση των περιβαλλοντικών συνθηκών υπό το πρίσμα της βιοκλιματικής ανάπλασης σε δύο τυπικά οικοδομικά τετράγωνα, ένα δημόσιο υπαίθριο χώρο και μια αστική ενότητα 38 οικοδομικών τετραγώνων.Η μεθοδολογία της έρευνας βασίστηκε σε: α) επιλογή της περιοχής μελέτης βάσει προκαθορισμένων κριτήριων και παραμέτρων, β) συλλογή ερευνητικού υλικού από αρχεία και επιτόπια έρευνα (παρατήρηση, καταγραφή και αποτύπωση της περιοχής μελέτης), γ) έρευνα πεδίου μέσω επιτόπιων μετρήσεων κλιματικών παραμέτρων, δ) κοινωνική έρευνα πεδίου με τη διακίνηση ερωτηματολογίων, και ε) μικροκλιματικές προσομοιώσεις στο υπολογιστικό μοντέλο ENVI-met. Οι προσομοιώσεις υλοποιηθήκαν προκειμένου να διερευνηθεί το μικροκλίμα και οι δείκτες θερμικής άνεσης στους εξεταζόμενους χώρους, αλλά κυρίως για να εξεταστούν πολλαπλά σενάρια βιοκλιματικής ανάπλασης (Παραμετρική Ανάλυση) ώστε να επιλεγεί αυτό το οποίο φέρεται να είναι το αποτελεσματικότερο ως προς τη βελτίωση των περιβαλλοντικών συνθηκών.Η έρευνα οδήγησε σε συμπεράσματα σχετικά με τις παρεμβάσεις βιοκλιματικής ανάπλασης που δύναται να συνεισφέρουν στην περιβαλλοντική αναβάθμιση των πυκνοδομημένων κέντρων των ελληνικών πόλεων και στη βελτίωση των συνθηκών θερμικής άνεσης των κατοίκων. Τα συμπεράσματα αυτά συνέβαλαν στη διατύπωση κατευθύνσεων στο σχεδιασμό. Επίσης, προτείνεται η θεσμοθέτηση ή ενσωμάτωση αυτών των κατευθύνσεων στο υφιστάμενο πολεοδομικό θεσμικό πλαίσιο