Βελτιστοποίηση χωροταξικής διαμόρφωσης οικισμών με στόχο τη μείωση εναπόθεσης ρύπων επί των κτιρίων
Loading...
Date
Authors
Μωραΐτη, Αικατερίνη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η αστικοποίηση και η συνεχής αύξηση του πληθυσμού στα αστικά κέντρα δημιουργεί ποικίλα κοινωνικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά προβλήματα. Η αύξηση του αριθμού των οχημάτων, οι εκπομπές ρύπων από εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης κτιρίων, η αύξηση της βιομηχανικής δραστηριότητας και άλλες ενέργειες εις βάρος του περιβάλλοντος είναι υπαίτιες για την υποβάθμιση της ποιότητας του περιβάλλοντος και της ποιότητας ζωής των κατοίκων. Η ατμοσφαιρική ρύπανση των πόλεων αναγνωρίζεται από την επιστημονική κοινότητα ως ένα σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα με παγκόσμιες διαστάσεις. Οι εκπομπές και η διασπορά των ρύπων λαμβάνουν χώρα στους αστικούς δρόμους ή αλλιώς στις αστικές χαράδρες.
Η αστική οδική χαράδρα είναι κύριο γεωμετρικό χαρακτηριστικό σε μία πόλη και αποτελείται από ένα δρόμο εκατέρωθεν του οποίου υπάρχουν κτίρια. Οι οδικές χαράδρες αστικών περιοχών συγκεντρώνουν ορισμένα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που καθιστούν τη μελέτη του πεδίου ροής ανέμου και συγκέντρωσης ρύπων ιδιαίτερα πολύπλοκη. Το πεδίο ροής που αναπτύσσεται σε σύνθετη τοπογραφία πόλης χαρακτηρίζεται από έντονη ανομοιομορφία. Η γεωμετρία των αστικών οδικών χαραδρών έχει ως συνέπεια την ανάπτυξη πεδίων ροής με περιοχές έντονης ανακυκλοφορίας και περιοχές επιταχυνόμενης ροής. Ταυτόχρονα, ο κύριος όγκος των αέριων ρύπων εκλύεται κοντά στο έδαφος, με αποτέλεσμα ο τυρβώδης μηχανισμός διασποράς αλλά και τα υφιστάμενα επίπεδα θερμοκρασιακής ευστάθειας να αποτελούν ιδιαίτερα σημαντικούς παράγοντες. Στην Ελλάδα στις ακραία πυκνοδομημένες αστικές περιοχές μπορεί συχνά να θεωρηθεί, ότι η ελεύθερη επιφάνεια της πόλης έχει μεταφερθεί καθ’ ύψος και βρίσκεται στο επίπεδο των στεγών των πολυκατοικιών.
Ο βασικός στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι η υπολογιστική διερεύνηση και ανάλυση της ροής και διασποράς αέριων ρύπων μέσα σε μια αστική οδική χαράδρα (street canyon). Μελετήθηκε η ροή αέρα και ρύπων σε αστικές οδικές χαράδρες για διάφορα σενάρια γεωμετρίας και διάφορες ταχύτητες πνέοντος ανέμου. Οι αέριοι ρύποι εκπέμπονται από μια καμινάδα, η οποία βρίσκεται μπροστά από το συγκρότημα των κτισμάτων της αστικής χαράδρας και διοχετεύονται με τη ροή του αέρα εντός του συγκροτήματος. Για την υλοποίηση των προσομοιώσεων και την απεικόνιση των αποτελεσμάτων έγινε χρήση του υπολογιστικού μοντέλου ANSYS 16.0 και του πακέτου “Fluent”. Μέσα στο Fluent, σχεδιάστηκε αρχικά η γεωμετρία της αστικής χαράδρας και έπειτα κατασκευάστηκε το πλέγμα (Mesh) και πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση της ροής των ρύπων και του αέρα.
Description
Keywords
Οδική χαράδρα, Πολυφασικές ροές, Ρύποι, Υπολογιστική ρευστοδυναµική