Το φαινόμενο Urban Heat Island και η αντιμετώπισή του Οι λόγοι που προκαλούν την αστική θερμονησίδα, ο ρόλος των υλικών που χρησιμοποιούνται και οι λύσεις που μπορεί να προσφέρει η αρχιτεκτονική τοπίου. Του Γιάννη Πισπιρίγκου

Η θερμοκρασία παγκοσμίως αυξάνεται. Σύμφωνα με τα στοιχεία της Διεθνούς Μετεωρολογικής Οργάνωσης του ΟΗΕ (WMO), το 2020 καταγράφηκε ρεκόρ θερμοκρασίας, ενώ οι πιθανότητες προσωρινής ανόδου της μέσης θερμοκρασίας της Γης, πέρα από τον 1,5 βαθμό Κελσίου μέχρι το 2024, βρίσκονται στο 20%.
Μέσα στο δομημένο αστικό περιβάλλον, λοιπόν, το οποίο κατά κόρον αποτελείται από γυαλί, χάλυβα, άσφαλτο και σκυρόδεμα, τα επικίνδυνα αστικά θερμικά νησιά αυξάνουν τους κινδύνους θερμικής καταπόνησης. Ωστόσο, παρά τις προφανείς επιπτώσεις της υπερθέρμανσης, το πρόβλημα του urban heat island effect δεν αποτελεί προτεραιότητα. Το Architect, συνομιλώντας με επαγγελματίες της αρχιτεκτονικής τοπίου, επιχειρεί να αναδείξει το φαινόμενο στον αστικό ιστό, τις αιτίες που το προκαλούν, τη σύνδεσή του με τα υλικά που χρησιμοποιούνται και, το σημαντικότερο, να ανοίξει τον διάλογο για τους τρόπους αντιμετώπισής του.

Πολυδιάστατο πρόβλημα
Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, ή αστικής θερμονησίδας, που χαρακτηρίζεται από θερμοκρασίες αέρα τουλάχιστον κατά 2°C υψηλότερες σε σχέση με τις κανονικές τιμές βάσει εποχής, συνδέεται άμεσα με τον υψηλό βαθμό δόμησης της εκάστοτε περιοχής και επικάλυψης της επιφάνειας του εδάφους.
Όπως σημειώνει ο Γιώργος Μαθιουδάκης, αρχιτέκτονας τοπίου και αστικού περιβάλλοντος στο γραφείο Livingscapes_Mathioudakis+Mathioudakis Associates Landscape Architects and Urban Designers: «Έχει υπολογιστεί ότι η κατάσταση της θερμικής νησίδας δημιουργείται όταν, συντρεχουσών και των λοιπών συνθηκών, το 30% της επιφάνειας του εδάφους είναι καλυμμένο από συμβατικά δομικά υλικά όπως συμβαίνει δυστυχώς σε πολύ μεγάλο ποσοστό.

Στην ένταση του φαινομένου µεγάλο ρόλο παίζει ο αστικός σχεδιασμός, το λεγόμενο “αστικό φαράγγι” (canyon radiative geometry), η ανθρωπογενής θερμότητα και οι φυσικές ιδιότητες των υλικών κατασκευής των δρόμων. Με άλλα λόγια τα μεγάλα, ψηλά γυάλινα και από σκυρόδεμα μεταλλικά κτίρια, η απουσία σωστού σχεδιασμού αστικού πρασίνου αλλά και αλληλένδετων δραστηριοτήτων που αφορούν πάρκα και ανοιχτούς δημόσιους χώρους, η λανθασμένη χρήση υλικών δαπεδοστρώσεων και πεζοδρομίων, η άσκοπη και ανεξέλεγκτη χρήση του αυτοκινήτου εντός τους αστικού ιστού και φυσικά τα υψηλά επίπεδα ρύπανσης είναι οι βασικοί λόγοι του φαινομένου. Σε όλα τα παραπάνω θα πρέπει να προσθέσουμε και τις μικροκλιματικές αλλαγές που λαμβάνουν χώρα σε μεγάλο βαθμό από την χρήση των κλιματιστικών».

Ο Θανάσης Πολυζωίδης, από το αρχιτεκτονικό γραφείο topio7 architects, επισημαίνει πως πρόκειται για ένα φαινόμενο που οφείλεται κατ’ αρχάς στην αστική τοπογραφία «καθώς σε στενές αποστάσεις (αστική χαράδρα) π.χ. παγιδεύεται η ηλιακή ακτινοβολία, εμφανίζονται υψηλότερες θερμοκρασίες και εμποδίζεται η ροή ανέμων». Ένας άλλος παράγοντας, σύμφωνα με τον ίδιο, «σχετίζεται με τα υλικά επιφανειών και κτιρίων, τα οποία λόγω του χαμηλού συντελεστή ανάκλασης και της υψηλής θερμοχωρητικότητάς τους ευνοούν την υψηλότερη απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας και την αποθήκευση θερμότητας η οποία απελευθερώνεται και τη διάρκεια της νύχτας. Η απουσία πρασίνου και υδάτινων πόρων στις αστικές περιοχές, επίσης, δεν ευνοεί τον δροσισμό και έτσι προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας, ενώ η ανθρωπογενής δραστηριότητα, η εντατική κατανάλωση ενέργειας και η ατμοσφαιρική ρύπανση επιδεινώνουν το φαινόμενο».

Από την πλευρά του, ο Θωμάς Δοξιάδης του αρχιτεκτονικού γραφείο doxiadis+ διευκρινίζει πως πέρα από τις διαφορές στη θερμοκρασία, «το φαινόμενο της θερμικής νησίδας περιλαμβάνει και χαμηλότερα επίπεδα ηλιοφάνειας και υγρασίας, απουσία ανέμων και αυξημένη ατμοσφαιρική ρύπανση. Η κυριότερη αιτία του φαινομένου είναι η αντικατάσταση της φυσικής κάλυψης της γης (χώμα, πράσινο, ρέματα) με σκληρά, μη διαπερατά υλικά (π.χ. δρόμοι και πεζοδρόμια), κτίρια και άλλες σκληρές διαμορφώσεις που απορροφούν και ακτινοβολούν θερμότητα».

Για τη Νέλλα Γκόλαντα, γλύπτη Πολεοδομικού Τοπίου Μεγάλης Κλίμακας, κύρια αιτία είναι ο εγκλωβισμός μέσα στο σύγχρονο δομημένο αστικό περιβάλλον, «στο οποίο οφείλεται όχι μόνο το φαινόμενο της αστικής θερμονησίδας αλλά και το συντριπτικό γεγονός της ανθρωπογενούς εγκαθίδρυσης του “αδιάφορου”». Το ευρύτερο ιστορικό, φυσικό τοπίο -συνεχίζει- που αποτελεί λυδία λίθο της ύπαρξης και της επιθυμίας για συνέχιση και διαιώνιση του καθημερινού γίγνεσθαι. Σε αυτούς τους δημόσιους χώρους δυστυχώς μόνο αρνητικές εξελίξεις προοιωνίζονται. «Πώς μπορούν να δημιουργηθούν ευχάριστες καθημερινές σχέσεις, κοινωνικές με δημιουργικές και δημοκρατικές εξελίξεις όταν ο βίος είναι αβίωτος σε έναν δημόσιο χώρο που έχει φτιαχτεί χωρίς να αναπτύσεται καμία συναισθηματική σχέση με τις ποιότητες της χαράς διαβίωσης με το υπαίθριο ελληνικό τοπίο;» αναρωτιέται.

Πράσινο παντού
Κοινή συνισταμένη για την αντιμετώπιση του φαινομένου, σύμφωνα με τους επαγγελματίες με τους οποίους συνομιλήσαμε, είναι η εκτεταμένη χρήση του πρασίνου και του νερού στο αστικό τοπίο και η επαναφορά στοιχείων του φυσικού περιβάλλοντος.

Σύμφωνα με τον κ. Δοξιάδη, «είναι απαραίτητη η αύξηση των χώρων πρασίνου και γενικά ελευθέρων χώρων, των γραμμικών φυτεύσεων (στους δρόμους) αλλά και η αύξηση του πρασίνου στα κτίρια. Βέβαια, δεν αρκεί η ποσοτική αύξηση, αλλά και η ποιοτική. Είναι σημαντικό τα φυτά που επιλέγονται να είναι κατά βάση ενδημικά, να ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές και κλιματολογικές συνθήκες της κάθε περιοχής και είναι ανθεκτικά στα δύσκολα αστικά περιβάλλοντα. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να διασφαλίζονται οι συνθήκες για την σωστή ανάπτυξή τους, για παράδειγμα να υπάρχει ικανός χώρος και κατάλληλο χώμα προκειμένου να αναπτύσσονται και να αποδίδουν περιβαλλοντικά όσο το δυνατόν καλύτερα. Εξίσου σημαντική θα ήταν και η αποκατάσταση στοιχείων μεγάλης περιβαλλοντικής αξίας, όπως για παράδειγμα τα ρέματα, και η επαναφορά στη φυσική τους κατάσταση. Τέλος, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα κτίρια θεωρούνται ένας από τους κύριους συντελεστές του φαινομένου. Ανάλογα με τα υλικά και τον χρωματισμό των επιφανειών τους, τα κτίρια αποθηκεύουν πολλή θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας και την απελευθερώνουν κατά τη διάρκεια της νύχτας, ενώ η πυκνή δόμηση εμποδίζει τη σωστή ροή του ανέμου».

Ο κ. Μαθιουδάκης, από την πλευρά του, εκτιμά πως πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη σημασία και στο κομμάτι της μελέτης-σχεδιασμού. «Θα πρέπει να βρεθούν, να σχεδιαστούν και να υλοποιηθούν σωστά πάντα στα πρότυπα των μελετών του εξωτερικού, παρεμβάσεις στην υπάρχουσα δομή της πόλης οι οποίες θα έχουν άμεσο και καθοριστικό αποτέλεσμα στην αντιμετώπιση του φαινομένου της θερμονησίδας. Λύση ουσιαστική στο πρόβλημα της θερμικής νησίδας μπορεί να δώσει το αστικό και περιαστικό πράσινο, έχοντας την κατάλληλη εκτατική, χωροταξική και χλωριδική παρουσία και συγκρότηση. Δηλαδή θα πρέπει τα φυτά που προδιαγράφονται σε Μελέτες Αστικού Σχεδιασμού κατ’ αρχάς να μπορούν να δημιουργούν κατάλληλες σκιάσεις στους χώρους μεταξύ των κτιρίων, να έχουν μεγάλα φύλλα και πυκνά φυλλώματα ώστε να μπορούν να απορροφούν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και με αυτό τον τρόπο να λειτουργούν σαν φυσικοί ιονιστές του αέρα, η δημιουργία πάρκων με έντονη την παρουσία πρασίνου σε κάθε γειτονιά της πόλης και ένα πολύ βασικό στοιχείο η χρήση υλικών με ανακλαστική δυνατότητα. Τέλος, θα ήθελα να προσθέσω και την δημιουργία φυτεμένων δωμάτων σε νέα ή υπάρχοντα κτίρια που συμβάλλουν στην μείωση της θερμότητας εντός της πόλης», σημειώνει χαρακτηριστικά.

Για τον κ. Πολυζωίδη, οι κατάλληλες παρεμβάσεις που πρέπει να γίνουν περιλαμβάνουν: Πρώτον, την αποδόμηση σκληρών επιφανειών, δηλαδή την απομάκρυνση ενός μεγάλου ποσοστού των σκληρών υλικών δαπεδόστρωσης και την αντικατάσταση με μαλακές υδατοδιαπερατές επιφάνειες ή χώρους πρασίνου. Δεύτερον, την επιλογή ψυχρών βιοκλιματικών υλικών, με κατάλληλη ανοιχτόχρωμη απόχρωση (που δεν προκαλεί θάμβωση) και επιφανειακή επεξεργασία/υφή ώστε να επιτυγχάνεται κατάλληλος συντελεστής ανάκλασης θερμότητας και θερμοαπορροφητικότητας. Τρίτον, την αύξηση χώρων πρασίνου, αφού η εκτεταμένη φύτευση μέσα στον αστικό ιστό μπορεί να περιορίσει το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας. Τα φυτά μέσω της εξατμισοδιαπνοής αποβάλλουν νερό στην ατμόσφαιρα με τη μορφή υδρατμών, γεγονός που συμβάλλει στην μειωμένη θερμοκρασία και συνεπώς και στην κατανάλωση ενέργειας κατά τις ώρες του μεσημεριού. Τέταρτον, οι πράσινες όψεις και τα φυτεμένα δώματα, καθώς με την εφαρμογή πράσινων βιοκλιματικών όψεων (αναρριχητικά φυτά που εφαρμόζονται σε κατάλληλη κατασκευή πλέγματος) αλλά και εφαρμογής φυτεμένων δωμάτων το φαινόμενο μπορεί να μετριαστεί». Στο πλαίσιο εντάσσονται, ακόμη, παρεμβάσεις με στοιχεία νερού και υδάτινες επιφάνειες, η τοποθέτηση σκιάστρων, αλλά και η αλλαγή του αστικού – πολεοδομικού σχεδιασμού».

Η κυρία Γκόλαντα, μιλώντας για τις παρεμβάσεις, δίνει ως παράδειγμα το «πείραμα της Λάρισας». Όπως θυμάται η ίδια, όταν ανέλαβε τον σχεδιασμό δύο κεντρικών πλατειών στις αρχές της δεκαετίας του ’90, η ανασκαφή του αρχαίου θεάτρου της πόλης τής έδωσε το έναυσμα να προτείνει την ανάπτυξη κωδίκων νερών στο κέντρο της πόλης της Λάρισας «ώστε να μου δοθεί η ευκαιρία στην πιο απομακρυσμένη πλατεία, την πλατεία Ταχυδρομείου έκτασης 12 στρεμμάτων, να αναπτύξω το πρώτο και το δεύτερο τμήμα του γλυπτού ποταμού με στόχο την ανάδυση του υπέροχου ορεινού τοπίου της Θεσσαλίας από όπου πηγάζει ο Πηνειός ποταμός με έντονες καταρρακτώδεις ροές νερών και αντίστοιχες φυτεύσεις με τα χαρακτηριστικά δέντρα της ορεινής χλωρίδας.

Στην ίδια πλατεία επανεμφανίζονται τα νερά στο κέντρο της με έντονες ροές και διεύθυνση προς το αρχαίο θέατρο εξαφανιζόμενα αυτήν τη φορά κάτω από το επίπεδο της πλατείας υποδηλώνοντας και το διαχρονικό παλίμψυστο του πλούτου της πόλης που είναι κρυμμένος. Στη συνέχεια ο γλυπτός ποταμός δίνει την αίσθηση ότι κατευθύνεται προς το αρχαία θέατρο (με συνεχείς ανακυκλώσεις νερών) και πλέον είναι το τρίτο τμήμα του «γλυπτού ποταμού και τα θεσσαλικά πεδία» αναφέρεται στην μεγάλη πεδινή ανάπτυξη της ροή του Πηνειού ποταμού στα πεδινά τοπία του θεσσαλικού κάμπου. Εκεί στη μεγάλη επιφάνεια του ποταμού η πρόσπτωση του ηλιακός φωτός στις υδάτινες επιφάνειες δημιουργεί τη χαοτική λάμψη – «Στίλβη» επάνω στα νερά, τη νύμφη των παγανιστικών τοπίων των Τεμπών. Η επέμβαση “Το πείραμα της Λάρισας” συνεχίστηκε με συνολική σχεδιαστική αντιμετώπιση (total art) γλυπτική πολεοδομικού τοπίου με την πεζοδρόμηση που ενώνει την κεντρική πλατεία με το αρχαίο θέατρο».

Τα σωστά υλικά
Ποια είναι όμως εκείνα τα υλικά τα οποία πρέπει να επιλεγούν στο δομημένο αστικό τοπίο ούτως ώστε μακροπρόθεσμα το θερμικό και ενεργειακό αποτέλεσμα να παραμένει σε χαμηλά επίπεδα;
Για τον κ. Δοξιάδη, «είναι προφανές πως εκτός από την αύξηση των “φυσικών” περιοχών μέσα στον αστικό ιστό, είναι πολύ σημαντική η επιλογή των υφών και χρωμάτων των επιφανειών, είτε στις δαπεδοστρώσεις είτε στις επιφάνειες κτιρίων. Στον δημόσιο χώρο, όπου δεν είναι εφικτή η αντικατάσταση των σκληρών επιφανειών με χώμα ή άλλα φυσικά υλικά, μπορούν να επιλέγονται διαπερατά υλικά όπως για παράδειγμα σταθεροποιημένο κεραμικό δάπεδο (πατημένο χώμα) ή υδατοπερατά σκυροδέματα. Αντίστοιχα, η επεξεργασία ή αντικατάσταση σκούρων επιφανειών, όπως της ασφάλτου, με ειδικά ανοιχτόχρωμα υλικά με μεγάλη ανακλαστικότητα (για παράδειγμα καινοτόμες ασφαλτικές επιστρώσεις) μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μείωση της απορρόφησης θερμότητας. Όσον αφορά τα κτίρια, η επιλογή των υλικών και χρωμάτων των όψεων είναι καθοριστική, τόσο για την καλύτερη θερμική συμπεριφορά του κτιρίου όσο και για τη λιγότερη απορρόφηση θερμότητας. ΄Ένα στοιχείο για το οποίο θα μπορούσαμε όμως να μιλήσουμε περισσότερο όντας και αρχιτέκτονες τοπίου είναι η σημασία των φυτεμένων δωμάτων. Είναι αντιληπτό πως οι τυπικές αθηναϊκές ταράτσες απορροφούν ένα μεγάλο ποσοστό θερμότητας, το οποίο θα ακυρωνόταν στην περίπτωση μίας πράσινης στέγης».

Σύμφωνα με τον κ. Μαθιουδάκη, «η χρήση των ψυχρών υλικών αποτελεί µια οικονομική και εύκολη εφαρμογή στην εξοικονόμηση ενέργειας µε γρήγορα και εμφανή αποτελέσματα στην καταπολέμηση του φαινομένου. Τα φυσικά χαρακτηριστικά των υλικών που επηρεάζουν την ανακλαστικότητά τους είναι το χρώμα, η υφή της επιφάνειάς τους και το υλικό κατασκευής. Οι τραχείς και σκουρόχρωμες επιφάνειες απορροφούν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία από λείες, επίπεδες και ανοιχτόχρωμες επιφάνειες. Βάσει μελετών έχει παρατηρηθεί ότι το ψυχρότερο υλικό κατασκευής είναι το µάρµαρο, το μωσαϊκό και η πέτρα, σε αντίθεση µε τον γρανίτη και το τσιμέντο. Ως προς την υφή, οι λείες και επίπεδες επιφάνειες είναι ψυχρότερες σε σχέση µε τις τραχείς και ανάγλυφες όπως έχει αποδειχθεί επιστημονικά».

Προχωρώντας σε περισσότερες λεπτομέρειες από την πλευρά του, ο κ. Πολυζωίδης σημειώνει πως στον σχεδιασμό θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ψυχρά φωτοκαταλυτικά υλικά με κατάλληλα πρόσμικτα στη σύστασή τους, απόχρωση και υφή που δεν προκαλούν θάμβωση και έχουν χαμηλό συντελεστή ανάκλασης θερμότητας και θερμοαπορροφητικότητας. Εκτός αυτού θα πρέπει να προωθούνται υδατοδιαπερατά μαλακά δάπεδα και αύξηση χώρου πρασίνου και νερού. Χαρακτηριστικά τέτοια υλικά είναι για το αστικό περιβάλλον η ψυχρή άσφαλτος, οι ψυχρές πλάκες πεζοδρομίων και τα ψυχρά υλικά επικάλυψης. Όσον αφορά τις οροφές των κτιρίων, προτείνει την εφαρμογή ψυχρών υλικών (όπως επικαλύψεις, μεμβράνες, ασφαλτικά κεραμίδια κτλ.) ή τεχνολογία φυτεμένων δωμάτων – παρεμβάσεις που οδηγούν σε εξοικονόμηση ενέργειας για κλιματισμό και προσφέρουν καλύτερες συνθήκες θερμικής άνεσης. Τέλος, ένας σημαντικός τρόπος αντιμετώπισης είναι η αντικατάσταση σκληρών υλικών με χωμάτινα σταθεροποιημένα υδατοδιαπερατά δάπεδα, που είναι κατάλληλα για πεζόδρομους και δρόμους, πάρκα, ποδηλατοδρόμους, παιδικές χαρές, σχολικές αυλές, επιφάνειες κήπων και γενικά για διαμόρφωση εξωτερικών χώρων.