Thermal sensitive urban (re)design model for city square in Serbia

[Л. Д. Мандић]

228 стр.

Архитектура и урбанизам / Architecture and urbanism

У раду се истражује могућност формирања модела топлотно сензитивног урбаног (ре)дизајна градског трга у оквиру теорије и праксе урбаног дизајна који интегрише типоморфолошки, биоклиматски и екосистемски приступ. Градска подручја Србије у наредном периоду услед климатских промена, очекује повећање дневних и месечних температурних екстрема и ефеката градских топлотних острва што тражи нове одговоре у планирању и дизајну јавних отворених простора. Циљ истраживања је побољшање квалитета простора градског трга са аспекта топлотног комфора људи, описивање и разумевање појава везаних за адаптивни топлотни комфор на градским трговима у Србији. Теза полази од претпоставке да је за унапређење квалитета простора градских тргова у Србији неопходно формирање јединственог, одговарајућег модела топлотно сензитивног урбаног (ре)дизајна који уважава локалне културолошке и просторне карактеристике. У раду су истражени субјективни и објективни фактори умањења, односно повишења температуре ваздуха током летњег и зимског периода, на градском тргу. Проверена је могућност интегрисања у процес урбаног дизајна евалуација топлотног комфора посетилаца на тргу, односно искуство и знање локалне заједнице и корисника о урбаном микроклимату. Коришћена методологија истраживања се заснива на критичкој анализи извора, типоморфолошком методу и студији случаја. Коришћени су квантитативни и квалитативни приступу у прикупљању података, уз симултана објективна мерењима основних параметара урбане микроклиме и спровођење анкете о оцени топлотног комфора посетилаца на тргу. У раду се користи и квази експериментални методолошки приступ који подразумева коришћење калибрисаног модела простора градског трга формираног у ENVI-met софтверском CFD алату, уз помоћ ког је анализиран базни и три различита сценарија урбаног редизајна у оквиру студије случаја - градског центра Продор у Крагујевцу, на шест градских тргова. Резултати истраживања су утврђена типоморфолошка класификација градског трга са аспекта топлотног комфора на основу основних и додатних параметра (величина, генеза, конфигурација, однос претежне висине објеката и ширине трга, заступљеност зеленила, материјализације и др). Утврђено је да неутрална температура људи током зиме за градски трг у Крагујевцу износи од 16,00 5 до 26,7°C (средња 21,37 °C), док у летњем периоду износи од 18,4 до 22,8 °C (средња 20,5 °C). Такође одређени су главни субјективни фактори умањења температуре према одговорима испитаника током летњег и зимског периода као и њихови реални утицаји. Модел је основа за имплементацију концепата зелене инфраструктуре, еколошке резилијентности, примену одговарајућих урбанистичких морфолошких индикатора, рационалних и субјективних биоклиматских индекса топлотног комфора на градским трговима у Србији. Резултати истраживања могу послужити за израду ефикасних локалних стратегија и смерница за климатски сензитиван урбани редизајн градских тргова којим би се постигло смањење повећања температуре у градским центрима и негативних ефеката градских топлотних острва у постсоцијалистичком просторном и друштвеном оквиру.

The primary goal of this PhD thesis is to explore the feasibility of developing a model of thermal-sensitive urban (re)design of the city square within the theory and practice of urban design that incorporates typomorphological, bioclimatic, and ecosystem approaches. Urban areas in Serbia are expected to experience more daily and monthly temperature extremes as well as the effects of urban heat islands in the future due to climate change, demanding new approaches to public open space planning and design. The aim of the research is to improve the quality of the city square space from the aspect of thermal comfort of people, and to describe and understand phenomena related to adaptive thermal comfort in city squares in Serbia. The thesis is based on the premise that in order to improve the quality of the space of city squares in Serbia, it is necessary to form a unique, appropriate model of heat-sensitive urban (re)design that respects local cultural and spatial characteristics. Subjective and objective factors of reduction/increase of air temperature during the summer and winter period, in the city square were investigated in the paper. The possibility of integrating into the urban design process the evaluation of the thermal comfort of visitors on the square, the experience and knowledge of the local community and users about the urban microclimate, was verified. The typomorphological method, case study, and critical analysis of sources constitute the basis of the research methodology used. Quantitative and qualitative approaches were used in data collection, with simultaneous objective measurements of the basic parameters of the urban microclimate and conducting a survey on the assessment of the thermal comfort of visitors in the square. The research used a quasi-experimental methodological approach, a calibrated model of the city square space created in the ENVI-met software CFD tool, based on which the initial (as it is scenario) and three different scenarios of urban redesign were analyzed within the case study - the city center “Prodor” in Kragujevac, on six city squares One of the results of the research is the established typomorphological classification of the city square from the aspect of thermal comfort based on basic and additional parameters (size, genesis, configuration, ratio of the predominant height of buildings to the width of the square, representation of greenery, materialization, etc.). It was determined that the neutral temperature of people during the winter for the town square in Kragujevac is from 16.05 to 26.7°C (average 21.37 °C), while during the summer it is from 18.4 to 22.8 °C (mean 20.5 °C). Also, the main subjective factors of temperature reduction according to the responses of the respondents during the summer and winter period, as well as their real impacts, were determined. The model is the basis for the implementation of the concepts of green infrastructure, ecological resilience, the application of appropriate urban morphological indicators, rational and subjective bioclimatic indexes of thermal comfort in city squares in Serbia. The results of the research can serve for the development of effective local strategies and guidelines for climate-sensitive urban redesign of city squares, which would achieve a reduction in the increase in temperature in city centers and the negative effects of urban heat islands in the post-socialist spatial and social framework.

урбани редизајн, градски трг, топлотни комфор, квалитет јавног отвореног простора, климатски сензитиван урбани дизајн

urban redesign, town square, thermal comfort, quality of public open space, climate-sensitive urban design

711.61:697.1(497.11 Србија)(043.3)

Tekst