Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στην πρόβλεψη της διείσδυσης της FTTH (Fiber To The Home) τεχνολογίας στο σύνολο των αστικών και ημιαστικών περιοχών της Βόρειου Αμερικής. Η εν λόγω πρόβλεψη γίνεται με την χρήση μοντέλων διείσδυσης και μοντέλων ARIMA, ενώ γίνεται και σύγκριση με το αποτέλεσμα τροποποιημένων γενετικών αλγόριθμων, καθώς και με πραγματικές τιμές. Βασικός στόχος είναι να προβλέψουμε όσο το δυνατόν καλύτερα πώς θα συμπεριφερθεί η διείσδυση της συγκεκριμένης ευρυζωνικής υπηρεσίας στο εγγύς μέλλον. Γίνεται επίσης εκτενής αναφορά στα δίκτυα πρόσβασης, την αρχιτεκτονική των δικτύων, στις ευρυζωνικές υπηρεσίες και στις ευρυζωνικές τεχνολογίες πρόσβασης που υπάρχουν στις μέρες μας, καθώς και στα μοντέλα με τα οποία μπορεί να γίνει πρόβλεψη, με χρήση παρελθοντικών τιμών. / This dissertation concerns the provision FTTH (Fiber To The Home) penetration in urban and suburban areas of North America. This prediction is a result of the use of diffusion models, Arima Models, while the results of those models are compared with the results of modified genetic algorithms and real data. The main objective is to predict as better, as possible, the conduct of penetration, of a spesific broadband service in the near future. Another part of this dissertation, is an extensive reference to access networks, network architecture and broadband services and broadband access technologies that exist today,as well as, to models that prediction can be achieved, with the use of past values.

Κεντρικό σημείο αναφοράς της διατριβής είναι η σύγχρονη πόλη, στο υπέδαφος της οποίας σώζονται αρχαιολογικά στρώματα. Η ανακάλυψή τους κάτω από τον ενεργό οικιστικό ιστό καθώς και η αρχαιολογική έρευνα που ακολουθεί θεωρούνται από πολλούς αιτία ανάσχεσης της κατασκευαστικής και αναπτυξιακής διαδικασίας. Ωστόσο, εδώ υποστηρίζεται ότι η ύπαρξη αρχαιολογικού υποστρώματος στην πόλη αποτελεί ένα από τα συγκριτικά πλεονεκτήματα της αναπτυξιακής της προοπτικής. Προς τούτο η ερευνητική μεθοδολογία χρησιμοποιεί ποιοτικά και ποσοτικά δεδομένα, ενώ ως μελέτη περίπτωσης επιλέγεται το Σχέδιο Πόλεως των Πατρών. Αρχικά η έρευνα βασίζεται στην αρχειακή και βιβλιογραφική επισκόπηση και στη διεξαγωγή δομημένων συνεντεύξεων με ειδικούς επιστήμονες. Στη συνέχεια, γίνεται χρήση της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και της Στατιστικής για τη δημιουργία βάσης δεδομένων, την ψηφιακή επεξεργασία της, την παραγωγή και δημιουργία προγνωστικών μοντέλων και την ανάδειξη της στατιστικής σχέσης της πολεοδομικής με την αρχαιολογική πληροφορία. Από τα αποτελέσματα, αποδεικνύεται ότι είναι δυνατή η κατασκευή μοντέλου πρόβλεψης της πιθανολογούμενης ύπαρξης αρχαίων σε μια πόλη, αλλά και του πιθανολογούμενου βάθους εντοπισμού τους, βασισμένη στην καταγραφή και επεξεργασία της πολεοδομικής και αρχαιολογικής πληροφορίας, που προέρχεται από τις εκσκαφές 5 συνεχόμενων ετών, ακόμα κι αν δεν γνωρίζει κανείς ή δεν λαμβάνει υπόψη τίποτε άλλο από την ιστορία της πόλης αυτής. Χρησιμοποιώντας αρχαιολογικές παραμέτρους σε συνδυασμό με πολεοδομικά δεδομένα είναι δυνατόν να κατασκευαστούν εξειδικευμένα μοντέλα, που μπορούν να αποτυπώσουν τις επιπτώσεις του αρχαιολογικού υποβάθρου μιας πόλης στις τρέχουσες λειτουργίες της και το αντίθετο. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε επιχειρησιακό επίπεδο, στην άσκηση της αρχαιολογικής έρευνας και της παρακολούθησης της οικοδομικής δραστηριότητας στην πόλη, όσο και ως συμβολή σε μια ευρύτερη διερεύνηση για τη θέση της πολιτιστικής κληρονομιάς στη διαμόρφωση και προβολή της σύγχρονης πόλης. / The dissertation focuses on the contemporary city located on top of archaeological strata. Archaeological remains underneath, as well as their investigation, are considered by many as an obstacle towards the construction and development process. However, it is assumed here that the archaeological remains (below modern cities) consist a comparative advantage towards development. To justify this, qualitative and quantitative research methodology has been employed while the Town Plan of Patras, Greece is used as a case-study. Initially, an archive and literature survey takes place and structured interviews with field experts are conducted. Next, Geographical Information Systems and Statistics are applied for data processing and predictive modeling. Eventually, predictive models of the potential existence of archaeological sites and their expected depth are constructed, based on data from the excavations and the ground disturbance actions of 5 consecutive years. It becomes apparent that the results differ within the built and the unbuilt zones of a town. Using archaeological and urban parameters the impact of the archaeological background, over modern urban functions can be modeled and assessed. Moreover, the outcomes may be used by those involved in making and evaluating policies for the management of cultural heritage within planning.

The construction industry is the largest consumer of materials in our society. Approximately 40% of all materials used are related to this section of the industry. Equivalent is the impact of the sector’s activities to the environment in terms of non-renewable energy sources (grey energy), gas emissions (mainly CO2), solid waste, etc. With concrete being the most widely used construction material (second only to water in total volumes consumed annually by society) and cement being the essential “glue” in concrete, emphasis should be placed on investigating and enforcing appropriate ways, methodologies and policies, to make cement manufacturing and the construction industry in general a more environmental friendly sector. At the same time, by considering, at one hand the significant amount of research and breakthroughs achieved on structural materials and design, as well as the level of sophistication of the modern European Standards and structural codes, and on the other hand, the increasing cases of premature deterioration of concrete structures, particular emphasis should also be placed on safeguarding the service life of reinforced concrete structures (in addition to tackling their environmental burden). That is why it is very important to introduce the sustainable way of thinking and the concept of industrial ecology on the preliminary design stages of a structure, on the material selection process and on the service life estimation stage, in achieving a robust durable reinforced concrete (RC) structure (for a given service life) with the minimum environmental burden. Thus, the main objective of the present Thesis is to focus on identifying and quantifying a structured framework of the appropriate methodologies in formulating an Integrated Design Process (IDP) for the design of durable and sustainable structures at the minimum environmental and economical cost (without compromising issues of structural safety) and also in identifying and demonstrating ways of industrial ecology for the sustainable development of the cement and construction industry. The present Thesis contributes to the evaluation of the environmental cost of each component of concrete and to provide the best possible mix design configuration (by means of a holistic analytical software tool) in terms of low environmental cost, as well as, to assess this proposed configuration in terms of strength and durability requirements. Overall, it has to be emphasized that through the present Thesis a new indicator is proposed for design purposes: the environmental cost, which can be added to the existing strength, durability and economic cost indicators towards an integrated design optimization of concrete structures. Finally, it is concluded that the incorporation of new Supplementary Cementing Materials (SCM), as biomass ashes and especially Rice Husk Ash (RHA), offers new perspectives for decreasing the environmental cost of constructions. / Η κατασκευαστική βιομηχανία αποτελεί τον μεγαλύτερο καταναλωτή υλικών στην κοινωνία μας. Περίπου το 40% όλων των υλικών που χρησιμοποιούνται σχετίζονται με αυτόν τον τομέα της βιομηχανίας. Αντίστοιχο αντίκτυπο έχουν και οι δραστηριότητες του τομέα στο περιβάλλον σε ότι αφορά τις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας («γκρίζα» ενέργεια), αέριες εκπομπές (κυρίωςCO2 ), στερεά απόβλητα, κλπ. Δεδομένου ότι το σκυρόδεμα αποτελεί το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό (δεύτερο μετά το νερό σε συνολικούς όγκους που καταναλώνονται ετησίως από την κοινωνία) και ότι το τσιμέντο είναι η απαραίτητη «κόλλα» στο σκυρόδεμα, έμφαση πρέπει να δοθεί στη διερεύνηση και επιβολή κατάλληλων τρόπων, μεθοδολογιών και πολιτικών για τη μετατροπή της τσιμεντοβιομηχανίας και της κατασκευαστικής βιομηχανίας σε έναν γενικά περισσότερο περιβαλλοντικά φιλικό τομέα. Ταυτόχρονα, λαμβάνοντας υπόψη από τη μια μεριά τη σημαντική ποσότητα έρευνας και τα επιτεύγματα σχετικά με τα δομικά υλικά και τον σχεδιασμό, και επιπλέον το επίπεδο της επιτήδευσης των σύγχρονων Ευρωπαϊκών Προτύπων και κατασκευαστικών κανονισμών, και από την άλλη μεριά τις αυξανόμενες περιπτώσεις της πρώιμης φθοράς των κατασκευών από σκυρόδεμα, ιδιαίτερη έμφαση θα πρέπει να δοθεί στη διασφάλιση της διάρκειας ζωής των κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος (σε συνδυασμό με την αντιμετώπιση της περιβαλλοντικής τους επιβάρυνσης). Για το λόγο αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντική η εισαγωγή του βιώσιμου τρόπου σκέψης και της έννοιας της βιομηχανικής οικολογίας στα προκαταρκτικά στάδια σχεδιασμού μιας κατασκευής, κατά τη διαδικασία επιλογής υλικών και κατά το στάδιο εκτίμησης της διάρκειας ζωής, ώστε να επιτευχθεί μια εύρωστη, ανθεκτική κατασκευή οπλισμένου σκυροδέματος (για δεδομένη διάρκεια ζωής) με την ελάχιστη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Συνεπώς, ο κύριος στόχος της παρούσας Διατριβής είναι να επικεντρωθεί στον εντοπισμό και ποσοτικοποίηση ενός δομημένου προτύπου κατάλληλων μεθοδολογιών για τον σχηματισμό μιας Ενοποιημένης Διαδικασίας Σχεδιασμού για τον σχεδιασμό ανθεκτικών και βιώσιμων κατασκευών με το ελάχιστο περιβαλλοντικό και οικονομικό κόστος (χωρίς συμβιβασμούς σε θέματα που άπτονται της κατασκευαστικής ασφάλειας) και επίσης για την αναγνώριση και επίδειξη τρόπων βιομηχανικής οικολογίας για την βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας τσιμέντου και σκυροδέματος. Η παρούσα Διατριβή συνεισφέρει στην αξιολόγηση του περιβαλλοντικού κόστους κάθε συστατικού του σκυροδέματος αλλά και στην παροχή ενός καλύτερου δυνατού σχεδιασμού σύνθεσης σκυροδέματος (μέσω ενός ολιστικού αναλυτικού λογισμικού) υπό όρους χαμηλού περιβαλλοντικού κόστους, καθώς και στο να αξιολογήσει την προτεινόμενη σύνθεση υπό όρους αντοχής και απαιτήσεων ανθεκτικότητας. Συνολικά, πρέπει να τονισθεί ότι στη παρούσα Διατριβή προτείνεται για πρώτη φορά ένας νέος δείκτης για σκοπούς σχεδιασμού: το περιβαλλοντικό κόστος, το οποίο μπορεί να προστεθεί στους υπάρχοντες δείκτες αντοχής, ανθεκτικότητας και οικονομικού κόστους προς μια ολοκληρωμένη αριστοποίηση σχεδιασμού κατασκευών από σκυρόδεμα. Τέλος, προκύπτει το συμπέρασμα ότι η ενσωμάτωση νέων συμπληρωματικών υδραυλικών υλικών (SCM: Supplementary Cementing Materials), όπως οι τέφρες βιομάζας και ειδικά η τέφρα φλοιού ρυζιού (RHA: Rice Husk Ash), προσφέρει νέες προοπτικές για τη μείωση του περιβαλλοντικού κόστους σκυροδέματος.