Βιοκλιματικός σχεδιασμός κτιρίων με παθητικά ηλιακά συστήματα
Διαβάστηκε από 4603 αναγνώστες -
Οι τεχνικές του βιοκλιματικού σχεδιασμού κτιρίων με παθητικά ηλιακά συστήματα προσφέρουν σημαντικά οφέλη στην εξοικονόμηση ενέργειας και χρημάτων.
Διανύοντας ήδη τον 5ο χρόνο της ελληνικής οικονομικής κρίσης ως συνέπεια μιας παγκόσμιας οικονομικής κρίσης, με την εθνική μας πολιτική να δρα αρνητικά για τις δημόσιες ή ιδιωτικές επενδύσεις στη χώρα μας, ίσως θα έπρεπε να σκεφτούμε για ακόμα μια φορά να επενδύσουμε στις πηγές ενέργειας που - σαν από θείο χέρι- έχουν δοθεί απλόχερα στη χώρα μας: στον ήλιο (ηλιακή ενέργεια), στην ενέργεια του εδάφους (γεωθερμία), στην ενέργεια του αέρα(αιολική ενέργεια). Οι ενέργειες αυτές έδωσαν στη χώρα μας και στον λαό της την δυνατότητα να σκέφτεται και να επιβιώνει σε καλύτερες συνθήκες με λιτότητα και οικονομία.
Η αρχιτεκτονική μας κληρονομιά έχει πολλά παραδείγματα οικισμών που επιβίωσαν με τα ελάχιστα οικονομικά μέσα και εντάχτηκαν αρμονικά στο περιβάλλον τους όπως η αρχιτεκτονική των Κυκλάδων. Το παράδειγμα της Σαντορίνης μας δείχνει πώς λειτουργούσαν τα σπίτια σαν οικολογικά σύνολα: εκμεταλλευόμενα τον αέρα για δροσισμό, την συλλογή ομβρίων για οικονομία νερού στις στέρνες, την ηλιακή ενέργεια για ηλιοσυλλογή και την γεωθερμία δηλαδή την δύναμη της θερμότητας της γης.
Τα αρχιτεκτονικά σύνολα που θαυμάζουν οι Έλληνες και ξένοι στα νησιά μας επιτυγχάνουν μια αρμονία με τον τόπο που οφείλεται στην ενότητα των κτισμάτων μεταξύ τους και στην ένταξή τους στο τοπίο, δημιουργώντας υψηλή ποιότητα ζωής.
Το δέσιμο του κτιρίου με το έδαφος ήταν σημαντικό επίσης στους παραδοσιακούς οικισμούς, γιατί εξασφάλιζε αφενός καλή προστασία από τους Β., Β.Α ανέμους, αφετέρου μεγάλη θερμοχωρητικότητα μέσω των λιθοδομών στο εσωτερικό του.
Η σύγχρονη ελληνική αρχιτεκτονική των δεκαετιών 1960-1980, πάντως, είχε υλοποιήσει σωστά τα Π.Η.Σ. όπως τα ξενοδοχεία ΞΕΝΙΑ του Ε.Ο.Τ. από την ομάδα του αρχιτέκτονα ¶ρη Κωνσταντινίδη. ¶λλο πρωτοποριακό παράδειγμα βιοκλιματικού σχεδιασμού είναι το Λύκειο Μπραχαμίου που κατασκευάστηκε στην Αθήνα το 1970 από τον αρχιτέκτονα Τάκη Ζενέτο. Εφαρμόζει με δυναμισμό την σωστή αναλογία στεγάστρων των σχολικών αιθουσών που αναπτύσσονται γύρω από μια κυκλική εσωτερική αυλή. Όλα αυτά είναι παραδείγματα σημαντικά που μπορεί να αντλήσει κανείς στοιχεία για έναν σύγχρονο βιοκλιματικό σχεδιασμό.
Η Ελλάδα σχεδιάζει βιοκλιματικά
Η αρχιτεκτονική των Παθητικών Ηλιακών Συστημάτων Π.Η.Σ. δεν ήταν άγνωστη στην αρχιτεκτονική της Μινωικής Κρήτης. Αν δει κανείς τα παλάτια της Κνωσσού, της Φαιστού ή της Ζάκρου θα παρατηρήσει μια αρμονική ροή στη διαβάθμιση χώρων από μια κοινόχρηστη Μεγάλη Αυλή προς τις μικρότερες εσωτερικές Αυλές-Αίθρια που χρησίμευαν για αερισμό και φωτισμό των ισογείων. Η μετάβαση γινόταν μέσω υποστέγων που οδηγούσαν προς τις Αίθουσες του Ανακτόρου ενώ η καθημερινή ζωή ξετυλιγόταν κυρίως σε αυτούς. Αυτό φανερώνεται μέχρι στις μέρες μας από τις έντονες τοιχογραφίες των τοίχων του παλατιού της Κνωσσού που ζωντανεύουν από το φως των υποστέγων ή μπορεί να τους φανταστεί κανείς αν διαβάσει την ποίηση του Ομήρου.
Σύγχρονα υλικά & Π.Η.Σ.
Η βιομηχανία σήμερα μας παρέχει ποικιλία υλικών νέας τεχνολογίας με νέους τρόπους παραγωγής που αξιοποιούν τον τομέα των κατασκευών με Παθητικά Ηλιακά Συστήματα.
Ένα από τα υλικά της σύγχρονης βιομηχανίας, το ξύλο, είναι καθΆ εαυτό οικολογικό υλικό, ανακυκλώσιμο, από την φύση του κακός αγωγός της θερμότητας και δεν δημιουργεί θερμογέφυρες. Με τον τρόπο που κατασκευάζεται από τα μεγάλα εργοστάσια ξύλου έχει μεγάλη αντοχή και προσφέρεται σε διατομές μασίφ ξύλινου κορμού-αντικολλητού ή σε επιφανειακά στοιχεία πάνελς-timber frame με ενδιάμεση μόνωση. Συναρμολογούνται ταχύτατα, κατασκευάζονται με πρόβλεψη των εγκαταστάσεων τύπου προκατασκευής και μειώνουν σημαντικά το κόστος.
¶λλα υλικά που προσφέρονται είναι τα θερμομονωτικά με θερμο-διακοπή κουφώματα, τα «έξυπνα τζάμια» με διπλούς υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής , οι μεμβράνες για περιορισμό των απωλειών, τα υλικά των μονώσεων, τα υλικά των φυτεμένων δωμάτων, οι «φλοιοί αλουμινίου» ως επενδύσεις αεριζόμενης πρόσοψης, και τέλος οι κινητές ή σταθερές περσίδες σκιασμού για την προστασία των όψεων. Όλα αυτά είναι αποτέλεσμα εφαρμογής ειδικού βιοκλιματικού σχεδιασμού από την βιομηχανία.
Εάν η Αρχιτεκτονική μελέτη κάνει ιδανικό συνδυασμό Α.Π.Ε. και Π.Η.Σ. τότε το κτίριο μας δίνει υποδειγματική μείωση του κόστους ενεργειακής κατανάλωσης προς το μηδέν ή μπορεί να αυξήσει την απόδοση των Α.Π.Ε. στο μέγιστο. Όμως δεν είναι δυνατόν να αξιοποιηθούν οι Α.Π.Ε. χωρίς την σωστή αρχιτεκτονική λύση που βασίζεται στα Π.Η.Σ.
Βιοκλιματικός σχεδιασμός με Π.Η.Σ.
Ο Βιοκλιματικός Σχεδιασμός εκμεταλλεύεται κυρίως την ηλιακή ενέργεια, χρησιμοποιώντας τον σωστό προσανατολισμό του κτιρίου που ανοίγει τα μεγάλα υαλοστάσιά του στον νοτιά, επιτρέποντάς μας έτσι να υπολογίσουμε σωστά και εύκολα το μέγεθος του στεγάστρου που θα τοποθετήσουμε μπροστά του για τον θερινό σκιασμό και την αποφυγή της υπερθέρμανσης. Η κλίση των ακτίνων του ήλιου σε σχέση με την οριζόντιο παίρνεται γραφικά 30 μοίρες στο χειμερινό ηλιοστάσιο και 60 μοίρες στο θερινό ηλιοστάσιο. Τα σύγχρονα προγράμματα, μάλιστα, δίνουν ιδιαίτερα μεγάλη ακρίβεια. Ο Ανατολικός ή Δυτικός προσανατολισμός δίνουν πολύ μεγάλο πλάτος αντι-οικονομικών στεγάστρων, ενώ στον βοριά τα μικρά ανοίγματα επιτρέπουν φυσικό δροσισμό τους θερινούς μήνες.
Η σωστή αρχιτεκτονική μελέτη λαμβάνει υπΆ όψιν της τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό των κτιρίων με Παθητικά Ηλιακά Συστήματα Π.Η.Σ, ο οποίος δομεί το κτίριο ως ένα αρχιτεκτονικό σύνολο που εξοικονομεί ή παράγει ενέργεια και λειτουργεί σε συνέχεια με το κλίμα, το περιβάλλον και το τοπίο.
Έτσι προτείνεται ένας συνολικός σχεδιασμός ώστε ταυτόχρονα το κτιριακό κέλυφος:
- Να προστατεύεται από τους Βόρειους-Β.Α. ανέμους
- Να ανοίγει στον νοτιά προς ένα Αίθριο ή μια εσωτερική Αυλή, μέσω ενός ενδιάμεσου ημι-υπαίθριου χώρου μετάβασης από τον υπαίθριο στον κλειστό χώρο που επιτρέπει την καθημερινή φυσική δραστηριότητα καθΆ όλο το έτος.
- Να διαθέτει μεγάλα νότια υαλοστάσια με σωστή ηλιοπροστασία, η οποία να βασίζεται στην κλίση των ακτίνων του ήλιου κατά την διάρκεια του έτους.
- Να έχει μείωση των ανοιγμάτων της Ανατολικής και Δυτικής όψης.
- Να διαθέτει μικρά ανοίγματα στον βοριά ώστε να γίνεται διαμπερής αερισμός και δροσισμός από βορά προς νότο.
- Να λαμβάνεται υπΆ όψιν η καθΆ ύψος διαστρωμάτωση της θερμοκρασίας στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου.
- Η φύτευση των αύλειων χώρων του νοτιά να γίνεται κυρίως με φυλλοβόλα δέντρα.
- Να γίνεται χρήση ενεργειακού τζακιού για την θέρμανση του εσωτερικού χώρου.
Οι αρχές είναι απλές, αλλά χρειάζεται μεγάλη επιμέλεια για την εφαρμογή τους. Γι αυτό όλοι και κυρίως οι αρχιτέκτονες θα πρέπει σήμερα να ενημερώνονται για τις αρχές Βιοκλιματικού σχεδιασμού με ακρίβεια, γνώσεις και μεράκι, ώστε να βοηθήσουν στη μείωση της αλόγιστης κατανάλωσης ενέργειας ενός κτιρίου.
Προβλήματα νομοθεσίας
Η σημερινή νομοθεσία Ν.Ο.Κ. (Ν.4067/ 2012) ορίζει ως στοιχεία των Π.Η.Σ τα άμεσου ηλιακού κέρδους (νότια ανοίγματα),τα έμμεσου ηλιακού κέρδους (θερμοκήπια), τα διπλά κελύφη όψεων, τα προστεγάσματα, τα στέγαστρα, και τα υπόσκαφα. Χωρίς όμως να ενδιαφέρεται για την ελευθερία που χρειάζεται η σύνθεση των στοιχείων αυτών ως ένα σύνολο.
Επίσης η σημερινή νομοθεσία ελέγχου της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων με προγράμματα υπολογισμού –ΚΕΝΑΚ για την δημιουργία ταυτότητας του κτιρίου λαμβάνει υπΆ όψιν ελάχιστα τα Παθητικά Ηλιακά Συστήματα Π.Η.Σ., παρά μόνο τους κλειστούς χώρους ηλιοσυλλογής (θερμοκήπια).
Επί πλέον οι «μορφολογικοί κανόνες» που εισάγονται από το ΥΠΕΚΑ αφαιρούν την δυνατότητα σύνθεσης με νέα υλικά τεχνολογίας στους παραδοσιακούς ή των κάτω των 2000 κατοίκων οικισμούς, εκτός ίσως αν επιτραπούν μέσω των Α.Π.Ε., αντιγράφοντας την παράδοση όχι λειτουργικά αλλά κατΆ απομίμησή της.
¶ρθρο της κ. Πεπέ Αναστασίας, Αρχιτέκτονα μηχανικού ΕΜ.Π., Αρχιτεκτονικό Γραφείο 3+1 architects
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ
Δομικά υλικά από τον ειδικό ή από ένα γνωστό;
Διαλέξτε την ηλεκτρική συσκευή που πραγματικά χρειάζεστε
Εύκολα roof gardens και για προστασία από την βροχή!
Μηχανικός αερισμός: Για να ανασαίνει το σπίτι!
