Βιοκλιματικές κατοικίες: Όφελος έως και 80%

Τα κτίρια στην Ελλάδα είναι υπεύθυνα για το 40% της τελικής κατανάλωσης ενέργειας (θερμική, ηλεκτρική), η οποία λόγω του υψηλού κόστους της επιβαρύνει τον χρήστη και ρυπαίνει την ατμόσφαιρα με διοξείδιο του άνθρακα. Οι εφαρμογές του βιοκλιματικού σχεδιασμού είναι πολυάριθμες τόσο στην Ελλάδα όσο και παγκοσμίως. Σε πολλά κράτη έχουν θεσπιστεί νόμοι και ο βιοκλιματικός σχεδιασμός αποτελεί βασικό κριτήριο για την ανάπτυξη οικιστικών συνόλων, αλλά και σε μεμονωμένα κτίρια. Συγκεκριμένα, στην Ελλάδα μια βιοκλιματική κατοικία μπορεί να έχει εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του 30% σε σχέση με ένα συμβατικό κτίριο, ενώ σε σύγκριση με ένα παλαιότερο αμόνωτο κτίριο, αυτή η εξοικονόμηση μπορεί να φτάσει μέχρι και το 80%. Η εξοικονόμηση αυτή δεν περιορίζεται στο ετήσιο ενεργειακό κόστος, αλλά περιλαμβάνει και τη μείωση του μεγέθους των Ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων. Επιπλέον υπάρχουν οφέλη και σε περιβαλλοντικό και κοινωνικό επίπεδο, μέσω της μείωσης των εκπεμπόμενων ρύπων και της βελτίωσης της ποιότητας ζωής. Με τον βιοκλιματικό σχεδιασμό ενός κτιρίου, τα οφέλη είναι πολλαπλά και περιλαμβάνουν την θερμική προστασία τους, τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι με κατάλληλες τεχνικές που εφαρμόζονται στο κτιριακό κέλυφος (θερμομόνωση, αεροστεγάνωση των ανοιγμάτων, σκίαση). Επιπλέον βασικό συστατικό για το βιοκλιματικό σχεδιασμό αποτελεί η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας, τόσο για τη θέρμανση των εσωτερικών χώρων όσο και για το φυσικό φωτισμό σε όλη τη διάρκεια του έτους. 

Έχουν αναπτυχθεί δύο κυρίως τεχνολογικά συστήματα για την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση και τον δροσισμό των κτιρίων: τα ενεργητικά και τα παθητικά συστήματα. Ανάμεσά τους υπάρχει και ένα τρίτο, τα υβριδικά. Παθητικά συστήματα είναι εκείνα που για την εκμετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας δεν κάνουν χρήση υψηλής τεχνολογίας και μηχανικών μέσων. Βασίζονται στη φυσική ροή της θερμικής ενέργειας, εκμεταλλεύονται τις φυσικές ιδιότητες των υλικών του κτιρίου και χρησιμοποιούν για τη συλλογή της ηλιακής ενέργειας και την αποθήκευση της θερμότητας, τα δομικά στοιχεία του κελύφους (τοίχους, δάπεδα, οροφές, δώμα).
Μπορούν να χωριστούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες, ανάλογα με το σκοπό για τον οποίο χρησιμοποιούνται: 
• Παθητικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης 
• Παθητικά συστήματα και τεχνικές φυσικού δροσισμού 
• Συστήματα και τεχνικές φυσικού φωτισμού 
Τα ενεργητικά συστήματα απαιτούν τη χρήση μηχανικών μέσων – απλών μέχρι υψηλής τεχνολογίας (αντλίες, εναλλάκτες θερμότητας, ανεμιστήρες, κ.λπ.) και προϋποθέτουν σύνθετους μηχανισμούς συλλογής, μεταφοράς και αποθήκευσης της θερμότητας που έχει προέλθει από την ηλιακή ακτινοβολία που δεσμεύτηκε. Για να προκύψουν θερμικά και οπτικά οφέλη καθΆ όλη τη διάρκεια του έτους, πρέπει τα παραπάνω συστήματα να συνδυαστούν κατά τη λειτουργία τους.

Ένα επαρκές σύστημα εξαερισμού είναι απαραίτητο για τη δημιουργία ενός υγιούς περιβάλλοντος, καθώς εισάγει φρέσκο αέρα απομακρύνοντας τους αέριους ρύπους και την υγρασία από τους εσωτερικούς χώρους. Ο επαρκής και σωστά σχεδιασμένος εξαερισμός συμβάλλει και στην εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς συνήθως, ο εξαερισμός συνδέεται με τη θέρμανση και τον κλιματισμό των χώρων ενός κτιρίου. 
Ο φυσικός αερισμός μπορεί να επιτευχθεί με χρήση τεχνικών όπως: 
• Διαμπερής φυσικός αερισμός. Ο διαμπερής αερισμός επιτυγχάνεται με κατάλληλο σχεδιασμό των ανοιγμάτων στο κέλυφος και στις εσωτερικές τοιχοποιίες. Θυρίδες στο άνω και κάτω τμήμα των διαχωριστικών εσωτερικών τοίχων επιτρέπουν την κίνηση του αέρα στους εσωτερικούς χώρους και την απομάκρυνση της συσσωρευμένης θερμικής ενέργειας. 
• Καμινάδες ή πύργος αερισμού. Η καμινάδα αερισμού λειτουργεί αξιοποιώντας το φαινόμενο του φυσικού ελκυσμού, καθώς ο θερμός αέρας κινείται προς τα επάνω και έτσι δημιουργείται ρεύμα στο εσωτερικό των χώρων, μεταφέροντας τη θερμότητα εκτός του κτιρίου. 
• Υβριδικός αερισμός (ανεμιστήρες οροφής). Αυτός ο τύπος αερισμού χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει έντονο ρεύμα αέρα γύρω από το κτίριο
• Ηλιακή καμινάδα. Η λειτουργία της βασίζεται στο φαινόμενο Venturi και συμβάλλει αποτελεσματικά στον αερισμό και στην απομάκρυνση της υγρασίας από τους εσωτερικούς χώρους, καθώς μέσω της υψηλής θερμοκρασίας του αέρα που προκύπτει μέσα στην καμινάδα, ενισχύεται σημαντικά το φαινόμενο του φυσικού ελκυσμού και συνεπώς της ανανέωσης του αέρα μέσα στους χώρους. Καθώς επιτυγχάνει διαρκή ανανέωση του εσωτερικού αέρα, η ηλιακή καμινάδα συνιστάται σε περιοχές με υψηλή σχετική υγρασία κατά τη θερινή περίοδο. 
• Αεριζόμενο κέλυφος. Πρόκειται για κατασκευή διπλού κελύφους είτε στην οροφή είτε στους εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου, μέσα στην οποία κυκλοφορεί ο αέρας του εξωτερικού χώρου. 
 

Μόνωση - Θερμική αδράνεια 
Σκοπός των δύο αυτών τεχνικών, είναι η δέσμευση της θερμότητας στο εσωτερικό του κτιρίου και η μείωση των θερμικών απωλειών κατά τη χειμερινή περίοδο και η μείωση των ηλιακών κερδών κατά τη θερινή περίοδο. Επιπλέον, με αυτό τον τρόπο υπάρχει αυξημένη θερμική αδράνεια (δηλαδή η «αντίσταση» που προβάλει το κτίριο στις εξωτερικές μεταβολές της θερμοκρασίας είναι μεγάλη και κατά συνέπεια επηρεάζεται λιγότερο από τις εξωτερικές συνθήκες). Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι τοίχοι μάζας, οι τοίχοι θερμικής αποθήκευσης και οι τοίχοι Trombe. Η κατασκευή ενός βιοκλιματικού κτιρίου είναι ελαφρός πιο δαπανηρή σε σχέση με ένα συμβατικό κτίριο. Μακροχρόνια, όμως, το όφελος από την εξοικονόμηση ενέργειας είναι πολλαπλάσιο από το αρχικό κόστος κατασκευής ενός τέτοιου κτιρίου. Τα οφέλη από αυτό το είδος σχεδιασμού είναι τόσο ενεργειακά όσο και οικονομικά και περιβαλλοντικά. Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός συμβάλει στη βελτίωση των συνθηκών διαβίωσης, εξασφαλίζοντας θερμική και οπτική άνεση, καλή ποιότητα αέρα και ιδανικό μικρόκλιμα. Για να επιτευχθούν όλα τα παραπάνω όμως πρέπει να γίνει προσεκτική μελέτη και εφαρμογή όλων των αρχών του βιοκλιματικού σχεδιασμού χωρίς αποκλίσεις, σε όλη τη διάρκεια κατασκευής του κτιρίου αλλά και του τρόπου χρήσης των εγκατεστημένων συστημάτων. 

Θα ήθελες να είσαι ο ιδιοκτήτης ενός βιοκλιματικού σπιτιού;