Βιοκλιματικός σχεδιασμός

Σχεδιάζοντας ένα βιοκλιματικό κτίριο

 

Τα κτίρια σήμερα είναι αρκετά ενεργοβόρα καθώς ενδεικτικό είναι ότι καταλήγουν να καταναλώνουν το 40% της παραγωγής καυσίμων σε σχέση με την ενέργεια για την κίνηση των αυτοκινήτων και τη βιομηχανική παραγωγή. Η πόλη, όπως έχει δομηθεί, είναι αρνητική προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο, και νοσεί. Μια πόλη που νοσεί λόγω έλλειψης σωστού προσανατολισμού, ηλιασμού και φωτισμού των κατοικιών ή των δημόσιων χώρων της, διαμορφώνει ανθρώπους με νοσηρό τρόπο ζωής, σκέψης και ψυχικής διάθεσης.

 

Το παράδειγμα των Ανακτόρων της Κνωσσού ή των παραδοσιακών οικισμών

Σήμερα η ταχύτητα παραγωγής της κατασκευής και το εργολαβικό κέρδος δεν αφήνουν περιθώρια σκέψης ή σεβασμού του κτιρίου προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τον ελληνικό τρόπο ζωής στους παραδοσιακούς οικισμούς της Ελλάδας, πρότυπα γνωστά για τις συνθήκες αερισμού, φωτισμού, θέας και της οικονομίας του τρόπου δομής τους. Οι εσωτερικές αυλές των Μινωικών ανακτόρων της Κνωσού, της Ζάκρου, των Μαλλίων, κλπ, με τον νότιο-δυτικό προσανατολισμό τους για ηλιοσυλλογή αλλά και τα αλλεπάλληλα δώματα και οι υπόστεγοι χώροι στο εσωτερικό των ανακτόρων με τα μεγάλα αίθρια για φωτισμό και αερισμό των υπόγειων χώρων, επέτρεπαν μια άριστη ποιότητα του τρόπου ζωής του ανθρώπου της προ-ιστορικής Κρήτης που εντυπωσιάζει όλους τους ξένους επισκέπτες.

Την γεωθερμική ενέργεια της γης και του χώματος, εκμεταλλεύονταν από παλιά οι άνθρωποι που διέθεταν ελάχιστα μέσα, όπως στην Σαντορίνη με τους Υπόσκαφους Οικισμούς, τα σπίτια στα Φηρά, στην Οία κλπ. Τα σπίτια αυτά διαθέτουν μεγάλη επιφάνεια κτιρίου με θολωτή κατασκευή εντός του εδάφους. Ο αερισμός και ο φωτισμός των υπόγειων χώρων επιτυγχάνεται με ανοίγματα μόνο στην πρόσοψη ενώ των βοηθητικών χώρων και της κουζίνας στο βάθος γίνεται με μεγάλες τρύπες αερισμού- skylights. Τα σπίτια αυτά είναι πολύ δροσερά το καλοκαίρι και ζεστά το χειμώνα λόγω της εκμετάλλευσης της ενέργειας του εδάφους.

Τα παλιά Μακεδονίτικα σπίτια ή τα Αρχοντικά όπως έχουν αποτυπωθεί και γενικά τα κτίρια της παραδοσιακής μας κληρονομιάς περιλαμβάνουν εσωτερική οργάνωση των χώρων με καθ ύψος διαστρωμάτωση θερμοκρασίας, υπόστεγες βεράντες ή γείσα μπροστά από την είσοδο και τα παράθυρα του νοτιά για προστασία και δροσισμό.

Ο σύγχρονος Βιοκλιματικός Σχεδιασμός

Στην σύγχρονη αρχιτεκτονική οι παράγοντες που λαμβάνονται υπ' όψιν για έναν Βιοκλιματικό Σχεδιασμό κτιρίων με τα Παθητικά Ηλιακά Συστήματα είναι κυρίως το κλίμα του τόπου, ο προσανατολισμός των κύριων χώρων διαμονής και των ανοιγμάτων τους, η χρήση στον σχεδιασμό των στοών, των αιθρίων, των εσωτερικών αυλών για τις συνθήκες δροσισμού το καλοκαίρι και την ήπια διαμονή του χειμώνα.

Οι κύριοι χώροι διαμονής είναι απαραίτητο να προστατεύονται από τον βοριά και τους Β., Β.Α. ανέμους με μικρά ανοίγματα και να ανοίγονται στον νοτιά ώστε ο χειμωνιάτικος ήλιος να μπορεί να εισέρχεται μέσα στο εσωτερικό του κατά τους χειμωνιάτικους μήνες και να τους ζεσταίνει.

Το καλοκαίρι οι ίδιοι χώροι οι στραμμένοι στον νοτιά είναι απαραίτητο να προστατεύονται με ανάλογα γείσα, προβόλους ή υπόστεγους χώρους, ώστε οι ακτίνες του ήλιου κατά το θέρος να εμποδίζονται να εισέρχονται στο κτίριο, λόγω αλλαγής της κλίσης τους. Κατά τους θερινούς μήνες είναι ευκολότερο να προστατεύσουμε τα ανοίγματα που βρίσκονται στο νοτιά (ήλιος ψηλά), παρά στην Δύση ή στην Ανατολή. Η συγκεκριμένη κλίση του ήλιου κατά τους καλοκαιρινούς μήνες μας επιτρέπει να υπολογίσουμε με ακρίβεια το μήκος του προβόλου, του γείσου ή του υποστέγου που πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ώστε να μένει εκτός του κτιρίου ο καλοκαιρινός ήλιος των νότιων ανοιγμάτων. Για κτίριο με υαλοστάσια ύψους 2,40 μ στον νοτιά ο υπόστεγος χώρος μπροστά του αρκεί να είναι 1,80μ.και στα παράθυρα αρκεί 1,20μ..

Αντίθετα όταν τα ανοίγματα είναι στραμμένα καθαρά προς την Ανατολή ή την Δύση έχουμε ελάχιστο ηλιασμό τον χειμώνα, αλλά μέγιστο το καλοκαίρι. Η ηλιοσυλλογή είναι μεγάλη κατά το θέρος και οι πρόβολοι που θα χρειαστούν στην Ανατολή και Δύση είναι μεγάλοι όπως κατασκευάστηκαν στο Γυμνάσιο-Λύκειο Μπραχαμίου, του αρχιτέκτονα Τάκη Ζενέτου το1974. Για αυτό και τότε είναι πιο εύκολο να προστατεύονται με κατακόρυφα εξωτερικά πετάσματα, στόρια, ή roll-top, τοποθετημένα σε μικρή απόσταση από το υαλοστάσιο. Ο θερμαινόμενος αέρας διαστέλλεται, ανεβαίνει προς τα πάνω και φεύγει έξω από το κτίριο.

Ο αρχιτέκτων Άρης Κωνσταντινίδης έχει επιμείνει πολύ με τις δημοσιεύσεις του αλλά και με το έργο του για την απαραίτητη τοποθέτηση ενός υποστέγου μπροστά από τα νότια ανοίγματα για την θερινή διαμονή αλλά και την προστασία του εσωτερικού κλειστού χώρου κατά το θέρος. Τα έργα που είχε κατασκευάσει ως προιστάμενος της τεχνικής υπηρεσίας του Ε.Ο.Τ. όπως τα ΜΟΤΕΛ και ΞΕΝΙΑ της δεκαετίας 1958-1967ή τα Αρχαιολογικά Μουσεία Ιωαννίνων και Κομοτινής (1965-67) διαθέτουν μεγάλους υπόστεγους χώρους για θερινή διαμονή, προστασία και φωτισμό. Ομοίως ο αρχιτέκτονας Καραντινός κατασκεύασε σωστά έναν μεγάλο υπόστεγο χώρο στην είσοδο του Αρχαιολογικού Μουσείου Ηρακλείου στο νοτιά (1958).

Τα νέα υλικά και ο σύγχρονος τρόπος χρήσης τους

Η σύγχρονη βιομηχανία μας παρέχει μεγάλη ποικιλία νέων υλικών με νέο τρόπο παραγωγής, τα οποία αξιοποιούν τις δυνατότητές τους και μας παρέχουν με την εφαρμογή τους μεγαλύτερη βιοκλιματική προστασία και πιο άνετο τρόπο διαβίωσης.

Στην χρήση των σύγχρονων βιομηχανικών υλικών το ξύλο είναι ένα καθ' εαυτού οικολογικό υλικό, ανακυκλώσιμο και κυρίως με μεγάλη αντοχή με τον τρόπο που κατασκευάζεται σήμερα από τα μεγάλα εργοστάσια ξύλου ως αντικολλητό. Το ξύλο που προτείνεται κατασκευάζεται από κορμούς κομμένους και κολλημένους «αντικολλητά», δηλαδή κολλημένους με αντίθετη τη φορά των ινών του, ή από μικρότερα κομμάτια, ώστε οι τάσεις στο εσωτερικό του ξύλου να αναιρούν η μία την άλλη και να μην «πετσικάρει». Με τον τρόπο αυτό κατασκευάζονται σήμερα στην Ελλάδα ξύλινα κουφώματα λεπτών διατομών, ξύλινοι δοκοί μεγάλων ανοιγμάτων και φέρουσες τοιχοποιίες για την κατασκευή κατοικιών από ξύλο. Το κόστος κατοικίας με αυτόν τον τρόπο είναι πολύ μικρότερο και η ταχύτητα κατασκευής μεγαλύτερη.

Άλλη δυνατότητα που έχουν οι ξύλινες κατασκευές είναι η κατασκευή διπλής αεριζόμενης στέγης. Το διπλό τοίχωμα της στέγης με το ενδιάμεσο κενό μεταξύ του αέρα και της θερμομόνωσης της στέγης και η ελαφριά κλίση της επιτρέπουν την είσοδο του αέρα που διαστέλλεται κατά το θέρος από το χαμηλότερο τμήμα της και την έξοδό του από το ψηλότερο στην κορφή του κτιρίου. Η κίνηση αυτή του αέρα στο εσωτερικό της στέγης προσφέρει καλοκαιρινό δροσισμό του εσωτερικού χώρου, αλλά και επιπλέον την μόνωση του χειμώνα από το ψύχος.

Εκτός από την ξύλινη αεριζόμενη στέγη μπορούμε να πετύχουμε εξ ίσου καλή μόνωση στα δώματα ή στις προσόψεις των κτιρίων με την τοποθέτηση «αεριζόμενου δώματος» ή «πρόσοψης», δηλαδή τη δημιουργία διπλού κελύφους πάνω από μια καλή θερμομόνωση από λεπτά πανέλλα οπλισμένου σκυροδέματος. Η εφαρμογή της κίνησης του αέρα στο «αεριζόμενο δώμα» ή στην «αεριζόμενη πρόσοψη» βασίζεται στην εσωτερική κίνηση του αέρα στο διπλό αυτό τοίχωμα. Η απόσταση από την θερμομονωμένη επιφάνεια είναι περίπου 10 εκ. και διαθέτει οπές εξαερισμού. Η εταιρεία Prokelyfos κατασκευάζει στην Ελλάδα λεπτά προκατασκευασμένα πανέλλα από μπετόν 3 εκ. που με κατάλληλη προσαρμογή τοποθετούνται στα δώματα ή στις προσόψεων των κτιρίων.

Η τοποθέτηση πράσινου «φυτεμένου δώματος» επίσης με μόνιμη υγρασία μετά την πολύ καλή υγρομόνωση με μεμβράνη P.V.C. επιτρέπει άριστη θερμομόνωση του δώματος στο κτίριο με επιπλέον μείωση της θερμοκρασίας κατά 3 -5 βαθμούς και ομαλή απορροή των ομβρίων .

Άλλα σύγχρονα οικοδομικά υλικά όπως είναι το αλουμίνιο και το τζάμι χρησιμοποιούνται ευρέως στην οικοδομική για την κατασκευή κουφωμάτων και περσίδων σκίασης. Τα τελευταίας γενιάς συστήματα αλουμινίου με θερμο-διακοπή και τα «έξυπνα τζάμια» με διπλούς υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής ή μεμβράνες για περιορισμό των απωλειών, οι «φλοιοί αλουμινίου» ως επενδύσεις αεριζόμενης πρόσοψης και τέλος οι κινητές ή σταθερές περσίδες σκιασμού για την προστασία των όψεων είναι παραδείγματα εφαρμογής ειδικού βιοκλιματικού σχεδιασμού από την βιομηχανία τζαμιών και αλουμινίου. Τα κτίρια, στα οποία εφαρμόζονται, εξασφαλίζουν καλύτερη ποιότητα ζωής και άνεση.

Η μεγάλη ποικιλία οικοδομικών υλικών που παρέχει η βιομηχανία σήμερα απαιτεί βαθιά γνώση των υλικών αλλά και μια πιο προσεκτική μελέτη της αρχιτεκτονικής του τόπου μας για την εφαρμογή και την σωστή χρήση τους.

Από την Αρχιτέκτονα Μηχανικό Ε.Μ.Π.

ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΠΕΠΕ

STUDIO 3+1,ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΓΡΑΦΕΙΟ  ΜΕΛΕΤΩΝ  ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ