Αρχές βιοκλιματικού σχεδιασμού


Τα τελευταία χρόνια, σημαντικές προσπάθειες έχουν γίνει για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και την μείωση ενεργειακής κατανάλωσης.

H ενεργειακή απόδοση του κτιρίου έχει άμεση σχέση με την ενεργειακή ανάγκη, έτσι ώστε, να προσφέρει χώρους θερμικής άνεσης με την ελαχίστη ενεργειακή κατανάλωση. Είναι προφανές ότι για την επίτευξη του βιοκλιματικού σχεδιασμού θα πρέπει να ακολουθηθούν έξυπνες και πρακτικές τεχνικές οι οποίες να είναι εφαρμόσιμες και να μπορούν να ανταποκρίνονται στα κριτήρια του σχεδιασμού. Εφαρμόζοντας τις αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού με συγκεκριμένες μεθόδους και τεχνικές, επιτυγχάνεται η εξοικονόμηση ενέργειας. Με τον βέλτιστο σχεδιασμό επιτυγχάνετε μείωση των απωλειών, δημιουργούνται συνθήκες θερμικής άνεσης και ελαττώνονται οι ενεργειακές απαιτήσεις θέρμανσης και ψύξης στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου. Για την εφαρμογή του βιοκλιματικού σχεδιασμού πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κάποια κριτήρια, όπως η χρήση τεχνικοοικονομικά αποδοτικών ενεργειακών τεχνολογιών, η χρήση ήδη εφαρμοσμένων συστημάτων, η αποφυγή της χρήσης περίπλοκων τεχνικών και παθητικών συστημάτων αλλά και η μικρή συμβολή του χρήστη στη λειτουργία των συστημάτων αυτών.

Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική, ή αλλιώς ο βιοκλιματικός σχεδιασμός, αποσκοπεί στην προσαρμογή και ένταξη του κτιρίου στο φυσικό περιβάλλον με την αξιοποίηση των τοπικών κλιματικών χαρακτηριστικών, έχοντας ως στόχο τον περιορισμό των ενεργειακών καταναλώσεων, αλλά και την εξασφάλισης των συνθηκών θερμικής άνεσης των χρηστών. Oρίζει τον σχεδιασμό ενός κτιρίου που λαμβάνει υπόψη τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά και τα τοπικά κλιματικά δεδομένα (ανάγλυφο του εδάφους, προσανατολισμό, ηλιακή ακτινοβολία, άνεμο, θερμοκρασία, σχετική υγρασία, βροχή κτλ.) κατά τέτοιο τρόπο, περιορίζοντας τις επιπτώσεις και την επίδρασή τους στο κέλυφος του κτιρίου και την επίτευξη συνθηκών θερμικής άνεσης και υγιεινής διαβίωσης στο εσωτερικό του. Στον βιοκλιματικό σχεδιασμό επιδιώκεται στο μέγιστο η δέσμευση φυσικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Τέτοιες πηγές αποτελούν, για παράδειγμα, ο ήλιος, άνεμος και το νερό. Η χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη χειμερινή περίοδο και η μετατροπή της σε θερμότητα θα συνεισφέρει στη θέρμανση του κτιρίου, όπως και η αξιοποίηση του ανέμου κατά τη θερινή περίοδο που συμβάλλει στο δροσισμό των χώρων. Αυτές οι τεχνικές παίζουν σημαντικό ρόλο στη βιοκλιματική αρχιτεκτονική. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική με τον κατάλληλο σχεδιασμό του κτιρίου αξιοποιεί τις ενεργητικές πλευρές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως ο ήλιος, ο αέρας, η βροχή, προσπαθώντας επομένως να εντάξει το κτίριο στο φυσικό περιβάλλον και να διαμορφώσει ευχάριστο περιβάλλον για τους χρήστες λαμβάνοντας υπόψη:

  • Το γεωγραφικό ανάγλυφο της περιοχής,

  • Τη θέση του οικοπέδου,

  • Τη χωροθέτηση του κτιρίου στο διαθέσιμο οικόπεδο,

  • Τον προσανατολισμό του,

  • Την επίδραση του περιβάλλοντος χώρου,

  • Τους παράγοντες διαμόρφωσης του μικροκλίματος της περιοχής

Ουσιαστικά, σκοπός της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής είναι να σχεδιάζονται κτίρια φιλικά ως προς το περιβάλλον και να ακολουθούν τις βασικές αρχές της βιοκλιματικής τεχνολογίας και της εξοικονόμησης ενέργειας. Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός βασίζεται στις ακόλουθες αρχές:

  • Θερμική προστασία των κτιρίων τόσο τον χειμώνα, όσο και το καλοκαίρι με την χρήση κατάλληλων τεχνικών που εφαρμόζονται στο εξωτερικό κέλυφος των κτιρίων.

  • Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για την θέρμανση των κτιρίων τη χειμερινή περίοδο και για φυσικό φωτισμό όλο τον χρόνο. Αυτό επιτυγχάνεται με τον κατάλληλο προσανατολισμό των χώρων και ιδιαίτερα των ανοιγμάτων (ο Νότιος προσανατολισμός είναι ο καταλληλότερος) και την διαρρύθμιση των εσωτερικών χώρων ανάλογα με τις θερμικές τους ανάγκες και με τα παθητικά ηλιακά συστήματα που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία. Επίσης προστασία των κτιρίων από τον καλοκαιρινό ήλιο, κυρίως με σκίαση, αλλά και κατάλληλη κατασκευή του κελύφους.

  • Απομάκρυνση της θερμότητας που συσσωρεύεται το καλοκαίρι μέσα στο κτίριο με φυσικό τρόπο προς το εξωτερικό περιβάλλον με συστήματα και τεχνικές παθητικού δροσισμού, όπως ο φυσικός αερισμός τις νυχτερινές ώρες.

  • Εξασφάλιση επαρκούς ηλιασμού και ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας για φυσικό φωτισμό των κτιρίων, ο οποίος θα πρέπει να εξασφαλίζει επάρκεια και ομαλή κατανομή του φωτός στο εσωτερικό.

  • Βελτίωση του κλίματος έξω και γύρω από τα κτίρια, με τον βιοκλιματικό σχεδιασμό των χώρων γύρω και έξω από τα κτίρια και γενικότερα του δομημένου περιβάλλοντος, σύμφωνα με τις παραπάνω αρχές.

Αδιαμφισβήτητα, η εφαρμογή της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής στο δομημένο περιβάλλον θα δώσει νέα κατεύθυνση σε τεχνικές οι οποίες ναι μεν στοχεύουν στην προστασία του περιβάλλοντος και γενικότερα στην αειφόρο ανάπτυξη, αλλά επίσης εξασφαλίζουν άνετες συνθήκες διαβίωσης στο εσωτερικό των κτιρίων. Για το λόγο αυτό, κάθε αρχιτέκτονας θα πρέπει να είναι γνώστης των βιοκλιματικών αρχών και να βασίζεται σε αυτές. Επιπρόσθετα, είναι αντιληπτό, ότι οι αλλαγές σε μια υφιστάμενη κατοικία είναι αρκετά περιορισμένες και δεν είναι εφικτό να πραγματοποιηθούν όλες οι ιδανικές αλλαγές βάσει των βιοκλιματικού σχεδιασμού. Συνεπώς, η βιοκλιματική αρχιτεκτονική θα πρέπει να ακολουθείται κατά τον αρχικό σχεδιασμό των κτιρίων, καθώς μια ανακαίνιση τους μπορεί να είναι οικονομικά μη εφικτή ή ακόμα και αδύνατη σε θέμα κόστους εξαιτίας του ότι απαιτούνται τεράστια ποσά.

Γιωρίντα Μούχο

Αρχιτέκτων μηχανικός

(MSc) Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων

Προϊσταμένη τμήματος Συμβούλων Μηχανικών Μonosi Net | Για το περιοδικό Πράσινη Ενέργεια Εκδοση 4