Βιοκλιματικός Σχεδιασμός

Transcript

1 Βιοκλιματικός Σχεδιασμός Εφαρμογή βιοκλιματικών μεθόδων στα ελληνικά σχολικά κτίρια Στο παρακάτω άρθρο περιγράφεται η απόδοση του βιοκλιματικού σχεδιασμού στα σχολικά κτίρια της Ελλάδας, όπως προέκυψε στα πλαίσια της ομώνυμης διατριβής του ΜSc Management in Construction Kingston University Αναλύεται η επίδραση της εφαρμογής των βιοκλιματικών μεθόδων στον χρόνο και το κόστος κατασκευής σε σχέση με την εξοικονόμηση ενέργειας και το μακροπρόθεσμο κέρδος που επιφέρει. Της κας Βασιλικής Αναλυτή Τα συμπεράσματα προκύπτουν αρχικά από ανάλυση των ερευνών που έγιναν από την ελληνική κυβέρνηση το 1994 και το 2007, και στη συνέχεια από την ανάλυση συγκεκριμένων παραδειγμάτων εφαρμογής βιοκλιματικού σχεδιασμού σε σχολικά κτίρια. Η έρευνα αποτελείται, λοιπόν, από δύο σκέλη: Το θεωρητικό, που τεκμηριώνει την αναγκαιότητα του βιοκλιματικού σχεδιασμού, με ιδιαίτερη αναφορά στις απαιτήσεις και τις αρχές του σχεδιασμού των σχολικών κτιρίων, και το δεύτερο, όπου εξετάζεται η περίπτωση τεσσάρων σύγχρονων ελληνικών σχολικών κτιρίων με βάση πρόσφατα δεδομένα. Μετά τη βιβλιογραφική και πρακτική έρευνα, προκύπτουν συμπεράσματα και προτείνονται προοπτικές. Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ Σήμερα, η ανάγκη για ενεργειακή εξοικονόμηση και χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σχεδιασμό κτιρίων αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία. Οι κλιματικές αλλαγές, η μείωση των φυσικών πόρων και η υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας αποτελούν γεγονός που κρούει τον κώδωνα του κινδύνου για το μέλλον και την ποιότητα ζωής της ανθρωπότητας και δημιουργεί αμφιβολίες για το επίπεδο διαβίωσης των μελλοντικών γενεών 1. Έτσι, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη της καλύτερης δυνατής περιβαλλοντικής προσέγγισης στο σχεδιασμό, τη διαχείριση και τη διατήρηση των κτιρίων. Είναι απαραίτητο οι ιδιοκτήτες, οι χρήστες, οι σχεδιαστές να γί νουν γνώστες των πλεονεκτημάτων των κτιρίων που δεν επηρεάζουν αρνητικά το περιβάλλον. Επιπροσθέτως, τα σχολικά κτίρια που χαρακτηρίζονται από ένα σχεδιασμό φιλικό προς το περιβάλλον, αποτελούν το τέλειο μέσον για να είναι οι μελλο - ντικοί πολίτες περιβαλλοντικά ενσυνείδητοι. Σκοπός λοιπόν είναι, ο προσδιορισμός των βιοκλιματικών μεθόδων που μπορούν να εφαρμοστούν στα ελληνικά σχολικά κτίρια και η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την αναγκαιότητα και τη μορφή τους. ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΧΟΛΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Ο σχεδιασμός, η κατασκευή, η λειτουργία και η κατεδάφιση των δημόσιων κτιρίων επιδρούν στους φυσικούς πόρους, την ποιότητα του περιβάλλο - ντος, την παραγωγικότητα των εργαζομένων και το επίπεδο ζωής του κοινωνικού συνόλου. Μετά την κατηγοριοποίησή τους σε σχέση με το ενεργειακό τους σύστημα και την ανάλυση της ενεργειακής τους κατανάλωσης, το Σχεδιάγραμμα 1 δείχνει ότι ο μέσος όρος ενεργειακής κατανάλωσης των ελληνικών σχολικών κτιρίων κυμαίνεται από 93kWh/m² στα σχολικά κτίρια μέχρι 406kWh/m² στα νοσοκομεία και ότι ο μέσος όρος ετήσιας ενεργειακής κατανάλωσης είναι περίπου 152kWh/m² 2. 1 Brower Michael, Cool Energy, The Renewable Solution to Global Warming, Union of Concerned Scientists U.S.Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, Solar Water Heaters, 2006, 2 Σανταμούρης κά, ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ

2 με βιοκλιματικό σχεδιασμό και λειτουργία μαθαίνουν τις βασικές βιοκλιματικές αρχές από την ίδια τους την εμπειρία και αυτό τους διδάσκει ουσιαστικά να έχουν περιβαλλοντική συνείδηση Νοσοκομεία Ξενοδοχεία Γραφεία Εμπορικά Σχολεία Σχεδιάγραμμα 1: Μέση ετήσια ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων στην Ελλάδα (kwh/m 2 ) (Πηγή: Σανταμούρης κά. 1994) Θα μπορούσε να ειπωθεί ότι η ενεργειακή κατανάλωση των δημοσίων κτιρίων ποικίλει σε σχέση με τις ιδιαίτερες λειτουργικές τους ανάγκες. Τα σχολεία και η περίοδος λειτουργίας τους διαφέρουν από άλλους τύπους κτιρίων, γεγονός που τα διαφοροποιεί από τα άλλα δημόσια κτίρια όσον αφορά την ενεργειακή κατανάλωση και εξοικονόμηση. Στα σχολικά κτίρια, η εφαρμογή βιοκλιματικού σχεδιασμού και τεχνολογίας, εκτός του ότι είναι ωφέλιμη για το περιβάλλον, έχει και εκπαιδευτικό ρόλο. Οι μαθητές ενός σχολείου Ευτυχώς, τα τελευταία χρόνια στην Ελλάδα οι βιοκλιματικές αρχές έχουν γίνει προτεραιότητα στο σχεδιασμό των σχολικών κτιρίων, και όχι «πολυτέλεια», όπως ήταν στις αρχές του Η βιοκλιματική κατεύθυνση του σχεδιασμού των σχολικών κτιρίων, που εντάσσει τις σύγχρονες βιοκλιματικές τεχνικές στο κτιριολογικό πρόγραμμα, καλύπτοντας τις λειτουργικές ανάγκες στην εκπαίδευση με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, είναι πλέον πραγματικότητα στην κατασκευή ελληνικής σχολικής στέγης. Σε κάθε μελέτη, ο σχεδιασμός βασίζεται στις αρχές της προστασίας του περιβάλλοντος, στη σωστή διαχείριση νερού και υλικών, στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και στο σωστά μελετημένο προσανατολισμό του κτιρίου. Ο βασικός σκοπός είναι όλα τα στοιχεία του περιβάλλοντος να χρησιμοποιούνται με τον πιο φιλικό και λιγότερο ενεργοβόρο τρόπο. Είναι επίσης σημαντικό η θερμοκρασία των κτιρίων να προσαρμόζεται στο κλίμα της περιοχής κατά περίπτωση. Επομένως, η ποιότητα του βιοκλιματικού σχολικού κτιρίου βασίζεται στους παρακάτω άξονες βιοκλιματικού σχεδιασμού, προσαρμοζόμενους στις ειδικές απαιτήσεις που απορρέουν από τη λειτουργικότητά του. 3 Schools for the Future, Design for learning communities, building bulletin 95, Department for education and skills 3

3 Προσανατολισμός. Ο κατάλληλος προσανατολισμός του κτιρίου δημιουργεί τις συνθήκες εκείνες που απαιτούνται για τη χρήση της ηλιακής ενέργειας με σκοπό την επίτευξη θερμικού κέρδους το χειμώνα και φυσικού δροσισμού το καλοκαίρι. Αυτό παρέχει στις αίθουσες: φυσικό φωτισμό καθ όλη τη διάρκεια του έτους το μέγιστο ηλιακό κέρδος σε σχέση με τη γωνία πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων κατά τη διάρκεια του χειμώνα σκίαση το καλοκαίρι φυσικό εξαερισμό - δροσισμό σύμφωνα με τους τοπικούς ανέμους διαμπερή φωτισμό, χωρίς το φαινόμενο της θάμβωσης προστασία από τους εξωτερικούς θορύβους 4. Φυσικός φωτισμός και ανοίγματα. Ο κατάλληλος σχεδιασμός των ανοιγμάτων παρέχει φυσικό φωτισμό και έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας που σημαίνει ιδανική διάχυση φωτός στο εσωτερικό των χώρων. Μπορεί ακόμα να μειώσει την αλόγιστη κατανάλωση ενέργειας για τεχνικό φωτισμό κατά τη διάρκεια της ημέρας, καθώς και για δροσισμό, αφού η αύξηση θερμοκρασίας μειώνεται. Ο προσανατολισμός και το μέγεθος των ανοιγμάτων δεν εξαρτώνται μόνο από το κλίμα της κάθε περιοχής, αλλά επηρεάζονται από το γειτνιάζον δομημένο περιβάλλον 5. Η ποιότητα φωτισμού που απαιτείται για κάθε σχολικό χώρο παρουσιάζεται στον Πίνακα 1. Θέρμανση και δροσισμός Η θερμική άνεση επιτυγχάνεται όταν διατηρείται η ισορροπία μεταξύ της θερμότητας που παράγεται από το σώμα και της θερμικής απώλειας στο περιβάλλον. Έτσι ο σχεδιαστής πρέπει να λαμβάνει υπόψη του τη λειτουργία και τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται σε κάθε χώρο για να επιτύχει τις βέλτιστες συνθήκες θερμικής άνεσης. Η επιλογή συστήματος θέρμανσης και δροσισμού είναι μια πολύ σημαντική απόφαση σχεδιασμού. Επίσης, κατάλληλη μόνωση στην οροφή και την τοιχοποιία είναι απαραίτητη για να μειωθούν οι θερμικές απώλειες, για να παραμείνουν οι εσωτερικές επιφάνειες του κτιρίου θερμότερες και να μειωθεί ο κίνδυνος υγροποίησης των υδρατμών. Η εγκατάσταση θέρμανσης πρέπει να μπορεί να επιτύχει τις θερμοκρασίες που προτείνονται από τους κανονισμούς σχολικού σχεδιασμού. Όπως προαναφέρθηκε, η ανθρώπινη παρουσία και τα ηλιακά κέρδη ίσως αυξήσουν τη θερμοκρασία στο εσωτερικό. Ωστόσο, το σύστημα θέρμανσης πρέπει να είναι ικανό να εξισορροπεί αυτά τα κέρδη. Η σωστή και αποδοτική του χρήση είναι απαραίτητη για να δια - τη ρηθούν οι συνθήκες θερμικής άνεσης και να μειωθεί η σπατάλη ενέργειας. Ποιότητα αέρα Η διατήρηση ενός επιθυμητού επιπέδου ποιότητας αέρα στις αίθουσες είναι απαραίτητη για να υπάρχει η κατάλληλη και υγιεινή ατμόσφαιρα για τους μαθητές, η οποία επηρεάζει την ικανότητα συγκέντρωσης και την απόδοσή τους. Η ποιότητα του αέρα προσδιορίζεται κυρίως από τη συγκέ - ντρωση CO 2 καθώς και από άλλες παραμέτρους, όπως είναι η σχετική υγρασία, η συγκέντρωση ρυπογόνων ουσιών, οι μυρωδιές και η σκόνη 6. Ο εξαερισμός είναι ο βασικός τρόπoς που εξασφαλίζει την ποιότητα του αέρα στο εσωτερικό των χώρων. Απαιτείται η εύρεση του κατάλληλου βαθμού εξαερισμού σε σχέση με τις ενεργειακές απώλειες και την ποιότητα αέρα. Ο αυξανόμενος εξαερισμός δε σημαίνει απαραίτητα καλύτερη ποιότητα αέρα 7 (Σχ.2). Νέες βιοκλιματικές μέθοδοι Βιοκλιματικά στοιχεία οροφής. Η πράσινη στέγη (φυτεμένο δώμα) είναι τελευταία μία από τις καλύτερες προτάσεις για τα νέα βιοκλιματικά σχολικά κτίρια. Έλεγχος θάμβωσης Φωτισμός Οροφής-Τοίχων Φυσικό Φως Θερμοκρασία & χρωματισμοί Αυτοματισμός λεκτρικού φωτισμού- Ευελιξία Πολύ σημαντικό Σημαντικό Όχι και τόσο σημαντικό Αίθουσα Αίθουσα Η/Υ Α. Π. Χ. Διάδρομοι Πίνακας 1. Ποιότητα φωτισμού στους σχολικούς χώρους (Πηγή: Οργανισμός Σχολικών Κτιρίων, Α.Ε.) Σχεδιάγραμμα 2: Αφαιρετική σχέση μεταξύ ενεργειακών απαιτήσεων και συγκέντρωσης ρύπων (Πηγή: Aβγελής, A. & A. Παπαδόπουλος 2004) Σχεδιάγραμμα 3: Τομή 26 ο Νηπιαγωγείο Περιστερίου, Αθήνα. Εφαρμογή φυσικού εξαερισμού (κατά λληλα ανοίγματα - φεγγίτες) και φυτεμένο δώμα 4 Οδηγίες βιοκλιματικού σχεδιασμού σχλικών κτιρίων, Ο.Σ.Κ. Α.Ε., Τμήμα Μελετών, 2οο8 5 Οδηγίες βιοκλιματικού σχεδιασμού σχλικών κτιρίων, Ο.Σ.Κ. Α.Ε., Τμήμα Μελετών, 2οο8 6 Σανταμούρης Μ κ.ά., Συννεφά Α κ.ά., ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ

4 ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Το βασικό ερώτημα που προκύπτει είναι εάν τα σχολικά κτίρια σχεδιάζονται λαμβάνοντας υπόψη την περιβαλλοντική παράμετρο και ποια είναι τα θέματα που οι μηχανικοί καλούνται να αντιμετωπίσουν, έτσι ώστε τα κτίρια να αποκτήσουν χαρακτήρα φιλικό προς το περιβάλλον και ο σχεδιασμός τους να συμβάλλει στη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης. Είναι σκόπιμο επίσης να προτείνουμε τα βήματα εκείνα που θα οδηγήσουν στο ενεργειακά αποδοτικό σχολείο του μέλλοντος. Για να απαντηθούν τα παραπάνω θέματα, χρειάζεται να γίνει εμβάθυνση στις βασικές αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού, σε συνδυασμό με το υπάρχον θεσμικό πλαίσιο για τα σχολικά κτίρια και τη νομοθεσία που αφορά στην οικοδομική δραστηριότητα, τόσο σε διεθνές όσο και σε εθνικό επίπεδο. Η ανάλυση συγκεκριμένων παραδειγμάτων σχολικών κτιρίων στην κεντρική Ελλάδα που θα ακολουθήσει, βοηθάει στην εκτίμηση των επιδράσεων των βιοκλιματικών μεθόδων στο περιβάλλον αλλά και στην επίπτωση που έχουν στο χρόνο και το κόστος της κατασκευής. Αυτό επιτυγχάνεται μέσα από τη σύγκριση βιοκλιματικών και μη σχολικών κτιρίων. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ 8 Σανταμούρης Μ κ.α., 1994 Σε αυτό το άρθρο, όπως προαναφέρεται, προσδιορίζεται η επίδραση των βιοκλιματικών μεθόδων στα σχολικά κτίρια, σε σχέση με την κατανάλωση και την εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς και αναφορικά με το κόστος και το χρόνο της κατασκευής. Το δύσκολο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι ότι πολλές σχετικές παράμετροι δεν είναι εύκολο να εκτιμηθούν. Μετά τη θεωρητική προσέγγιση που προσδιορίζει τις βιοκλιματικές μεθόδους και παρουσιάζει της ενεργειακές απαιτήσεις των σχολικών κτιρίων, μελε - τάται η περίπτωση ελληνικών σχολικών κτιρίων με βιοκλιματικές εφαρμογές σε σύγκριση με μη βιοκλιματικά - αντίστοιχου μεγέθους - σχολεία, έτσι ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα για την απόδοση ενός τέτοιου σχεδιασμού. Εργαλείο για την παραπάνω διαδικασία αποτελούν οι δύο έρευνες που έγιναν το 1994 και το 2007 από το Υπουργείο Ανάπτυξης, και οι οποίες δίνουν τις απαραίτητες πληροφορίες για την ανάλυση του θέματος. Από την ανάλυση αυτή, αφενός προκύπτουν συμπεράσματα για την ενεργειακή κατανάλωση των σχολικών κτιρίων στο σήμερα, αφετέρου, γίνονται προβλέψεις για τη μελλοντική κατανάλωση και εξοικονόμηση ενέργειας. Αποδεικνύεται, για παράδειγμα, ότι η απόδοση της κατάλληλης μόνωσης οδηγεί σε μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης έως και 40%. Αξιοσημείωτη μείωση στην κατανάλωση ενέργειας των σχολικών κτιρίων επιτυγχάνεται με τη χρήση ενεργειακών συστημάτων και εναλλακτικών ενεργειακών τεχνολογιών. Ακολουθεί η εκτίμηση των ενερ - γειακών κερδών στη θέρμανση, το φωτι - σμό και το δροσισμό 8. Η χρήση διπλών υαλοπινάκων, οι λάμπες φθορίου και οι τεχνικές φυσικού εξαερισμού συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας ενός σχολικού κτιρίου. Συγκρίνοντας τα στοιχεία κάθε περιόδου, παρατηρείται μια αξιοσημείωτη μείωση της τάξεως του 22% στην συνολική κατανάλωση ενέργειας από το 1994 στο Αξίζει να σημειωθεί, ότι από την ανάλυση της απόδοσης των υπαρχόντων σχολικών κτιρίων, μπορούν να βγουν συμπεράσματα και να υπάρξουν προτάσεις για τη βέλτιστη τακτική του σχολικού κτιρίου του μέλλοντος. Η χρήση δεδομένων από υπάρχοντα κτίρια επιτρέπει συγκρίσεις με παλιότερες τεχνικές. Αναλύοντας τη συχνότητα των αποτελεσμάτων, ο αριθμητικός προσδιορισμός της «βέλτιστης πρακτικής» μπορεί να οριστεί και να διευκολύνει τον ορισμό των νέων στόχων. Είναι εφικτό να τοποθετηθεί το μελλοντικό κτίριο σε ένα χρονοδιάγραμμα, έτσι ώστε να είναι γνωστό αν θα είναι μέσα στα επιθυμητά όρια μέσα στα επόμενα δέκα ή είκοσι χρόνια. (Σχ. 4) Για τη σύνταξη του παρακάτω διαγράμματος, χρησιμοποιήθηκαν τα αριθμητικά δεδομένα για τη μέση και βέλτιστη ενεργειακή κατανάλωση των μελετών του 1994 και του Ενεργειακή κατανάλωση Σχεδιάγραμμα 4: Υποθετικά σενάρια για την τυπική και βέλτιστη πρακτική των σχολικών κτιρίων για τα επόμενα 42 χρόνια, αναφορικά με την ενεργειακή κατανάλωση και τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Έτος 5 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ

5 Η υπόθεση ήταν μια συνεχής μείωση, με διατήρηση παρόμοιας τάσης για την τελευταία δεκαετία. Ωστόσο, αφού η μηδενική ενεργειακή κατανάλωση για το 2035 δεν είναι εφικτός στόχος 9, 10, ένας νέος παράγοντας εισάγεται στο διάγραμμα, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Με βάση την πρόσφατη πρόταση και στόχο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε ποσοστό 20% το 2020 και λαμβάνοντας υπ όψιν το γεγονός ότι η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι σήμερα στην Ελλάδα 7%, αποτυπώνεται η πρόβλεψη ενός εφικτού σεναρίου. Με αυτό τον τρόπο, οι μειούμενες γενικές ενεργειακές απαιτήσεις αντικαθίστανται σταδιακά από ανανεώσιμες μορφές μέχρι το 2036 οπότε και οι παραδοσιακές πηγές θα μηδενιστούν και ο μέσος όρος των σχολικών κτιρίων θα καλύπτει τις ενεργειακές του απαιτήσεις από ανανεώσιμες μορφές ενέργειας Μετά την ανάλυση αυτών των γενικών δεδομένων για τα ελληνικά σχολικά κτίρια, ακολουθούν τέσσερα συγκεκριμένα παραδείγματα. Δύο νηπιαγωγεία και δύο γυμνάσια της τελευταίας δεκαετίας μελετώνται και συγκρίνονται ανά δύο. Σε κάθε μία από τις περιπτώσεις συγκρίνεται ένα βιοκλιματικό με ένα μη-βιοκλιματικό κτίριο. Η ανάλυση και σύγκριση γίνεται με γνώμονα τη διαδικασία κατασκευής, το χρόνο και το κόστος, τις βιοκλιματικές εφαρμογές και την ενεργειακή τους κατανάλωση. Για κάθε μελέτη μελετώνται οι παρακάτω παράμετροι: Περιοχή του έργου Κτιριολογικό Πρόγραμμα πάντα σύμφωνο με ό, τι ορίζει το Υπουργείο Παιδείας Διαδικασία-Χρόνος κατασκευής Προϋπολογισμός και κόστος για κάθε εργασία. Αναγωγή σε τιμή μονάδας για να γίνει η σύγκριση των σχολείων ανά δύο Βιοκλιματικές Εφαρμογές. Παράγοντες επιλογής και κόστος Ετήσια ενεργειακή κατανάλωση, η οποία και αποτυπώνεται στους λογαριασμούς της ΔΕΗ. Προκειμένου να γίνουν συγκρίσεις, γίνεται αναγωγή σε τιμή μονάδας. 6 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ Συνεκτιμώντας όλα τα παραπάνω, και σε σύγκριση με τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την προηγούμενη βιβλι ογραφική έρευνα, δημιουργείται μια ολοκληρωμένη και εμπεριστατωμένη άποψη για την απόδοση των βιοκλιματικών μεθόδων. Για τα υπό μελέτη βιοκλιματικά σχολεία, ο βιοκλιματικός σχεδιασμός ήταν προτεραιότητα από τα πρώτα στάδια σχεδίασης. Αυτό σημαίνει ότι οι βιοκλιματικές εφαρμογές, δεν ήταν απλά επιπρόσθετες, αλλά ενσωματωμένες στο συνολικό σκεπτικό του βιοκλιματικού σχεδιασμού. Βασικές σχεδιαστικές αρχές σε σχέση με τον προσανατολισμό και την επίδρασή του στη θέρμανση και το φωτισμό, διάταξη των όγκων με τρόπο που δίνει πλεονεκτήματα σκιασμού και προστασίας από τους ανέμους, καθώς και ανοίγματα που εξασφαλίζουν φυσικό εξαερισμό εφαρμόστηκαν και στις δύο περιπτώσεις με επιτυχία. 1, 2. Γυμνάσιο Γαλάτά. Βιοκλιματικές εφαρμογές: Περσίδες, Αίθριο ο Νηπιαγωγείο Περιστερίου. Βιοκλιματικές εφαρμογές: Περσίδες, Φυτεμένο Δώμα 9 Yannas, S. (Ed. 2000) 10 Designing for Summer Comfort. EC Altener Programme. Environment and Energy Studies Programme. Environment and Energy Studies Programme, AA Graduate School, London

6 Όπως προκύπτει από τα χρονοδιαγράμματα των έργων, δεν υπάρχει επίπτωση στον χρόνο κατασκευής στα έργα όπου εφαρμόστηκαν βιοκλιματικές μέθοδοι. Αυτό είναι ένα σημαντικό συμπέρασμα, αφού αποδεικνύει ότι οι βιοκλιματικές τεχνικές δεν προκαλούν καθυστέρηση στην κατασκευή, που θα μπορούσε να αποτελέσει αρνητικό παράγοντα για την προώθηση της εφαρμογής τους. Επιπλέον, το κόστος ανά μ 2 δεν αυξάνεται σημαντικά στην περίπτωση των βιοκλιματικών σχολείων, γεγονός που είναι επίσης σημαντικό για την επιλογή αυτού του είδους σχεδιασμού. Για να γίνει αντιληπτή η απόδοση των βιοκλιματικών μεθόδων, είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε την ενεργειακή κατανάλωση-εξοικονόμηση των κτιρίων όπου αυτές εφαρμόζονται. Σε αυτή την κατεύθυνση, συγκεντρώθηκαν στοιχεία για την ετήσια ενεργειακή κατανάλωση καθενός από τα υπό εξέταση σχολεία. Αναλύοντας και συγκ - ρίνοντας τους λογαριασμούς κατανάλωσης ρεύματος για κάθε σχολείο, βλέπουμε τη σύγκριση ενεργειακής κατανάλωσης και κόστους,. Συγκρίνοντας την ετήσια κατανάλωση ενέργειας ανά μ 2 στις περιπτώσεις των νηπιαγωγείων και των Γυμνασίων, υπάρχει μια μείωση της τάξης του 8% στις περιπτώσεις των βιοκλιματικών σχολείων. Αυτό έρχεται να αποδείξει, ότι όταν εφαρμόζονται βιοκλιματικές μέθοδοι, υπάρχει μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης που μεταφράζεται σε μείωση του κόστους που σχετίζεται με αυτή. Εφόσον η μείωση αυτή δεν είναι αποτέλεσμα αυξανόμενου χρόνου ή κόστους κατασκευής, συμπεραίνεται ότι οι νέες βιοκλιματικές μέθοδοι αποδίδουν και χρειάζεται να εφαρμόζονται για το περιβαλλοντικό και κοινωνικό όφελος. ΤΟ ΞΥΛΟ ΚΑΙ ΟΙ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΣΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΚΤΙΡΙΑ 4. 1 ο Νηπιαγωγείο Δάφνης. Ξύλινες περσίδες στην πέργκολα από μπετό εξασφαλίζουν τον απαραίτητο σκιασμό στον αύλειο χώρο, αλλά και στο εσωτερικό του κτιρίου 5. 2 ο Δημοτικό Σχολείο Εχεδώρου, Θεσσαλονίκης ο Νηπιαγωγείο Αθηνών. Εφαρμογή ξύλινης πέργκολας, περσίδων καθώς και ξύλινου δαπέδου στον αύλειο χώρο 7. 8 ο Δημοτικό Σχολείο Συκεών, Θεσσαλονίκης. Πρότυπο βιοκλιματικό σχολείο, είναι ήδη υπό κατασκευή. Η επιλογή των κατάλληλων υλικών, όπως έχει αναφερθεί και σε προηγούμενη παράγραφο, επηρεάζει σημαντικά τόσο την αισθητική, όσο και τη βιοκλιματική ποιότητα των κτιρίων. Το ξύλο, είναι ένα υλικό, φιλικό προς το περιβάλλον, που συμβάλλει στην αισθητική αναβάθμιση του κτιρίου. Διαθέτει φυσική ομορφιά και ζεστασιά, στοιχεία ιδιαίτερα σημαντικά για ένα χώρο όπως είναι το σχολείο, όπου ζουν και κινούνται παιδιά. Επιπλέον πλεονεκτήματα του ξύλου, που ενθαρρύνουν τη χρήση του σαν υλικό στην κατασκευή σχολικών κτιρίων είναι η καλή αντισεισμική του συμπεριφορά και η ελαφρότητα της κατασκευής. Τα τελευταία χρόνια, πολλά είναι τα παραδείγματα ξύλινων κατασκευών στα ελληνικά σχολικά κτίρια. Ξύλινες στέγες, ξύλινα δάπεδα, ξύλινες πέργκολες και περσίδες που εξασφαλίζουν τον απαραίτητο σκιασμό ανάλογα με τον προσανατολισμό των ανοιγμάτων εφαρμόζονται με ολοένα και μεγαλύτερη συχνότητα, δίνοντας άλλο χαρακτήρα από αυτόν του παρελθόντος στα σχολικά κτίρια Στις παραπάνω φωτογραφίες απεικονίζονται εγκεκριμένες μελέτες σχολικών κτιρίων από τον ΟΣΚ ΑΕ, οι οποίες άμεσα θα τεθούν υπό κατασκευή, και στις οποίες έχει επιλεχθεί η χρήση ξύλινων στοιχείων. 7 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ

7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η σπουδαιότητα του βιοκλιματικού σχεδιασμού των σχολικών κτιρίων, αποδεικνύεται καταρχήν από τον ίδιο τους το ρόλο: Ο Βιοκλιματικός Σχεδιασμός των σχολείων έχει πολλαπλή σπουδαιότητα, αφού βελτιώνει την εκπαιδευτική διαδικασία, δημιουργεί περιβαλλοντική συνείδηση στους μελλοντικούς πολίτες και είναι θεμελιώδης για το κρίσιμο θέμα της σημερινής εποχής: το σεβασμό και την προστασία του περιβάλλοντος. 8 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ Ωστόσο, η έννοια του βιοκλιματικού σχεδιασμού δεν πρέπει να περιορίζεται και να είναι εν μέρει κατανοητή, αν επιζητείται μια ολοκληρωμένη και αποδοτική λύση. Είναι πολύ σημαντικό να έχουμε υπόψη ότι δεν υπάρχουν «συνταγές». Μόνο μια σωστή και εμπεριστατωμένη μελέτη μπορεί να οδηγήσει σε ένα πραγματικά βιοκλιματικό κτίριο. Από τις προαναφερθείσες έρευνες, αποδεικνύεται ότι η χρήση κατάλληλων υλικών στο κτίριο, βελτιώνει την ενεργειακή κατανάλωση. Η εφαρμογή βιοκλιματικών μεθόδων στα αρχικά στάδια της μελέτης, απόλυτα εναρμονισμένη με το κτίριο και όχι απλά επιπρόσθετη, βασιζόμενη σε ένα συνολικό βιοκλιματικό σχεδιασμό, είναι πιο αποδοτική τόσο από ενεργειακή όσο και από αισθητική άποψη, σε σχέση με επιμέρους λύσεις. Οι περιπτώσεις των υπό εξέταση σχολικών κτιρίων, που αποτελούν παραδείγματα συνολικού βιοκλιματικού σχεδιασμού, το αποδεικνύουν. Είναι επίσης γεγονός, ότι όσο πιο λεπτομερής είναι η αρχική μελέτη, τόσο λιγότερο απαραίτητη είναι η χρήση επιπρόσθετων στοιχείων που μειώνουν την ενεργειακή κατανάλωση. Η γνώση όλων των κλιματικών παραγόντων που επηρεάζουν το σχεδιασμό, οδηγούν σε σχεδιασμό αποδοτικό σε βάθος χρόνου και με μειωμένο κόστος. Στα παραδείγματα των σχολικών κτιρίων που μελετώνται, όπου οι βιοκλιματικές εφαρμογές προβλέπονται ήδη από την προμελέτη, αποδεικνύει ότι ο ουσιαστικός και ενσωματωμένος στην αρχική ιδέα βιοκλιματικός σχεδιασμός δεν αυξάνει το χρόνο και το κόστος κατασκευής, αλλά οδηγεί σε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και σε βελτίωση της ποιότητας ζωής των χρηστών, εκπαιδευτικών και μαθητών. Με βάση όλα τα παραπάνω, καθίσταται κατανοητό, ότι η προσπάθεια εντυπωσιασμού, με απλή συλλογή και χρήση τεχνολογικών καινοτομιών δεν είναι το σημαντικό σημείο. Η αλήθεια του πραγματικού βιοκλιματικού κτιρίου βρίσκεται στο σωστό σχεδιασμό και τη σωστή επιλογή υλικών φιλικών προς το περιβάλλον, γεγονός που καθιστά το ρόλο των μηχανικών βαρύνουσας σημασίας. Αυτό έχει ήδη γίνει κατανοητό στον Οργανισμό Σχολικών Κτιρίων, που ενθαρρύνει το βιοκλιματικό σχεδιασμό στη ρίζα του, στην αρχιτεκτονική προμελέτη, με στόχο την επίτευξη του καλύτερου βιοκλιματικού αποτελέσματος. ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ - ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Επειδή ο βιοκλιματικός σχεδιασμός εφαρμόζεται στα ελληνικά σχολικά κτίρια μόλις την τελευταία δεκαετία, αυτή η έρευνα βασίζεται σε περιορισμένα ήδη χτισμένα βιοκλιματικά σχολεία. Το να εξετασθεί η απόδοση των βιοκλιματικών μεθόδων σε περισσότερα παραδείγματα και σε μεγαλύτερη διάρκεια λειτουργίας τους, θα προσδιορίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια την ενεργειακή εξοικονόμηση που μπορεί να επιτευχθεί με κάθε βιοκλιματική εφαρμογή και

8 το μακροπρόθεσμο κέρδος κατά περίπτωση, γεγονός πολύ σημαντικό για την εγκαθίδρυση βιοκλιματικού σχεδιασμού και τεχνολογίας στη κατασκευή των σχολικών κτιρίων. Η έρευνα πάνω στις βιοκλιματικές μεθόδους είναι πολύ σημαντική. Ωστόσο, είναι απαραίτητη να διεξάγεται μέσα από τη συνεργασία όλων των ειδικοτήτων μηχανικών - μηχανολόγων, πολιτικών μηχανικών, αρχιτεκτόνων. Η ενδελεχής έρευνα θα βοηθήσει στην απόκτηση ουσιαστική γνώσης των βιοκλιματικών εφαρμογών, παλαιότερων και νέων. Ο συνδυασμός συνεχούς επιστημονικής έρευνας και η ανάλυση των αποτελεσμάτων που αυτές οι εφαρμογές έχουν θα βοηθήσουν στην αξιολόγηση και τη βελτίωση του βιοκλιματικού σχεδιασμού και τεχνολογίας, γεγονός που θα ωφελήσει τόσο το περιβάλλον όσο και την οικονομία. Η κα Βασιλική Αναλυτή είναι Αρχιτέκτων Μηχανικός Ε.Μ.Π. και συνεργάζεται με τον Οργανισμό Σχολικών Κτιρίων (ΟΣΚ) ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Brower Michael; Cool Energy, The Renewable Solution to Global Warming; Union of Concerned Scientists U.S. Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, Solar Water Heaters, Σανταμούρης Μ., Μπαλάρας, Δασκαλάκη E. Αργυρίου A., Γκαγλιά A. (1993) Ενεργειακή κατανάλωση και η αρχή της ενεργειακής διατήρησης, στο σχολικά κτίρια στην Ελλάδα. Energy. Vol 19 nº6 pp Σανταμούρης, M. Mihalakakow, Γ. Παταριάς, Π. Γαϊτάνη, N. Σφακιανάκη, K. Παπαγλάστρα, M. Παύλου, Κ. Δούκας, ΠP. Πριμικίρη, E. Γέρος, Β. Ασημακόπουλος, M.N. Μυτούλα, Ρ. Zερεφός, Σ. (2007) Using intelligent clustering techniques to classify the energy performance of school buildings. Energy and Buildings. nº39 pp Συννεφά A., Πολυχρονάκη E., Παπαγιαννοπούλου E., Σανταμούρης M., Μιχαλακάκου Γ., Δούκας Π.Α.., Μπάκεας E., Δρεμέτσικα A., Γεράμιος A. and Δελακοβ A. (2003) An experimental investigation of the indoor air quality in fifteen school buildings in Athens, Greece. The International Journal of Ventilation. Vol 2 nº3 pp Yannas S. (1994) Design of Educational buildings Book One: Design Primer. Environment and Energy Studies Programme, AA Graduate School. London. 6. Yannas S. (1994) Design of Educational Buildings Book Two: Examples. Environment and Energy Studies Programme. AA Graduate School. London. 7. Yannas S. (Ed. 2000). Designing for Summer Comfort. EC Altener Programme. Environment and Energy Studies Programme, AA Graduate School, London [FS]. 8. Yannas S. ( February 05, 2008). Inclass tutorial. Architectural Association School of Architecture. London. 9. Χρυσσομαλλίδου N. Βιοκλιματική Αρχιτεκτονική και παθητικά ηλιακά συστήματα, Θεσσαλονίκη, 2005 (in Greek) 10. Οδηγίες βιοκλιματικού σχεδιασμού σχολικών κτιρίων, Οργανισμός Σχολικών Κτιρίων, Τμήμα Μελετών, Designing for Summer Comfort. EC Altener Programme. Environment and Energy Studies Programme, AA Graduate School, London, 2000