ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΟΙΚΙΑΣ ΜΕ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΜΑΝ ΡΑ - Ν. ΛΑΡΙΣΗΣ)

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΟΙΚΙΑΣ ΜΕ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΜΑΝ ΡΑ - Ν. ΛΑΡΙΣΗΣ)"

Γεννάδιος Λειβαδάς
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΟΙΚΙΑΣ ΜΕ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΜΑΝ ΡΑ - Ν. ΛΑΡΙΣΗΣ) Νικόλαος Π. Βαλής & συνεργάτες Αρχιτέκτων Μηχανικός, dplg (UPA Νο 5) Ευρυτανίας 18 Αθήνα , τηλ , nicvalis@otenet.gr Κωνσταντίνος Γρ. Θεοφύλακτος & συνεργάτες Μηχανολόγος Μηχανικός, MSc Ιουστινιανού 7 Αθήνα , τηλ , cgtheo@domi.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η σχεδίαση µιας κατοικίας, όπου εφαρµόστηκαν εντελώς απλές επεµβάσεις παθητικού ενεργειακά σχεδιασµού ώστε, µε αµελητέα επιπλέον έξοδα στην κατασκευή, να φανεί σε ποιο ποσοστό, ένα σωστά µελετηµένο ενεργειακά σπίτι µπορεί να είναι οικονοµικότερο από ένα αντίστοιχο συµβατικό. Η σύγκριση των αναγκών µπορεί να γίνει εύκολα, λόγω του γειτνιάζοντος υπάρχοντος παλαιού σπιτιού από πέτρα, των ιδιοκτητών. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Πριν από χρόνια, κάποιοι µόνιµοι κάτοικοι του Θεσσαλικού κάµπου (Μάνδρα- Λαρίσης) σκέφθηκαν να βελτιώσουν τις συνθήκες διαβίωσης και ευεξίας στο σπίτι που θα έκτιζαν δίπλα στο παλαιό τους.

gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η σχεδίαση µιας κατοικίας, όπου εφαρµόστηκαν εντελώς απλές επεµβάσεις παθητικού ενεργειακά σχεδιασµού ώστε, µε αµελητέα επιπλέον έξοδα στην κατασκευή, να

2 Εκεί οι υψηλότατες θερµοκρασίες του καλοκαιριού και οι πολύ χαµηλές του χειµώνα είναι και ενοχλητικές και αντιοικονοµικές (ευρεία χρήση πετρελαίου και air condition). Έτσι, σύµφωνα µε τις ανάγκες τους, µελετήθηκε µια διώροφη κατοικία µε 128 m 2 στο ισόγειο και 117 m 2 στον όροφο, η αποπεράτωση της οποίας έγινε το Όσον αφορά το κτίριο, δόθηκε βάρος στον προσανατολισµό του, στις µονώσεις, στα ανοίγµατα και τις σκιάσεις του, στους κύριους ανέµους, στην φύτευση και φυσικά στους όγκους. Ειδικά υλικά ή µηχανισµοί δεν χρησιµοποιήθηκαν εκτός από µια πέργκολα της οποίας τα δοκάρια µπορούν να αλλάξουν κλίση καθώς και ένα θερµοδυναµικό τζάκι ανά επίπεδο. 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΟΥ Ο κτιριολογικός σχεδιασµός αφορούσε µια διώροφη κατοικία για µόνιµη εγκατάσταση τριµελούς οικογένειας που δέχεται συχνά πολλούς φιλοξενούµενους. Έτσι δηµιουργήθηκε ένα ισόγειο µε κοινόχρηστους χώρους και ένα ξενώνα προς το νότο και βοηθητικούς χώρους προς το βορρά. Στον όροφο τοποθετήθηκαν 3 υπνοδωµάτια, 2 λουτρά, 1 γραφείο-ξενώνα και ένα σαλονάκι στο µπαλκόνι του αιθρίου, που «κοιτάζει» προς το καθιστικό του ισογείου. Το κτίριο βρίσκεται στην άκρη ενός τεράστιου κτήµατος µε χαµηλή βλάστηση (σιτηρά-βαµβάκια) και το πλησιέστερο οίκηµα είναι στα 16 m στα ανατολικά (µε ύψος 6 m), πάνω στην εθνική οδό Λαρίσης-Τρικάλων.

Όσον αφορά το κτίριο, δόθηκε βάρος στον προσανατολισµό του, στις µονώσεις, στα ανοίγµατα και τις σκιάσεις του, στους κύριους ανέµους, στην φύτευση και φυσικά στους όγκους.

4 3. ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Λόγω των ιδιαίτερα υψηλών θερµοκρασιών του θέρους και των χαµηλών θερµοκρασιών του χειµώνα που επικρατούν στο ηπειρωτικό αυτό τµήµα της Θεσσαλίας, όπως ήταν φυσικό, έπρεπε να είναι υπό έλεγχο οι εξής παράµετροι του θερµικού ισοζυγίου: 3.1 Θερµικές απώλειες από µόνωση κελύφους (σύµφωνα µε τις ισχύουσες απαιτήσεις κανονισµού θερµοµόνωσης: α) ιπλοί θερµοµονωτικοί υαλοπίνακες (6-12-6) σε αλουµίνια β) Θερµοµονώσεις εξωτερικές σε όλα τα φέροντα στοιχεία 5 cm εξηλασµένη πολυστερίνη τύπου DOW, SHAPEMATE, καθώς και σε όλους τους εξωτερικούς τοίχους (7 cm). γ) Περιορισµός των βορεινών ανοιγµάτων. 3.2 Θερµικές απώλειες από µείωση του t µεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών χώρων (ισόγειο) Μπροστά στην κουζίνα δηµιουργήθηκε ένας µεγάλος ηµιϋπαίθριος χώρος, µε λειτουργικούς και θερµικούς λόγους ύπαρξης. Περικλείεται από κινητά υαλοπετάσµατα τα οποία το καλοκαίρι αποσπώνται και δηµιουργούν χώρο σκίασης και χαµηλής θερµοκρασίας (ευνοϊκότερο t) ενώ το χειµώνα δηµιουργείται ένα είδος στεγασµένου θερµοκηπίου που και µειώνει το t (ενδιάµεσος χώρος - espace tampon ) και τις χειµερινές ηµέρες ηλιοφάνειας λειτουργεί σαν σέρρα. (σχ. 2α 2β). 3.3 Αύξηση των θερµικών κερδών το χειµώνα (παθητικά) α) µε ελεγχόµενη αύξηση ηλιακών προσόδων β) µε άλλα µέσα (υλικά, τζάκι ενεργητικό κλπ.)

1 Θερµικές απώλειες από µόνωση κελύφους (σύµφωνα µε τις ισχύουσες απαιτήσεις κανονισµού θερµοµόνωσης: α) ιπλοί θερµοµονωτικοί υαλοπίνακες (6-12-6) σε αλουµίνια β) Θερµοµονώσεις εξωτερικές σε όλα τα

5 3.3α Ο κύριoς ηλιακός συλλέκτης (σχ. 3α) του σπιτιού δηµιουργείται από ένα διώροφο υαλοστάσιο ειδικά προσαρµοσµένο στις ανάγκες των δυο καθιστικών, που βρίσκονται στο κέντρο του σπιτιού. Τα υπόλοιπα δωµάτια περικλείοντας αυτόν τον χώρο, οφελούνται άµεσα από τις προσόδους της ηλιακής ακτινοβολίας είτε από τον θερµαινόµενο αέρα είτε από τα κεραµικά πλακάκια δαπέδου που θερµαίνονται και ανταποδίδουν τη νύκτα. Το κτίριο µελετήθηκε έτσι ώστε η ηλιακή ακτινοβολία του χειµώνα να εισχωρεί στο µεγαλύτερο µέρος του σπιτιού. 3.3β Όλο το σπίτι έχει διαστρωθεί µε κεραµικά πλακάκια για καλλίτερη θερµοχωρητικότητα και έχει προβλεφθεί µόνωση 10 cm στην υπερυψωµένη πλάκα ισογείου. Στο κέντρο του διώροφου καθιστικού, έχει µελετηθεί και εγκατασταθεί θερµοδυναµικό τζάκι µε µεταλλική καµινάδα η οποία ακτινοβολεί και θερµαίνει άµεσα το χώρο. Για τις ανάγκες σε ζεστό νερό, χρησιµοποιούνται κοινοί ηλιακοί συλλέκτες που συνδέονται µε κεντρικό boiler. 3.4 Μείωση των θερµικών κερδών (το καλοκαίρι) α) µε σκιάσεις των ανοιγµάτων β) µε φυσικό διαµπερή αερισµό και δροσισµό

ανταποδίδουν τη νύκτα. Το κτίριο µελετήθηκε έτσι ώστε η ηλιακή ακτινοβολία του χειµώνα να εισχωρεί στο µεγαλύτερο µέρος του σπιτιού. 3.

6 3.4α Τα µικρά παράθυρα Ανατολής και ύσης σκιάστηκαν µε ειδικά µελετηµένα σκίαστρα από σκυρόδεµα σε σχήµα «Γ» (καθώς και στα δυο νότια για αισθητικούς λόγους). Τα δυο µεγάλα υαλοστάσια του ορόφου σκιάστηκαν µε πέργκολες εκ των οποίων η µία έχει κινητά δοκαράκια ούτως ώστε να προσαρµόζεται στις ανάγκες ανά εποχή. Το κεντρικό υαλοστάσιο ισογείου σκιάζεται από την βεράντα λόγω υπολογισµού προεξέχοντος όγκου της και τα υαλοστάσια τραπεζαρίας και κουζίνας βρίσκονται σε βαθιά εσοχή. 3.4β Οι θερινοί ΒΑ ανέµοι που επικρατούν στην περιοχή, γίνονται χρήσιµοι για δροσισµό δια µέσου των περσιδωτών ανοιγµάτων στο ειδικά διαµορφωµένο επάνω µέρος του σπιτιού. Περσίδες εξαγωγής προβλέπονται στο κάτω µέρος των τοίχων του ισογείου.. 4. Ενεργειακή προσοµοίωση κτιρίου Το κτίριο αναλύθηκε µε τη βοήθεια του λογισµικού προσοµοίωσης «PASSPORT», που υλοποιήθηκε στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράµµατος PASSYS. όθηκαν στο πρόγραµµα «PASSPORT» τα κλιµατολογικά δεδοµένα της περιοχής της Λάρισας, τα γεωµετρικά δεδοµένα του κτιρίου, καθώς και άλλα στοιχεία, όπως οι µόνιµοι κάτοικοι του κτιρίου, τα εγκατεστηµένα ηλεκτρικά φορτία στο κτίριο (π.χ φωτισµός, ηλεκτρική κουζίνα, πλυντήριο ρούχων, καφετιέρα, TV, ψυγείο, κλπ). Από τα διαδοχικά σενάρια που επεξεργάστηκε το λογισµικό, επελέγη το πιο ενεργειακά αποδεκτό, που αποτυπώθηκε και στη µελέτη θερµοµόνωσης και αναλύεται στις παραγράφους 3.1 και 3.2. Οι απαιτήσεις για θέρµανση για κάθε µήνα του έτους για το κτίριο, δίνεται στο παρακάτω διάγραµµα 4α, ενώ στο διάγραµµα 4β φαίνεται η κατανοµή του ψυκτικού φορτίου για µια τυπική ηµέρα του καλοκαιριού (6η Αυγούστου). Από τα αποτελέσµατα, που δίνονται στα διαγράµµατα 4α και 4β, φαίνεται ότι η µέγιστη τιµή θερµικού φορτίου για το κτίριο είναι το Φεβρουάριο η ελάχιστη τον Απρίλιο και τον Οκτώβριο, ενώ η ανάλυση µιας τυπικής ηµέρας του καλοκαιριού δείχνει ότι τα ψυκτικά φορτία είναι χαµηλά σε σχέση µε µια τυπική κατασκευή. Τέλος, σηµαντικό ρόλο στη µείωση του ψυκτικού φορτίου παίζουν ο διαµπερής αερισµός και η ελεγχόµενη σκίαση, όπως δείχνει το διάγραµµα 4β. 40 heat requirements (kwh) JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC kw οροφή τοίχοι τζάµια φωτισµός άτοµα αερισµός θερµ µάζα ιάγραµµα 4α ιάγραµµα 4β

Το κεντρικό υαλοστάσιο ισογείου σκιάζεται από την βεράντα λόγω υπολογισµού προεξέχοντος όγκου της και τα υαλοστάσια τραπεζαρίας και κουζίνας βρίσκονται σε βαθιά εσοχή. 3.

7 Το συνολικό θερµικό φορτίο του κτιρίου, απο τη προσοµοίωση, ανέρχεται στις 7700 kwh το χρόνο περίπου. Συγκρίνοντας όµως το κτίριο µε µια ανάλογη συµβατική κατασκευή και υπολογίζοντας τις θερµικές απώλειες, µε τη βοήθεια τυπικού προγράµµατος θέρµανσης, είδαµε ότι ανέρχονται σε kcal /hr ή 35 kw. Για ένα τυπικό έτος θέρµανσης δίνουν συνολικό θερµικό φορτίο kwh. Έτσι απο τα ανωτέρω µετρικά στοιχεία προκύπτει ότι η εξοικονόµηση ενέργειας στη θέρµανση είναι τουλάχιστον της τάξεως του 65%, χωρίς να υπολογιστεί η σηµαντική συµβολή του θερµοδυναµικού τζακιού. 5. Συµπεράσµατα Μελετήθηκε και σχεδιάστηκε κατοικία στη Λάρισα µε απλές αρχιτεκτονικές επεµβάσεις στο κέλυφος και στους όγκους της. Οι επεµβάσεις αυτές δεν επιβάρυναν το συνολικό κοστολόγιο κατασκευής, ούτε την αισθητική του κτιρίου, ενώ δηµιούργησαν συνθήκες θερµικής άνεσης καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου, µε σηµαντική εξοικονόµηση ενέργειας. Έτσι, απαντήθηκαν µε τον θετικότερο τρόπο τα αρχικά µας ερωτηµατικά για το άν είναι εφικτό να γίνονται σηµαντικές εξοικονοµήσεις ενέργειας, µε ασήµαντες επεµβάσεις στο κόστος και στη µορφολογία. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ -Περιοδικό Marie Claire άρθρο «Πράσινη Αρχιτεκτονική», Μάιος 98 ηµοσίευση του έργου και συνέντευξη Ν. Π. Βαλή. -πρόγραµµα προσοµoίωσης PASSPORT (Προγραµµα PASSYS) ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήταν παράλειψη να µην ευχαριστήσουµε ιδιαιτέρως τους : - Κατερίνα και Αλέξη Τσουχνικά, ιδιοκτήτες του έργου - Κυριακή Κοροµυτίδου Αρχιτέκτονα/Μηχανικό-ΑΠΘ, συνεργάτιδα του Ν. Π. Βαλή και υπεύθυνη του έργου. - την ΜΕΤΕ ΑΕ- Γρηγόρη Πενθερουδάκη Πολιτικό/Μηχανικό-ΕΜΠ Βαλτετσίου τηλ , gpent@tee.gr - τον επιβλέποντα Μηχανικό Ιορδάνη αστυρίδη

Για ένα τυπικό έτος θέρµανσης δίνουν συνολικό θερµικό φορτίο 23250 kwh.

Σχετικά έγγραφα

ΤΕΥΧΟΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΤΕΥΧΟΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Στο τεύχος αυτό, γίνεται μία όσο το δυνατόν λεπτομερής προσέγγιση των γενικών αρχών της Βιοκλιματικής που εφαρμόζονται στο έργο αυτό. 1. Γενικές αρχές αρχές βιοκλιματικής 1.1. Εισαγωγή