ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ (ΠΜΣ - Ο.ΔΙ.Μ.) ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΤΥΠΟ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟ ΚΑΙ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΔΟΥΝΙΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΧΙΟΣ, ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 1

2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η διπλωματική μου εργασία είναι ένα αποτέλεσμα συνεργασίας, συλλογικότητας γνώσεων, εμπειριών και σωστής καθοδήγησης από τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Γεώργιο Δούνια. Θα ήθελα να ευχαριστήσω επίσης, τους συνεργάτες μου σε αυτή τη κοινή διπλωματική εργασία και την οικογένειά μου για τη στήριξη σε όλη τη πορεία των σπουδών μου. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο σχεδιασμός ενός αθλητικού κέντρου είναι, και πρέπει να είναι, μια προσφορά ενός η περισσοτέρων επιστημονικών ειδικοτήτων προς το κοινωνικό σύνολο. Στις μέρες μας η ενεργειακή αυτονομία ενός κτιρίου, και δη δημοσίου χώρου, είναι επιβεβλημένη και η κατασκευή του πρέπει να είναι αποτέλεσμα σύμπραξης επιστημονικών γνώσεων από διάφορες ειδικότητες. Η διεπιστημονική συνεργασία για τη σύλληψη ενός έργου κλειστού γυμναστηρίου - κολυμβητηρίου για την ομάδα του εθνικού Νίκαιας, είναι ιδιαιτέρως σημαντικής αξίας από την αρχική σύλληψη του έργου έως και την κοπή της κορδέλας του. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 2

3 Περιεχόμενα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΑΝΑ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ ΤΟ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΔΟΜΗΣΗΣ ΤΟ ΙΔΙΟΚΤΗΣΙΑΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΈΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Προσανατολισμός - σκίαση - δεντροφύτευση Παθητική ηλιακή θέρμανση Ηλιακή γεωμετρία Διατάξεις παθητικής ηλιακής θέρμανσης Διατάξεις άμεσου κέρδους Σκιασμός κτιρίου ΤΡΟΠΟΙ ΔΟΜΗΣΗΣ Ξύλινα βιοκλιματικά κτίρια Βιοκλιματικά κτίρια μεταλλικού σκελετού Βιοκλιματικά κτίρια με μονωμένο σκυρόδεμα (ή ICF) ΕΠΙΛΟΓΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ Προδιαγραφές υλικών και συστημάτων Περιβαλλοντική προτίμηση δομικών υλικών Υλικά δόμησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΛΕΙΣΤΟ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΟ ΠΑΛΑΙΟ ΦΑΛΗΡΟ ΚΛΕΙΣΤΟ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΙ ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ ΤΟ ΝΑΥΤΑΘΛΗΤΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ "ΝΑΥΤΙΛΟΣ" ΤΟ ΝΕΟ ΚΛΕΙΣΤΟ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 3

4 3.5. ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΚΟΛΛΕΓΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΝΤΖΑ ΑΤΤΙΚΗΣ ΤΟ ΙΩΝΙΚΟ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΤΗΣ ΧΙΟΥ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΟΛΥΜΠΙΑΚΩΝ ΑΓΩΝΩΝ ΛΟΝΔΙΝΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟΥ - ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Η ΙΔΕΑ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ - ΕΜΠΝΕΥΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΤΙΡΙΟΥ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟΥ Δομικό σύστημα Στέγη - Στέγαστρα - Σκίαση Στατική επίλυση και βιοκλιματικός σχεδιασμός Η σημασία της διεπιστημονικής συνεργασίας από την αρχική σύλληψη του έργου Περιγραφή τρόπου ανέγερσης των φορέων του σκελετού στο εργοτάξιο χωρίς ικριώματα και άλλες βοηθητικές κατασκευές Η ανέγερση των φορέων του σκελετού, χωρίς ικριώματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΤΑΣΗ ΠΡΩΤΗ Διάταξη εσωτερικών και εξωτερικών λειτουργιών και κινήσεων σε κάτοψη Διαμόρφωση εσωτερικών χώρων - επίπεδο ισόγειου Διαμόρφωση εξωτερικών χώρων - επίπεδο ισόγειου Προτεινόμενη λύση ΠΡΟΤΑΣΗ ΔΕΥΤΕΡΗ: Υαλοστάσια Προτεινόμενες λύσεις ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΕΠΙΛΟΓΗ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΛΥΣΕΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΠΑΝΕΛ ΜΕ ΦΩΤΟΚΥΤΤΑΡΑ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΧΩΡΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΔΟΥΛΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 4

5 ΠΡΟΤΥΠΟ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟ ΓΥΜΝΑΣΤΗΡΙΟ ΚΑΙ ΚΟΛΥΜΒΗΤΗΡΙΟ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΘΝΙΚΟΥ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Ο Δήμος Νίκαιας - Αγίου Ιωάννη Ρέντη βρίσκεται στη νοτιοδυτική περιοχή του πολεοδομικού συγκροτήματος της Αθήνας και διοικητικά υπάγεται στη Περιφερειακή ενότητα Πειραιώς. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 950 Ηα και έχει πληθυσμό κατοίκους. Σύμφωνα με τις διατάξεις του Νόμου 1515/85 «Ρυθμιστικό Σχέδιο για την προστασία περιβάλλοντος της Αθήνας» υπάγεται στην χωροταξική υποενότητα του Λεκανοπεδίου της Αθήνας. Ο Δήμος συνορεύει: Βόρεια: με το Δήμο Κορυδαλλού, Ανατολικά: με τους Δήμους Αιγάλεω, Αγ. Ιωάννη Ρέντη και Κορυδαλλού, Νότια: με τον Δήμο Πειραιά, Δυτικά: με τον Δήμο Κερατσινίου. Από την περιοχή του Δήμου διέρχονται σημαντικοί οδικοί άξονες, οι λεωφόροι Γρ. Λαμπράκη (πρώην Λεωφόρος Αθηνών) και η Π. Ράλλη, οι οποίοι συνδέουν την Αθήνα με τους δυτικούς Δήμους της ευρύτερης περιοχής του Πειραιά - Κερατσινίου, Περάματος - περιοχή Σχιστού και οδηγούν στην Εθνική Οδό Αθηνών - Κορίνθου. Ο Δήμος συγκεντρώνει εμπορικές λειτουργίες υπερτοπικής σημασίας (εκθέσεις αυτοκινήτων κλπ.), κυρίως κατά μήκος της λεωφόρου Γρ. Λαμπράκη, με συνέπεια να εξυπηρετεί κατοίκους της ευρύτερης περιοχής του Πειραιά και των νοτιοδυτικών περιοχών της Αθήνας. Το εμπορικό κέντρο του Δήμου εμφανίζεται αποδυναμωμένο και οι κάτοικοι της Νίκαιας εξυπηρετούνται από τον Πειραιά και τον Κορυδαλλό.(Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 5

6 1.2. ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ Η πόλη της Νίκαιας μπορεί να χωριστεί εμπειρικά σε 8 περίπου μεγάλες περιοχές οι οποίες είναι: Η περιοχή Ι της Άνω Νεάπολης - Ανάληψης αποτελεί κυρίως περιοχή κατοικίας και χαρακτηρίζεται από πολύ καλή ποιότητα και σχετικά χαμηλή πυκνότητα πληθυσμού. Το οδικό δίκτυο είναι μεν ικανοποιητικό εκτός από τα υψηλά σημεία όπου οι κλίσεις είναι ακατάλληλες για την ευχερή κυκλοφορία βαρέων οχημάτων. Η περιοχή ΙΙ της Νεάπολης - Προσφυγικά, αποτελεί κυρίως περιοχή κατοικίας αλλά παράλληλα και εμπορικής δραστηριότητας. Στην περιοχή βρίσκεται το Δημοτικό Νεκροταφείο της Ανάληψης. Οι εμπορικές χρήσεις της περιοχής συγκεντρώνονται κυρίως στην πλατεία της Ανάληψης και στην πλατεία Κουμπάκη καθώς και κατά μήκος της λεωφόρου Γρ. Λαμπράκη και των οδών Βουρνόβα και Πλούτωνος, Μουσών, Κουταίση. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από σχετικά καλή ποιότητα κατοικίας και μεσαία πυκνότητα πληθυσμού. Η περιοχή ΙΙΙ, χαρακτηρίζεται από σχετικά καλή ποιότητα κατοικίας και μεσαία πυκνότητα πληθυσμού αποτελεί κυρίως περιοχή κατοικίας. Στην περιοχή αυτή οι εμπορικές χρήσεις συγκεντρώνονται κατά μήκος της λεωφόρου Γρ. Λαμπράκη, Ελλησπόντου, της Κουταίσι Φιλαδελφείας, της οδού Ανωγείων καθώς και στην πλατεία Δημοκρατίας. Στην περιοχή αυτή βρίσκεται και το Δημοτικό Γήπεδο του Ιωνικού όπου οι κλίσεις του οδικού δικτύου είναι τοπικά αρκετά υψηλές. Η περιοχή IV της Χαλκηδόνας, βρίσκεται βόρεια της πλατείας Χαλκηδόνας και σε επαφή με το λόφο του Σελεπίτσαρι. Στην περιοχή αυτή η επικρατούσα χρήση είναι η κατοικία, ενώ οι κλίσεις του οδικού δικτύου είναι τοπικά αρκετά υψηλές. Η υπόλοιπη περιοχή με αντίστοιχα ικανοποιητικό οδικό δίκτυο και μικρά προβλήματα κλίσεων πάνω από την οδό Ακροπόλεως (Σελεπίτσαρι) χαρακτηρίζεται και αυτή ως αμιγούς κατοικίας. Οι εμπορικές χρήσεις συγκεντρώνονται κατά μήκος των οδών Π. Ράλλη και 28 ης Οκτωβρίου. Τέλος στον λόφο Σελεπίτσαρι βρίσκεται και το ολυμπιακό κλειστό γυμναστήριο της Άρσης Βαρών. Η περιοχή V των Προσφυγικών, χαρακτηρίζεται από κατοικία κακής ποιότητας. Το οδικό δίκτυο είναι μέτριας κατάστασης με μικρές κλίσεις αλλά σχετικά στενούς δρόμους ιδιαίτερα στο νότιο τμήμα της (οδός Αμερικανίδων Κυριών και Τζαβέλα). Κύριο χαρακτηριστικό της περιοχής αυτής είναι η ύπαρξη παρόδων στα περισσότερα ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 6

7 οικοδομικά τετράγωνα όπου δεν είναι δυνατό να προσεγγίσουν τα απορριμματοφόρα.. Οι εμπορικές χρήσεις συγκεντρώνονται κατά μήκος των οδών Π. Ράλλη, 7 ης Μαρτίου, Π. Τσαλδάρη και Τζαβέλα. Η περιοχή αυτή λαμβάνει ένα τμήμα της κεντρικής περιοχής του Δήμου καθώς και την περιοχή γύρω από το άλσος Βώκου στα όρια με το Δήμο Πειραιά. Πρόκειται για προσφυγικές κατοικίες με τα προβλήματα που έχουν ήδη αναφερθεί. Στο δεύτερο τμήμα της περιοχής, γύρω από το λόφο Βώκου και νότια της οδού Τζαβέλα (Μανιάτικα) η επικρατούσα χρήση είναι επίσης κατοικία αλλά με κακή ρυμοτομία: στενοί δρόμοι, υψηλές κατά μήκος κλίσεις, ύπαρξη παρόδων σε πολλά Ο.Τ. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα ιδιαίτερη δυσκολία στην αποκομιδή των απορριμμάτων. Η περιοχή VI, περιλαμβάνει επίσης περιοχή κατοικίας. Πρόκειται για περιοχή κατοικιών στο μεγαλύτερο τμήμα της, όπου παρουσιάζεται επίσης το πρόβλημα της ύπαρξης παρόδων και της δυσκολίας προσέγγισης των απορριμματοφόρων για την αποκομιδή. Οι εμπορικές χρήσεις συγκεντρώνονται γύρω από την πλατεία Δαβάκη καθώς και κατά μήκος των οδών Π. Ράλλη, Π. Τσαλδάρη, Γρεβενών, Λαοδικείας, Κύπρου, Χρυσοστόμου Σμύρνης. Η περιοχή VII των Άσπρων Χωμάτων, περιλαμβάνει περιοχή κατοικίας μάλλον υποβαθμισμένη ποιοτικά με ιδιαίτερα στενούς δρόμους και κακή ρυμοτομία. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ιδιαίτερη δυσκολία στη διαδρομή του οχήματος αποκομιδής απορριμμάτων. Οι εμπορικές χρήσεις της περιοχής συγκεντρώνονται κατά μήκος των οδών Π. Ράλλη, Θηβών, Μπελογιάννη καθώς και της 7ης Μαρτίου. Η περιοχή VIII, αποτελεί επίσης περιοχή κατοικίας αλλά μάλλον καλής ποιότητας. Η ρυμοτομία της περιοχής είναι αρκετά καλή με σχετικά ευρύχωρους δρόμους και μικρές κατά μήκος κλίσεις. Οι εμπορικές χρήσεις συγκεντρώνονται κατά μήκος των Λεωφόρων Λαμπράκη, Π. Ράλλη, Θηβών, καθώς και της οδού Χρυσοστόμου Σμύρνης. Στην περιοχή συμπεριλαμβάνεται και το Γενικό Κρατικό Νοσοκομείο της Νίκαιας καθώς και το Εθνικό Αθλητικό Κέντρο Νίκαιας (Πλάτωνας). Τέλος, στην περιοχή αυτή υπάρχει και το Τρίτο Νεκροταφείο Αθηνών. (Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 7

8 1.3. ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΑΝΑ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Ο πληθυσμός του Δήμου Νίκαιας - Αγίου Ιωάννη Ρέντη σύμφωνα με τα αποτελέσματα της απογραφής της ΕΣΥΕ για το έτος 2011, ανέρχεται σε κατοίκους. Σήμερα ο πληθυσμός του Δήμου Νίκαιας - Αγίου Ιωάννη Ρέντη αποτελεί το 23,43% του πληθυσμού της Περιφερειακής ενότητας Πειραιώς. Στην πληθυσμιακή αύξηση της τελευταίας δεκαετίας, συντέλεσε, εκτός από τη φυσική αύξηση του πληθυσμού και η εγκατάσταση οικονομικών μεταναστών και νεοπροσφύγων, οι οποίοι κατοικούν στις υποβαθμισμένες περιοχές του Δήμου..(Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) 1.4. ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ Ο Δήμος Νίκαιας - Αγίου Ιωάννη Ρέντη έχει έκταση περίπου 950 Ηα, εκ των οποίων τα 477,32 Ηα είναι περιοχή με εγκεκριμένο ρυμοτομικό σχέδιο. Η υπόλοιπη έκταση είναι περιοχή «εκτός σχεδίου» η οποία βρίσκεται στις παρυφές του όρους Αιγάλεω και προστατεύεται σύμφωνα με τον Νόμο 2742/99 (ΦΕΚ 207 Α /99). Το ρυμοτομικό σχέδιο έχει θεσμοθετηθεί σταδιακά, και ως επί το πλείστον αποσπασματικά, έτσι ώστε σήμερα ο πολεοδομικός ιστός να παρουσιάζει ανομοιογένεια σχεδιασμού. Είναι προφανές ότι η αποσπασματική προσάρτηση στο σχέδιο των περιοχών δεν ακολούθησε ένα γενικότερο πλαίσιο σχεδιασμού, με αποτέλεσμα να έχουν συσσωρευτεί προβλήματα ως προς τις χρήσεις γης, την κοινωνική υποδομή, την κυκλοφορία οχημάτων και πεζών κλπ. Σαν παράδειγμα μπορεί να αναφερθεί ο σχεδιασμός των περιοχών στη νότια περιοχή - «Προσφυγικά» - και στη βόρεια περιοχή του Δήμου - Άνω Νεάπολη, όπου παρατηρούμε ότι: Η περιοχή των Προσφυγικών σχεδιάστηκε για να καλύψει την έκτακτη ανάγκη στέγασης οικογενειών, με ιδιομορφία σχεδιασμού των Οικοδομικών Τετραγώνων, με μικρές ιδιοκτησίες ( τ.μ) και χωρίς να καθοριστούν οι επιτρεπόμενες χρήσεις με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της περιοχής. Η περιοχή της Άνω Νεάπολης σχεδιάστηκε σε έκταση, η οποία είχε ήδη κατατμηθεί και υπήρχε αυθαίρετη δόμηση για να καλύψει τις ανάγκες των κατοίκων. Έτσι, καθορίστηκε χαμηλός συντελεστής δόμησης και ως επιτρεπόμενη χρήση η Αμιγής Κατοικία, με αποτέλεσμα στην περιοχή να εξασφαλίζονται καλύτερες συνθήκες διαβίωσης για τους κατοίκους. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 8

9 Επίσης, ο πολεοδομικός σχεδιασμός χωρίς το γενικότερο πλαίσιο δεν αξιολόγησε και δεν ανέδειξε τα φυσικά και τοπογραφικά χαρακτηριστικά της περιοχής (ρέματα, μορφολογία, ανάγλυφο εδάφους. Ο οικιστικός ιστός του Δήμου Νίκαιας - Αγίου Ιωάννη Ρέντη διασχίζεται από δύο βασικούς οδικούς άξονες που διασπούν - τριχοτομούν - την οικιστική περιοχή του Δήμου και δημιουργούν σοβαρά προβλήματα στην ομαλή λειτουργία της πόλης. Οι άξονες αυτοί είναι: Η οδός Π. Ράλλη που βρίσκεται στη νότια περιοχή του Δήμου και εκτείνεται από ανατολικά προς δυτικά, σε μήκος περίπου 7,5 χλμ. Η οδός Γρ. Λαμπράκη που βρίσκεται στη βόρεια περιοχή του Δήμου, εκτείνεται από ανατολικά προς τα δυτικά, σε μήκος περίπου 2,6 χλμ και οριοθετεί - απομονώνει - τις περιοχές Νεάπολη και Άνω Νεάπολη από τον υπόλοιπο οικιστικό ιστό, ενώ διέρχεται και από τη βορειοανατολική περιοχή του Δήμου (Γ Νεκροταφείο Αθηνών) σε μήκος περίπου 1,5 χλμ. Οι καθημερινές ανάγκες των κατοίκων σε εμπόριο καλύπτονται από μικρά καταστήματα που έχουν αναπτυχθεί κατά μήκος των δρόμων ή γύρω από τις πλατείες και αποτελούν γραμμικά «Τοπικά Κέντρα». Στα τοπικά αυτά «κέντρα» έχουν αναπτυχθεί και ορισμένες χρήσεις «εβδομαδιαίας» εξυπηρέτησης των κατοίκων, όπως φαρμακεία, καθαριστήρια, ζαχαροπλαστεία, φροντιστήρια κλπ., ενώ λείπουν χρήσεις κοινωνικού χαρακτήρα και αναψυχής με αποτέλεσμα να μη δημιουργείται ένας πόλος ζωής ευρύτερης ακτινοβολίας σε κάθε περιοχή - συνοικία. Παρουσιάζουν έλλειψη ιδιαίτερου χαρακτήρα και περιορίζονται σε εμπορικές χρήσεις στα ισόγεια των πολυκατοικιών. Η κυρίαρχη χρήση στον πολεοδομικό ιστό του Δήμου είναι η κατοικία. Οι μικρές κατοικίες, σε μεγάλο ποσοστό, έδωσαν την θέση τους σε εμπορικές πολυκατοικίες, οι οποίες κτίστηκαν κυρίως με αντιπαροχή. Η ποιότητα των κατασκευών των κτιρίων διαφοροποιείται από περιοχή σε περιοχή και παρουσιάζεται από μέτρια έως καλή στις κεντρικές και βόρειες περιοχές του Δήμου, ενώ στις νότιες περιοχές η ποιότητα των κατασκευών είναι μέτρια έως κακή. Η πυκνότητα κατοίκησης στη Νίκαια παρουσιάζει μεγάλες διαφορές μεταξύ των Πολεοδομικών Ενοτήτων και κυμαίνεται από 83 ατ/ηα, στην περιοχή της Άνω Νεάπολης, έως 276 ατ/ηα στην περιοχή των Προσφυγικών..(Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 9

10 1.5. ΤΟ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΔΟΜΗΣΗΣ Στο Δήμο Νίκαιας, η περιοχή με εγκεκριμένο ρυμοτομικό σχέδιο ανέρχεται σε 477,32 Ηα. Η ένταξή των περιοχών αυτών στο «σχέδιο πόλης» έχει γίνει τμηματικά, από τη δεκαετία του 1920 μέχρι σήμερα. Η περιοχή που παραμένει «εκτός σχεδίου» εκτείνεται στους νότιους πρόποδες του όρους Αιγάλεω και στο Σελεπίτσαρι. Όσον αφορά στη δόμηση των περιοχών του Δήμου ισχύουν τα εξής: Η δόμηση στην «εκτός σχεδίου» περιοχή διέπεται από τις διατάξεις της «εκτός σχεδίου» δόμησης, όπως αυτές περιορίζονται και από τις ειδικότερες συναφείς διατάξεις που αφορούν τον Ν. Αττικής: Ο Νόμος 2742/99 (ΦΕΚ 207 Α /99). Το από Πρ. Δ/γμα (ΦΕΚ 707Δ /79) Το από Πρ. Δ/γμα (ΦΕΚ 284Δ /83) Ο Νόμος 2742/99 «Χωροταξικός Σχεδιασμός και αειφόρος ανάπτυξη και άλλες διατάξεις», στο άρθρο 21, καθορίζει ζώνες - περιοχές προστασίας στο Όρος Αιγάλεω καθώς και χρήσεις και όρους δόμησης σε αυτές. Στην περιοχή του Αιγάλεω που περιλαμβάνεται στα διοικητικά όρια της Νίκαιας έχουν θεσμοθετηθεί οι εξής ζώνες προστασίας: Ζώνη Α, ως περιοχή απόλυτης προστασίας και αποκατάστασης του φυσικού περιβάλλοντος, στην οποία επιτρέπεται μόνον η εγκατάσταση υπαίθριων και ημιυπαίθριων καθιστικών. Ζώνη Β, ως περιοχή περιαστικού πάρκου με λειτουργίες αναψυχής, αθλητισμού, ελεύθερου και οργανωμένου πράσινου και πολιτιστικών εκδηλώσεων. Επιτρέπεται η ανέγερση κτιρίων αναψυκτηρίων καφενείων, εστιατορίων πολιτιστικών χρήσεων, περιβαλλοντικής εκπαίδευσης και μικρών αθλητικών εγκαταστάσεων. Ζώνη Η, ως περιοχή ήπιας ανάπτυξης πρώτης κατοικίας, με πυκνότητα μέχρι 60 άτομα/ηα και Συντελεστή Δόμησης 0,4 στο σύνολο της έκτασης. Ζώνη Η1, στους πρόποδες του Σελεπίτσαρι, ως περιοχή ανάπτυξης οργανωμένων προγραμμάτων στέγασης για πρώτη κατοικία, με πυκνότητα μέχρι 100 άτομα/ηα, Συντελεστή Δόμησης 0,8 στο σύνολο της έκτασης, ύψος κτιρίων 10,50μ. και μέγιστη επιφάνεια ανά κτίριο 300 τ.μ. Η δόμηση στην «εντός σχεδίου» περιοχή προσδιορίζεται από τα σχετικά Διατάγματα ένταξης των περιοχών αυτών στο σχέδιο τα οποία καθορίζουν τις ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 10

11 αρτιότητες των οικοπέδων, του συντελεστή δόμησης και το επιτρεπόμενο ύψος (σε ορισμένες περιπτώσεις). Σημαντικό πρόβλημα στο σύνολο του οικιστικού ιστού της Νίκαιας αποτελεί το ότι δεν έχουν θεσμοθετηθεί οι επιτρεπόμενες χρήσεις των κτιρίων. Εξαίρεση αποτελεί η περιοχή της Άνω Νεάπολης, η οποία εντάχθηκε σε σχέδιο στα πλαίσια του Οικιστικού Νόμου 1337/83 με τη γενική χρήση «αμιγής κατοικία». Οι επιτρεπόμενοι Συντελεστές Δόμησης καθορίζονται ανάλογα με τις επιμέρους περιοχές του Δήμου. Χαρακτηριστικό είναι ότι οι νότιες περιοχές, οι πρώτες που «εντάχθηκαν σε σχέδιο», έχουν το μεγαλύτερο συντελεστή δόμησης και τη μικρότερη αρτιότητα οικοπέδων, ενώ η βορειοδυτική περιοχή, η Άνω Νεάπολη, που εντάχθηκε πρόσφατα έχει τον μικρότερο Συντελεστή Δόμησης. Οι επιτρεπόμενοι Συντελεστές Δόμησης καθορίζονται ως εξής: Σ.Δ=2,6, στο μεγαλύτερο τμήμα της έκτασης, οριοθετείται από τα νότια όρια του Δήμου μέχρι το Νεκροταφείο της Αναλήψεως και την οδό Μουσών και περιλαμβάνει τη Χαλκηδόνα, τα Προσφυγικά, τα Άσπρα Χώματα και το νότιο τμήμα της Νεάπολης. Σ.Δ=1,8, στην περιοχή που εκτείνεται βόρεια των οδών Μουσών και Περικλέους και περιλαμβάνει τμήμα της Νεάπολης και τμήμα της Άνω Νεάπολης (Νεάπολη Α) Σ.Δ=0,8, σε τμήμα της Άνω Νεάπολης (Νεάπολη Β) μέχρι τους πρόποδες του όρους Αιγάλεω. Επίσης, για τις «εντός σχεδίου» περιοχές της Αττικής ισχύει το Πρ. Διάταγμα από Είναι φανερό ότι το πλαίσιο δόμησης, όπως θεσμικά κατοχυρώνεται, αποτελεί καθοριστικό παράγοντα, που διαμορφώνει τον χαρακτήρα και την ποιότητα του οικιστικού περιβάλλοντος. Σύμφωνα με τις διατάξεις του παραπάνω Πρ. Διατάγματος ο Δήμος της Νίκαιας εμπίπτει στη Ζώνη Γ. Οι κατευθύνσεις της πολεοδομικής οργάνωσης μιας περιοχής ή ενός υπάρχοντος πολεοδομημένου ιστού (μελέτες Γ.Π.Σ κλπ) υλοποιούνται σε σημαντικό βαθμό, μέσω του θεσμικού πλαισίου δόμησης σε κανόνες που σταδιακά οδηγούν στο επιθυμητό σύστημα ανάπτυξης. Έτσι, θεωρούμε ότι το πλαίσιο αυτό πρέπει να παρακολουθείται συνεχώς και να αναμορφώνεται με βάση τις νέες προοπτικές. Ο εμπλουτισμός του πλαισίου αυτού, τα τελευταία χρόνια, με καθορισμό επιτρεπτών χρήσεων γης (έλεγχος λειτουργίας ιδιωτικών κτιρίων) θεωρείται ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 11

12 σημαντική παρέμβαση για την υλοποίηση των πολεοδομικών κατευθύνσεων των περιοχών. (Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 12

13 1.6. ΤΟ ΙΔΙΟΚΤΗΣΙΑΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ Στη Νίκαια υπάρχουν μεγάλες εκτάσεις, οι οποίες ανήκουν στον Δήμο Νίκαιας και είναι: Το Νεκροταφείο της Αναλήψεως που βρίσκεται στο βόρειο τμήμα του Δήμου στα όρια με τον Δήμο Κορυδαλλού και καταλαμβάνει έκταση 54,10 στρέμματα. Ο χώρος της πρώην «Μηχανικής Καλλιέργειας», ο οποίος παραχωρήθηκε από τον Υπ. Γεωργίας και αξιοποιήθηκε από τον Δήμο ως κοινόχρηστος χώρος πρασίνου και αθλητικών εγκαταστάσεων. Η έκταση αυτή βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα του Δήμου και έχει εμβαδόν 18,95 στρέμματα. Ο ελεύθερος χώρος, ο οποίος βρίσκεται ανατολικά του Γ Νεκροταφείου στα όρια με το Δήμο Αιγάλεω και έχει εγκριθεί ως χώρος αθλητικών εγκαταστάσεων. Ο χώρος αυτός έχει εμβαδόν 20,11 στρέμματα. Το άλσος Βώκου το οποίο βρίσκεται στο νότιο τμήμα του Δήμου, στα όρια με τον Δήμο Πειραιά. Πρόκειται για μια λοφώδη έκταση εμβαδού 18,38 στρεμμάτων, η οποία είναι εγκεκριμένη ως πάρκο. Ο λόφος της Δεξαμενής που βρίσκεται στο βόριο τμήμα του Δήμου στα όρια με τον Δήμο Κορυδαλλού, ο οποίος είναι χαρακτηρισμένος ως πάρκο, συνολικού εμβαδού στρεμμάτων. Ο χώρος του Δημοτικού Κήπου, εντός του οποίου υπάρχει και το υπαίθριο Δημοτικό Κηποθέατρο, βρίσκεται κοντά στην πλατεία Ηρώων και έχει εμβαδόν 13,38 στρέμματα. Ο χώρος στο πρώην «εργοστάσιο Δηλαβέρη», ο οποίος βρίσκεται επί της οδού Θηβών και έχει θεσμοθετηθεί ως χώρος σχολείου και χώρος πρασίνου. Επίσης, στην ιδιοκτησία του Δήμου ανήκουν όλοι οι υφιστάμενοι ελεύθεροι «εντός σχεδίου» χώροι (πλατείες, αθλητικοί χώροι, παιδικές χαρές κλπ) και ορισμένα οικόπεδα που έχουν εγκριθεί για την ανέγερση κτιρίων πρόνοιας στην Άνω Νεάπολη η οικοπεδική έκταση όπου βρίσκεται το κτίριο του Δημαρχείου, ορισμένες εκτάσεις στο Σελεπίτσαρι κ.α. Ανεπάρκεια κοινόχρηστων και κοινωφελών χώρων: Η καταγραφή των υφιστάμενων κοινόχρηστων και κοινωφελών χώρων ως προς την χωροθέτηση τους και το μέγεθος τους, σε συνδυασμό με τα αποδεκτά πολεοδομικά σταθερότυπα, αποδεικνύουν τις ελλείψεις που υπάρχουν στην ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 13

14 περιοχή. Οι επεκτάσεις του σχεδίου πόλης με μόνο στόχο τη νομιμοποίηση της κατοικίας, χωρίς την εξασφάλιση των αναγκαίων χώρων για την εύρυθμη λειτουργία της πόλης, δημιούργησαν ασφυκτικές συνθήκες διαβίωσης. Οι ανάγκες για χώρους εκπαίδευσης και πρόνοιας είναι μεγάλες, ιδιαίτερα στις πυκνοκατοικημένες περιοχές του Δήμου και δυστυχώς δεν υπάρχουν ελεύθεροι οικοπεδικοί χώροι, σε κατάλληλες θέσεις, ώστε να καλύψουν τις ανάγκες αυτές. Για τον λόγο αυτό, ορισμένα σχολεία - ακόμα και πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης - λειτουργούν με εναλλασσόμενη βάρδια και ορισμένοι παιδικοί σταθμοί στεγάζονται σε εντελώς ακατάλληλες αίθουσες. Οι χώροι για αθλητικές δραστηριότητες των κατοίκων είναι ελάχιστοι. Οι αθλητικές εγκαταστάσεις που υπάρχουν βρίσκονται έξω από τον οικιστικό ιστό στα άκρα του Δήμου και δεν καλύπτουν τις ανάγκες των κατοίκων, εφ όσον πρόκειται κυρίως για γήπεδα επαγγελματικών σωματείων, είτε για προπονητήρια. Η υπό μελέτη περιοχή αποτελεί ξεχωριστή ενότητα στο πολεοδομικό συγκρότηµα του ήµου της Νίκαιας. Χωροθετείται στο δυτικό άκρο του ήµου. Αυτή η πολεοδομική ενότητα/γειτονιά καταλαμβάνει την έκταση που οριοθετείται από τη µια πλευρά από το λόφο Σελεπίτσαρι, από την άλλη από τα όρια του ήµου Κερατσινίου και του ήµου Πειραιά και τέλος από την οδό 28ηςΟκτωβρίου και την Πλατεία 25ηςΜαρτίου (Χαλκηδόνας). Περιλαμβάνει τους βασικότερους πνεύμονες πρασίνου στην περιοχή, αφού μέσα στα όρια της βρίσκεται το άσος της εξαµενής και ο Λόφος του Βώκου. Έντονη πληθυσμιακή αύξηση της γειτονιάς παρατηρήθηκε την τελευταία δεκαετία λόγω της αυξημένης οικοδομικής δραστηριότητας. Ο υψηλός συντελεστής δόµησης (2,8) οδήγησε στο ριζικό μετασχηματισμό της γειτονιάς. Στη θέση των μονοκατοικιών ξεφυτρώνουν οκταόροφες πολυκατοικίες. Τα βελτιωμένα οικιστικά πρότυπα είναι απαραίτητο στοιχείο των αλλαγών στους κύκλους ζωής και αντιπροσωπεύουν τη βασική παράµετρο της κοινωνικής καταξίωσης των παλιών κατοίκων της πόλης. Η έντονη κοινωνική συνοχή των οικιστών δικαιολογεί την προτίμηση των νεότερων γενεών να εγκατασταθούν στην πόλη που γεννήθηκαν. Σήµερα, η περιοχή παρουσιάζει σηµαντικές ελλείψεις σε κοινωφελείς και κοινόχρηστους χώρους και απαιτείται άµεση αύξηση των εκπαιδευτικών και αθλητικών εγκαταστάσεων. Το υφιστάμενο αρτηριακό δίκτυο παρουσιάζει έντονα ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 14

15 προβλήματα. Μεγάλος κυκλοφοριακός φόρτος, κακές συνθήκες στάθμευσης, κακή εξυπηρέτηση από δηµόσιες συγκοινωνίες. (Χατζοπούλου - Τζίκα, et al, 2012) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ 2.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΈΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Οι αρχές που χρησιμοποιούσαν οι παλαιότεροι, στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική, σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες, μπορούν να ενσωματωθούν στις αυριανές κατασκευές, και να διαμορφώσουν ένα ευχάριστο περιβάλλον διαβίωσης για το σύγχρονο άνθρωπο. Η εφαρμογή των αρχών δόμησης του παρελθόντος σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες και τα σύγχρονα υλικά, διαμορφώνουν αυτό που σήμερα ονομάζουμε, βιοκλιματικό σχεδιασμό. 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, χωρίς όμως να διαταράσσονται οι συνθήκες θερμικής άνεσης των χρηστών. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική επανέρχεται στο προσκήνιο, καθώς οι στόχοι της Ευρωπαϊκής Ένωσης για περιορισμό των ενεργειακών καταναλώσεων και βελτίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτιρίων οδηγούν στην αναζήτηση τεχνικών δόμησης, οι οποίες θα εξασφαλίζουν συνθήκες θερμικής άνεσης στο εσωτερικό των κτιρίων, καλύπτοντας κατά το δυνατόν τις ενεργειακές τους ανάγκες από φυσικές πηγές ενέργειας. Θα επιτυγχάνουν έτσι μείωση των παραγόμενων σήμερα αέριων ρύπων που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και ταυτόχρονα θα εντάσσουν με πιο αρμονικό τρόπο το δομημένο στο φυσικό περιβάλλον. Με την έννοια της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής ή αλλιώς του βιοκλιματικού σχεδιασμού ορίζεται ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός 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, που αφενός να περιορίζει τις επιπτώσεις από την επίδρασή τους στο κέλυφος του κτιρίου και αφετέρου να τα αξιοποιεί στην επίτευξη συνθηκών θερμικής άνεσης και υγιεινής διαβίωσης στο εσωτερικό του. Στη βάση αυτή, η βιοκλιματική αρχιτεκτονική διασφαλίζει: Καθαρότερο περιβάλλον, μειώνοντας τους παραγόμενους ρύπους από την κατανάλωση καυσίμων και ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 15

16 Εξοικονόμηση ενέργειας, περιορίζοντας τις απαιτήσεις κατανάλωσης από τις συμβατικές πηγές ενέργειας και ταυτόχρονα απεξάρτηση απ αυτές. Ουσιαστικά, επιδιώκεται στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό η δέσμευση φυσικής ενέργειας που παράγεται από ήπιες και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, που θεωρούνται πρακτικά ανεξάντλητες. Τέτοιες πηγές αποτελούν, για παράδειγμα, ο ήλιος και ο άνεμος. Η δέσμευση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη χειμερινή περίοδο και η μετατροπή της σε θερμότητα που θα συνεισφέρει στη θέρμανση του κτιρίου, όπως και η αξιοποίηση του ανέμου κατά τη θερινή περίοδο που θα συμβάλλει στο δροσισμό των χώρων του, παίζουν σημαντικό ρόλο στη βιοκλιματική αρχιτεκτονική. Από την άλλη πλευρά όμως εξίσου σημαντική είναι και η προστασία του κτιρίου από την υπερθέρμανση το καλοκαίρι και από τους ισχυρούς ανέμους το χειμώνα. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική εφαρμόζεται με περισσότερες ελευθερίες στην ύπαιθρο και στα προάστια των πόλεων και με πολύ λιγότερες μέσα στα πυκνοδομημένα αστικά κέντρα. Αυτό συμβαίνει διότι στην ύπαιθρο κυρίαρχο ρόλο διαδραματίζουν το υψόμετρο της περιοχής, τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά και το φυσικό περιβάλλον, με κυρίαρχη την παρουσία ή την απουσία της βλάστησης. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική, ωστόσο, δίνει τη δυνατότητα να εφαρμοσθούν - πάντοτε στο βαθμό του εφικτού - έστω, και κάποιες μόνο από τις βασικές της αρχές ακόμη και στα αστικά κέντρα. Αποτελεί και αυτό συνεισφορά στην προστασία και στο σεβασμό του περιβάλλοντος και συμβολή στη στρατηγική για βελτίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτιρίων με την εξοικονόμηση ενέργειας και τον περιορισμό των παραγόμενων αέριων ρύπων. Το γεωγραφικό ανάγλυφο της περιοχής, η χωροθέτηση και ο προσανατολισμός του κτιρίου στο οικόπεδο είναι μερικές από τις παραμέτρους που παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση του όγκου και του σχήματός του, στη θέση και στο μέγεθος των ανοιγμάτων, στη διαρρύθμιση των εσωτερικών χώρων. Ο ήλιος, ο αέρας, η βροχή, η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία ενός τόπου είναι παράγοντες που δρουν αποφασιστικά στο βιοκλιματικό σχεδιασμό ενός κτιρίου. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική με τον κατάλληλο σχεδιασμό του κτιρίου αξιοποιεί τις ενεργητικές πλευρές αυτών των κλιματικών παραγόντων και αποξενώνει τις δυσμενείς. Προσπαθεί επομένως να εντάξει το κτίριο στο φυσικό περιβάλλον και να διαμορφώσει ελκυστικό και ευχάριστο περιβάλλον για τους χρήστες, λαμβάνοντας ταυτόχρονα υπόψη: ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 16

17 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. Οι παράμετροι αυτές διαμορφώνουν τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά του κτιρίου, όπως: Tον όγκο και το σχήμα του, Tη μορφή των όψεών του ή την ένταξη κατάλληλων συστημάτων αξιοποίησης των τοπικών κλιματικών χαρακτηριστικών (π.χ. μέγεθος ανοιγμάτων, ενσωμάτωση τοίχων θερμικής αποθήκευσης, ένταξη χώρων συσσώρευσης ή ανάσχεσης θερμότητας κτλ.), Tη λειτουργική διαρρύθμιση των εσωτερικών χώρων. Οι περισσότεροι αρχιτέκτονες, δεν ενστερνίζονται απόλυτα τον βιοκλιματικό σχεδιασμό στα κτίρια. Οι πρώτες προσπάθειες εφαρμογής του, έγιναν από άλλους επιστήμονες όπως, φυσικούς ή μηχανικούς και το αποτέλεσμα δεν ήταν πάντα αρχιτεκτονικά αποδεκτό. Σήμερα όμως όλο και περισσότεροι αρχιτέκτονες εντάσσουν στοιχεία του βιοκλιματικού σχεδιασμού στις αρχιτεκτονικές τους κατασκευές. (Αραβαντινός Δ., 2009) 2.2. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Βασικά στοιχεία του βιοκλιματικού σχεδιασμού κτιρίων αποτελούν τα παθητικά και ενεργητικά συστήματα, τα οποία αποτελούν σημαντικές μεθόδους εξοικονόμησης ενέργειας. Τα παθητικά συστήματα αποτελούν δομικά στοιχεία ενός κτιρίου. Λειτουργούν χωρίς μηχανολογικά εξαρτήματα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και με φυσικό τρόπο θερμαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτίρια. Χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: Παθητικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης, Παθητικά συστήματα και τεχνικές φυσικού δροσισμού, Συστήματα και τεχνικές φυσικού φωτισμού. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 17

18 Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός ενός κτιρίου συνεπάγεται τη συνύπαρξη και συνδυασμένη λειτουργία όλων των παραπάνω συστημάτων, ώστε να συνδυάζουν θερμικά και οπτικά οφέλη καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Εκτός από τα παθητικά συστήματα, μια πολύ σημαντική μέθοδο εξοικονόμησης ενέργειας σε ένα βιοκλιματικό κτίριο αποτελούν και τα ενεργητικά συστήματα, που χρησιμοποιούν μηχανικά μέσα για τη θέρμανση ή το δροσισμό κτιρίων, αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια ή τις φυσικές δεξαμενές ψύξης. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι ηλιακοί συλλέκτες θέρμανσης ή παροχής ζεστού νερού χρήσης, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία κλπ. Τέλος, οι αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τις κλιματικές αλλαγές επέβαλαν την εφαρμογή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε.) στον κτιριακό τομέα. Οι τεχνολογίες αυτές είναι τα φωτοβολταϊκά συστήματα με έμφαση στην ενσωμάτωσή τους στα κτίρια, ο ηλιακός κλιματισμός με ενεργητικά συστήματα, η ενεργειακή αξιοποίηση βιομάζας και η γεωθερμία. Η εγκατάσταση όλων των παραπάνω συστημάτων αυξάνει ελαφρά το συνολικό κόστος κατασκευής του κτιρίου, το οποίο όμως αποσβένεται από την περιορισμένη χρήση μονάδων συμβατικής θέρμανσης και κλιματιστικών μονάδων. (Αραβαντινός Δ., 2009) 2.3. ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Το πρώτο σύνολο μέτρων σχετικών με την εξοικονόμηση ενέργειας αφορά στη μείωση ενεργειακής ζήτησης με τη χρήση παθητικών και βιοκλιματικών σχεδιαστικών μέτρων. Τα μέτρα αυτά αναφέρονται στη γεωμετρία και στο κέλυφος του κτιρίου και αποβλέπουν στην εκμετάλλευση των τοπικών περιβαλλοντικών και κλιματικών συνθηκών, με κύριο γνώμονα την εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά και την παροχή θερμικής και οπτικής άνεσης. Τα παθητικά συστήματα λειτουργούν χωρίς χρήση ενέργειας ή μηχανολογικό εξοπλισμό και, όπως προαναφέρθηκε, χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: παθητικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης, παθητικά συστήματα φυσικού δροσισμού και συστήματα φυσικού αερισμού. Η εφαρμογή των συστημάτων αυτών είναι πρωτεύουσας σημασίας, αφού ο μετέπειτα σχεδιασμός των μηχανολογικών συστημάτων θέρμανσης, ψύξης και αερισμού θα στηριχτεί στα μειωμένα θερμικά και ψυκτικά φορτία. Αποφεύγεται έτσι η υπερδιαστασιολόγηση των μηχανολογικών συστημάτων και η ανώφελη ενεργειακή κατανάλωση. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 18

19 Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το κέλυφος ενός κτιρίου έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής (>60 χρόνια) από ότι οι ηλεκτρομηχανολογικές του εγκαταστάσεις (20-25 χρόνια) και επομένως είναι στις περισσότερες περιπτώσεις δυσκολότερη και μη προσοδοφόρα η εφαρμογή των παθητικών μέτρων στα μετέπειτα στάδια της ζωής ενός κτιρίου. Η ενεργειακή ζήτηση μετά την εφαρμογή παθητικών μέτρων θα είναι αυτή που θα αποτελέσει το ενεργειακό φορτίο της κατασκευής που καλούνται να καλύψουν τα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα θέρμανσης, αερισμού, δροσισμού και φωτισμού. Η προτεραιότητα που θα δοθεί στις επιμέρους τεχνικές εξοικονόμησης εξαρτάται κατά κύριο λόγο από την τυπολογία του κτιρίου και τις λειτουργικές ανάγκες που καλείται να καλύψει, καθώς και από τα οικονομικά οφέλη που θα επιφέρουν τα διάφορα μέτρα. Η απόδοση ενέργειας στις προδιαγραφές και στο σχεδιασμό αυτών των συστημάτων θα επιφέρει πρόσθετη μείωση κατανάλωσης ενέργειας και εκπομπών. Όσον αφορά στα συστήματα θέρμανσης, θα πρέπει να είναι υψηλής απόδοσης και σε κτίρια με μεγάλη ενεργειακή ζήτηση να παρέχονται συστήματα με αυτονομία που επιτρέπουν την προσαρμογή παραγόμενης ισχύος με βάση τη ζήτηση. Για τα συστήματα αερισμού και δροσισμού αναφέρεται ενδεικτικά η χρήση συστημάτων ανάκτησης θερμότητας ή ψύξης, η εκμετάλλευση της εξωτερικής θερμοκρασίας σε συστήματα δροσισμού (free cooling) οπουδήποτε οι συνθήκες το επιτρέπουν, η προτίμηση μεικτών συστημάτων αερισμού και η παροχή εκτεταμένων ζωνών αυτονομίας και μηχανισμών ελέγχου λειτουργίας από τους χρήστες. Τέλος, στο φωτισμό η χρήση αισθητήρων φυσικού φωτισμού συνδεδεμένων με το σύστημα τοπικού ελέγχου και η επιλογή λαμπτήρων υψηλής απόδοσης είναι μερικά από τα διαθέσιμα μέτρα. Η εφαρμογή των παθητικών συστημάτων είναι πρωτεύουσας σημασίας, αφού ο μετέπειτα σχεδιασμός των μηχανολογικών συστημάτων θέρμανσης, ψύξης και αερισμού στηρίζεται στα μειωμένα θερμικά και ψυκτικά φορτία. (Αραβαντινός Δ., 2009) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 19

20 2.4. ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Εικόνα 1: Αρχές Βιοκλιματικού Σχεδιασμού Προσανατολισμός - σκίαση - δεντροφύτευση Κατά το σχεδιασμό της κατοικίας και για τη μέγιστη αξιοποίηση των ηλιακών κερδών, θα πρέπει, όταν είναι εφικτό, η κύρια όψη καθώς και τα μεγαλύτερα ανοίγματα (1) της κατοικίας, να είναι προσανατολισμένα προς το νότο. Αντιθέτως στις Βορινές πλευρές των κτιρίων θα πρέπει να έχουμε συμπαγείς τοίχους (2) με μικρά ανοίγματα. Όλοι οι τοίχοι του κτιρίου θα πρέπει να έχουν μεγάλο όγκο και να είναι από συμπαγή υλικά (3) ώστε να έχουν μεγάλη θερμική αδράνεια και να γίνεται σωστή εκμετάλλευση της θερμικής μάζας του κτιρίου για εξισορρόπηση των θερμοκρασιακών μεταβολών Επιπλέον επιθυμητή είναι η εκμετάλλευση της θερμικής αδρά νειας του εδάφους (4) τόσο σχεδιάζοντας υπόσκαφα κτίρια, όσο και κτίρια που βρίσκονται σε εδάφη με μεγάλη κλίση. Τα ανοίγματα του κτιρίου θα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να προσφέρουν διαμπερή αερισμό (1),(2) Περιβάλλουσα βλάστηση (5) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ηλιοπροστασία, σκιασμό αλλά και προστασία από τους ανέμους, βελτιώνοντας παράλληλα το μικροκλίμα γύρω από την κατοικία. Η Νότια πλευρά του κτιρίου χρησιμοποιείται για παθητική ηλιακή θέρμανση ενώ η Βόρεια για ανάσχεση της θερμότητας και προστασία από τους ψυχρούς ανέμους. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) Παθητική ηλιακή θέρμανση Προκειμένου να λειτουργεί το κτίριο ως φυσικός ηλιακός συλλέκτης το χειμώνα, θα πρέπει να έχει τον κατάλληλο προσανατολισμό, το κατάλληλο σχήμα, μεγέθη ανοιγμάτων συναρτήσει του προσανατολισμού και λειτουργική διάρθρωση των εσωτερικών χώρων. Τα βασικά στοιχεία του πετυχημένου βιοκλιματικού σχεδιασμού όσον αφορά την παθητική ηλιακή θέρμανση είναι: ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 20

21 Η διοχέτευση του ηλιακού κέρδος όπως, όπου και όποτε το επιθυμούμε με τη χρήση κατάλληλων διατάξεων. Η αποθήκευση ταυτόχρονα του ηλιακού κέρδους με σκοπό να το χρησιμοποιήσουμε τις νυχτερινές ώρες. Η νυκτερινή απόδοση του ηλιακού κέρδους της ημέρας στον εσωτερικό χώρο και ταυτόχρονα η διατήρηση του χωρίς απώλειες. Τις χειμερινές ημέρες, ο ήλιος ακτινοβολεί μέσα στο κτίριο, και η ηλιακή ενέργεια αποθηκεύεται ως θερμότητα στη θερμική μάζα του κτιρίου. Η θερμότητα αυτή επανεκπέμπεται τη νύχτα στο χώρο διαβίωσης, θερμαίνοντας τον. Η Θερμική μάζα, την οποία αποτελούν οι τοίχοι του κτιρίου, η στέγη και το πάτωμα. αποδίδει καλύτερά όταν είναι συμπαγής, έχει μεγάλο πάχος και είναι εξωτερικά μονωμένη. Η μετάδοση της θερμότητας από τη θερμική μάζα στο εσωτερικό της κατοικίας γίνεται με τρεις τρόπους. α) Με συναγωγή, από τις εξωτερικές επιφάνειες των τοίχων στις εσωτερικές, και από εκεί στα αντικείμενα ή τους κατοίκους που έρχονται σε επαφή με αυτές. β) Με μεταφορά καθώς ο εσωτερικός αέρας της κατοικίας που γειτνιάζει με το θερμό τοίχο θερμαίνεται κι εκείνος, ανέρχεται και κυκλοφορεί θερμαίνοντας το χώρο και τους κατοίκους γ) Με ακτινοβολία από τις εσωτερικές επιφάνειες των τοίχων και της στέγης που ακτινοβολούν τη θερμότητα κατευθείαν στα αντικείμενα και τους κατοίκους. Τα καταλληλότερα υλικά για την αποθήκευση της θερμότητας στη θερμική μάζα του κτιρίου είναι το σκυρόδεμα, τα τούβλα, τα κεραμικά, το νερό και άλλα υγρά, καθώς και συνδυασμός αυτών. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 21

22 Εικόνα 2: Φωτισμός κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας Ηλιακή γεωμετρία Για να κατανοηθεί η επίδραση του ηλίου στο σχεδιασμό ενός κτιρίου θα πρέπει να είναι γνωστή η θέση του, δηλαδή το ύψος του στον ουρανό και η κατεύθυνση του ανά ημέρα και ανά εποχή. Η Ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται ένα κτίριο εξαρτάται από την ώρα της ημέρας, την ημέρα του χρόνου και το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Στο Βόρειο ημισφαίριο, οι Νότιες όψεις δέχονται την περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία ενώ το αντίθετο συμβαίνει στο Νότιο ημισφαίριο. Όσο αυξάνει το γεωγραφικό πλάτος ενός τόπου στο Βόρειο ημισφαίριο, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια της ημέρας το καλοκαίρι και αντίστοιχα τόσο μικρότερη το χειμώνα. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 22

23 Από την ηλιακή ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ήλιο, το 46% είναι το ορατό φως, και το 49% είναι υπέρυθρη ακτινοβολία, αυτό δηλαδή που εμείς αισθανόμαστε ως θερμότητα. Το 35% της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται από τα σύννεφα και την ατμοσφαιρική σκόνη προς το διάστημα, ενώ το υπόλοιπο φθάνει στη γη ως άμεση και διάχυτη ακτινοβολία. Η άμεση ακτινοβολία είναι αυτή που εκμεταλλευόμαστε για τα άμεσα και έμμεσα ηλιακά κέρδη στις εφαρμογές βιοκλιματικών συστημάτων στις κατοικίες. Η γνώση της ηλιακής γεωμετρίας ενός τόπου είναι απαραίτητο εργαλείο για τον αρχιτέκτονα που σχεδιάζει με βάσει τις βιοκλιματικές αρχές, προκειμένου να μελετήσει και να σχεδιάσει αποτελεσματικά τόσο τον προσανατολισμό του κτιρίου όσο και τις διαστάσεις των ανοιγμάτων των όψεων και τα στέγαστρα τους. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) Εικόνα 3:Ηλιακή γεωμετρία ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 23

24 Εικόνα 4: Κάτοψη, τομή και αξονομετρική απεικόνιση της ηλιακής τροχιάς στο Βόρειο ημισφαίριο, κατά τη διάρκεια της ημέρας και του έτους Διατάξεις παθητικής ηλιακής θέρμανσης Εικόνα 5: Έμμεσος - άμεσος φωτισμός Οι διατάξεις που χρησιμοποιούμε για τη συλλογή της ηλιακής ενέργειας σε εφαρμογές παθητικής ηλιακής θέρμανσης κατηγοριοποιούνται ανάλογα με το που προσπίπτει και αποθηκεύεται το ηλιακό κέρδος στα κτίρια, και χωρίζονται σε διατάξεις άμεσου, έμμεσου και απομονωμένου κέρδους. Στις διατάξεις Άμεσου κέρδους, οι ηλιακές ακτίνες εισέρχονται απευθείας μέσα στο κτίριο, απορροφώνται από τη θερμική μάζα και αποδίδονται στο χώρο διαβίωσης ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 24

25 Στις διατάξεις Έμμεσου κέρδους, οι ηλιακές ακτίνες προσπίπτουν στην περίμετρο του κτιρίου που αποτελεί τη θερμική μάζα, και στη συνέχεια μεταδίδονται μέσα στο χώρο διαβίωσης (τοίχος μάζας/trombe κλπ) Στις διατάξεις Απομονωμένου κέρδους, οι ηλιακές ακτίνες προσπίπτουν σε χώρο που είναι προσαρτημένος στο κτίριο και η θερμότητα μεταφέρεται μέσα στο χώρο διαβίωσης (θερμοκήπιο, θερμοσιφωνικό πανέλο κλπ) (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) Διατάξεις άμεσου κέρδους Οι διατάξεις άμεσου κέρδους αποτελούν το πιο απλό σύστημα παθητικής ηλιακής θέρμανσης. Απαιτείται απλώς ένα καλά μονωμένο κτίριο το οποίο έχει μεγάλη νότια επιφάνεια καλυμμένη με μεγάλο υαλοστάσιο. Η διαφορά του με ένα συμβατικό κτίριο, είναι ότι μπορεί να αποθηκεύσει τη θερμότητα που συλλέγει. Το χειμώνα που ο ήλιος έχει μικρή γωνία οι ακτίνες του εισέρχονται στο κτίριο και θερμαίνουν τον εσωτερικό χώρο, ενώ το καλοκαίρι που ο ήλιος έχει ψηλότερη τροχιά, ένα στέγαστρο ελαττώνει την είσοδο τους στο κτίριο και επιπλέον ένα προστέγασμα τις εμποδίζει. Οι διατάξεις άμεσου κέρδους απαιτούν την ύπαρξη μεγάλης νότιας επιφάνειας με τζάμι και την ύπαρξη χώρου διαβίωσης πίσω από αυτό. Η θερμική μάζα βρίσκεται στην οροφή, στο δάπεδο και τους τοίχους, που πρέπει να είναι μονωμένοι για να προστατεύονται από τις εξωτερικές κλιματικές συνθήκες και για να αποφεύγεται η απώλεια της θερμότητας τη νύκτα. Το τζάμι θα πρέπει να είναι επίσης καλά μονωμένο για ελαχιστοποίηση των απωλειών. Κατακόρυφες γυάλινες επιφάνειες είναι προτιμότερες από κεκλιμένες γιατί δέχονται τον ήλιο το χειμώνα ενώ προστατεύονται εύκολα το καλοκαίρι. Το μέγεθος των ανοιγμάτων σχετίζεται με την επιφάνεια του κτιρίου και το κλίμα της περιοχής και η θέση τους σχετίζεται με το βάθος του χώρου. Άλλες μορφές ανοιγμάτων που προσφέρουν άμεσο κέρδος είναι ο φεγγίτης και το άνοιγμα στη στέγη. Σημαντική είναι η σωστή χρήση του συστήματος τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας αλλά και της νύκτας σε όλη τη διάρκεια του έτους. Το χειμώνα θα πρέπει να είναι ανοικτά τα παντζούρια και το καλοκαίρι να κλείνουν οι διατάξεις σκίασης. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 25

26 Εικόνα 6: Θερμαινόμενες επιφάνειες εσωτερικά του κτιρίου Εικόνα 7: Ηλιακό φως κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και του χειμώνα Πλεονεκτήματα Οι διατάξεις άμεσου κέρδους αποτελούν το απλούστερο από όλα τα παθητικά συστήματα. Η όψη τους είναι συμβατή με την αισθητική του χρήστη καθώς αποτελούνται απλώς από μεγάλα ανοίγματα με τζάμι, παρόμοια με αυτά που υπάρχουν στις συμβατικές κατασκευές. Έτσι κατασκευάζονται εύκολα και γρήγορα. ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 26

27 Επιπλέον αποτελούν το φθηνότερο από τα συστήματα καθώς το τζάμι είναι φθηνό δομικό υλικό και ετοιμοπαράδοτο. Οι μεγάλες επιφάνειες των υαλοστασίων παρέχουν υψηλές στάθμες φυσικού φωτισμού και οπτικής επαφής με το περιβάλλον. Μειονεκτήματα Οι μεγάλες υάλινες επιφάνειες δημιουργούν θάμβωση την ημέρα, απώλεια ιδιωτικότητας τη νύχτα και απώλειες θερμότητας όταν δεν υπάρχει ή δεν χρησιμοποιείται σωστά η νυκτερινή θερμομόνωση. Η υπεριώδης ακτινοβολία που διαπερνάει τα τζάμια αλλοιώνει τα υφάσματα και τις φωτογραφίες μέσα στο χώρο. Στις διατάξεις άμεσου κέρδους με μεγάλες υάλινες επιφάνειες παρατηρούνται ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Όσο μεγαλύτερη η επιφάνεια που καλύπτεται από τζάμι, τόσο μεγαλύτερη θερμική μάζα απαιτείται για την προσαρμογή στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) Εικόνα 8: Παράδειγμα πρόσοψης με υαλοστάσια Σκιασμός κτιρίου Απαραίτητος είναι ο περιορισμός του ηλίου προτού φτάσει στο κτίριο και ιδιαίτερα στα υαλοστάσια αλλά και στις αδιαφανείς επιφάνειες. Ο σκιασμός του κτιρίου μπορεί να επιτευχθεί με την τοποθέτηση φυλλοβόλων δέντρων και ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 27

28 βλάστησης σε κατάλληλες θέσεις, έτσι ώστε να διακόπτεται ο ηλιασμός του κτιρίου τους καλοκαιρινούς μήνες. Για την ηλιοπροστασία των ανοιγμάτων, η επιλογή των διατάξεων σκίασης, εξαρτάται από τον προσανατολισμό της όψης, τη μορφή των ανοιγμάτων και την μορφολογία του κτιρίου. Τα συστήματα σκίασης θα πρέπει να παρέχουν καλή ηλιακή προστασία το καλοκαίρι, να μην περιορίζουν τα ηλιακά κέρδη το χειμώνα, και να μην εμποδίζουν το φυσικό φωτισμό και το φυσικό αερισμό. Μπορεί να είναι σταθερά ή κινητά, εξωτερικά ή εσωτερικά, ή μεταξύ των τζαμιών. Σαφώς αποδοτικότερος είναι ο εξωτερικός σκιασμός, καθώς έτσι εμποδίζονται η ηλιακές ακτίνες να εισέλθουν μέσα στο κτίριο, σε αντίθεση με τον εσωτερικό σκιασμό κατά τον οποίον ηλιακές ακτίνες έχουν ήδη διέλθει από το τζάμι και ένα τμήμα της θερμικής ακτινοβολίας εγκλωβίζεται μεταξύ τζαμιού και διατάξεων σκίασης. (Ανεμοδουρά Ν. & Χριστακοπούλου Ρ., 2008) Εικόνα 9: Σκίαση με δέντρα. Η ερριμμένη σκιά συνάρτηση του ύψους του δέντρου Δημιουργία προθαλάμου ανάσχεσης της ροής θερμότητας Είναι σύνηθες σε ένα κοινωφελές κτίριο, η κύρια είσοδος του να παραμένει ανοιχτή χειμώνα - καλοκαίρι καθ όλη τη διάρκεια της λειτουργίας της υπηρεσίας. Έτσι, λόγω των συνεχών εναλλαγών αέρα, υπάρχει μεγάλη απώλεια θερμότητας στον ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 28

29 εσωτερικό χώρο. Το πρόβλημα αυτό μπορεί να λυθεί με τη δημιουργία ενός προθαλάμου μήκους 4 τουλάχιστον μέτρων (εφόσον βέβαια το επιτρέπει η αρχιτεκτονική του κτιρίου) με δύο πόρτες που η μία κλείνει πριν ανοίξει η άλλη. Ανάλογα με την αρχιτεκτονική του κτιρίου και τις δυνατότητες του χώρου, ο προθάλαμος μπορεί να κατασκευαστεί από: Τοιχοποιία Προκατασκευασμένα στοιχεία Ελαφρά πετάσματα Γυαλί Σε περιπτώσεις που ο χώρος δεν επιτρέπει τη δημιουργία προθαλάμου, η λύση μιας περιστρεφόμενης πόρτας, αν και λιγότερο αποτελεσματική, μπορεί να βελτιώσει κάπως την κατάσταση. (Πριμικήρη Ε. & Ψωμάς Στ., 2008) Φυσικός δροσισμός Ο πιο απλός και αποδοτικός τρόπος να διατηρήσει κανείς το χώρο του δροσερό, είναι να εμποδίσει τη θερμότητα να μπει και να αποθηκευτεί στους εσωτερικούς χώρους. Η θερμότητα προέρχεται πρωτίστως από την ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει πάνω στους τοίχους και τα ανοίγματα και δευτερευόντως από διάφορες άλλες εσωτερικές πηγές (π.χ. φωτισμός, ηλεκτρικές συσκευές, κ.λπ.). Μπορεί λοιπόν να αποφύγει κανείς τη συσσώρευση της θερμότητας στο χώρο του, και κατά συνέπεια την αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας, με τέσσερις διακριτούς τρόπους: 1. Ανακλώντας την προσπίπτουσα ακτινοβολία 2. Εμποδίζοντας την είσοδο θερμικής ακτινοβολίας 3. Απομακρύνοντας την ήδη συσσωρευμένη θερμότητα 4. Περιορίζοντας τις εσωτερικές πηγές θερμότητας μέσα στο κτίριο 5. Ανακλώντας την προσπίπτουσα ακτινοβολία Οι μουντοί σκουρόχρωμοι εξωτερικοί τοίχοι απορροφούν το 70-90% της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας, με συνέπεια την αποθήκευση θερμότητας η οποία τελικά μεταδίδεται στο εσωτερικό του κτιρίου σας. Αντίθετα, οι ανοιχτόχρωμοι τοίχοι ανακλούν μεγαλύτερο ποσοστό της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, μειώνοντας την μετάδοση θερμότητας μέσω των επιφανειών στους εσωτερικούς χώρους. Η θερμοκρασία μιας επιφάνειας με σκούρο χρώμα μπορεί να φτάσει μέχρι και 27 ο C υψηλότερα από μια ανοικτού χρώματος επιφάνεια. Άλλη μια σημαντική οδός για την ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 29

30 απορρόφηση και τη μετάδοση της θερμότητας είναι η οροφή. Και πάλι, μια ανοιχτόχρωμη οροφή (ή και μια οροφή μονωμένη με ανακλαστική μεμβράνη ή ακόμη καλύτερα μία «πράσινη» φυτεμένη στέγη) βοηθά να κρατηθεί ο χώρος πιο δροσερός. (Πριμικήρη Ε. & Ψωμάς Στ., 2008) Εμποδίζοντας την είσοδο θερμικής ακτινοβολίας Υπάρχουν δύο άριστοι τρόποι για να εμποδίσουμε τη θερμότητα να μπει στο χώρο το καλοκαίρι. Οι τρόποι αυτοί είναι η θερμομόνωση και η σκίαση. Τις δυνατότητες βελτίωσης της θερμικής προστασίας του κελύφους τις εξετάσαμε προηγουμένως. Ο εξωτερικός σκιασμός είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος περιορισμού της εισόδου της ηλιακής ακτινοβολίας και κατ επέκταση της θερμότητας, στους εσωτερικούς χώρους. Προτεραιότητα δίνεται στον σκιασμό των διαφανών και μετά των αδιαφανών επιφανειών. Η σκίαση μπορεί να βοηθήσει να μειωθεί η θερμοκρασία έως και κατά 11 βαθμούς. Η σκίαση μπορεί να γίνει είτε με την κατάλληλη φύτευση δέντρων και φυτών, είτε με κατάλληλα σκίαστρα τα οποία παρέχονται σε μεγάλη ποικιλία και εύρος τιμών. Τα σκίαστρα αυτά μπορεί να είναι από απλές τέντες έως ειδικά σχεδιασμένα μεταλλικά σκίαστρα που επιτυγχάνουν άριστα αποτελέσματα. Προσαρμόζονται ανάλογα με τον προσανατολισμό, δηλαδή οριζόντια σκίαστρα για τα νότια ανοίγματα και κατακόρυφα για τα ανατολικά και τα δυτικά. Η σωστή χρήση των δέντρων για σκίαση μπορεί να μειώσει τα έξοδα για κλιματισμό κατά 15-50%. Ακόμη κι αν κάποιο δέντρο σκιάζει απλώς την εξωτερική μονάδα ενός κλιματιστικού, αυτό μπορεί να σημαίνει μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας κατά 10%, λόγω της βελτιωμένης απόδοσης λειτουργίας της μονάδας. Προτιμώνται τα φυλλοβόλα δέντρα που εμποδίζουν την ηλιακή ακτινοβολία να φτάσει στο κτίριο το καλοκαίρι, όχι όμως και το χειμώνα που τη χρειάζεστε. Τα δέντρα θα πρέπει να σκιάζουν την ανατολική, δυτική και νότια πλευρά του κτιρίου, ώστε να εμποδίζουν τις ακτίνες του ήλιου αργά το πρωί, το μεσημέρι και το απόγευμα αντιστοίχως. Τις ζεστές καλοκαιρινές μέρες, ένα δέντρο που σκιάζει το σπίτι αντιστοιχεί με 5 κλιματιστικά που λειτουργούν για 20 ώρες. Τρία δέντρα κατάλληλα φυτεμένα μπορούν να μειώσουν την ενέργεια για δροσισμό έως και κατά 50%. (Πριμικήρη Ε. & Ψωμάς Στ., 2008) ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 30

31 Περιορίζοντας τις εσωτερικές πηγές θερμότητας μέσα στο κτίριο Ο φωτισμός, αλλά και η χρήση ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών μπορούν να ανεβάσουν αισθητά τη θερμοκρασία μέσα στο χώρο και αυτό είναι ιδιαίτερα ανεπιθύμητο τις ζεστές μέρες του καλοκαιριού. Το πρόβλημα μετριάζεται αν χρησιμοποιούνται λαμπτήρες και συσκευές που εξοικονομούν ενέργεια. Ένας κλασικός λαμπτήρας πυρακτώσεως, για παράδειγμα, μετατρέπει το 80% περίπου της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα την οποία ακτινοβολεί στο χώρο ζεσταίνοντας τον άσκοπα. Χρησιμοποιώντας τους νέους ενεργειακούς λαμπτήρες (π.χ. συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού) οι οποίοι έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και χαμηλότερη ενεργειακή κατανάλωση (περίπου 10 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και καταναλώνουν μόνο το 20% της αντίστοιχης ηλεκτρικής ενέργειας των κοινών λαμπτήρων πυρακτώσεως) ενώ αποφεύγεται η επιπλέον θερμότητα. (Πριμικήρη Ε. & Ψωμάς Στ., 2008) Βελτίωση του φυσικού φωτισμού Ο φυσικός φωτισμός στοχεύει στην επίτευξη οπτικής άνεσης μέσα στα κτίρια, αλλά και στη γενικότερη βελτίωση των συνθηκών διαβίωσης μέσα στους χώρους, συνδυάζοντας φως, θέα, δυνατότητα αερισμού, αξιοποίηση και ρύθμιση της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας. Ιδιαίτερη σημασία κατά το σχεδιασμό των συστημάτων φυσικού φωτισμού έχει η κατά το δυνατόν μεγαλύτερη κάλυψη των απαιτήσεων σε φωτισμό από το φυσικό φως, ανάλογα με τη χρήση του κτιρίου και την εργασία που επιτελείται μέσα στους χώρους με στόχο την εξασφάλιση οπτικής άνεσης θα πρέπει, μέσω των κατάλληλων συστημάτων και τεχνικών, να εξασφαλίζεται στους εσωτερικούς λειτουργικούς χώρους επαρκής ποσότητα (στάθμη φωτισμού), αλλά και ομαλή κατανομή, ώστε να αποφεύγονται έντονες διαφοροποιήσεις της στάθμης, οι οποίες προκαλούν φαινόμενο θάμβωσης. Τόσο η επάρκεια όσο και η κατανομή του φωτισμού εξαρτώνται από τα γεωμετρικά στοιχεία του χώρου και των ανοιγμάτων, αλλά και από τα φωτομετρικά χαρακτηριστικά των αδιαφανών επιφανειών (χρώμα - υφή) και των υαλοπινάκων (φωτοδιαπερατότητα - ανακλαστικότητα). Τα συστήματα βελτιστοποίησης του φυσικού φωτισμού περιλαμβάνουν: ανοίγματα στην κατακόρυφη τοιχοποιία, ανοίγματα οροφής, αίθρια, φωταγωγούς. Ο δείκτης DF δείχνει τα ποσοστιαία επίπεδα φυσικού φωτισμού μέσα ΚΑΡΟΥΣΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ 31