Απλές αρχιτεκτονικές τεχνικές για την καλύτερη ενεργειακή απόδοση της κατοικίας σας (1ο μέρος)

Ηβιοκλιματική αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί ποικίλους τρόπους και μεθόδους με σκοπό την άντληση της ενέργειας που χρειάζεται ένα κτίριο από φυσικούς πόρους. Μια από τις σημαντικότερες φυσικές πηγές ενέργειας είναι η ηλιακή. Στο παρόν άρθρο, περιγράφονται τρόποι σχεδιασμού κατοικιών που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για τη θέρμανση, τη ψύξη και το φωτισμό και δίνει απλές λύσεις με παθητικά ηλιακά συστήματα, για μια σωστή ενεργειακή απόδοση.

Κατά τον σχεδιασμό του ''ηλιακού σπιτιού'', ο αρχιτέκτονας δίνει μια σειρά λύσεων που έχουν σχέση με την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης του, με σκοπό:

1. να πάρει όσο πιο πολύ γίνεται θερμότητα από την ηλιακή ακτινοβολία κατά τη χειμερινή περίοδο.

2. να μειώσει την απώλεια αυτής της θερμότητας έτσι ώστε να επιτευχθεί οικονομική απόδοση.

3. να εξασφαλίσει ομοιόμορφη θέρμανση σε όλους τους χώρους του σπιτιού και να ομαλοποιήσει τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μέσα σ΄αυτούς κατά τη διάρκεια του 24 ώρου.

4. να προστατέψει το εσωτερικό του σπιτιού από τη ζέστη του καλοκαιριού εξασφαλίζοντας τη ροή δροσερού αέρα.

Στις πολυκατοικίες, αν δεν έχουν ληφθεί υπόψη οι κανόνες του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (..στα περισσότερα κτίρια αυτό συμβαίνει..), το μικροκλίμα στο εσωτερικό του κάθε χώρου του κτιρίου δημιουργείται και ελέγχεται με συσκευές όπως κλιματιστικά και καλοριφέρ, τα οποία όμως είναι ενεργοβόρα και κατά συνέπεια  αυξάνουν τα έξοδα κατά πολύ. Στα σπίτια όμως, το πρόβλημα της δημιουργίας  άνετων συνθηκών διαβίωσης, μπορεί να λυθεί με εντελώς διαφορετικό τρόπο.

1. Πώς παίρνουμε περισσότερη θερμότητα;

Το χειμώνα έχουμε δύο φυσικές πηγές θερμότητας- ο ήλιος και η γη. Ο ήλιος φυσικά είναι η πιο σημαντική, γι' αυτό το σπίτι πρέπει να βρίσκεται απέναντι του πρόσωπο με πρόσωπο. Τα παράθυρα των  υπνοδωματίων πρώτα και μετά των άλλων χώρων πρέπει να τοποθετούνται στη Νότια πλευρά. Με αυτή τη ρύθμιση στην τοποθέτηση των ανοιγμάτων εκμεταλλευόμαστε και την τελευταία ακτίνα ήλιου καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας μέχρι τη δύση του. Παρακάτω σας παραθέτουμε μερικές απλές αρχιτεκτονικές τεχνικές που διευκολύνουν αυτή την προσπάθεια:

- σχεδιασμός ημικυκλικής νότιας όψης- ο ήλιος κινείται γύρω από την νότια όψη και με αυτό τον τρόπο έχουμε μια συνεχή ροή ηλιακής ακτινοβολίας μέσα στο σπίτι.

- τοποθέτηση ανοιγμάτων μεγάλων παραθύρων ή θυρών στις νοτιοανατολικές και νοτιοδυτικές γωνίες του σπιτιού- το πρωί και το απόγευμα, θέλουμε να πάρουμε όσο το δυνατό περισσότερο θερμότητα και φως. Με αυτή τη ρύθμιση θα το πετύχουμε.

- κατασκευή γυάλινου θόλου ή ενσωμάτωση ανοιγμάτων μεγάλων παραθύρων στο νότιο κεκλιμένο επίπεδο- αυτή η κατασκευαστική διαμόρφωση ονομάζεται και ''δεύτερο φως'', στοιχείο που δεν μπορεί να εφαρμοστεί στις πολυκατοικίες.

- κατασκευή αίθριου στη νότια όψη- το βοηθητικό αυτό δωμάτιο δέχεται όλη την ηλιακή ακτινοβολία λόγω του ότι δεν υπάρχει κτισμένος τοίχος (πολλές φορές και η σκεπή του είναι από γυαλί κατασκευασμένη) και διανέμει την θερμότητα σε όλο το σπίτι (θα επανέλθουμε μετά σε αυτό το σημείο). 

Είναι εύκολο να εκμεταλλευτούμε την ηλιακή ακτινοβολία με τη χρήση παραθύρων. Όμως ο ήλιος δεν ακτινοβολεί το ίδιο παντού και σε μερικές περιπτώσεις και η μέρα το χειμώνα είναι πολύ πιο μικρή. Γι' αυτές τις περιοχές υπάρχει εναλλακτική λύση- τα ''θαμμένα'' στη γη σπίτια.

Όταν ''θάβουμε'' την κατασκευή στη γη, χρησιμοποιούμε την θερμότητά της. Δεν είναι μυστικό ότι από τα 2 μέτρα και κάτω από την επιφάνεια των πετρωμάτων της γης, η θερμοκρασία έχει πάντα θετικό πρόσημο. Άρα είναι λογικό τα υπνοδωμάτια να διαμορφώνονται πιο βαθιά μέσα στη γη, αφού το πιο σημαντικό είναι όχι η φωτεινότητα των δωματίων αλλά η θερμοκρασία που επικρατεί μέσα σε αυτά.

Ένα τέτοιο σπίτι φυσικά μπορεί να κατασκευαστεί  σε συνδυασμό με τη χρήση και των πιό πάνω τεχνικών με τα πολλά ανοίγματα παραθύρων (συνήθως αυτό γίνετε)- το πάνω μέρος της κατοικίας δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, ενώ το κάτω μέρος την αποθηκεύει.

Ο ρυθμός της ζωής μέσα σε ένα ''ηλιακό σπίτι'' εξαρτάται από από την ώρα της ημέρας, τον καιρό και την εποχή. Υπάρχουν χώροι όπου η μικροκλιματική άνεση είναι αυξημένη την ημέρα ή αντίθετα τη νύχτα. Η κατάταξη των χώρων του σπιτιού σε καλοκαιρινή και χειμωνιάτικη ζώνη είναι μια καλή μέθοδος αρχιτεκτονικού σχεδιασμού, η οποία μας γλυτώνει από περιττά έξοδα- για πιο λόγο για παράδειγμα, να χρησιμοποιώ κλιματιστικό στη χειμωνιάτικη ζώνη ή αντίθετα θέρμανση στην καλοκαιρινή; Αυτή όμως η μέθοδος θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στο στάδιο του σχεδιασμού, ενώ οι ζώνες για να αποδώσουν καλύτερα θα πρέπει  να απομονωθούν η ,μια από την άλλη με καλή θερμομόνωση που τοποθετείται στους εσωτερικούς τοίχους.

2. Πώς ελαττώνουμε τις απώλειες θερμότητας;

Σ εαυτό το ερώτημα ήδη έχουμε δώσει μια λύση- η διείσδυση στο έδαφος είναι ένας τρόπος για να μειώσουμε τις απώλειες θερμότητας. Παρακάτω θα δούμε και άλλους τρόπους.

Σημαντικό ρόλο παίζει η φόρμα του σπιτιού. Σε μερικά ''ηλιακά σπίτια''  χρησιμοποιείται η μέθοδος του σφαιρικού σχεδιασμού των εξωτερικών τοίχων, αφού με αυτό τον τρόπο πετυχαίνουμε την κατασκευή μικρότερης επιφάνειας εξωτερικής τοιχοποιίας σε σχέση με την εσωτερική επιφάνεια του πατώματος, δηλαδή μικρότερη επιφάνεια εξωτερικών τοίχων άρα μικρότερη θερμική επαγωγή. Αυτός ο τρόπος των σφαιρικών τοίχων είναι φυσικά γι' αυτούς που αγαπούν το αρχιτεκτονικό extreme. 


Η πιο κατάλληλη για το ''ηλιακό σπίτι'' φόρμα με την ελάχιστη επιφάνεια εξωτερικών τοίχων είναι ο κύβος. Όμως δεν το χρησιμοποιούν στην κατασκευή τέτοιου είδους σπιτιών για το λόγο ότι δεν είναι ανοιχτά στην ηλιακή ακτινοβολία, αφού η νότια πλευρά πρέπει να είναι εκτεθειμένη στον ήλιο. Βρίσκοντας τη χρυσή τομή σε αυτό το πρόβλημα κατέληξαν πως το παραλληλεπίπεδο είναι η καλύτερη λύση, με την μεγάλη πλευρά στραμμένη προς το νότο και 1,6 φορές μεγαλύτερη από την μικρή. Επίσης χρησιμοποιείται και το τραπεζοειδές και το τρίγωνο.

Η τελική φόρμα έχει ως εξής: μεγάλη νότια όψη, η βορειοδυτική και η βορειοανατολική  πιό μικρές, ενώ η βόρεια η μικρότερη όψη απ' όλες. Με αυτό τον τρόπο ναι μεν ελέγχουμε τη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά όχι και την αποθήκευσή της. 




Για να ελαττώσουμε της απώλειες της θερμότητας σημαντικό είναι να ξέρουμε τη συμπεριφορά των ανέμων στην περιοχή, για να μπορέσουμε να διαμορφώσουμε τους χώρους του σπιτιού μας καί εσωτερικά καί εξωτερικά-  μάθετε από ποια πλευρά φυσούν οι χειμερινοί άνεμοι και κτίστε εκεί το γκαράζ σας, τις αποθήκες σας, μια κλειστή βεράντα... ή προχωρήστε σε μια πυκνή δεντροφύτευση.

Συνέχεια στο επόμενο άρθρο  3. Πώς να κρατήσουμε ζεστό το σπίτι μας;
                          4. Πώς αποφεύγουμε την υπερθέρμανση στο εσωτερικό το σπιτιού μας το καλοκαίρι;