Βιοκλιματικός σχεδιασμός κατοικιών: εξοικονόμηση ενέργειας και άλλα οφέλη

Abstract

Στην παρούσα εργασία γίνεται αναλυτική παρουσίαση του βιοκλιματικού σχεδιασμού κατοικιών με στόχο την ανάδειξη των πολύ σημαντικών οφελών στους τομείς της κατανάλωσης της ενέργειας, της προστασίας του περιβάλλοντος και των συνθηκών διαβίωσης. Τα τελευταία 50 χρόνια και μετά την πετρελαϊκή κρίση, με τη συνειδητοποίηση των δυσμενών κλιματικών αλλαγών που προκάλεσε η αλόγιστη χρόνια χρήση των πετρελαιοειδών, άρχισε να εισέρχεται η οικολογική προσέγγιση στον τομέα της δόμησης. Η αναγκαιότητα για καθαρότερο περιβάλλον, σε συνδυασμό με την απαίτηση για την εξοικονόμηση των διαρκώς εξαντλούμενων αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων, την εξοικονόμηση ενέργειας και χρημάτων και τη δημιουργία καλύτερων και πιο υγιεινών συνθηκών διαβίωσης, οδήγησαν στην ανάπτυξη τεχνολογιών βιοκλιματικής δόμησης κτηρίων και κατοικιών. Οι βασικές αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού έχουν να κάνουν με την αρχιτεκτονική δομή, τον προσανατολισμό της κατοικίας και τον περιβάλλοντα χώρο της. Το πλέον σημαντικό στοιχείο είναι τα παθητικά συστήματα, τα οποία ενσωματώνονται στις κατοικίες με στόχο τη θέρμανση, την ψύξη και το φυσικό φωτισμό των εσωτερικών χώρων της κατοικίας. Η κατοικία πρέπει να λειτουργεί ως φυσικός ηλιακός συλλέκτης για αποθήκευση θερμότητας το χειμώνα και ως αποθήκη φυσικής ψύξης το καλοκαίρι. Για τις συνθήκες διαβίωσης το ζητούμενο είναι η επίτευξη συνθηκών θερμικής, οπτικής και ακουστικής άνεσης. Ο προσανατολισμός, το σχήμα, τα ανοίγματα, τα οικολογικά υλικά δόμησης, η σκίαση, ο φυσικός αερισμός, είναι τα πιο σημαντικά βασικά στοιχεία του βιοκλιματικού σχεδιασμού της κατοικίας. Το θέμα της ενσωμάτωσης των ΑΠΕ στις βιοκλιματικές κατοικίες είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την παραγωγή ενέργειας με σκοπό την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών αυτών για θέρμανση, ψύξη και ηλεκτρικό ρεύμα. Η ηλιακή ενέργεια μέσω των φωτοβολταϊκών, η αιολική ενέργεια μέσω της ανεμογεννήτριας, η γεωθερμία μέσω της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας και η βιομάζα μέσω της επεξεργασίας των απορριμμάτων είναι οι τέσσερις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που βρίσκουν εφαρμογή στις βιοκλιματικές κατοικίες. Το κατασκευαστικό κόστος μιας βιοκλιματικής κατοικίας δεν διαφέρει ουσιαστικά σε σχέση με αυτό της συμβατικής, εφόσον χρησιμοποιούνται απλά παθητικά ηλιακά συστήματα και όχι ιδιαίτερα σύνθετες τεχνολογίες. Το λειτουργικό κόστος από την άλλη είναι αισθητά μειωμένο στην περίπτωση της βιοκλιματικής κατοικίας. Στην Ελλάδα έχουν κατασκευαστεί τα τελευταία χρόνια αρκετές βιοκλιματικές κατοικίες από διάφορα αρχιτεκτονικά γραφεία και τεχνικές εταιρείες που εξειδικεύονται στη βιοκλιματική δόμηση. Τρεις τέτοιες περιπτώσεις στην Αττική παρουσιάζονται στην συγκεκριμένη εργασία. Είναι αναγκαίο να επικρατήσει ο βιοκλιματικός σχεδιασμός των κατοικιών, καθώς τα οφέλη είναι αδιαμφησβήτητα και σημαντικά. Είναι δε σαφές ότι για αυτό βασικός παράγοντας είναι η ευαισθητοποίηση των πολιτών και της κοινωνίας γενικότερα. Αν οι άνθρωποι δείξουν προτίμηση σε συγκεκριμένα προϊόντα και τεχνολογίες, η αγορά, η οικονομία και η πολιτική των κρατών θα προσαρμοστούν ανάλογα. Πρέπει να τονιστεί ότι η βιοκλιματική δόμηση και η βιώσιμη ανάπτυξη δεν χρειάζονται περίπλοκα και δαπανηρά συστήματα, παρά μόνο ανθρώπους συνειδητοποιημένους και ευαισθητοποιημένους.

This study contains a detailed presentation of the bioclimatic design houses with main goal to highlight the important benefits in the fields of energy consumption, environmental protection, and the living conditions. In the last 50 years and after the oil crisis, with the realization of the adverse climate change caused by the reckless and chronical use of petroleum products, the ecological approach to the construction sector began to enter. The need for a cleaner environment, combined with the need to save ever-depleting fossil fuel reserves, save energy and money, and create better and healthier living conditions, led to the development of bioclimatic building technologies for buildings and houses. The basic principles of bioclimatic design have to do with the architectural structure, the orientation of the house and its surroundings fields. The most important aspect are the passive systems of the construction, which are integrated in the houses with the aim of heating, cooling and natural lighting of the interior. The bioclimatic house must work as a natural solar collector for heat storage in winter and as a natural cooling storage in summer. Regarding the living conditions, the aim is to achieve thermal, visual, and acoustic comfort. Orientation, shape, openings, ecological building materials, shading, natural ventilation, are the most important key characteristics for a bioclimatic design house. The integration of RES in bioclimatic buildings is particularly important for the production of energy which is used for heating, cooling and electricity. Solar energy through photovoltaics, wind energy through wind turbines, geothermal energy through geothermal heat pumps and biomass through waste treatment are the four renewable energy sources which are applied the most in bioclimatic houses. The construction cost of a bioclimatic house does not differ substantially from that of a conventional one, as long as simple passive solar systems are used and not very complex technologies. On the other hand, operating costs are significantly reduced in the case of bioclimatic housing. In recent years, several bioclimatic houses have been built in Greece by various architectural offices and technical companies that specialize in bioclimatic construction. Three such cases in Attica are presented in this paper. The bioclimatic design of houses should be prevailed, as the benefits are significant. A basic factor to succeed this, is the awareness of the citizens and the society as a whole. If people show a preference for certain products and technologies, the market, the economy and the politics of the states will adapt them accordingly. It must be emphasized that bioclimatic construction and sustainable development do not need complex and costly systems, only conscious and sensitized people.