ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝ

Βιοκλιματική αρχιτεκτονική (οικολογική δόμηση)

Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί μια σύγχρονη τάση στον τομέα της δόμησης. Στη διεθνή βιβλιογραφία επικρατεί ο όρος «έξυπνο κτήριο» (SmartBuilding). Τρεις από τους βασικότερους λόγους προώθησης της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής είναι:

Η απεξάρτηση από το πετρέλαιο, με προσπάθεια εξοικονόμησης ενέργειας και με αξιοποίηση των εναλλακτικών πηγών ενέργειας, κυρίως των ανανεώσιμων πηγών, δηλαδή του ήλιου, του ανέμου και του νερού.
Η εξοικονόμηση χρήματος, η οποία είναι μεγαλύτερη από 50% και οφείλεται στη μειωμένη κατανάλωση πετρελαίου και ηλεκτρικού ρεύματος .
Η προστασία του περιβάλλοντος, αφού ο βιοκλιματικός σχεδιασμός συμβάλλει στον περιορισμό των ρύπων, κυρίως με τον περιορισμό των συμβατικών καυσίμων.

Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική βασίζεται στην αντίληψη για εναρμόνιση των κτηρίων με το τοπικό κλίμα και το περιβάλλον, θεωρώντας τα κτήρια και το κλίμα του τόπου ως μια ενότητα αλληλεξαρτώμενη με αμοιβαίες επιδράσεις, και στην απαίτηση για άνετη και υγιεινή διαβίωση του ανθρώπου. Θεωρείται επιβεβλημένη η αξιοποίηση των θετικών παραμέτρων του κλίματος, όπως η διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια για τη θέρμανση των κτηρίων, οι δροσεροί άνεμοι για τη φυσική τους ψύξη, η βλάστηση για τη σκίαση τόσο των κτηρίων όσο και του περιβάλλοντος χώρου. Έτσι, διασφαλίζονται άνετες συνθήκες διαβίωσης τόσο μέσα στα κτήρια όσο και στον περιβάλλοντα χώρο, περιορίζοντας παράλληλα την κατανάλωση συμβατικής ενέργειας και την συνεπαγόμενη ρύπανση του περιβάλλοντος.

Για παράδειγμα, με τον κατάλληλο σχεδιασμό, ένα σπίτι μπορεί να λειτουργεί από μόνο του ως συλλέκτης ηλιακής ενέργειας, αρκεί να έχει μεγάλα παράθυρα τα οποία δέχονται άμεσα ακτινοβολία από τον ήλιο. Το χειμώνα, επειδή ο ήλιος βρίσκεται σε χαμηλότερο ύψος στον ορίζοντα σε σχέση με το καλοκαίρι, τα παράθυρα επιτρέπουν στις ακτίνες του ήλιου να εισχωρήσουν στο σπίτι ζεσταίνοντας το χώρο. Με την κατάλληλη μόνωση, το σπίτι μπορεί να διατηρήσει την ποσότητα της θερμότητας που συγκεντρώθηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας και η οποία αποθηκεύεται στους τοίχους ή σε άλλα μέσα (βλ. εικόνα 58). Η μεταφορά της θερμότητας στους χώρους του σπιτιού γίνεται είτε μέσω φυσικών ρευμάτων αέρα που δημιουργούνται λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας (παθητικά συστήματα) είτε με μηχανικά μέσα, όπως οι ανεμιστήρες (ενεργητικά συστήματα). Το καλοκαίρι, για να αποφευχθεί η συλλογή ενέργειας από τον ήλιο, τα στέγαστρα ή τα φυλλοβόλα δέντρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σκιάσουν τα παράθυρα. Παράλληλα με τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό και τον προσανατολισμό του σπιτιού, σημαντικό ρόλο παίζουν η μόνωση και ο σχεδιασμός των εξωτερικών χώρων του σπιτιού. Η χρήση φυλλοβόλων δέντρων στο νότο (για το βόρειο ημισφαίριο), σκιάζει το σπίτι το καλοκαίρι, αλλά όχι το χειμώνα, ενώ η χρήση αείφυλλων στο βορρά, προσφέρει προστασία από τους κρύους βόρειους ανέμους (βλ. εικόνα 59).

Εικόνα 58: Βιοκλιματικός σχεδιασμός. Με τον κατάλληλο σχεδιασμό τα κτήρια μπορούν να λειτουργούν ως συλλέκτες ενέργειας. Το χειμώνα, τα μεγάλα παράθυρα με τον κατάλληλο προσανατολισμό, επιτρέπουν την είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας στο εσωτερικό των κτηρίων, που με την κατάλληλη μόνωση μπορεί να διατηρηθεί η ποσότητα της θερμότητας που συγκεντρώθηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το καλοκαίρι, με την κατασκευή σκιάστρων επιτυγχάνεται το αντίθετο αποτέλεσμα.

Εικόνα 59: Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός περιλαμβάνει την κατάλληλη διαμόρφωση και του εξωτερικού χώρου του σπιτιού.
Για παράδειγμα, με τη φύτευση κατάλληλων δέντρων εξασφαλίζεται σκίαση, ηχομόνωση κ.λπ.

Βασικές αρχές ή επιλογές για το βιοκλιματικό σχεδιασμό αποτελούν, μεταξύ άλλων, η επιλογή του οικοπέδου με περιβαλλοντικά κριτήρια (π.χ. μακριά από ακτινοβολίες), η επιλογή των κατάλληλων οικολογικών υλικών, η διαμόρφωση του εξωτερικού χώρου (π.χ. φύτευση συγκεκριμένων δέντρων), ο σεβασμός των παραδοσιακών τεχνικών κατασκευών και η, όσο το δυνατόν μικρότερη παραγωγή απόβλητων και απορριμμάτων. Αναφορικά με τις ακτινοβολίες, οι κατευθυντήριες οδηγίες για το σχεδιασμό κτηρίων προβλέπουν ότι οι νέες σχολικές εγκαταστάσεις, νηπιαγωγεία και βρεφονηπιακοί σταθμοί, δεν θα πρέπει να χτίζονται σε χώρους, όπου το μαγνητικό πεδίο ξεπερνά τα 0,2 μΤ, τα νέα σπίτια και κτίρια δεν θα πρέπει να χτίζονται κοντά σε γραμμές υψηλής τάσης ή εκεί όπου το μαγνητικό πεδίο ξεπερνά τα 0,2 μΤ, ενώ σε νέες κτηριακές εγκαταστάσεις πρέπει, κατά το σχεδιασμό, να λαμβάνεται πρόνοια, ώστε τα πεδία να περιοριστούν κάτω από τα 0,2 μΤ. Ειδικότερα, για τα στοιχεία και τα υλικά οικολογικής δόμησης αξίζει να αναφέρουμε τα οικολογικά χρώματα, τα οικολογικά δάπεδα, τα φιλικά προς το περιβάλλον μονωτικά υλικά, τις ειδικές σωληνώσεις ύδρευσης-αποχέτευσης, το ηλεκτρολογικό υλικό ελεύθερο αλογόνων, τις πράσινες στέγες, τους ανεμιστήρες οροφής, τον ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό, τα συστήματα αυτόματου ελέγχου λειτουργίας κτηρίων (π.χ. αισθητήρες ροής ύδατος, θερμοστάτες), τα συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, την πιστοποιημένη ξυλεία και τα προϊόντα ξυλείας χωρίς τοξικά πρόσθετα κ.ά. Ο Πίνακας 2, που ακολουθεί, δίνει ενδεικτικά παραδείγματα επιλογών σε δομικά υλικά. Τέλος, αναφορικά με τη μικρότερη παραγωγή αποβλήτων και απορριμμάτων, έχουν αρχίσει διεθνώς και εφαρμόζονται νέα συστήματα ανακύκλωσης με διαλογή στην πηγή. Σε ειδικά δοχεία που είναι εγκατεστημένα μέσα στα κτήρια, διαχωρίζονται τα διάφορα υλικά προς ανακύκλωση και στη συνέχεια με ειδικά συστήματα αναρρόφησης μέσω δικτύου σωλήνων, μεταφέρονται σε χώρους συλλογής. Στον Πίνακα 3 παρουσιάζονται, συνοπτικά, επιλογές βιοκλιματικού σχεδιασμού.

Πίνακας 2: Ενδεικτικά παραδείγματα επιλογών σε δομικά προϊόντα
Εφαρμογή	1η Προτίμηση	2η Προτίμηση	3η Προτίμηση	Δεν συνίσταται
Μόνωση τοίχων	Φελλός, Κυτταρίνη, Ξυλόμαλλο	Πετροβάμβακας	Διογκωμένη πολυστερίνη (EPS), Υαλοβάμβακας	Εξηλασμένη πολυστερίνη (XPS), Πολυουρεθάνη
Εσωτερικοί αγωγοί αποχέτευσης	Κεραμικοί σωλήνες	Πολυαιθυλένιο (PE) Πολυπροπυλένιο(PP)	-	PVC
Σωληνώσεις νερού	Πολυπροπυλένιο (PP), Πολυαιθυλένιο (PE), Πολυβουτυλένιο	Ανοξείδωτο ατσάλι	Χαλκός	-
Εξωτερικές πόρτες	Πιστοποιημένη ανθεκτική ξυλεία αειφορικής διαχείρισης, Ξυλεία κωνοφόρων χωρίς συντηρητικά	Ξυλεία κωνοφόρων με εμφυτεύματα βορικών αλάτων, Κόντρα πλακέ από ξυλεία αειφορικής διαχείρισης	Αλουμίνιο, Ξυλεία κωνοφόρων με συντηρητικά	Μη πιστοποιημένη τροπική ξυλεία, PVC
Εσωτερικές πόρτες	Πιστοποιημένη ξυλεία αειφορικής διαχείρισης, Κυψελοειδής μοριοσανίδα	Ευρωπαϊκή ξυλεία κωνοφόρων	Κόντρα πλακέ από ξυλεία αειφορικής διαχείρισης, Νοβοπάν	Μη πιστοποιημένη τροπική ξυλεία, PVC
Πλακάκια & κάλυψη πατωμάτων	Λινόλαιο, πιστοποιημένη ανθεκτική ξυλεία αειφορικής διαχείρισης, Φελλός	Κεραμικά πλακάκια (κατά προτίμηση με οικολογική σήμανση), Ξυλεία επεξεργασμένη με συντηρητικά	Καουτσούκ	Φελλός με επίστρωση PVC ή πολυουρεθάνης
Επιστέγαστρα & διαφανή συστήματα επικαλύψεων	Γυάλινα	Πολυανθρακικά	Ακρυλικά (Plexiglas)	PVC

Πηγή: http://www.ecolife.gr

Πίνακας 3: Επιλογές βιοκλιματικού σχεδιασμού
Στόχος	Επιλογές
Εναρμόνιση με τον περιβάλλοντα χώρο	Κατασκευή με κριτήριο τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής Κατασκευή του σπιτιού με σεβασμό στην αρχιτεκτονική παράδοση της περιοχής
Εξοικονόμηση ενέργειας αποθήκευση και διατήρηση της θερμότητας στο εσωτερικό του σπιτιού	Προσανατολισμός των ανοιγμάτων, παραθύρων ή μεγάλων διαφανών επιφανειών, κατά τρόπο που να επιτρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία να εισέρχεται στο εσωτερικό του σπιτιού. Επίσης, επιλογή κατάλληλων υλικών για τα κουφώματα, π.χ. τα ξύλινα κουφώματα εξοικονομούν έως και 10% περισσότερη ενέργεια από τα αντίστοιχα από αλουμίνιο. Εγκατάσταση ενεργητικών ή/και παθητικών ηλικιακών συστημάτων (βλ. ενότητα «Ενέργεια») Χρήση φωτοβολταϊκών ως δομικών υλικών σε προσόψεις, σκεπές και υαλοστάσια. Υπάρχουν διαφανή φωτοβολταϊκά με θερμομονωτικές ιδιότητες, τα οποία επιτυγχάνουν παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και εξοικονόμηση ενέργειας 15-30% σε σχέση με ένα κτήριο με συμβατικά υαλοστάσια.
Εξοικονόμηση ενέργειας μείωση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του σπιτιού (ανάκλαση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας)	Ανοιχτά χρώματα στους εξωτερικούς τοίχους Υπολογίζεται ότι οι σκουρόχρωμοι τοίχοι απορροφούν το 70 – 90% της ηλιακής ακτινοβολίας με συνέπεια την αποθήκευση της θερμότητας στο εσωτερικό των κτηρίων. Γενικά, η θερμοκρασία μιας σκουρόχρωμης επιφάνειας μπορεί να φτάσει μέχρι και 27οC υψηλότερα από μια ανοιχτόχρωμη.
	Ανοιχτά χρώματα ή ειδική μόνωση ή «φυτεμένη» οροφή
	*Τοποθέτηση υαλοπινάκων χαμηλής εκπεμψιμότητας (low-e)* Οι διάφανες επιφάνειες επιτρέπουν την είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας, και τη συσσώρευση της θερμότητας στο εσωτερικό του σπιτιού. Ωστόσο, η χρήση ανακλαστικών μεμβρανών στις γυάλινες επιφάνειες ή ειδικών υαλοπινάκων μειώνουν τη θερμότητα που απορροφάται και την ανάγκη χρήσης κλιματιστικών μηχανημάτων κατά τους θερινούς μήνες.
Εξοικονόμηση ενέργειας προστασία από την ηλιακή (θερμική) ακτινοβολία	Εξωτερική θερμομόνωση Από το 1978 ισχύουν κανονισμοί θερμομόνωσης των κτηρίων. Ωστόσο, στη χώρα μας 7 στα 10 σπίτια δεν έχουν θερμομόνωση. Εφόσον δεν έχει προβλεφθεί από κατασκευής του κτηρίου, μπορούν να τοποθετηθούν στους εξωτερικούς τοίχους προϊόντα (χωρίς ιδιαίτερες απαιτήσεις στην τοποθέτηση) εξωτερικής μόνωσης.
	Σκίαση Με την κατασκευή σκιάστρων ή τη φύτευση δέντρων και φυτών για τη σκίαση των διάφανων επιφανειών. Η κατάλληλα σχεδιασμένη σκίαση μπορεί να μειώσει έως και 11 βαθμούς τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του σπιτιού. Για παράδειγμα, στα νότια ανοίγματα του σπιτιού πρέπει να επιλέγονται οριζόντια σκίαστρα, ενώ για τα ανατολικά και τα δυτικά, τα κατακόρυφα. Τα σκίαστρα μπορεί να είναι τέντες ή ειδικά σχεδιασμένα μεταλλικά σκίαστρα. Τα δέντρα μπορεί να προσφέρουν σκίαση στις διάφανες επιφάνειες ή ακόμη και στις εξωτερικές μονάδες των κλιματιστικών βελτιώνοντας την απόδοσή τους (μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 10%). Τα φυλλοβόλα δέντρα προσφέρουν σκίαση το καλοκαίρι, όχι όμως και το χειμώνα που είναι ευχάριστη. Τα δέντρα θα πρέπει να σκιάζουν την ανατολική, δυτική και νότια πλευρά του κτηρίου, ώστε να εμποδίζουν τις ακτίνες του ήλιου αργά το πρωί, το μεσημέρι και το απόγευμα, αντίστοιχα. Τους θερινούς μήνες, ένα δέντρο που σκιάζει το σπίτι εξασφαλίζει την ίδια δροσιά που εξασφαλίζουν 5 κλιματιστικά που λειτουργούν για 20 ώρες. Τρία δέντρα, κατάλληλα φυτεμένα, μπορούν να μειώσουν την ενέργεια για δροσισμό έως και 50%.
Εξοικονόμηση ενέργειας απομάκρυνση της θερμότητας που είναι ήδη συσσωρευμένη στο εσωτερικό του σπιτιού	Εγκατάσταση συστήματος μηχανισμού αερισμού ή ανεμιστήρων οροφής Τα συστήματα αυτά ενισχύουν τη φυσική κυκλοφορία του αέρα. Επιπλέον, ανανεώνουν τον αέρα του εσωτερικού του σπιτιού που είναι επιβαρυμένος με διάφορους ρύπους. Σημείωση: Επιβάλλεται να γίνεται τακτικός αερισμός του σπιτιού για την ανανέωση του αέρα του εσωτερικού. Αν ο αερισμός γίνεται τη νύχτα, όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλή, αποβάλλεται η θερμοκρασία που εγκλωβίστηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο αερισμός τη νύχτα μπορεί να μειώσει τις ανάγκες για κλιματισμό έως και 80% !
Εξοικονόμηση ενέργειας περιορισμός των εσωτερικών πηγών θερμότητας στο σπίτι	Ανοίγματα, παράθυρα, μεγάλες διαφανείς επιφάνειες (καλυμμένες με ειδικές μεμβράνες) για την εξασφάλιση φυσικού φωτισμού, τουλάχιστον κατά τη διάρκεια της ημέρας, καθώς οι λαμπτήρες (και οι συσκευές) αποτελούν πηγές θερμότητας στο σπίτι. Σημείωση: Εύκολη πρακτική είναι η αντικατάσταση των λαμπτήρων πυρακτώσεως με συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως μετατρέπουν το 80% της ηλεκτρικής ενέργειας που δαπανούν σε θερμότητα, την οποία εκπέμπουν στο χώρο αυξάνοντας τη θερμοκρασία του χώρου. Οι ενεργειακοί λαμπτήρες έχουν δεκαπλάσια διάρκεια ζωής και καταναλώνουν μόνο το 20% της αντίστοιχης ηλεκτρικής ενέργειας, χωρίς να εκπέμπουν θερμότητα. Το υψηλότερο κόστος αγοράς τους αντισταθμίζεται από την εξοικονόμηση της ενέργειας που επιτυγχάνουν.
Ηχομόνωση	Φύτευση δέντρων και φυτών στον περιβάλλοντα χώρο του σπιτιού Τοποθέτηση διπλών τζαμιών στα παράθυρα
Περιορισμός πηγών εσωτερικής ρύπανσης	Χρήση οικολογικών δομικών υλικών Εγκατάσταση συστημάτων εξαερισμού και αεροκαθαρισμού Τοποθέτηση γλαστρών με φυτά εσωτερικού χώρου (π.χ. κισσός) που έχουν την ιδιότητα να απορροφούν ρύπους εσωτερικών χώρων Οικοδόμηση σε περιοχές μακριά από πηγές ακτινοβολίας
Περιορισμός των αποβλήτων/ απορριμμάτων	Εγκατάσταση συστημάτων που χρησιμοποιούν ήπιες μορφές πηγές ενέργειας (π.χ. γεωθερμία, ηλιακή ενέργεια κ.λπ.) Εγκατάσταση συστημάτων επαναχρησιμοποίησης του «γκρίζου νερού» (βλ. ενότητα «Φυσικά οικοσυστήματα – εσωτερικά ύδατα) Εγκατάσταση βιολογικών βόθρων Εγκατάσταση συστήματος γεωθερμικού κλιματισμού Χρήση οικιακού κομποστοποιητή (για την παραγωγή λιπάσματος από οργανικά απόβλητα)