Κτίρια και Ενέργεια

Τα κτίρια, κατά την ανέγερσή τους και κατά τη λειτουργία τους (κατά τη διάρκεια, δηλαδή, της ωφέλιμης ζωή τους) ευθύνονται για το 45 - 50% της κατανάλωσης ενέργειας και επομένως, κατά το ίδιο ποσοστό, των εκλύσεων στο περιβάλλον του διοξειδίου του άνθρακα που ευθύνεται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Οι πιο πάνω αριθμοί δημιούργησαν την ανάγκη για δόμηση με εξασφάλιση της αειφορίας/βιωσιμότητας. Ο σχεδιασμός που προνοεί για την αειφορία/βιωσιμότητα ονομάζεται βιοκλιματικός. Η αειφόρος δόμηση ενδιαφέρει εμάς στην ΑΤΗΚ, λόγω της υψηλής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ενδιαφέρει όμως και τον καθένα μας ξεχωριστά, όταν μπαίνουμε στη διαδικασία ανέγερσης της ιδιόκτητης κατοικίας μας.
Αειφορία και βιοκλιματικός σχεδιασμόςΟι στόχοι του βιοκλιματικού σχεδιασμού είναι η εκμετάλλευση φυσικών, ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ελαχιστοποίηση ενεργειακών απωλειών, με ταυτόχρονη εξασφάλιση συνθηκών άνεσης και υψηλής περιβαλλοντικής ποιότητας εντός του κτιρίου.
Σε σχέση με τη χρήση φυσικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το κτίριο πρέπει να καταφέρνει να λειτουργεί με τρεις τρόπους: (α) ως φυσικός ηλιακός συλλέκτης, να μπορεί δηλαδή να συλλέγει και να μεταφέρει εντός την ηλιακή ενέργεια για θέρμανση, (β) ως αποθήκη ενέργειας, να μπορεί δηλαδή να αποθηκεύει την ενέργεια που συλλέγεται και να την αποδίδει στο χώρο, όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη και τέλος (γ) ως παγίδα θερμότητας, ώστε η θερμότητα να παραμένει εντός του χώρου.
Για τις ενεργειακές απώλειες, κυριότερος ένοχος είναι ο ψυχρός αέρας και η διέλευσή του μέσα στο κτίριο. Από την άλλη, η ροή του αέρα το καλοκαίρι προκαλεί δροσισμό και μειώνει τις ανάγκες κλιματισμού. Επομένως, ο αέρας είναι μια παράμετρος που πρέπει επίσης να τυγχάνει διαχείρισης κατά το σχεδιασμό. Πιο κάτω δίνονται περισσότερες λεπτομέρειες.
Χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειαςΟ ήλιος, ιδιαίτερα στην Κύπρο, είναι αρκετός για να ικανοποιήσει τις περισσότερες θερμαντικές ανάγκες μεταξύ των ωρών 09:00 - 15:00. Για να λειτουργεί το κτίριο ως φυσικός ηλιακός συλλέκτης, να μπορεί δηλαδή να εκμεταλλεύεται στο έπακρον τον ηλιασμό, πρέπει να διασφαλίζονται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:
Σωστός προσανατολισμός-χωροθέτηση του κτιρίου στο οικόπεδο. Για το σωστό προσανατολισμό χρησιμοποιούνται οι ηλιακοί χάρτες, που δείχνουν (ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής) τη θέση του ήλιου (γωνιά ύψους και αζιμούθιο). Για το γεωγραφικό πλάτος της Κύπρου, πιο αποδοτικά κτίρια είναι αυτά που έχουν ορθογώνιο σχήμα, με σχέση πλευρών περίπου 1,6:1, με το μεγάλο μήκος να βλέπει το νότο.
Μέγεθος ανοιγμάτων. Με βάση και τα πιο πάνω, το κτίριο είναι πιο αποδοτικό όταν έχει μεγάλα παράθυρα, τα οποία φέρουν κινητά σκίαστρα (για προστασία το καλοκαίρι) στο νότο, μεσαίου μεγέθους ανοίγματα στα ανατολικά και δυτικά και μικρά ανοίγματα στο βορρά. Επειδή το γυαλί έχει απώλειες θερμικής ενέργειας, έχει διαπιστωθεί ότι όταν χρησιμοποιείται διπλό τζάμι, τότε τα ανοίγματα έχουν θερμικά κέρδη κατά 23% μεγαλύτερα από τις θερμικές ζημιές κατά το χειμώνα. Αν στα παράθυρα υπάρχει και μόνωση, τότε το θερμικό ισοζύγιο είναι 50% όφελος.
Λειτουργική διάρθρωση των χώρων. Επειδή στην περιοχή μας οι βοριάδες φέρνουν τον κρύο αέρα, τότε συνιστάται όπως στη νότια πλευρά τοποθετούνται οι πιο κοινόχρηστοι χώροι, οι οποίοι θα επωφελούνται από τον ήλιο, ενώ στο βορρά οι λιγότερο χρησιμοποιήσιμοι χώροι (αποθήκες, αποχωρητήρια κ.τ.λ.), που θα λειτουργούν ως χώροι ανά-σχεσης θερμικών απωλειών. Επιπλέον, στη νότια πλευρά μπορούν να χρησιμοποιηθούν χώροι δέσμευσης της ηλιακής ενέργειας, όπως βεράντες και θερμοκήπια.
Για να μπορεί να λειτουργεί το κτίριο ως αποθήκη θερμότητας, να μπορεί δηλαδή να αποθηκεύει στα δομικά του στοιχεία θερμότητα που θα αποδίδει στον εσωτερικό χώρο κατά τη διάρκεια της νύκτας, πρέπει να χρησιμοποιούνται υλικά με μεγάλη μάζα και θερμοχωρητικότητα (βαρετοί τοίχοι από μπετόν ή τούβλα). Αυτή η ιδιότητα είναι χρήσιμη για το χειμώνα όπου η νύκτα είναι κρύα και έτσι η θερμότητα που αποθηκεύεται το μεσημέρι αποδίδεται τη νύκτα. Είναι όμως και χρήσιμη το καλοκαίρι, όπου η μεγάλη θερμότητα που συλλέγεται το μεσημέρι δεν αποδίδεται στο χώρο την ώρα αυτή, αλλά αργότερα που αρχίζουν να πνέουν πιο δροσεροί άνεμοι και έτσι αποφεύγεται η υπερθέρμανση του κτιρίου και η ανάγκη για κλιματιστικές συσκευές.
Το τρίτο που θέλουμε για το κτίριο είναι να λειτουργεί ως παγίδα θερμότητας. Δηλαδή, η θερμότητα που εισέρχεται στο κτίριο να παγιδεύεται και να μη φεύγει προς το περιβάλλον. Αυτό εξασφαλίζεται με τη θερμομόνωση στην εξωτερική επιφάνεια του κελύφους (τοίχοι, οροφή).
Μείωση απωλειών ενέργειαςΟι απώλειες ενός κτιρίου γίνονται μέσω του κελύφους του - τοίχοι, πάτωμα, οροφή (οπότε βοηθά η θερμομόνωση) και με την κίνηση του αέρα μέσα από τους αρμούς των κουφωμάτων ή από ανοικτά παράθυρα. Για το δεύτερο πρόβλημα τα μέτρα που μπορούν να ληφθούν είναι η καλή στεγάνωση των αρμών, η μείωση του μεγέθους των παραθύρων στη βορεινή πλευρά που είναι εκτεθειμένη στους ψυχρούς ανέμους και η τοποθέτηση βλάστησης ή δέντρων στη βόρεια πλευρά για εκτροπή των βοριάδων.
Ψύξη του κτιρίου κατά τους καλοκαιρινούς μήνες Η ψύξη του κτιρίου κατά τους καλοκαιρινούς μήνες μπορεί να εξασφαλιστεί με τη σκίαση των ανοιγμάτων, τον αερισμό και τη θερμική αδράνεια του κτιρίου. Για τη θερμική αδράνεια γίνεται αναφορά πιο πάνω και είναι η ικανότητα του κελύφους να αποθηκεύει την υπερβολική θερμότητα του μεσημεριού και να την αποδίδει αργότερα με χρονική υστέρηση.
Η σκίαση των νότιων παραθύρων πρέπει να γίνεται με οριζόντια, κατά προτίμηση κινητά σκίαστρα, ενώ των ανατολικών και δυτικών με κάθετα σκίαστρα. Για νοτιοανατολικό ή νοτιοδυτικό άνοιγμα, τα σκίαστρα πρέπει να έχουν μορφή εσχάρας.
Ο αερισμός, εκτός από δροσισμό, προσφέρει επίσης και καλή ποιότητα στον αέρα εντός του κτιρίου. Οι δροσερές αύρες έχουν συνήθως νότια ή νοτιοανατολική κατεύθυνση, εξαρτάται βέβαια από το ανάγλυφο του περιβάλλοντος χώρου. Η θέση των ανοιγμάτων και η θέση των τοίχων επηρεάζει τον τρόπο που κατευθύνεται ο αέρας εντός του κτιρίου και επηρεάζει την ταχύτητά του. Π.χ. καλός αερισμός επιτυγχάνεται αν υπάρχουν ανοίγματα σε αντιμέτωπους τοίχους και τα ανοίγματα είναι ίσου μεγέθους, αλλά όχι στο ίδιο ύψος, ή υπάρχουν καμινάδες για αερισμό στην οροφή.

ΠΗΓΗ: Το ΒΗΜΑ onLine