Blog

Η αξιοποίηση του φυσικού φωτισμού στην ενεργειακή αναβάθμιση υφιστάμενων κτιρίων

27 Οκτωβρίου 2023

Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι πλέον στόχος σε κάθε τομέα δραστηριότητας του ανθρώπου. Ο φυσικός φωτισμός αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα ο οποίος με το σωστό σχεδιασμό μπορεί να βοηθήσει σημαντικά τόσο στην εξοικονόμηση ενέργειας όσο και στην καλύτερη διαβίωση των χρηστών.

Στόχος της μελέτης για την αξιοποίηση του φυσικού φωτισμού στα πλαίσια ενεργειακής αναβάθμισης υφιστάμενων κτιρίων είναι η εξασφάλιση της επαρκούς ποσότητας φωτισμού, η αποφυγή του φαινόμενου της θάμβωσης εντός του χώρου με παράλληλη οπτική επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον.

Το πρόβλημα το οποίο καλείται να αντιμετωπίσει ο μελετητής είναι η κατανομή φυσικού φωτισμού λόγω των αυξημένων επιπέδων φωτισμού κοντά στα εξωτερικά ανοίγματα και η μη γραμμική μείωσή του εξαιτίας του βάθους του εσωτερικού χώρου. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, μέσω διαφόρων προγραμμάτων είναι δυνατή η βελτιστοποίηση του φωτισμού με την εκτίμηση των επιπέδων φυσικού φωτισμού σε ωριαία βάση σε συνδυασμό με την περιοχή στην οποία βρίσκεται το εξεταζόμενο κτίριο και την επεξεργασία των μετρολογικών δεδομένων που συλλέγονται επί πολλά χρόνια. Με βάση τα παραπάνω, μπορεί να εκτιμηθεί το χρονικό διάστημα στο οποίο τα επίπεδα φωτισμού είναι μεγαλύτερα από αυτά που απαιτούνται λόγω της χρήσης του χώρου, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας με μειωμένη χρήση του τεχνητού φωτισμού το διάστημα αυτό.

Επιπρόσθετα η εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού σε υφιστάμενες κατασκευές μπορεί να επιτευχθεί με τους παρακάτω τρόπους:

  • Αύξηση της επιφάνειας των εξωτερικών ανοιγμάτων.
  • Αντικατάσταση των υαλοπινάκων με στόχο την όσο το δυνατόν μεγαλύτερη διαπερατότητα.
  • Αντικατάσταση των προφίλ των κουφωμάτων με μικρότερα αλλά με θερμομονωτικές ιδιότητες.
  • Τοποθέτηση συστημάτων φυσικού φωτισμού (ράφια φωτισμού, ανακλαστικές περσίδες κουφωμάτων, φωτοσωλήνες) τα οποία έχουν τη δυνατότητα να “μεταφέρουν” το φυσικό φως σε μεγαλύτερο βάθος στον εσωτερικό χώρο σε συνδυασμό με το βαθμό ανελαστικότητας της οροφής του χώρου.

Τέλος, πολύ σημαντικός παράγοντας στη βελτίωση του ποσοστού φυσικού φωτισμού ενός κτιρίου είναι και η αρχιτεκτονική διαμόρφωση των εσωτερικών χώρων, τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν και τα χρώματα τα οποία θα επιλεχθούν από τον μελετητή.

Συνοπτικά προτείνονται τα παρακάτω:

  • Τοποθέτηση χαμηλών διαχωριστικών (π.χ. σε περίπτωση χώρου γραφείων)
  • Κατασκευή φεγγιτών στους εσωτερικούς διαδρόμους των κτιρίων με στόχο τον έμμεσο φυσικό φωτισμό σε μεγαλύτερο βάθος.
  • Υπερύψωση των ψευδοροφών κυρίως αυτών που εμποδίζουν τα εξωτερικά υαλοστάσια.
  • Χρωματισμός με ανοιχτόχρωμες αποχρώσεις των εσωτερικών χώρων με στόχο την αύξηση της ανακλαστικότητας.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω και με την προσαρμογή του συστήματος τεχνικού φωτισμού μέσω αισθητήρων σύζευξης φυσικού – τεχνικού φωτισμού επιτυγχάνεται σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας η οποία μπορεί να ξεπεράσει, σε ορισμένες περιπτώσεις, και το 50% της κατανάλωσης ενέργειας για τον ηλεκτροφωτισμό. Με την τοποθέτηση αισθητήρων φωτισμού σε κάθε φωτιστικό μειώνεται το κόστος εγκατάστασης και παρέμβασης στο σύστημα φωτισμού του κτιρίου και επιτυγχάνεται εξοικονόμηση ενέργειας στα φωτιστικά σώματα που είναι κυρίως κοντά σε εξωτερικά ανοίγματα.

Τα στελέχη της «Delta Engineering -Σύμβουλοι Μηχανικοί», μέλος του Ομίλου «Σαμαράς και Συνεργάτες», βρίσκονται στη διάθεσή σας για οποιαδήποτε πληροφορία ή διευκρίνιση για τα παραπάνω θέματα, εφαρμόζοντας και αξιοποιώντας όλες τις κατάλληλες τεχνικές και πρακτικές για το βέλτιστο σχεδιασμό των έργων σας.

Σύνταξη: Κακαρούδης Κωνσταντίνος | Διπλ. Αρχιτέκτων Μηχανικός, | Διευθυντής Τομέα Μελετών Εφαρμογής Τεχνικών Έργων

Πηγή: Δούλος Λ. (2013).Τεχνολογία φωτισμού και σύνδεση με την παραγωγή, Τόμος Γ, Ορθολογική σχεδίαση εγκαταστάσεων φωτισμού και εξοικονόμηση ενεργείας. Πάτρα, Ελληνικό Ανοιχτό Πανεπιστήμιο.

Πράσινες προσόψεις (vertical greening): οφέλη και προβλήματα

20 Οκτωβρίου 2023

Ο όρος «πράσινη πρόσοψη» ή «κάθετος κήπος» αναφέρεται στη φύτευση των όψεων των κτηρίων αλλά και γενικότερα των κάθετων επιφανειών (vertical greening).

Η αισθητική βελτίωση και η μείωση του ήχου είναι τα βασικά οφέλη των πράσινων προσόψεων. Μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως «επιπλέον μόνωση» του κτηρίου. Το χειμώνα, στρώμα αειθαλούς βλάστησης μειώνει τη ροή του ανέμου γύρω από την πρόσοψη του κτηρίου και επιπλέον τη θερμική ακτινοβολία του εξωτερικού χώρου, ενώ τους θερινούς μήνες, οι τοίχοι μονώνονται από το πυκνό φύλλωμα των φυτών και έτσι βοηθούν στη μείωση της ψύξης του κτηρίου. Από το φως του ήλιου που πέφτει στα φύλλα, μόνο 5-30% της ενέργειας περνά μέσα από το φύλλο. Αυτός ο αποκλεισμός της άμεσης απόρριψης του ηλιακού φωτός διασφαλίζει ένα φαινόμενο ψύξης σε θερμότερα κλίματα και βοηθά τη μείωση της επίδρασης της θερμότητας ειδικά στις αστικές περιοχές. Οι πράσινες προσόψεις δροσίζουν το θερμό αέρα μέσω της εξάτμισης του νερού. Σύμφωνα με σχετικές έρευνες, η πράσινη πρόσοψη μπορεί να εξοικονομήσει 9,5-18% της κατανάλωσης ενέργειας ψύξης σε εμπορικά κτήρια. Βελτιώνει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση και παράγει οικολογικά οφέλη για ένα πιο βιώσιμο αστικό περιβάλλον.

Ο «πράσινος φάκελος» μειώνει επίσης την ποσότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας και συντελεί στην μεγαλύτερη αντοχή του κτηρίου.

Από την άλλη τα βασικά προβλήματα των VGS είναι τα παρακάτω: εκτός από το κόστος κατασκευής και συντήρησης, το οποίο εξαρτάται από τον τύπο της πράσινης πρόσοψης, πολλά προβλήματα μπορεί να φέρουν οι φυτεμένες προσόψεις στην καθαριότητα (πεσμένα φύλλα), την αποχέτευση (στάσιμα νερά), την αποστράγγιση αν δεν επιλεγούν τα σωστά υλικά και οι κατασκευαστικές μέθοδοι.

Συμπερασματικά, τα υλικά και ο τρόπος κατασκευής των φυτεμένων προσόψεων, πρέπει να επιλέγονται με σύνεση σύμφωνα με τα κριτήρια του κλίματος, του προϋπολογισμού και του σχεδιασμού. Η βλάστηση και τα φυτά πρέπει να επιλέγονται και αυτά προσεκτικά σύμφωνα με τον φυσικό μηχανισμό στήριξης και το περιβάλλον προσαρμοστικότητάς τους. Για τη λήψη πλήρους ηλιακού φωτός στον υψηλότερο δυνατό χρόνο, οι προσόψεις πρέπει να προσανατολίζονται ανάλογα. Επιπλέον, τα φυτά αναπτύσσονται συνεχώς στο κατακόρυφο επίπεδο, επομένως χρειάζονται συχνή συντήρηση: κανονικό κλάδεμα, επαρκές πότισμα και ούτω καθεξής. Όσον αφορά όλες αυτές τις πτυχές, η κατακόρυφη πρασινοποίηση θα αποτελέσει σημαντική συνιστώσα της αειφόρου αρχιτεκτονικής στο μέλλον.

Τα στελέχη της «Delta Engineering – Σύμβουλοι Μηχανικοί», μέλος του Ομίλου «ΣΑΜΑΡΑΣ & ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ», είναι στη διάθεσή σας ώστε να σας καθοδηγήσουν και να προτείνουν τις βέλτιστες λύσεις για τα παραπάνω θέματα, συμβάλλοντας τα μέγιστα για τον εργονομικό και αποδοτικό σχεδιασμό των κτιρίων και του περιβάλλοντος χώρου, ικανοποιώντας και καλύπτοντας τις ανάγκες της δραστηριότητας και του χρήστη.

Επιμέλεια Κειμένου: Λιάνα Σταματά | Αρχιτέκτονας Μηχανικός | Τομέας  Μελετών & Αδειοδοτήσεων Επιχειρήσεων Υγειονομικού Ενδιαφέροντος

Πηγή: D+A, researchgate.net/publication/275534248_Green_Facade_Vertical_Greening_Benefits_and_Threats

ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΗ ΚΑΙ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΙΡΙΩΝ

13 Οκτωβρίου 2023

Η επανάχρηση κτιρίων αποτελεί μία φυσιολογική διαδικασία διαδοχής χρήσεων του ανενεργού κτιριακού αποθέματος. Πρόκειται για παλαιά πρακτική που έχει κυρίως συνδεθεί με την αποκατάσταση μνημείων και άλλες συμβολικές τροποποιήσεις. Διαπιστώνεται όμως ότι το μεγάλο κτιριακό απόθεμα της σύγχρονης εποχής διαθέτει πληθώρα ανενεργών κτιρίων διαφορετικών περιόδων, χρήσεων και κλιμάκων που μπορούν να αποτελέσουν πεδίο εφαρμογής πρακτικών λειτουργικής και δημιουργικής επανάχρησης για την κάλυψη νέων αναγκών.

Στην κατηγορία των υποψήφιων προς επανάχρηση δομών συγκαταλέγονται συνήθως κτίρια τα οποία έχουν ιστορική βαρύτητα, είναι φορείς μνήμης του πνεύματος της εποχής που εκπροσωπούν και είναι θεμιτό να διατηρήσουν σημαίνοντα αρχιτεκτονικά γνωρίσματα και ιδιαίτερα στοιχεία, τα οποία συναντώνται όλο και λιγότερο σε νέα κτίρια (ψηλοτάβανοι χώροι με μεγάλα παράθυρα και πρόσβαση σε άπλετο φυσικό φωτισμό). Υπάρχουν, ωστόσο, αξιόλογα κτίρια πιο απλοποιημένα μορφολογικά όπως είναι τα βιομηχανικά κτίρια, σημαντικά σε μέγεθος, τα οποία αποτελούν συνήθως εκτεταμένες κτιριακές ενότητες στον αστικό ιστό και αποτελούν μάρτυρες της βιομηχανικής κληρονομιάς και αντίστοιχα της οικονομικής δραστηριότητας ενός τόπου. Ένα επιπλέον σημαντικό δείγμα δομών προς επανάχρηση αποτελούν τα σύγχρονα ανενεργά κτίρια πολυποίκιλων χρήσεων τα οποία για διάφορους λόγους δεν λειτούργησαν ποτέ, ή λειτούργησαν για περιορισμένο χρόνο. Τα παραπάνω δε διαθέτουν ιστορική μνήμη και μπορεί να μην παρουσιάζουν μορφολογικό ενδιαφέρον, ενδεχομένως όμως ξεχωρίζουν λόγω του μεγέθους τους ή της ξεχωριστής θέσης στον τόπο που ανήκουν. Στην περίπτωση αυτή οι λόγοι που καθιστούν σημαντική την επανάχρηση τους αντί για την εγκατάλειψη ή κατεδάφιση τους συνδέονται κυρίως με την αειφορία αλλά και το πνεύμα εξοικονόμησης πόρων με την άμεση αξιοποίηση των ανενεργών δομών που προσφέρονται για την κάλυψη μείζονων αναγκών του τόπου.

Η επανάχρηση του ανενεργού κτιριακού αποθέματος εμπεριέχει αφενός την επανασύνδεση του κτιρίου με τον τόπο και αφετέρου την έννοια της οικονομίας σε πόρους και υλικά και ενσωματώνεται ως βασική πρακτική στην αειφόρο αστική ανάπτυξη. Η αρχιτεκτονική σύνθεση στην επανάχρηση των κτιρίων διερευνάται ως στρατηγική μετασχηματισμού του υφιστάμενου κελύφους. Σε κοινό πλαίσιο με την αρχιτεκτονική σύνθεση του μετασχηματισμού των δομών, η οικολογία και η οικονομία ενσωματώνονται στη σύγχρονη προσέγγιση σχεδιασμού μέσω των αρχών της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής.

Οι αρχές της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής ορίζουν κατευθύνσεις τόσο για το σχεδιασμό του κελύφους, όσο και για τα υλικά και τα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα που θα χρησιμοποιηθούν σε αυτό. Τα παθητικά συστήματα αξιοποιούν τη θέση του κτιρίου και τον προσανατολισμό, τις εξωτερικές κλιματικές συνθήκες, τα θερμικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων, την αεροστεγανότητα, το φυσικό αερισμό και εξαερισμό, τα παθητικά ηλιακά συστήματα και την ηλιακή προστασία (συστήματα σκίασης, φύτευση). Η επιλογή των συστημάτων ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων ορίζουν την  εξασφάλιση συνθηκών θερμικής, οπτικής και ηχητικής άνεσης στο εσωτερικό των κτιρίων, κάνοντας ταυτόχρονα ορθολογική χρήση της ενέργειας. Η επιλογή των υλικών είναι τέτοια ώστε να διασφαλίζεται η εξοικονόμηση ενέργειας σε μία βιώσιμη κατασκευή, αφενός γιατί ελαχιστοποιείται η χρήση υλικών και αφετέρου γιατί τα υλικά που επιλέγονται είναι φιλικά προς το περιβάλλον και ανακυκλώσιμα στο μεγαλύτερο μέρος τους.

Αναφορικά με τη μελετητική διαδικασία διαδοχής από τη μία χρήση στην άλλη σε ένα υπάρχον κτίριο, οι σχεδιαστικές κατευθύνσεις πρέπει να συνυπολογίζουν ελέγχους και περιορισμούς που συνδέονται με τα κάτωθι:

  • κριτική αξιολόγηση και τεκμηρίωση ως προς την ορθότητα της ένταξης της νέας λειτουργίας στο υπάρχον κέλυφος.
  • τον επιτρεπτό βαθμό παρέμβασης ανάλογα με τα στοιχεία της προϋπάρχουσας δομής και τους περιορισμούς που προκύπτουν από αυτήν (π.χ. διατηρητέα κτίρια)
  • το στατικό έλεγχο / αξιολόγηση και τη διερεύνηση δυνατοτήτων που αφορούν την επισκευή, την ενίσχυση ή / και επέκταση του φέροντα οργανισμού
  • τον έλεγχο της επάρκειας των διαθέσιμων επιφανειών για την εγκατάσταση των νέων χρήσεων
  • τη δυνατότητα προσαρμογής του εσωτερικού του κτιρίου για την ένταξη του νέου κτιριολογικού προγράμματος και τη λειτουργική διάρθρωση των νέων χρήσεων
  • την ικανότητα εναρμόνισης ιστορικών δομικών συστημάτων και υλικών με τις σύγχρονες μεθόδους οικοδομικής τεχνολογίας και τα νεωτερικά υλικά.

Πρόθεση είναι να επανασχεδιαστεί ο χώρος που υποδέχεται μία νέα λειτουργία σε μία άρτια αρχιτεκτονική πρόταση η οποία θα αναδιοργανώσει αισθητικά, λειτουργικά και εργονομικά το ανενεργό κτίριο, δημιουργώντας συνθήκες άνεσης για τους χρήστες, εξοικονομώντας ενέργεια (μειώνοντας κατ’ επέκταση και τις λειτουργικές δαπάνες του). Κυρίως όμως επιτυγχάνεται πέρα από τη διασφάλιση της ιστορικής συνέχειας, η λειτουργική επανένταξη στον ιστό της πόλης, συμβάλλοντας άμεσα και έμμεσα στην οικονομική και κοινωνική αναζωογόνηση των αστικών περιοχών.

Τα στελέχη της «Delta Engineering -Σύμβουλοι Μηχανικοί», μέλος του Ομίλου «Σαμαράς & Συνεργάτες», βρίσκονται στη διάθεσή σας για οποιαδήποτε πληροφορία ή διευκρίνιση για τα παραπάνω θέματα, εφαρμόζοντας και αξιοποιώντας όλες τις ισχύουσες νομοθετικές διατάξεις, με στόχο την υποστήριξη όλων των οικοδομικών έργων.

 

Συντάκτες:

Ελευθερία Κίκη, Διπλ. Αρχιτέκτονας Μηχανικός, Τομέας Μελετών Δημοσίων Έργων

Ελισάβετ Γαβριηλίδου, Διπλ. Αρχιτέκτονας Μηχανικός, Τομέας Μελετών Δημοσίων Έργων