ΠΡΟΤΑΣΗ ΓΙΑ ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΟ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟ ΟΙΚΙΣΜΟ

Το ποσοστό της ενεργειακής κατανάλωσης στα κτίρια υπολογίζεται στο 47%. Σύμφωνα με εκτιμήσεις η Ευρωπαϊκή Ένωση γίνεται ολοένα και πιο εξαρτημένη σε ενεργειακές εισαγωγές, και αν δεν ληφθούν σύντομα μέτρα, η ενεργειακή εξάρτηση θα φτάσει το 70% το 2030 σε σχέση με το 50% που είναι σήμερα.

Η γενική κεντρική ιδέα αυτής της πρότασης είναι η δημιουργία μιας προκατασκευασμένης μοριακής μονάδας κατοικίας.
Οι κύριοι στόχοι που πρέπει να επιτευχθούν από την μονάδα είναι:

• Βιοκλιματική συμπεριφορά με την χρήση παθητικών στοιχείων και συστημάτων κατά τον σχεδιασμό ώστε να εξασφαλιστούν: θέρμανση, φυσικός δροσισμός – αερισμός και φυσικός φωτισμός.
• Αξιοποίηση συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (φωτοβολταϊκά πλαίσια, ανεμογεννήτριες ) ώστε να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες της μονάδας και να επιτευχθεί η αυτονομία και απεξάρτησή της από ορυκτά καύσιμα αν είναι δυνατόν, ή τουλάχιστον να ελαχιστοποιηθεί η χρήση τους.
• Περιβαλλοντικά φιλικός σχεδιασμός σε όλα τα στάδια του κύκλου ζωής. Ελαχιστοποίηση της όχλησης στο φυσικό περιβάλλον κατά την διάρκεια της κατασκευής. Χρήση περιβαλλοντικά φιλικών ανακυκλώσιμων υλικών στην μονάδα που μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν μετά τον κύκλο ζωής τους. Χαμηλές εκπομπές ρύπων.
• Συγκέντρωση και χρήση βρόχινου νερού  για οικιακές δραστηριότητες (πότισμα,  καθαριότητα κτλ) για την μείωση κατανάλωσης νερού. Διευκόλυνση της κομποστοποίησης και της ανακύκλωσης επί τόπου στην μονάδα.
• Θερμική άνεση και περιβαλλοντικά προσαρμοστική συμπεριφορά σε  ένα σχετικά ευρύ φάσμα κλιματικών συνθηκών.

Η συνολική ιδέα βασίστηκε σε μελέτη που είχε παρουσιαστεί από τον Δρ. Πάνο Κοσμόπουλο παλαιότερα (1974) και έχει προσαρμοστεί στις σύγχρονες ανάγκες αξιοποιώντας περιβαλλοντικά υλικά και τεχνικές.

Εφόσον πρόκειται για μια προκατασκευασμένη μονάδα χωρίς τα χαρακτηριστικά μιας μόνιμης κατασκευής  έπρεπε να επιτευχθούν και οι ακόλουθοι στόχοι: δυνατότητα μεταφοράς, χαμηλό βάρος, μικρό κόστος. Επιπρόσθετα το αρχιτεκτονικό προφίλ και η περιγραφή του έπρεπε να εναρμονίζεται με τις αρχές του Περιβαλλοντικού Σχεδιασμού (Kosmopoulos, 2007). Η αναφορά στην κατοικία με τον όρο “μονάδα” είναι σκόπιμη, διότι θεωρείται προϊόν μιας βιομηχανοποιημένης διεργασίας (προκατασκευή) και όχι σαν μοναδικό αρχιτεκτονικό δημιούργημα.
Υπάρχουν εξαρχής  προδιαγραφές και λειτουργίες που λειτουργούν ως αυστηροί περιοριστικοί παράγοντες στην διαδικασία σχεδιασμού. Ωστόσο υπάρχει πάντα χώρος για παρεμβάσεις.
Πολλές διαφορετικές μονάδες μπορούν να συντεθούν από τα ίδια προκατασκευασμένα δομικά στοιχεία [εικ1] έτσι ώστε να ικανοποιηθούν οι λειτουργικές και σχεδιαστικές απαιτήσεις σε κάθε περίπτωση. Διαφορετικές περιβαλλοντικές και κλιματικές συνθήκες μπορούν να οδηγήσουν τον σχεδιαστή να υιοθετήσει μια ποικιλία διαφορετικών λύσεων λαμβάνοντας υπόψη την μορφή, την λειτουργία ή και τα δύο [εικ1α]..

Σχήμα 1: Τα προκατασκευασμένα δομικά στοιχεία Ποικιλία εναλλακτικών λύσεων ως προς τη μορφή

Η μονάδα κατοικίας αποτελείται από δυο μοριακούς τύπους  [εικ2].
Το πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από ατσάλινα στοιχεία που πέρα από τον πρωτεύοντα ρόλο τους σαν δομικά στοιχεία εξυπηρετούν και σαν οδηγοί για την ηλεκτρική καλωδίωση. Οι μοριακοί τύποι (τοίχοι, δάπεδα, οροφές) είναι κατασκευασμένα από ανακυκλωμένο αλουμίνιο και μονωτικό ορυκτοβάμβακα και ενσωματώνουν επίσης παράλληλη λειτουργία (τόσο ενεργειακή όσο και δομική) [εικ3].

Τα προαναφερθέντα στοιχεία δεν είναι συμπαγή αλλά έχουν κυψελωτή δομή που εξασφαλίζει χαμηλή αναλογία βάρους /δομική αντοχή (ακαμψία) και καλές ενεργειακές επιδόσεις. Το μπάνιο αποτελεί μια μονάδα ξεχωριστή με ενσωματωμένα υδραυλικά και ηλεκτρικά δίκτυα και εξωτερικές αναμονές σύνδεσης. Οι νότια προσανατολισμένες υάλινες όψεις παρέχουν παθητικά ηλιακά κέρδη, φυσικό αερισμό και φωτισμό. Είναι κατασκευασμένες από διπλό τζάμι και πλαίσιο αλουμινίου.
Οι προκατασκευασμένες μονάδες μπορούν να μεταφερθούν πολύ εύκολα στο πεδίο είτε με φορτηγό είτε με ελικόπτερο εξαιτίας του χαμηλού βάρους τους.


Σχήμα 2: Οι δύο βασικές τυποποιημένες μονάδες
 

Σχήμα 3: Τοιχοποιία με ενσωματωμένη μόνωση

Φωτοβολταϊκά πλαίσια είναι προσαρμοσμένα στην οροφή καθώς και ηλιακά πλαίσια για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Υπάρχει επίσης και μια ανεμογεννήτρια προσαρμοσμένη σε μεταλλική κολόνα πάνω από την οροφή. Στο νότο υπάρχει προσαρμοσμένο ένα θερμοκήπιο για την απόκτηση άμεσων ηλιακών κερδών και την θέρμανση του χώρου. Τα μπαλκόνια μπορούν να μετατραπούν σε ημίκλειστους χώρους με την προσαρμογή διαφώτιστων φωτοβολταϊκών πλαισίων και περσιδωτών σκιάστρων. Βρόχινο νερό συλλέγεται με την βοήθεια υδρορροών και σωληνώσεων σε δεξαμενή κάτω από την κατοικία.

Πρακτικά μονάδες κατοικίας αυτού του τύπου μπορούν να αποτελέσουν το πρωτότυπο για υποδειγματικούς οικολογικούς οικισμούς, αλλά και σαν προσωρινές εγκαταστάσεις αν αυτό απαιτείται π.χ απομακρυσμένα εργαστήρια κτλ. επίσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την στέγαση ανθρώπων που έχασαν τα σπίτια τους από φυσικές οι άλλες καταστροφές εξαιτίας του χαμηλού τους κόστους και της ευκολίας στην μεταφορά και την εγκατάσταση.

Άλλα πλεονεκτήματα  είναι η περιβαλλοντική αξιολόγηση και απόδοση της μονάδας με την χρήση πολυκριτιριακών μεθόδων απόφασης, ο αυτοματισμός της με χρήση τεχνολογίας instant bus καθώς και  η κοστολόγησή της σε κάθε ξεχωριστή περίπτωση.
Άριστα αποτελέσματα των θερμικών κερδών, της θερμικής άνεσης και της ενεργειακής απόδοσης της μονάδας ελήφθησαν με την χρήση κατάλληλου λογισμικού όπως (K-Eco, Retscreen, Ecotect κτλ.) ώστε να προσδιοριστεί η συνολική εικόνα της ικανοποιητικής λειτουργίας της μονάδας.
Η πιθανότητα της προκατασκευής σε μεγάλη κλίμακα της προτεινόμενης μονάδας θα συνεισφέρει στην γρήγορη και οικονομική κάλυψη των στεγαστικών αναγκών αλλά  αποτελεί επίσης μια περιβαλλοντικά φιλική  λύση εφόσον προσφέρει σε χαμηλότερη ενεργειακή κατανάλωση και λιγότερο επιβλαβείς εκπομπές στο περιβάλλον.
 

                               
Σχήμα 4: Γενικές όψεις της μονάδας

Δρ. Πάνος Κοσμόπουλος
Αν. Καθηγητής Δ.Π.Θ.
Διευθυντής Εργαστηρίου

Δημήτριος Βουτσάς
Μηχανικός Περιβάλλοντος Δ.Π.Θ.
Εργαστήριο Περιβαλλοντικού &
Ενεργειακού Σχεδιασμού
Κτιρίων & Οικισμών Δ.Π.Θ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Baker N., Steemers K, Energy and Environment in Architecture, London, Spon, 2000
Clarke I.A., Energy Simulation in Building Design, A.P. , 2001
Edwards B., Turrent D., Sustainable Housing, Spon, 2000
Kosmopoulos P. (Editor), Buildings, Energy and the Environment, Thessaloniki, University Studio Press, 2008
Κοσμόπουλος Π., Περιβαλλοντικός Σχεδιασμός, Thessaloniki, University Studio Press, 2007
Porteous C., The New Eco-Architecture, Spon, 2002
Randall Th., Environmental Design, 1996
Vale, B.R., The new Autonomous House, Thames and Hudson, 2000