Κλειώ Αξαρλή

ενεργειακός σχεδιασµός

Ο ρόλος του ενεργειακού/ βιοκλιµατικού σχεδιασµού

•  Εξοικονόµηση ενέργειας •  Αξιοποίηση ήπιων µορφών ενέργειας •  Η µικρότερη δυνατή επιβάρυνση του περιβάλλοντος

•  Δηµιουργία θερµικής/ οπτικής άνεσης

αρχές του ενεργειακού/βιοκλιµατικού σχεδιασµού

Βιοκλιµατικός σχεδιασµός

σχεδιάζοντας µε το κλίµα και για το κλίµα

Η ηµερήσια και εποχική µεταβολή του κλίµατος καθορίζουν την πολυπλοκότητα και τη δυσκολία του βιοκλιµατικού σχεδιασµού

Γνώση µετεωρολογικών δεδοµένων της περιοχής και εκτίµηση εξωτερικών

συνθηκών σχεδιασµού

Παράγοντες θερµικής άνεσης

• Προσωπικοί παράγοντες

• Περιβαλλοντικοί παράγοντες

οπτική άνεση

φωτεινότητα

θάµβωση

αντιθέσεις µεταξύ σκιασµένων και φωτισµένων σηµείων

ανακλαστικές επιφάνειες

)

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

Πώς µπορούµε να βελτιώσουµε

το θερµικό ισοζύγιο?

Βιοκλιµατικός σχεδιασµός κτιρίου

Για τις διάφορες εποχές απαιτούνται διαφορετικές στρατηγικές.

Το κέλυφος του κτιρίου πρέπει να λειτουργεί επιλεκτικά

ΧΕΙΜΩΝΑΣ στρατηγική µείωσης της ενέργειας για θέρµανση:

Βιοκλιµατικός σχεδιασµός

• περιορισµός των θερµικών απωλειών από το κέλυφος

•  εκµετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας για την θέρµανση

• αποθήκευση της θερµότητας που παγιδεύτηκε

ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ στρατηγική µείωσης της ενέργειας για ψύξη:

Βιοκλιµατικός σχεδιασµός

• περιορισµός των θερµικών προσόδων από την ηλιακή ακτινοβολία. • εκµετάλλευση ηλιακής ακτινοβολίας για το δροσισµό • αποθήκευση της πλεονάζουσας θερµότητας και διαφορά φάσης για τη µετάδοσή της • βελτίωση µικροκλίµατος

ελαχιστοποίηση των θερµικών απωλειών αγωγιµότητας:

•  Μορφή κτιρίου

•  διάταξη των εσωτερικών χώρων

•  Θερµοµόνωση

•  Ελεγχόµενος αερισµός

•  µορφή κτιρίου

• διάταξη των εσωτερικών χώρων

κτίριο Ακαδηµίας Επιστηµών της Καλιφόρνια

Σαν Φρανσίσκο

αρχ.Renzo Piano

Θερµικές απώλειες ή θερµική πρόσοδος από τον αερισµό

διείσδυση αέρα

φυσικός αερισµός

τεχνητός αερισµός

εναλλαγές αέρα την ώρα:ac/h ή l/s/άτοµο

το φαινόµενο του θερµοκηπίου- ηλιακή πρόσοδος

Η θέση του ήλιου καθορίζεται κάθε χρονική στιγµή

Νότια επιφάνεια:

• Χειµώνας • καλοκαίρι

Νότια επιφάνεια:

νότιος προσανατολισµός

ιούνιος

Κατοικίες του 19ου αιώνα στη Μεγάλη Βρετανία.

ΗΛΙΑΚΟ ΧΩΡΙΟ ΛΥΚΟΒΡΥΣΗ ΑΤΤΙΚΗΣ

(SOLAR VILLAGE) αρχ: Α.Τοµπάζης

Cite' Internationale de Lyon αρχ. Renzo Piano

δικέλυφες προσόψεις

διπλά κελύφη

ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΚΕΡΔΟΣ -νότια ανοίγµατα

Ποσοστό, τύπος και εµβαδόν διαφανών επιφανειών ανά

προσανατολισµό. (κάθετης / κεκλιµένης / οριζόντιας

επιφάνειας)

Στο σύστηµα του απευθείας κέρδους ο σχεδιασµός του ανοίγµατος στοχεύει :

•  στη µέγιστη είσοδο-εκµετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας το χειµώνα και

•  στην ελάχιστη είσοδο-αποτροπή της ηλιακής ακτινοβολίας το καλοκαίρι

σε συνδυασµό µε τη διαθέσιµη θερµική µάζα για την αποθήκευση της θερµότητας, ώστε:

•  να παρέχεται θερµότητα το χειµώνα και •  να αποτρέπεται η υπερθέρµανση το καλοκαίρι

υαλοστάσιο

γεωµετρικά χαρακτηριστικά •  Προσανατολισµός •  Κλίση •  Μέγεθος ποιότητα •  πάχος •  διαύγεια

αύξηση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας

Αποθήκευση της θερµότητας σε βαρειά συµπαγή δοµικά

στοιχεία

Αποθήκευση της θερµότητας σε δοχεία µε νερό

πέτρινος µανδύας: • δροσισµός/αερισµός • έµµεσος φωτισµός

DOMINUS WINERY, NAPA VALLEY, Καλιφόρνια, ΗΠΑ- αρχ. Jaques Herzog & Pierre de Meuron, 1995-97

ηλιοπροστασία

ηλιοπροστασία: σταθερή ή κινητή?

THOMAS HERZOG: ξύλινα οριζόντια σκίαστρα

ηλιοπροστασία

• Κατασκευαστικές λύσεις • Ειδικές κατασκευές (σταθερά/ κινητά πετάσµατα) • Πράσινο- δένδρα • Υαλοπίνακες (απορροφητικοί/ ανακλαστικοί/ σκεδασµού)

• Υαλοπίνακες Low-e

Κάθετες περσίδες σκίασης σε κτίριο

γραφείων στη Γενεύη

οριζόντια ή κατακόρυφη ηλιοπροστασία?

ηλιασµός-σκιασµός νότιας πρόσοψης

Εξωτερική προστασία

ή

Εσωτερική προστασία?

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΟΨΕΩΝ-ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΣΚΙΑΣΜΟΥ

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

ηλιοπροστασία: συµπαγής ή διάτρητη?

Sciences Faculty Barcelona Varis Architects 1996

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

συνδυασµός συστηµάτων ηλιοπροστασίας και

βελτίωσης του φυσικού φωτισµού

Ράφια φωτισµού, SOKA-BAU offices, Wiesbaden Thomas Herzog Arch. 2003

Εσωτερικά σκίαστρα -διαχυτές φωτός, αεροδρόµιο Barajas Μαδρίτης, αρχ. Richard Rogers

Κέλυφος που προσαρµόζεται

GSW Ηeadquarters Berlin, Sauerbruch Hutton Arch. 2000

Παράδοση σε αντιπαράθεση µε τις νέες τεχνολογίες?

Office Building, Tokio Maki and Associates Architects. 1993

ηλιοπροστασία µε φύτευση

πράσινες όψεις

Χρήση ανακλαστικών υαλοπινάκων

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

ELF tower La Defence, Paris.

φυσικός αερισµός

διαµπερής αερισµός λόγω ανέµου

αερισµός λόγω διαφοράς θερµοκρασίας (κατακόρυφος αερισµός-ελκυσµός)

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

νυκτερινός αερισµός

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

BRE «Γραφείο του µέλλοντος», Garston, Hertfordshire, UK Feilden Clegg Architects

αρχές σχεδιασµού για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων στην θερινή περίοδο

Τοίχος θερµικής αποθήκευσης (τοίχος Trombe):

• χειµερινή λειτουργία • θερινή λειτουργία συνεισφορά στο δροσισµό

λειτουργία θυρίδων στον τοίχο θερµικής αποθήκευσης

τοίχοι θερµικής αποθήκευσης

από δοχεία µε νερό

από σκυρόδεµα

Θερµοκήπια-ηλιακοί χώροι

• χειµερινή λειτουργία • θερινή λειτουργία συνεισφορά στο δροσισµό

Θερµοκήπια: άποψη από το εσωτερικό τους

Δηµοτικό σχολείο Newlands στο Yatley, UK, 1979.

Επέµβαση σε υφιστάµενο κτίριο: εσωτερική αυλή

σχολείου

η εξοικονόµηση ενέργειας για θέρµανση µε: • τον περιορισµό των θερµικών απωλειών και • την εκµετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας είχε σαν αποτέλεσµα:

• δυσάρεστο εσώκλιµα το καλοκαίρι και αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας για ψύξη

• µείωση της οπτικής άνεσης στους βορινούς χώρους και αύξηση της χρήσης του τεχνητού φωτισµού

• ανεπαρκή αερισµό και σε ορισµένες περιπτώσεις δυσφορία

αρχιτεκτονικοί χειρισµοί σχετικά µε το φυσικό φωτισµό

Γενική περιγραφή των τεχνικών εκµετάλλευσης

του φυσικού φωτισµού

Ειδικοί υαλοπίνακες µε πολλαπλές δυνατότητες

«Κατεύθυνση» φωτός

Θάµβωση

Διάχυση φωτισµού

Σκιασµός

Πρισµατικά πετάσµατα

Πετάσµατα ειδικής επεξεργασίας µε λέιζερ

Ολογραφικοί υαλοπίνακες

ράφια φωτισµού

Αγωγός φωτισµού

στέγαστρο µε φωτοβολαταϊκά

κτίριο Ακαδηµίας Επιστηµών της Καλιφόρνια, Σαν Φρανσίσκο αρχ.Renzo Piano