Βιοκλιματικό ΣπίτιΕργασία Τεχνολογίας – Κατασκευή μοντέλου βιοκλιματικού σπιτιού

Εργασία: Αλέξανδρος Παραδείσης | Έτος: 2010 | Καθηγητής: Δημήτριος Αναστασίου

Τι είναι το βιοκλιματικό σπίτι;Βιοκλιματικό σπίτι είναι σπίτι ενεργειακής απόδοσης, δηλαδή καταναλώνει τη λιγότερη δυνατή ενέργεια για να θερμανθεί και να δροσιστεί. Αυτό δεν επιτυγχάνεται με την αρχιτεκτονική του, αλλά με τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν εξωτερικά και εσωτερικά της τοιχοποιίας, ώστε η ίδια η τοιχοποιία να προστατεύεται προτού η εξωτερική θερμοκρασία αγγίξει την τοιχοποιία και αυτή με τη σειρά της μεταφέρει την εξωτερική θερμοκρασία εντός του κτιρίου.

Υπάρχει η αντίληψη ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι κοστίζει περισσότερο από ένα σπίτι συμβατικής κατασκευής (μπετόν-τούβλο). Αυτή η αντίληψη είναι λανθασμένη , διότι το μόνο που διαφέρει ουσιαστικά είναι η φιλοσοφία της κατασκευής και η μέθοδος της δόμησης. Η βιοκλιματική κατασκευή με τη χρήση μονωμένων καλουπιών, επιτρέπει ταχύτητα κατασκευής, καμία απώλεια σε υλικά, καμία καθυστέρηση σε τελειώματα, καθώς παρέχει και τη δυνατότητα στους υπεργολάβους, υδραυλι- κούς και ηλεκτρολόγους, να κά- νουν την εγκατάσταση τους με

τόση ευκολία σε 2 ημέρες το πολύ.

Βιοκλιματικός σχεδιασμός Είναι ο σχεδιασμός που επιδιώκει την προσαρμογή των κτιρίων στις ειδικές κλιματολογικές και περιβαλλοντικές συνθήκες κάθε περιοχής. Κύριοι στόχοι είναι η εξοικονόμηση ενέργειας και η εξασφάλιση θερμικής άνεσης για τους κατοίκους, μέσω στρατηγικών φυσικού δροσισμού – αερισμού, ηλιοπροστασίας και εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας.Βασικά στοιχεία του βιοκλιματικού σχεδιασμού αποτελούν τα παθητικά συστήματα που ενσωματώνονται στα κτίρια με στόχο την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών πηγών (π.χ. ήλιο, αέρα, άνεμο, βλάστηση, νερό, έδαφος, ουρανό) για θέρμανση, ψύξη και φωτισμό, και τα οποία αποτελούν δομικά στοιχεία ενός κτιρίου. Τα παθητικά συστήματα λειτουργούν χωρίς μηχανολογικά εξαρτήματα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και με φυσικό τρόπο θερμαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτίρια. Χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:

• Ηλιακά συστήματα θέρμανσης • Παθητικά συστήματα και τεχνικές φυσικού δροσισμού

• Συστήματα φυσικού φωτισμούΟ βιοκλιματικός σχεδιασμός ενός κτιρίου συνεπάγεται τη συνδυασμένη λειτουργία όλων των παραπάνω συστημάτων, ώστε να συνδυάζουν θερμικά και οπτικά οφέλη καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Προτεινόμενα στοιχείαΌταν είναι δυνατή η επιλογή του οικοπέδου καλό είναι να επιλέγεται ένα οικόπεδο με θέα προς το νότο και κύριο άξονα κατά την φορά ανατολής-δύσης. Έτσι το κτήριο καλύπτεται από τους βορινούς ανέμους ενώ παράλληλα γίνεται δυνατή η εκμετάλλευση της θερμικής ηλιακής ενέργειας. Σημαντική είναι η αποφυγή κάθε σκιασμού από την νότια πλευρά του οικοπέδου. Επίσης για όσους ενδιαφέρονται, καλό είναι να επιλέξουν μια περιοχή με αρκετό πράσινο και αν έχουν τη δυνατότητα να κάνουν μια εδαφολογική μελέτη και μια μελέτη ραδιοσυχνοτήτων και πλέγματος υπεδάφους. Τα περισσότερα ανοίγματα του κτιρίου καλό είναι να βρίσκονται προς την νότια πλευρά του κτιρίου, ενώ η βορινή πλευρά αν δεν κολλάει σε κάποιο άλλο κτήριο καλό είναι να

προστατεύεται από ψηλά δέντρα ή να τοποθετούμε από αυτήν την πλευρά κλειστούς χώρους στάθμευσης ή αποθήκες ώστε να αποφεύγεται η απευθείας επαφή με τους ψυχρούς βορινούς ανέμους. Η δυτική και ανατολική πλευρά του κτιρίου δέχονται ίσα ποσά ακτινοβολίας . Τα δομικά υλικά που πρέπει να χρησιμοποιηθούν είναι υλικά αυξημένης θερμοχωρητικότητας και πάντα σε συνδυασμό με καλή μόνωση του εξωτερικού κελύφους του κτηρίου.

Κατασκευές

Σπίτι από τούβλα με ηλιακούς συλλέκτες στη σκεπή

για παροχή ενέργειας

Σπίτι από ξύλο με ανεμογεννήτρια

για παροχή ενέργειας

Σπίτι με φωτοβολταϊκάΓια την κατασκευή του σπιτιού χρειαζόμαστε ένα σετ 94 τούβλων 3x1cm Teifoc No51 μία πλαστική πόρτα και παράθυρο, συγκολλητική λάσπη, δύο ηλιακούς συλλέκτες 10x6.5cm, 3 καλώδια 15cm κι ένα λαμπάκι.

Κτίζουμε το σπίτι σύμφωνα με τις φωτογραφίες της επόμενης σελίδας. Συνδέουμε με ένα καλώδιο τα 2 φωτοβολταϊκά σώματα μεταξύ τους και με το λαμπτήρα φτιάχνοντας έτσι ένα κλειστό κύκλωμα. Τοποθετούμε τα φωτοβολταϊκά στη θέση της σκεπής και το λαμπάκι πάνω από το παράθυρο, περνώντας το καλώδιό του μέσα από το κτίριο.

Σπίτι με φωτοβολταϊκά

Σπίτι με φωτοβολταϊκά

Τελική μορφή

Σπίτι με ανεμογεννήτριαΓια την κατασκευή του σπιτιού χρειαζόμαστε 20 καδρονάκια 1x1x32cm, 4 μοριοσανίδες 260x180x3,5mm, 220x104x3,5mm, 220x100x3,5mm, 91x91x3,5mm, 2 κόντρα πλακέ 182x75x10mm, 182x65x10mm και 1 χαρτόνι 160x70mm.Κτίζουμε το σπίτι σύμφωνα με τις φωτογραφίες της σελίδας. Τα καδρόνια χρησιμοποιούνται στους τοίχους, ενώ τα κόντρα πλακέ και οι μοριοσανίδες στη στέγη και στο πάτωμα-έδαφος. Για την κόλληση των ξύλων χρησιμοποιούμε ξυλόκολλα και στο τέλος .

Τελική μορφή

Σπίτι με ανεμογεννήτριαΓια την κατασκευή της ανεμογεννήτριας χρειαζόμαστε ειδικό σετ που περιλαμβάνει κόντρα πλακέ, καδρόνια, 2 κινητήρες, βίδες, έλικα τριών πτερυγίων, μακαρόνι σιλικόνης, λαμπάκι με τη βάση του, καλώδια και 2 κυλινδρικά κομμάτια ξύλου.

Κατασκευάζουμε την ανεμογεννήτρια σύμφωνα με τις φωτογραφίες της σελίδας. Στη βάση στερεοποιούμε με 2 βίδες θηλιές την μπαταρία και με βοήθεια τρυπανιού τοποθετούμε όρθιους τους 2 στύλους. Πάνω στον πρώτο τοποθετείται το 1 κινητηράκι με την έλικα και στον κοντύτερο βάζουμε το λαμπάκι με τη βάση του. Ενώνουμε το κινητηράκι με τη λάμπα με 2 καλώδια.

Σπίτι με ανεμογεννήτριαΘεωρητικά, η κίνηση της έλικας από τον άνεμο μπορεί να ανάψει το λαμπάκι, όμως σε τέτοια κλίμακα θα χρειάζονταν τουλάχιστον 6000 σαλ. Γι΄ αυτό με τη μπαταρία τροφοδοτείται ένα δεύτερο κινητηράκι το οποίο ενώνεται με το πρώτο μέσω του μακαρονιού σιλικόνης, έχοντας βγάλει πρώτα την έλικα. Έτσι ο ένας κινητήρας γυρνά τον άλλον κι έτσι ανάβει ο λαμπτήρας.