Recomendados
Recomendados
Más contenido relacionado
Similar a βιοκλιματική αρχιτεκτονική
Similar a βιοκλιματική αρχιτεκτονική (16)
Más de Γιώργος Κωστορρίζος
Más de Γιώργος Κωστορρίζος (16)
βιοκλιματική αρχιτεκτονική
- 1. PROJECT: ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Ομάδα Α’ : Ιστορία του κτίζειν Υπεύθυνος καθηγητής: Λάμπρος Αδάμ Μέλη ομάδας: Αλέξανδρος Μπουλίκας Νίκος Λέτσος Γιώργος Κυρίτσης 1
- 2. Περιεχόμενα • Τι είναι βιοκλιματική αρχιτεκτονική…….……….. 3 • Εισαγωγικές εικόνες………………………….……………5 • Βιοκλιματική αρχιτεκτονική στην αρχαία Ελλαδα-Ρωμη………..……………………………………….9 • Βιοκλιματική αρχιτεκτονική των ιγκλού……….12 2
- 3. ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός κτιρίων ή βιοκλιματική αρχιτεκτονική αφορά τον σχεδιασμό κτιρίων και χώρων (εσωτερικών και εξωτερικών – υπαίθριων) με βάση το τοπικό κλίμα, συνήθως αναφερόμενο ως μικροκλίμα, με σκοπό την εξασφάλιση συνθηκών θερμικής και οπτικής άνεσης, αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια και άλλες ανανεώσιμες πηγές, αλλά και τα φυσικά φαινόμενα του κλίματος. Η βιοκλιματική είναι κλάδος της αρχιτεκτονικής που λαμβάνει υπ' όψη τις επιταγές της οικολογίας και της βιωσιμότητας. Με τον όρο "βιοκλιματικός σχεδιασμός" εννοείται ο σχεδιασμός ο οποίος αποσκοπεί 3
- 4. στην προστασία του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων. 4
- 5. Εισαγωγικές Εικόνες Το πρώτο γνωστό δίκτυο ύδρευσης και αποχέτευσης για ολόκληρη πόλη το συναντάμε στην Κνωσό. Οι ανασκαφές του 'Αρθουρ Έβανς στις αρχές του αιώνα έφεραν στο φως ένα εντυπωσιακό σύστημα ύδρευσης. Το νερό μεταφερόταν μέσα σε πήλινες σωλήνες από αρκετά μακριά απ' τις περιοχές Κουναβων και Αρχανών στο υδραγωγείο της πόλης και από εκεί διανεμόταν στα σπίτια. Τα σπίτια ήταν ξύλινα, πέτρινα και μαρμάρινα και μερικά απ' αυτά με τρεις, λιγότερα με τέσσερις αλλά και λίγα, όπως το παλάτι, με πέντε ορόφους. 5
- 6. Κάποια δημόσια κτήρια, μάλλον αποθήκες τροφίμων, είχαν επενδυμένους τοίχους με κεραμικά πλακάκια παρόμοια με τα σημερινά. Και φυσικά όπως μπορείτε να δείτε μέχρι και σήμερα στα περισσότερα παραδοσιακά Ελληνικά σπίτια, το χρώμα παραμένει λευκό! Αυτό συναντάται κυρίως στα ηλιόλουστα νησιά και χρησιμοποιείται για να ελαχιστοποιήσει την ζέστη απ' τον ήλιο. Επίσης ο ασβέστης που χρησιμοποιείται ειδικά στα νησιά του Αιγαίου για λεύκανση των 6
- 7. τοίχων διαθέτει και μια σειρά άλλων ευεργετικών ιδιοτήτων όπως η απολύμανση και η απορρόφηση της υγρασίας, αποτροπή εντόμων κλπ. Αυτή η απλή και οικονομική ιδέα μπορεί να βοηθήσει κάθε κτίσμα να λιγοστέψει την θερμότητα που του προσθέτει ο ήλιος αλλά σχεδόν κανένας δεν δείχνει να ενδιαφέρεται. Προτιμάμε να ξοδεύουμε τα χρήματά μας στην χρήση κλιματιστικών μηχανημάτων επιβαρύνοντας την ατμόσφαιρα τόσο με την θερμότητα που παράγουν όσο και με τους χλωροφθοράνθρακες (CFC) που χρησιμοποιούν. Μεταθέτουμε το πρόβλημα λίγα μέτρα μακρια μας και νομίζουμε ότι δεν είναι πια δικό μας... Σαν παράδειγμα, ένα λευκό αυτοκίνητο ίδιου τύπου με ένα μαύρο, σταθμευμένα στο ίδιο 7
- 8. ηλιόλουστο σημείο μπορούν να έχουν διαφορά εσωτερικής θερμοκρασίας πάνω από 10 βαθμούς. Μπορείτε να παρατηρήσετε όταν μετά από βροχή βγει ήλιος πόσο πιο γρήγορα στεγνώνουν τα σκούρα αυτοκίνητα! Μια παρατήρηση όσον αφορά το «λευκό» χρώμα. Η ανακλαστικότητα δεν οφείλεται μόνο στο ίδιο το λευκό χρώμα αλλά και σε επιμέρους χαρακτηριστικά εγγενή σε κάθε υλικό όπως: Εκτός από το ορατό φάσμα πόσο υπέρυθρο αντανακλά το υλικό; Το υπέρυθρο φως μεταφέρει αρκετά μεγάλα ποσά ενέργειας!. Αόρατο στο γυμνό μάτι αποκαλύπτει την ύπαρξή του στην υπέρυθρη φωτογράφηση και όπως ξέρει όποιος έχει ασχοληθεί με αυτήν, τα πράγματα γύρω μας, τόσο τα φυσικά αντικείμενα όσο και οι τεχνητές κατασκευές, έχουν διαφορετική όψη στο υπέρυθρο φάσμα. 8
- 9. Βιοκλιματική αρχιτεκτονική στην αρχαία Ελλάδα-Ρώμη. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική δεν ήταν κάτι νέο στην αρχαία Ελλάδα. Τα σπίτια στην αρχαία Ελλάδα είχαν να αντιμετωπίσουν λίγο πολύ τα προβλήματα που έχουν και τα δικά μας σήμερα με βασικότερα την ζέστη και το κρύο. Ας δούμε όμως τι έκαναν σοφά οι πρόγονοί μας. Πρωτοπόρος ήταν ο Σωκράτης και ο Ιπποκράτης. Συμφώνα με τα απομνημονεύματα του Ξενοφώντα, έβαλαν τις βάσεις της σύγχρονης βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής. Κύριος στόχος τους ,ήταν τα σπίτια να εξασφαλίζουν μια αρμονική σχέση του ανθρώπου με το περιβάλλον. Πρώτο υλικό για την κατασκευή τοίχων ήταν η πέτρα και οι πλίνθοι με ξυλοδεσιές να υψώσουν τους 9
- 10. τοίχους. Οι στέγες είχαν κεραμίδια αν και πολλές φορές αναφέρεται η ύπαρξη ταράτσας. Ο βόρειος τοίχος γινόταν παχύτερος και με τα ελάχιστα δυνατά ανοίγματα .Η είσοδος βρισκόταν στην ανατολική και σπανιότερα στην νότια πλευρά .Στη βόρεια κύριος πλευρά φύτευαν κάποια αειθαλή δέντρα όπως ελιές ώστε το φύλλωμα τους να εμποδίζουν το χειμωνιάτικο κρύο, βόρειο άνεμο να πέσει απευθείας πάνω στο σπίτι . Απ’ την άλλη, στη νότια πλευρά του σπιτιού υπήρχαν φυλλοβόλα δέντρα που το χειμώνα χωρίς φύλλα εμπόδιζαν τον ήλιο απ το να ζεσταίνει το σπίτι αλλά το καλοκαίρι πρόσφεραν όλοι τους την σκιά.Oι αρχαίοι έλληνες δεν σταμάτησαν μόνο στη χρήση φυτών για κλιματισμό. Χρησιμοποιούσαν πάνω απ τις νότιες πόρτες και παράθυρα μια προέκταση της σκέπης με προσεκτικά σχεδιασμένο μέγεθος. Το μέγεθος 10
- 11. αυτής της προέκτασης ήταν υπολογισμένο με τέτοιο τρόπο ώστε το καλοκαίρι ο ήλιος να εμποδίζεται και τον χειμώνα που έχει χαμηλότερη τροχιά δεν εμποδίζονταν να μπει μέσα στο σπίτι. Τέλος, ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει το λευκό χρώμα στο εξωτερικό των τειχών και έτσι επιτυγχάνονταν η αποφυγή της απορρόφησης της ζέστης του ηλίου το καλοκαίρι. Ένας άλλος τρόπος που βοηθούσε στον αερισμό και φωτισμό της οικείας είναι η οργάνωση της αυλής συνήθως με πέτρες. Γενικά ο προσανατολισμός του σπιτιού ήταν με πρόσωπο προς τον νότο γεγονός που έδινε την δυνατότητα στην αυλή ,τα βόρεια δωμάτια και τον πάνω όροφο να εκμεταλλεύονται το μέγιστο του φυσικού φωτός τον χειμώνα και να αποφεύγουν τον πολύ ήλιο το καλοκαίρι, όταν αυτός βρίσκεται πολύ ψηλά. 11
- 12. Βιοκλιματική αρχιτεκτονική των ιγκλού. Το ιγκλού είναι η προσωρινή κατοικία των Εσκιμώων το χειμώνα. Αποτελεί μοναδικό τρόπο για να κτίσει ο άνθρωπος τη φώλια του κάτω από τις χειρότερες δυνατές συνθήκες. Παρ’ όλο που οι περισσότεροι Εσκιμώοι μένουν πλέον σε σπίτια από πέτρες ή ξύλα, συνηθίζουν ακόμη να κατασκευάζουν ιγκλού, ειδικά όταν ταξιδεύουν. Ορθογώνια κομμάτια παγωμένου χιονιού τοποθετούνται κυκλικά, ώστε η κατασκευή να συγκλίνει και να σχηματίζεται τελικά ένας θόλος. Οι σχισμές και τα όποια σημεία επαφής γεμίζονται με χιόνι. Τότε οι Εσκιμώοι ανάβουν μια λάμπα που καίνε λίπος φάλαινας, ώστε να αναδίδει πολλή θερμότητα. Άλλωστε πρέπει να ληφθεί υπόψιν ότι για να ζεσταθεί ο περιορισμένος 12
- 13. εσωτερικός χώρος και για να δημιουργηθεί ένα άνετο κλίμα, είναι αρκετή ακόμα και η ελάχιστη ποσότητα ζέστης: αρκεί, δηλαδή, η παρουσία 2 ατόμων που μπορούν να κλείσουν την πόρτα με ένα κομμάτι πάγου και να κάνουν το ιγκλού αεροστεγές. Το χιόνι αρχίζει να λιώνει, όμως επειδή η οροφή του θολού είναι καμπύλη δεν στάζει. Αντιθέτως τα κομμάτια του χιονιού εμποτίζονται με υγρασία. Τότε οι Εσκιμώοι ανοίγουν την πόρτα και ο ψυχρός αέρας μεταμορφώνει το ιγκλού σε ένα συμπαγές και ανθεκτικό καταφύγιο, που λιώνει μόνο με το τέλος του χειμώνα. Άλλωστε να επισημάνουμε, ότι οι πολικοί άνεμοι με θερμοκρασία -50 βαθμούς κελσίου και έτσι το εξωτερικό τοίχωμα του πάγου παραμένει παγωμένο. Πρέπει να σημειώσουμε επίσης ότι το χιόνι, όσο και αν φαίνεται παράδοξο είναι κακός αγωγός της θερμότητας και του κρύου. 13
- 14. Για αυτόν το λόγο τα ιγκλού θερμαίνονται εύκολα και τους προφυλάσσουν από το κρύο και όταν με τον καιρό το χιόνι μετατρέπεται σε πάγο εγκαταλείπουν τα ιγκλού τους. 14
- 15. Υπεύθυνος καθηγητής Αδάμ Λάμπρος Μέλη ομάδας Βλάχου Στεφανία Μελισσού Αμαλία Παπαλελούδης Δημήτρης Τσιλίκας Κωνσταντής Λαμία, Μάιος 2013
- 16. Περιεχόμενα σελίδα 1. Εισαγωγή …………………………………………………………………………………………..…………3 2. Πρόλογος …………………………………………………………………………………………..………...3 3. Πλαίσιο - Στόχοι ……….......................................................................................4 4. Μεθοδολογία ………………………………………………………………………………….……………4 Διερεύνηση Τεχνητός φωτισμός 5. Ο τεχνητός φωτισμός στην αρχαιότητα…………………………………………………..5 6. Τεχνητό φως ιστιοφόρου ……………………………………………………………………….5 7. Ο πιο πετυχημένος φωτισμός …………………………………………………………………6 8. Ο τεχνητός φωτισμός σήμερα ……………………………………………………………….6 9. Μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας…………………………………………………………….8 10. Το τεχνητό φως βλάπτει σοβαρά την υγεία…………………………………………..10 11. Έρευνα συνδέει τον καρκίνο με την έκθεση στο τεχνητό φως……………….11 12. Φωτορύπανση – Η Γη ρυπαίνεται από το τεχνητό φως ………………………..12 13. Ο φωτισμός Led απειλεί τα έργα του Van Gogh ……………………………………14 Φυσικός φωτισμός 14. Ο τεχνητός φωτισμός σήμερα……………………………………………………………….14 15. Φυσικός φωτισμός: τι είναι και πως εφαρμόζεται;………………………………15 16. Πως δημιουργείται μια σωστή εφαρμογή φυσικού φωτισμού;…………….15 17. Συμβουλές για καλό φωτισμό………………………………………………………….……19 18. Βιβλιογραφία………………………………………………………………..………………………21 2
- 17. 1. Εισαγωγή Στους χώρους στους οποίους περνάνε την ώρα τους οι άνθρωποι, ιδιαίτερα σε γραφεία και χώρους εργασίας, το αποτέλεσμα της μελέτης φωτισμού συνίσταται στο να τους δημιουργεί, και στη συγκεκριμένη περίπτωση στους εργαζομένους, ένα ευχάριστο περιβάλλον, ώστε να αισθάνονται και να εργάζονται καλύτερα, δηλαδή αυξάνει την αποδοτικότητά τους, ενώ οι εξωτερικοί χώροι φωτίζονται για να ενισχύσουν την εταιρική ταυτότητα. Οι κυβερνήσεις, οι δημόσιοι και ιδιωτικοί φορείς καθώς και οι οργανισμοί, αρχίζουν επίσης να αναγνωρίζουν την αξία του καλού φωτισμού, διότι έχει αποδειχθεί ότι η μελέτη και ο σχεδιασμός φωτισμού του αστικού τοπίου αυξάνει τον τουρισμό, βελτιώνει την ασφάλεια και παρέχει ένα πιο ευχάριστο και πιο λειτουργικό περιβάλλον για την κυκλοφορία των οχημάτων και τους κατοίκους. Σχετικά μικρές επενδύσεις μπορούν να αποφέρουν μεγάλα οφέλη στη βελτίωση της ασφάλειας κατά τη διάρκεια της νύχτας. Στον ιδιωτικό τομέα, οι ιδιοκτήτες σπιτιών συνειδητοποιούν ότι ο φωτισμός είναι τόσο σημαντικός παράγοντας στο σχεδιασμό, όσο και η αρχιτεκτονική και η επίπλωση. Αεροδρόμια, σταθμοί τρένων, στάσεις λεωφορείων και αποβάθρες χρειάζονται κατάλληλο φωτισμό, ώστε να λειτουργούν σωστά καθ’ όλο το 24ωρο. Παλαιά κτίρια καθώς και καινούργια επωφελούνται από τη μελέτη και το σχεδιασμό φωτισμού, αφού με απλές τροποποιήσεις στις πατροπαράδοτες λύσεις εγκατάστασης, μπορούν να μειώσουν το κόστος ενέργειας και να βελτιώσουν αισθητά τις συνθήκες χρήσης. 2. Πρόλογος Η μελέτη αρχιτεκτονικού φωτισμού αφορά στην τοποθέτηση και τον έλεγχο του φωτός, φυσικού ή τεχνητού, μέσα σε έναν αρχιτεκτονικό χώρο. Το φως και η αρχιτεκτονική δεν είναι δυο ξεχωριστές έννοιες, διότι αρχιτεκτονικά στοιχεία όπως οι επιφάνειες, ο όγκος, τα χρώματα και η υφή χάνουν τη σημασία τους χωρίς φως. Οι αρχιτέκτονες σχεδιάζουν έχοντας καταρχάς στο νου τους το φυσικό φως. Ο σωστός φωτισμός βελτιώνει τη λειτουργία ενός χώρου, εντείνοντας την ευκρίνεια στο περιβάλλον του κάθε χρήστη. Η αισθητική του χώρου βελτιώνεται ενισχύοντας την αρχιτεκτονική. 3
- 18. 3. Πλαίσιο – Στόχοι Στόχος αυτής της εργασίας είναι όλοι μας: 1. Να ενημερωθούμε για τη βιοκλιματική αρχιτεκτονική και τους «κλάδους» της, όπως την κομποστοποίηση, τη γεωθερμία, τα φωτοβολταϊκά συστήματα κλπ. 2. Να μελετήσουμε και να εκτιμήσουμε σωστά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των παραπάνω. 3. Να αποκτήσουμε τις κατάλληλες γνώσεις έτσι ώστε να είμαστε σε θέση στο μέλλον να κτίσουμε ένα «πράσινο σπίτι», φιλικό για το περιβάλλον. 4. Να μεταβιβάσουμε κάθε γνώση που πήραμε σε φίλους/γνωστούς μας και στο οικογενειακό μας περιβάλλον. 4. Μεθοδολογία Η μεθοδολογία που ακολουθήσαμε σε αυτή την έρευνα ήταν κυρίως η συλλογή πληροφοριών από το internet. Η έρευνα βασίστηκε στην ομαδοσυνεργατική μέθοδο. Σε πρώτη φάση μας επισκεύτηκε ο κ. Σταμέλος Στέφανος και μας μίλησε σχετικά με τη γεωθερμία. Ακολούθησε επίσκεψη στο σπίτι του στο οποίο έχει εφαρμόσει συστήματα γεωθερμίας. Η ομιλία του αλλά ακόμη περισσότερο η επίσκεψη στο σπίτι, βοήθησε την ομάδα να σχηματίσει μια σχετικά ολοκληρωμένη άποψη πάνω στη γεωθερμία και στην κομποστοποίηση. Έπειτα η κα. Κατσίκα Αγγελική μας μίλησε για τα φωτοβολταϊκά συστήματα. Η ομιλία της, πολύ χρήσιμη για την συγκέντρωση πληροφοριών. Ο κ. Θεοφανίδης Αχιλλέας και η κα. Νοτοπούλου Εύα μας έκαναν μια παρουσίαση σχετικά με τη βιοκλιματική αρχιτεκτονική γενικότερα. Όλες αυτές οι συναντήσεις μας με έμπειρους και ειδικούς σε αυτά τα θέματα φάνηκαν πάρα πολύ χρήσιμες, συγκεντρώσαμε έγκυρες πληροφορίες και δεν χρειάστηκε να καταφύγουμε στο internet μόνο. 4
- 19. Διερεύνηση ΤΕΧΝΗΤΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ 5. O τεχνητός φωτισμός στην αρχαιότητα Πυρσοί, λύχνοι, κεριά, λυχνάρια, καντήλια, πολυκάνδηλα, λαμπτήρες, είναι μέσα που χρησιμοποιήθηκαν από τον άνθρωπο για να ικανοποιήσει την ανάγκη του φωτισμού. «Τα μέσα τεχνητού φωτισμού που χρησιμοποιήθηκαν στην αρχαία Ελλάδα, αλλά και στην υπόλοιπη υφήλιο μέχρι τουλάχιστον τον 19ο αιώνα, οπότε ανακαλύφθηκε ο ηλεκτρισμός, ήταν, ουσιαστικά, μέσα διατήρησης της φωτιάς: Οι εστίες, σταθερές και φορητές, όπου το καύσιμο υλικό ήταν το ξύλο ή το κάρβουνο, οι πυρσοί ή δάδες, το τεμάχιο δηλαδή ξύλου -ή τα πολλά τεμάχια δεμένα μεταξύ τους-, που άναβαν στη μια άκρη με ή χωρίς τη βοήθεια εύφλεκτου υλικού, οι λύχνοι, δηλαδή τα δοχεία με καύσιμο υλικό σε υγρή ή υγροποιούμενη κατά την καύση μορφή και φιτίλι, καθώς και τα κεριά, το υγροποιούμενο κατά την καύση υλικό, το οποίο περιβάλλει φιτίλι» 6. Τεχνητό φως ιστιοφόρου Όσο για το κόστος των καυσίμων, «ένα τάλαντο καύσιμα ξύλα (περίπου 37 κιλά) κόστιζε στα τέλη του 4ου π. Χ. αιώνα και κατά τη διάρκεια του 3ου π. Χ αιώνα, από 1 δραχμή και 1 οβολό, έως 1 δραχμή και 2 οβολούς. Για να αντιληφθούμε την αξία των τιμών αυτών πρέπει να σημειώσουμε ότι ο μισθός ενός ανειδίκευτου εργάτη στα τέλη του 5ου και στις αρχές του 4ου αι. π. Χ ήταν 3 οβολοί (6 οβολοί= 1 δραχμή) και του ειδικευμένου 1 δραχμή. Μια εύπορη 5
- 20. σχετικά οικογένεια, τριμελής με δύο δούλους, ξόδευε, το 400 π. Χ, περίπου 1.000 δραχμές το χρόνο, δηλαδή σχεδόν τρεις δραχμές την ημέρα». 7. Ο πιο πετυχημένος φωτισμός Ποιος ήταν ο πιο πετυχημένος φωτισμός στην αρχαιότητα από άποψη κατανομής της φωτεινής έντασης στον χώρο; Σύμφωνα με τα συμπεράσματα των ερευνών, το καλύτερο αποτέλεσμα -από άποψη φωτεινότητας - είχε η δάδα και αμέσως μετά ο μινωικός λύχνος και το κερί της μέλισσας. «Οι λύχνοι αναρρόφησης και τα κεριά μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για δραστηριότητες όπως το διάβασμα, ενώ οι λύχνοι επίπλευσης ήταν κατάλληλοι για απαλό φωτισμό, όπως στα συμπόσια. Τη λύση για πιο έντονο φωτισμό έδινε η δάδα ή η χρήση περισσότερων της μίας φλόγας» διευκρίνισε ο ερευνητής, τονίζοντας ότι ο τεχνητός φωτισμός στην αρχαιότητα δεν ήταν προνόμιο των πλουσίων, ενώ επέτρεπε τις περισσότερες εργασίες, παρότι εμείς σήμερα έχουμε συνηθίσει σε πολύ μεγαλύτερα επίπεδα φωτισμού. «Η διαδικασία της αντεκτύπωσης αφορούσε την πιστή αναπαραγωγή και των δύο πλευρών των λυχναριών ή μόνο της πάνω επιφάνειας ή συγκεκριμένων στοιχείων διακόσμησης της πάνω επιφάνειας ή μόνο της επιγραφής στο κάτω μέρος» . 8. O τεχνητός φωτισμός σήμερα Οι κυριότερες πηγές φωτισμού είναι: → Λαμπτήρες πυράκτωσης. Η αρχή λειτουργίας τους βασίζεται στο φαινόμενο της θέρμανσης μεταλλικού νήματος μέχρι λευκοπύρωσης με τη βοήθεια ηλεκτρικού ρεύματος. Έχουν διάρκεια ζωής περίπου 1000 ώρες. Από την καταναλισκόμενη ηλεκτρική ενέργεια ένα ποσοστό 10 – 20% μετατρέπεται σε ωφέλιμη φωτεινή ενέργεια και το υπόλοιπο σε θερμική ενέργεια. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν χαμηλό κόστος αγοράς και συντήρησης, η φωτεινή ροή τους ρυθμίζεται εύκολα, προσφέρουν άριστη αποδόση χρωμάτων, επιδέχονται άμεση έναυση και επανέναυση εν θερμώ και λειτουργούν χωρίς πρόβλημα σε οποιαδήποτε θέση (οριζόντια, κατακόρυφη, διαγώνια. 6
- 21. → Λαμπτήρες μικτού φωτισμού Η λειτουργία τους είναι ίδια με αυτή των λαμπτήρων ατμών υδραργύρου υψηλής πίεσης με τη διαφορά ότι δεν χρειάζονται στραγγαλιστικό πηνίο για τη σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο. → Λαμπτήρες ατμών υδραργύρου υψηλής πίεσης Η αρχή λειτουργίας τους βασίζεται στην εκκένωση ηλεκτρικού τόξου μέσα σε ατμούς υδραργύρου. Η διάρκεια ζωής τους είναι περίπου 8000 ώρες. → Λαμπτήρες φθορισμού Είναι λαμπτήρες ηλεκτρικής εκκένωσης σε ατμούς υδραργύρου χαμηλής πίεσης. Έχουν μέση διάρκεια ζωής 10000 ώρες πέρα από τις οποίες μειώνεται η φωτεινότητά τους κάτω του 85 % και πρέπει να αντικαθίστανται. Η διάρκεια ζωής τους μειώνεται σημαντικά όταν ανάβουν και σβήνουν συχνά. Οι λαμπτήρες φθορισμού παρουσιάζουν μεγαλύτερη φωτεινή απόδοση (περίπου τριπλάσια) σε σχέση με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. → Λαμπτήρες ατμών νατρίου χαμηλής πίεσης Η αρχή λειτουργίας τους βασίζεται στην εκκένωση ηλεκτρικού τόξου μέσα σε ατμούς νατρίου σε σωληνωτή ή απιοειδή μορφή. Έχουν υψηλότατη απόδοση και εκπέμπουν μονοχρωματικό κίτρινο φως κατάλληλο για τον φωτισμό των δρόμων το οποίο και περιέχει μεγάλη ευχέρεια όρασης. 6.Λαμπτήρες οικονομίας. Οι σύγχρονοι οικονομικοί λαμπτήρες, για το ίδιο επίπεδο φωτεινότητας με τους κοινούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, έχουν 10 φορές μεγαλύτερο χρόνο ζωής (10.000 ώρες), και το ένα πέμπτο της ηλεκτρικής κατανάλωσης. Το κόστος αγοράς τους είναι μεν μεγαλύτερο αλλά το συνολικό οικονομικό όφελος κατά τη χρήση τους είναι σημαντικό ως αποτέλεσμα της χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος και της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής τους (1 λαμπτήρας χαμηλής κατανάλωσης αντιστοιχεί με 10 κοινούς λαμπτήρες). 7
- 22. 9. Μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας Ορισμένα απλά μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας από τη λειτουργία των λαμπτήρων, είναι τα εξής: Σύγκριση της κατανάλωσης ρεύματος τη στιγμή αγοράς ενός λαμπτήρα από την ένδειξη της ετικέτας γιατί υπάρχουν μεγάλες διαφορές μεταξύ των διάφορων τύπων λαμπτήρων. Σε χώρους όπου τα φώτα λειτουργούν αρκετή ώρα (κουζίνα, καθιστικό ή εξωτερικός νυχτερινός φωτισμός), η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί κατά 5 φορές περίπου εάν αντικατασταθούν οι κοινοί λαμπτήρες πυρακτώσεως με λαμπτήρες χαμηλής κατανάλωσης. Μπορεί να κοστίζουν ακριβότερα, αλλά είναι πολύ πιο οικονομικοί και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Παρακάτω δίνεται η αντιστοιχία ισχύος λαμπτήρα χαμηλής κατανάλωσης και κοινού λαμπτήρα για το ίδιο επίπεδο φωτισμού. Λαμπτήρας χαμηλής κατανάλωσης Κοινός λαμπτήρας πυρακτώσεως 5 W 7 W 11 W 15 W 20 W 23 W 25 W 40 W 60 W 75 W 100 W 120 W Μπορεί με την πάροδο του χρόνου να παρατηρηθεί μείωση στην ένταση του εκπεμπόμενου από μια τεχνητή πηγή φωτός. Οι συνηθισμένες αιτίες είναι: • η φθορά των πηγών φωτισμού (λαμπτήρων) • οι βρώμικες εγκαταστάσεις και πηγές φωτισμού • βρώμικες επιφάνειες δωματίου που μειώνει τις ανακλάσεις 8
- 23. Για να καλυφθούν οι ανάγκες τεχνητού φωτισμού αξιοποιούνται τρεις διαφορετικές μέθοδοι φωτισμού: • γενικός φωτισμός ο οποίος παράγει ομοιόμορφο φωτισμό, διάχυτο σε όλο το χώρο εργασίας. • τοπικός φωτισμός που χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση ειδικής φωτεινότητας σε ένα σημείο • συμπληρωματικός φωτισμός που χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση ειδικής φωτεινότητας, χρώματος, ή για εξυπηρέτηση ειδικού σκοπού (π .χ φωτισμός ασφαλείας) Το τεχνητό φως το βράδυ προκαλεί στρες ΚΕΡΚΥΡΑ 2012 «Στο εσωτερικό του φρουρίου, το σούρουπο, το τεχνητό φως με τα χρώματα του τοίχου και τις σκιές, μου δημιούργησαν μια αίσθηση, παραμυθιού, θεάτρου, μαγείας.» 9
- 24. Το ενεργειακό κόστος του φωτισμού στο μέσο ελληνικό σπίτι είναι της τάξης του 17% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας, δηλαδή περίπου 134 € ανά έτος. Για την καλύτερη κατανόηση της σημασίας του ενεργειακού κόστους στον φωτισμό αρκεί να αναφέρουμε ότι στον κύκλο ζωής μίας κατοικίας, το κόστος αντικατάστασης των λαμπτήρων είναι περίπου 3%, ενώ το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι περίπου 86%. Υπάρχουν πολλών ειδών λαμπτήρες για διάφορες εφαρμογές, όπως οι λαμπτήρες αλογόνου, οι λαμπτήρες ατμών νατρίου και ατμών υδρογόνου, όμως οι συνηθέστεροι στις οικιακές εφαρμογές είναι οι κοινοί λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι λαμπτήρες φθορισμού και οι ηλεκτρονικοί λαμπτήρες οικονομίας. Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες εξοικονόμησης ενέργειας στις εγκαταστάσεις φωτισμού είναι η επιλογή του κατάλληλου λαμπτήρα για κάθε εφαρμογή φωτισμού, καθώς και των παρελκομένων διατάξεων. Η Κοινοτική Οδηγία 98/11/EG υιοθετήθηκε από την ελληνική νομοθεσία τον Σεπτέμβριο του 1999, και αποτελεί το νομικό πλαίσιο ταξινόμησης των οικιακών λαμπτήρων για οικιακή χρήση. Σύμφωνα με μία τυποποιημένη μέθοδο υπολογισμού, οι λαμπτήρες κατατάσσονται σε διαφορετικές κατηγορίες ενεργειακής κατανάλωσης, ξεκινώντας από την κατηγορία Α για τους πιο οικονομικούς έως την κατηγορία G για τους πιο ενεργοβόρους. Η ταξινόμηση αυτή (A-B-C-D-E-F-G) στοχεύει στην ενημέρωση του καταναλωτικού κοινού, καθιστώντας την επιλογή/αγορά λαμπτήρων ενεργειακής αποδοτικότητας άμεσα ορατή στον υποψήφιο αγοραστή. 10. Το τεχνητό φως βλάπτει σοβαρά την υγεία Μπορεί τα φώτα να κάνουν τη νύχτα μέρα στις πόλεις και αυτό να χαρίζει στους ανθρώπους ένα αυξημένο αίσθημα ασφάλειας, όμως έχει το αφανές τίμημά του. Ο έντονος και διαρκής τεχνητός φωτισμός στους δρόμους και τις γειτονιές όλη τη νύχτα μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη νοητική και ψυχική υγεία των ανθρώπων, σύμφωνα με μια νέα αμερικανική επιστημονική έρευνα, η οποία επιβεβαιώνει ότι όταν οι άνθρωποι δεν μπορούν να «δραπετεύσουν» στο σκοτάδι, μπορεί να έχουν σημαντικά προβλήματα υγείας, μέχρι και να εμφανίσουν κατάθλιψη. 10
- 25. Η έρευνα έγινε από ψυχολόγους υπό τη Λάουρα Φόνκεν του Πολιτειακού πανεπιστημίου του Οχάιο και τον καθηγητή νευροεπιστήμης Ράντι Νέλσον και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό “Behavioural Brain Research”, σύμφωνα με το βρετανικό Τύπο. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η επιδείνωση του προβλήματος της κατάθλιψης στις σύγχρονες κοινωνίες συνδέεται και με την αύξηση του ηλεκτροφωτισμού στις πόλεις. Συχνά οι άνθρωποι που ζουν στις πόλεις, παραπονιούνται ότι η έντονη φωταύγεια επιδρά στην ικανότητά τους να κοιμούνται και γενικότερα στην ψυχική τους διάθεση. Η νέα μελέτη, που βασίστηκε σε πειράματα σε ποντίκια (οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα ίδια αποτελέσματα ισχύουν και για τους ανθρώπους), επιβεβαίωσε ότι όσα ζούσαν σε ένα φωταγωγημένο δωμάτιο όλο το 24ωρο, εμφάνισαν περισσότερα καταθλιπτικά συμπτώματα σε σχέση με όσα ζούσαν σε ένα φυσιολογικό κύκλο διαδοχής φωτός-σκοταδιού. Όσα πειραματόζωα είχαν την επιλογή να ξεφύγουν από το συνεχές φως και να καταφύγουν σε ένα σκοτεινό μέρος, είχαν μειωμένα συμπτώματα κατάθλιψης. Οι ερευνητές επεσήμαναν ότι τα πορίσματα της έρευνας δείχνουν πως πρέπει να δοθεί περισσότερη προσοχή στις αρνητικές επιδράσεις που έχει το τεχνητό νυχτερινό φως στην ψυχική υγεία των κατοίκων των πόλεων, ειδικά όσων κατοικούν σε υπερφωτισμένους δρόμους, καθώς η κατάσταση αυτή τους εκθέτει σε έναν αφύσικο κύκλο φωτός, που μπορεί να έχει πραγματικές συνέπειες για τους ίδιους. Σύμφωνα με την Φόνκεν, το πρόβλημα είναι υπαρκτό επίσης για όσους εργάζονται νυχτερινές βάρδιες και για όσους, ιδίως τα παιδιά, παρακολουθούν τηλεόραση μέχρι αργά τη νύχτα. Ακόμα επεσήμανε ότι τα έντονα φώτα σε πολλά νοσοκομεία το βράδυ, ιδίως στις μονάδες εντατικής θεραπείας, ίσως επιδεινώνουν την υγεία ορισμένων ασθενών. 11. Έρευνα συνδέει τον καρκίνο με την έκθεση στο τεχνητό φως Νέα πανεπιστημιακή έρευνα αποκαλύπτει ότι το τεχνητό φως δεν είναι αθώο και ότι έχει επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, η οποία διεκπεραιώθηκε από Αμερικανούς και Ισραηλινούς ερευνητές και επιδημιολόγους του πανεπιστημίου της Χάιφα, η έκθεση τη νύχτα στο τεχνητό φως μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο του καρκίνου του προστάτη, ενός από τους σημαντικότερους παράγοντες ανδρικής θνησιμότητας. Τα αποτελέσματα της έρευνας συμφωνούν με προηγούμενη έρευνα η οποία αποκάλυψε πως η έκθεση στο τεχνητό φως αυξάνει τον κίνδυνο για καρκίνο του μαστού στις γυναίκες αλλά και προκαλεί έντονα προβλήματα στην όραση κυρίως σε μικρά παιδιά. Αναφέρεται, ειδικότερα, ότι οι χώρες με υψηλά επίπεδα τεχνητού φωτισμού τη νύχτα παρουσιάζουν κα υψηλά επίπεδα καρκίνου, 80% αυξημένο ρίσκο, ενώ σε χώρες με χαμηλότερη παραγωγή τεχνητού φωτισμού οι περιπτώσεις καρκινοπαθών ασθενών ελαττώνονται δραματικά, περίπου κατά 30%. 11
- 26. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι ο κίνδυνος εμφάνισης του καρκίνου είναι μεγαλύτερος επειδή η έκθεση στο τεχνητό φως προσβάλλει και αποδυναμώνει το ανοσοποιητικό σύστημα, ταράζει τον οργανισμό και δε σέβεται τη βασική ανάγκη του σώματος να ξεκουράζεται στο απόλυτο σκοτάδι. Πιο συγκεκριμένα μειώνει την παραγωγή της μελατονίνης, ορμόνης στον εγκέφαλο που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια του βραδινού ύπνου επηρεάζοντας σοβαρά το βιολογικό ρολόι σε σημείο που το σώμα συγχέει τη μέρα με τη νύχτα.. Προσθέτοντας επίσης ότι το τεχνητό φως θεωρείται «πηγή μίανσης» από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας και ότι το κράτος πρέπει να ενθαρρύνει την εξοικονόμηση στον τεχνητό φωτισμό και την μείωση των επιπέδων μόλυνσης. 12. Φωτορύπανση - Η Γη ρυπαίνεται από το τεχνητό φως «Αν δεν μπορούμε να βλέπουμε αστέρια τη νύχτα, θα καθόμαστε και θα κοιτάμε τα φανάρια στους δρόμους.» Ray Davies, του ροκ συγκροτήματος «The Kinks», από το τραγούδι «Underneath the neon sign» Όταν οι πρόγονοί μας έστρεφαν το βλέμμα τους στον ουρανό κάποια ξάστερη νύχτα, μπορούσαν να διακρίνουν κάπου 14.000 αστέρια. Σήμερα οι κάτοικοι των πόλεων είναι τυχεροί αν καταφέρουν να δουν 100. Σε ορισμένα μέρη του κόσμου, οι «φωτοθάλασσες» του σύγχρονου πολιτισμού έχουν «σκεπάσει» όλα τα ουράνια σώματα. Την εικόνα του Γαλαξία που, σα φωτεινή ζώνη, απλώνεται από τη μια άκρη του ουρανού στην άλλη, πολλοί τη γνωρίζουν σήμερα μόνο από μακρινές εκδρομές στην ύπαιθρο. Η αιτία είναι η φωτορύπανση, φαινόμενο που εδώ και καιρό απασχολεί τους αστρονόμους, αλλά που αποτελεί επίσης ένα όλο και μεγαλύτερο πρόβλημα για πολλούς ανθρώπους και για τα ζώα. Ο όρος φωτορρύπανση καλύπτει μια σειρά ακούσιων επιπτώσεων από τον τεχνητό φωτισμό των εξωτερικών χώρων. Αν βρεθεί κανείς στην ύπαιθρο κάποιο σκοτεινό βράδυ και κοιτάξει από μακριά μια μεγάλη πόλη, θα διαπιστώσει ότι πάνω από την πόλη υψώνεται ένας «θόλος» από συγκεχυμένο φως, που κάνει το σκούρο του ουρανού να ξεθωριάζει. Αυτή η λάμψη είναι γνωστή ως φωτονέφος και δημιουργείται όταν το φως που εκπέμπεται προς την ατμόσφαιρα διαθλάται σε μόρια σκόνης και σταγονίδια νερού. Η φωτορύπανση δυσκολεύει τις αστρονομικές παρατηρήσεις σε μεγάλες περιοχές της Γης. Μια άλλη μορφή φωτορύπανσης είναι το ιδιαίτερα αστραφτερό φως, που μας θαμπώνει τα μάτια, καθώς η αντίθεση ανάμεσα στο φως και το σκοτάδι γίνεται πολύ έντονη. 12
- 27. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν ισχυρές πηγές φωτός - μεταξύ άλλων, προβολείς σε οικοδομές ή γήπεδα - μας κάνουν να χάνουμε τον προσανατολισμό μας, καθώς τα μάτια μας δεν μπορούν να προσαρμοστούν από το σκοτάδι στο έντονο φως. Φωτορρύπανση θεωρείται και το «φωτοχάος», που δημιουργείται όταν πολλές πηγές φωτός ανταγωνίζονται να τραβήξουν την προσοχή μας και δημιουργούν σύγχυση. Στις μεγάλες πόλεις είναι συνηθισμένα τα συμπλέγματα από διαφημίσεις neon που αναβοσβήνουν, τα φωτεινά διακοσμητικά που κρέμονται πάνω από τα κεφάλια μας, και όλα αυτά σε συνδυασμό με τον έντονο φωτισμό των δρόμων. Οι αντιδράσεις των αστρονόμων για την αυξανόμενη φωτορρύπανση έχουν ξεκινήσει εδώ και πάνω από 50 χρόνια. Καθώς τα άστρα, οι κομήτες και άλλα ουράνια φαινόμενα έχαναν τη λάμψη τους εξ αιτίας της φωτορύπανσης, τα αστεροσκοπεία άρχισαν να εγκαταλείπουν τις πόλεις. Τη δεκαετία τού 1950, το βρετανικό αστεροσκοπείο Royal Observatory τού Greenwich μεταφέρθηκε από το Λονδίνο στο επαρχιακό Sussex, ενώ στα τέλη της δεκαετίας τού 1970 ένα τηλεσκόπιό του μεταφέρθηκε στα Κανάρια Νησιά της Ισπανίας. Πολλά άλλα αστεροσκοπεία στον κόσμο υποχρεώθηκαν σε παρόμοιες μετακινήσεις. Η φωτορρύπανση δε δημιουργεί προβλήματα μόνο στους αστρονόμους. Ψυχολόγοι που έχουν μελετήσει το φαινόμενο, υποστηρίζουν ότι η ποιότητα της ζωής χειροτερεύει όταν δεν μπορούμε να νιώσουμε το φυσικό φως της νύχτας και να απολαύσουμε τον όμορφο έναστρο ουρανό. Θα έλεγε κανείς ίσως ότι αυτό είναι ένα πρόβλημα για τις ποιητικές ψυχές, η έλλειψη όμως αυτή έχει και πρακτικές επιπτώσεις στην υγεία μας. Μεγάλη έρευνα σε 100.000 Αμερικανίδες νοσοκόμες (Nurses’ Health Study) έδειξε ότι ο κίνδυνος καρκίνου του στήθους αυξάνεται σε γυναίκες που το βράδυ δουλεύουν σε χώρους με τεχνητό φωτισμό. Ο αυξανόμενος κίνδυνος καρκίνου ίσως οφείλεται στη μείωση της παραγωγής μελατονίνης. Η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που, σύμφωνα με πειράματα που έχουν γίνει σε ζώα, διαθέτει ιδιότητες που καταπολεμούν τον καρκίνο. Η παραγωγή μελατονίνης είναι μεγαλύτερη στο σκοτάδι, ενώ μειώνεται όταν τα μάτια μας δέχονται φως. Η σχέση μεταξύ φωτΟρύπανσης και ασθενειών αποτελεί ένα νέο ερευνητικό πεδίο, στο οποίο δεν έχει δοθεί μέχρι σήμερα ιδιαίτερη προσοχή. Γι’ αυτό δεν υπάρχουν ακόμη τελικά πορίσματα για τις επιπτώσεις που έχει στην υγεία μας ο έντονος τεχνητός φωτισμός. Αντίθετα, είναι βέβαιο ότι ορισμένα ζώα αναγκάζονται να ζουν με - και πεθαίνουν από - τη φωτορρύπανση, που μετατρέπει τη νύχτα σε μέρα. Ακόμη κι αν οι επιστήμονες δε γνωρίζουν επακριβώς πώς τα διάφορα ζώα χαράζουν πορεία στο σκοτάδι, δεν αμφιβάλλουν καθόλου ότι το ισχυρό φως σε εξωτερικούς χώρους έχει ως αποτέλεσμα τα ζώα να χάνουν συχνά τον προσανατολισμό τους. 13
- 28. 13. Ο φωτισμός Led απειλεί τα έργα του Van Gogh Τα λαμπερά χρώματα που έχουν οι πίνακες του Van Gogh αλλάζουν χρώμα καθώς όπως εκτιμούν οι επιστήμονες επηρεάζονται από το φωτισμό τύπου led. Το είδος αυτό του φωτισμού φαίνεται να επηρεάζει την ποιότητα των χρωμάτων. Ο ολλανδός ζωγράφος είχε επιλέξει το συγκεκριμένο χρώμα ως σύμβολο της χαράς και η εξαφάνισή του τώρα ουσιαστικά αλλάζει το ύφος των έργων. Θύμα των λαμπτήρων led είναι πολλά έργα της περιόδου 1887-1890 οπότε και το συγκεκριμένο χρώμα ήταν ιδιαίτερα δημοφιλές στα έργα των Πολ Σεζάν και Βίνσεντ Βαν Γκογκ, όπως απέδειξε έρευνα που έγινε σε 14 πίνακες με την χρήση εξαιρετικά ισχυρών ακτίνων Χ. O φωτισμός με led έχει αναδειχθεί σε ιδιαιτέρως δημοφιλή τα τελευταία χρόνια στα μουσεία και τους εκθεσιακούς χώρους καθώς θεωρείται πως προστατεύει τα έργα τέχνης από τους κινδύνους που ενέχουν άλλες μορφές τεχνητού φωτισμού, αλλά και το φυσικό φως. Τώρα όμως οι επιστήμονες κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου ώστε να μην πληγούν και άλλα έργα τέχνης. ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ 14. O τεχνητού φωτισμός σήμερα Η κατασκευή ανοιγμάτων που να επιτρέπουν τη διέλευση του αέρα και του φωτός είναι πρωταρχικό μέλημα της αρχιτεκτονικής σύνθεσης. Όπως ο αέρας έτσι και το φως είναι ζωτικής σημασίας για τις συνθήκες υγιεινής διαβίωσης σε οποιοδήποτε κτιστό περιβάλλον. Το φως ενεργοποιεί τη λειτουργία της όρασης και βοηθά να αντιληφθεί κανείς τα αντικείμενα και το χώρο γύρω του καθώς επίσης και να κατανοήσει την έννοια του χρόνου. Αυτό γιατί το φυσικό φως μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου. Επαρκής φυσικός φωτισμός σημαίνει αίσθηση άνεσης για τους ενοίκους ενός χώρου, εύκολη προσαρμογή της κίνησής τους σ’ αυτόν και ανάλογη επίδραση στην ψυχολογική τους διάθεση – ακόμα και στην αποδοτικότητα στον τομέα της εργασίας. Έρευνες έχουν δείξει ότι οι άνθρωποι προτιμούν περιβάλλοντα με συνθήκες όπου επικρατεί το φυσικό φως και μπορεί να αναρρώσουν ταχύτερα από χειρουργικές επεμβάσεις και ασθένειες σε χώρους που είναι φυσικά φωτισμένοι και ακόμη έχουν θέα στον εξωτερικό χώρο. Ακόμη, το φυσικό φως πλεονεκτεί έναντι του τεχνητού καθώς καλύπτει ευρύτερο τμήμα του φάσματος, είναι διάχυτο, μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου και 14
- 29. τις εξωτερικές συνθήκες και ακόμη συμβάλλει στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Επαρκής φυσικός φωτισμός σημαίνει λιγότερες απαιτήσεις για υποστήριξη από σύστημα τεχνητού φωτισμού ή και ψύξης λόγω υπερθέρμανσης προκαλούμενης από τη λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος. 15. Φυσικός φωτισμός: τι είναι και πως εφαρμόζεται; Θα μπορούσαμε να χαρακτηρίσουμε ως σύστημα φυσικού φωτισμού, το σύνολο: 1) Υαλοπίνακας ή άλλο φωτοδιαπερατό στοιχείο 2) Πλαίσιο 3) Διάταξη σκιασμού (είτε δομικό στοιχείο είτε άλλο) Οι βασικότερες κατηγορίες συστημάτων φυσικού φωτισμού, είναι οι ακόλουθες: 1) ανοίγματα στην κατακόρυφη τοιχοποιία (π.χ. παράθυρα-τζαμαρίες). 2) Ανοίγματα οροφής (π.χ. φεγγίτες). 3) Αίθρια 4) Φωταγωγοί. 5) Ειδικοί υαλοπίνακες 6) Πρισματικά φωτοδιαπερατά υλικά 7) Ράφια φωτισμού-ανακλαστήρες, περσίδες 8) Σκίαστρα 9) Διαφανή μονωτικά υλικά. 16. Πως δημιουργείται μια σωστή εφαρμογή φυσικού φωτισμού; Για να θεωρηθεί επιτυχημένη μια εφαρμογή φυσικού φωτισμού, θα πρέπει να επιτευχθεί μέσω των κατάλληλων συστημάτων και τεχνικών, η λεγόμενη οπτική άνεση. Θα πρέπει δηλαδή να εξασφαλιστεί στους εσωτερικούς λειτουργικούς χώρους του κτιρίου, η επαρκής στάθμη φωτισμού αλλά και η ομαλή κατανομή της, ώστε να μην υπάρχουν έντονες διαφοροποιήσεις που προκαλούν το φαινόμενο της «θάμβωσης». Η επάρκεια αλλά και η κατανομή του φυσικού φωτισμού ποικίλουν από χώρο σε χώρο και εξαρτώνται: • από τα γεωμετρικά στοιχεία του χώρου και των ανοιγμάτων (π.χ. πόσο μεγάλα ή μικρά είναι τα παράθυρα-ποιες γωνίες υπάρχουν στο δωμάτιο κ.α.) • τα φωτομετρικά χαρακτηριστικά των αδιαφανών επιφανειών (π.χ. τι χρώμα έχουν οι τοίχοι και αν το χρώμα αυτό απορροφά ή αντανακλά το φυσικό φως κ.α.) • τα φωτομετρικά χαρακτηριστικά των υαλοπινάκων (π.χ. ποια είναι τα ποσοστά φωτοδιαπερατότητας ή ανακλαστικότητας των τζαμιών ενός κτιρίου κ.α.) Φωταγωγοί: Οι φωταγωγοί εισάγουν το φυσικό φως σε χώρους όπου είναι δύσκολη η διείσδυση φυσικού φωτός με άλλο τρόπο. Υπάρχουν διάφορα είδη φωταγωγών με ποικιλία διαστάσεων. Εν γένει οι φωταγωγοί θα πρέπει να έχουν επιφάνειες ανακλαστικές. Τα δε ανοίγματα που βλέπουν σε αυτούς συνιστάται να έχουν στην ποδιά τους 15
- 30. ανακλαστήρα, ώστε να διοχετεύεται το φως στους εσωτερικούς χώρους. Η απόδοσή των φωταγωγών μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη ανακλαστήρα στην κορυφή τους (είσοδο του φωτός), ο οποίος να εκτρέπει τις ηλιακές ακτίνες προς τα κάτω. Για ακόμα μεγαλύτερη απόδοση μπορεί να συνοδεύονται από ηλιοστάτη (συσκευή η οποία φέρει καθρέπτη και η οποία ακολουθεί την πορεία του ήλιου κατά τη διάρκεια τις ημέρας). Για το φωτισμό ενός ή και περισσότερων ορόφων μπορεί να χρησιμοποιηθούν σωλήνες-φωταγωγοί (φωτο-σωλήνες). Η μέγιστη απόδοσή τους εξασφαλίζεται σε περιορισμένο μήκος φωτο-σωλήνα, ανάλογα με τον τύπο και τον κατασκευαστή. Σε πολλές περιπτώσεις οι φωταγωγοί μπορεί να συνεισφέρουν και στον φυσικό αερισμό ενός χώρου. Ανοίγματα οροφής: Τα ανοίγματα οροφής αποτελούν ειδική κατηγορία συστημάτων φυσικού φωτισμού, καθώς παρουσιάζουν ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα ανοίγματα στην τοιχοποιία: Παρέχουν μεγάλη ποσότητα διάχυτου φως από τον ουράνιο θόλο. Λόγω της θέσης τους, συντελούν στην ομοιόμορφη κατανομή του φυσικού φωτός μέσα στους χώρους. Τα ανοίγματα οροφής μπορούν να φέρουν είτε διαφανείς, είτε ημιδιαφανείς (διαχυτικούς) υαλοπίνακες. Στα ανοίγματα οροφής συνιστάται εν γένει να υπάρχει σύστημα ηλιοπροστασίας / εκτροπής του άμεσου φωτός, όπως ανακλαστήρες, περσίδες, ή κινητά πετάσματα. Τα συστήματα αυτά, ανάλογα με τον τύπο του ανοίγματος μπορεί να είναι εξωτερικά ή εσωτερικά. Η τελική επιλογή ενός τέτοιου συστήματος γίνεται με κριτήρια που αφορούν τη συνολική ενεργειακή απόδοση του κτιρίου και την οικονομικότητά τους (βλ. ηλιοπροστασία / σκιασμός ανοιγμάτων). Τα οριζόντια ανοίγματα οροφής έχουν το μειονέκτημα ότι δέχονται μεγαλύτερη ηλιακή πρόπτωση το καλοκαίρι από ότι το χειμώνα και για το λόγο αυτό συχνά συνιστώνται κατακόρυφα ή κεκλιμένα ανοίγματα στην οροφή, σε συνδυασμό με διατάξεις σκιασμού Ειδικοί υαλοπίνακες: Η χρήση βελτιωμένων ειδικών υαλοπινάκων μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην εξοικονόμηση ενέργειας για τη θέρμανση, ψύξη και φωτισμό των κτιρίων και στη βελτίωση των συνθηκών θερμικής και οπτικής άνεσης που διαμορφώνονται στους εσωτερικούς χώρους. Οι ιδιότητες αυτές μπορεί να είναι σταθερές, μεταβαλλόμενες (ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες) ή ρυθμιζόμενες. Κατηγορίες ειδικών υαλοπινάκων, οι οποίοι διαφοροποιούνται από τους κοινούς ως προς τα θερμικά και τα φωτομετρικά τους χαρακτηριστικά, είναι: 1. Ανακλαστικοί υαλοπίνακες : Ανακλούν σημαντικό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας και συνιστώνται για τη μείωση των ηλιακών κερδών, αλλά μπορεί να προκαλέσουν θάμβωση στον περιβάλλοντα χώρο και στα γύρω κτίρια. 2. Έγχρωμοι υαλοπίνακες : Με τη βοήθεια χημικής επεξεργασίας παρουσιάζουν χαμηλή θερμοπερατότητα, αλλά και μειωμένη 16
- 31. φωτοδιαπερατότητα και συνιστώνται για τη μείωση των ηλιακών κερδών ενός χώρου. 3. Απορροφητικοί υαλοπίνακες : Απορροφούν σημαντικό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας (περιορίζουν τη θερμοπερατότητα χωρίς να μειώνουν σημαντικά τη φωτοδιαπερατότητα) και συνιστώνται για τη μείωση των ηλιακών κερδών ενός χώρου. Έχουν το πλεονέκτημα, σε σχέση με τους ανακλαστικούς, ότι δεν δημιουργούν θάμβωση στον περιβάλλοντα χώρο του κτιρίου. 4. Επιλεκτικοί υαλοπίνακες χαμηλού συντελεστή εκπομπής (Low-e) : Εμποδίζουν μεγάλο μέρος της θερμικής ακτινοβολίας είτε να εισέρχεται προς το κτίριο, είτε να εκπέμπεται προς το εξωτερικό περιβάλλον (ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τοποθετούνται). Συνιστώνται για τη μείωση των θερμικών απωλειών (το χειμώνα) ή κερδών (το καλοκαίρι) των κτιρίων, ανάλογα με τις θερμικές απαιτήσεις του κτιρίου και το κλίμα της περιοχής στην οποία βρίσκεται. 5. Θερμομονωτικοί υαλοπίνακες : Εκτός από τους συνήθεις διπλούς (ή τριπλούς) υαλοπίνακες, αυξημένη θερμομονωτική ικανότητα έχουν υαλοπίνακες που στο διάκενό τους περιέχουν άλλο αέριο (π.χ. αργό) αντί για αέρα. Συνιστώνται σε κτίρια με μεγάλα ανοίγματα, όπου απαιτείται υψηλή θερμομόνωση του κελύφους. 6. Ηλεκτροχρωμικοί : Είναι υαλοπίνακες, των οποίων οι ιδιότητες (οπτικά χαρακτηριστικά, διαπερατότητα) μεταβάλλονται με τη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος. 7. Φωτοχρωμικοί : Είναι υαλοπίνακες των οποίων οι οπτικές ιδιότητες μεταβάλλονται ανάλογα με το ποσό της προσπίπτουσας σε αυτούς ηλιακής ακτινοβολίας. Η φωτοδιαπερατότητά τους μειώνεται με την αύξηση της έντασης της φωτεινής ακτινοβολίας. 8. Θερμοχρωμικοί : Είναι υαλοπίνακες των οποίων οι οπτικές ιδιότητες μεταβάλλονται ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία. Με την αύξηση της θερμοκρασίας μεταβάλλονται από διαφανείς σε γαλακτόχρωμοι. 9. Υαλοπίνακες υγρών κρυστάλλων : Με την εφαρμογή τάσης μετατρέπονται από γαλακτόχρωμοι σε διαφανείς. Για την επιλογή του κατάλληλου υαλοπίνακα θα πρέπει να εξετάζεται η χρήση του κτιρίου, η συνεισφορά του υαλοπίνακα στην εξοικονόμηση ενέργειας σε ετήσια βάση και η συνεπαγόμενη οικονομικότητα του συστήματος (κόστος-όφελος, χρόνος απόσβεσης). Ιδιαίτερη προσοχή κατά την επιλογή απαιτείται ώστε τα θερμικά και οπτικά χαρακτηριστικά του υαλοπίνακα, τα οποία θα επιλεγούν με κριτήριο τη συμπεριφορά του στη θέρμανση και στο δροσισμό του κτιρίου, να εξασφαλίζουν, μαζί με το συνολικό σχεδιασμό των ανοιγμάτων και τις απαιτήσεις σε φυσικό φωτισμό των χώρων. Διαφανή μονωτικά υλικά : Είναι φωτοδιαπερατά υλικά υψηλής θερμομονωτικής ικανότητας, τα οποία αντικαθιστούν τμήματα της εξωτερικής τοιχοποιίας. Η διαφανής μόνωση εν γένει είναι διαχυτική και έχει πολύ καλές οπτικές ιδιότητες, συνδυάζοντας θερμομονωτικές ικανότητες μιας τοιχοποιίας (2-3 φορές υψηλότερη θερμομονωτική ικανότητα από τους διπλούς υαλοπίνακες). 17
- 32. Η διαφανής μόνωση μπορεί να τοποθετηθεί σε τοίχους ή και οροφές. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες διαφανών μονωτικών υλικών, τα οποία τοποθετούνται μεταξύ δύο φύλλων υαλοπινάκων ή πλαστικών φύλλων. Η φωτοδιαπερατότητα των διαφανών υλικών κυμαίνεται μεταξύ του 45% και του 80% (με μια μείωση της τάξης του 8% για κάθε φύλλο υαλοπίνακα). Ράφια φωτισμού: Τα ράφια φωτισμού είναι επίπεδα ή καμπύλα σταθερά στοιχεία, με ανακλαστική επιφάνεια, που στερεώνονται στα πλαίσια των ανοιγμάτων και κατευθύνουν την προσπίπτουσα ακτινοβολία προς τις εσωτερικές επιφάνειες του κτιρίου. Εξασφαλίζουν ομοιόμορφη κατανομή του φωτισμού, αυξάνοντας τη στάθμη του φωτισμού σε απομακρυσμένες από τα παράθυρα ζώνες, μειώνοντας παράλληλα τη στάθμη φωτισμού στη ζώνη των παραθύρων. Για την αποτελεσματική λειτουργία τους απαιτείται υψηλή ανακλαστικότητα της οροφής του χώρου. Η χρήση τους είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική σε εργασιακούς χώρους, όπου απαιτείται ομοιόμορφη κατανομή του φωτισμού. Ανακλαστικές περσίδες : Είναι κινητά ανακλαστικά στοιχεία, μικρού μεγέθους, που τοποθετούνται στην εσωτερική ή την εξωτερική επιφάνεια του κουφώματος ή και μεταξύ διπλών κουφωμάτων. Ως σύστημα φυσικού φωτισμού λειτουργούν όπως και τα ράφια φωτισμού, εκτρέποντας της ηλιακές ακτίνες προς την επιθυμητή κατεύθυνση στο χώρο (κατά προτίμηση στην οροφή). Οι κινητές περσίδες είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές καθώς επιτρέπουν εύκολα τη ρύθμιση της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας. Πρισματικά φωτοδιαπερατά υλικά : Είναι στοιχεία που διαθλούν την προσπίπτουσα ακτινοβολία και, αναλόγως της κατασκευαστικής τους δομής, μπορούν να αποκλείσουν πλήρως την είσοδο ή να αλλάξουν την κατεύθυνση της εισερχόμενης ακτινοβολίας. Εν γένει είναι ημιδιαφανή και άρα δεν συνιστώνται εκεί που είναι επιθυμητή η θέα προς τα έξω. Τα πρισματικά στοιχεία τοποθετούνται στο κέλυφος του κτιρίου είτε σαν αυτόνομα στοιχεία είτε μεταξύ δύο φύλλων υαλοπινάκων. 18
- 33. 17. Συμβουλές για καλό φωτισμό Ο σχεδιαστής φωτισμού δεν εκπροσωπεί κάποιον συγκεκριμένο κατασκευαστή φωτιστικών αλλά χρησιμοποιεί και προδιαγράφει το κατάλληλο εξοπλισμό με μοναδικό κριτήριο την καταλληλότητα του για το συγκεκριμένο έργο, από άποψη λειτουργική, αισθητική, εξοικονόμησης ενέργειας και απόδοσης. Μία καλή μελέτη φωτισμού θα στοιχίσει το ίδιο με μία κακή, αλλά η καλή μελέτη θα περιλαμβάνει προφανή πλεονεκτήματα που συνοψίζονται στον κατάλληλο, σωστό, ευχάριστο και αισθητικά καλαίσθητο φωτισμό ενός εκάστου χώρου και όλου του έργου, στα σωστά προϊόντα και στον αριθμό των προϊόντων που χρειάζονται και ενδείκνυνται για τον κάθε χώρο και για το κάθε είδος εργασίας, στο λογικό έλεγχό τους, καθώς και μακροχρόνια πλεονεκτήματα, όπως η συντήρηση και η εξοικονόμηση ενέργειας. Ένας σωστά οργανωμένος εσωτερικός φωτισμός βελτιώνει τη λειτουργία και την αισθητική του σπιτιού. Κάθε χώρος μπορεί να φωτιστεί από διαφορετικές παροχές, όπως από την οροφή, με κρεμαστά φωτιστικά και με φωτιστικά τοίχου. Φωτισμός από ψευδοροφή. H αναρτημένη ψευδοροφή λειτουργεί ως έμμεσο φωτιστικό, το οποίο δίνει στο χώρο μας διάχυτο φως. Γίνεται συνήθως με σποτ ή κρυφό φωτισμό, όπως αυτός του φθορίου και μπορεί να ντιμαριστεί έτσι ώστε να μπορούμε να αυξομειώνουμε την ένταση της φωτεινής δέσμης, δίνοντας μια διαφορετική αίσθηση στον χώρο. Κορνίζες φωτισμού. Χωρίζονται σε κορνίζες φωτισμού προς τα κάτω και προς τα πάνω. Οι κορνίζες φωτισμού προς τα κάτω τοποθετούνται κατά κύριο λόγο πάνω από οριζόντια επίπεδα εργασίας, παρέχοντας άμεσο φωτισμό, όπως για παράδειγμα στον πάγκο της κουζίνας ή πάνω από τον καθρέφτη του νιπτήρα. Οι κορνίζες φωτισμού προς τα πάνω τώρα, κατευθύνουν το φως προς την οροφή με λυχνία φθορισμού, φωτίζοντας τον χώρο ομοιόμορφα. Οπτικές ίνες. Χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στις οροφές και δημιουργούν έναν έναστρο ουρανό, ο οποίος ταιριάζει πολύ σε υπνοδωμάτια ή wc. Πρόκειται για πολύ μικρές ίνες σαν την μύτη της καρφίτσας, οι οποίες τρυπούν την ψευδοροφή και δημιουργούν μια όμορφη… ουράνια ατμόσφαιρα στο δωμάτιο. Το σημαντικότερό τους πλεονέκτημα είναι ότι μπορούν να «διαμελίσουν» μια φωτεινή πηγή σε μεγάλο αριθμό φωτεινών σημείων. 19
- 34. Φωτισμός τοίχου. Περιλαμβάνει λυχνίες φθορισμού, οι οποίες αναδεικνύουν ιδιαίτερα τον τοίχο του δωματίου και συνήθως προσαρμόζονται στην οροφή σε μικρή απόσταση από τον τοίχο. Μπορεί επίσης να περιλαμβάνει απλίκες, οι οποίες δημιουργούν διακοσμητικές φωτοσκιάσεις στους τοίχους. Όσον αφορά τα δωμάτια του σπιτιού μας, μπορούμε να τα φωτίσουμε ως εξής: * Στο σαλόνι ιδανικά για κρυφό φωτισμό, με τον οποίο δημιουργείται ρομαντική ατμόσφαιρα, ή για ενίσχυση της φωτιστικής διάθεσης του χώρου, για να «σπάει» o επίπεδος φωτισμός του κεντρικού λαμπτήρα, είναι τα φωτιστικά δαπέδου και οι απλίκες. Επίσης, χρησιμοποιώντας ψευδοροφή με σποτ μπορούμε να αναδείξουμε κάποιον πίνακα, μια κουρτίνα ή ένα ωραίο έπιπλο στον χώρο. Στην τραπεζαρία κρίνεται απαραίτητο να τοποθετήσουμε ένα κρεμαστό φως ώστε να έχουμε τον απαραίτητο φωτισμό κατά τη διάρκεια του γεύματος. * Στους διαδρόμους μπορούμε να τοποθετήσουμε πλαφονιέρα, ώστε να διαχέεται ομοιόμορφα το φως σε όλον τον διάδρομο, ενώ στο κλιμακοστάσιο μπορούμε να τοποθετήσουμε απλίκες στον τοίχο. * Στην κουζίνα, η κορνίζα φωτισμού προς τα κάτω είναι ιδανική επιλογή για τον πάγκο, ενώ για τον υπόλοιπο χώρο συνίσταται η τοποθέτηση ψευδοροφής με σποτ ή κρεμαστού φωτιστικού στον χώρο που βρίσκεται το τραπέζι. * Στα υπνοδωμάτια, ο έναστρος ουρανός που δημιουργούν οι οπτικές ίνες είναι μια καλή επιλογή, όπως επίσης και χρήση απλικών και πλαφονιέρας ή σποτ τα οποία ντιμαρίζουμε για να έχουμε έναν πιο όμορφο και ατμοσφαιρικό φωτισμό. * Στο μπάνιο τέλος, οι κορνίζες φωτισμού προς τα κάτω είναι ιδανικές για τον νιπτήρα ώστε να μας διευκολύνουν στις… συναναστροφές μας με τον καθρέφτη, ενώ μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε φωτισμό ψευδοροφής πάνω από την ντουζιέρα βάζοντας ειδικά στεγανά σποτ. 20
- 36. Project: Βιοκλιματική αρχιτεκτονική Εξοικονόμηση ενέργειας Τάξη : Β΄ Ονοματεπώνυμα : Μελετίου Έφη, Σαμαρά Ελένη, Ζιώβα Τασία-Αργυρώ
- 37. Εξοικονόμηση Ενέργειας: είναι αναμφίβολα ο ταχύτερος,ο οικονομικότερος και ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα καθώς και για μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα εξαιτίας της χρήσης τους.Το σκεπτικό της εξοικονόμησης ενέργειας βασίζεται στην προσπάθεια για εξεύρεση τρόπων που θα μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας και θα βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση του εξοπλισμού που καταναλώνει ενέργεια,χωρίς να επηρεάζονται οι συνθήκες άνεσης των χρηστών.Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται μείωση της ζήτησης ενέργειας και συνεπώς μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Γιατί πρέπει να εξοικονομώ ενέργεια ; Επειδή έτσι…. *Μειώνω την κατανάλωση των ορυκτών καυσίμων που είναι μη ανανεώσιμα και τείνουν να εξαντληθούν. *Βοηθώ στην προσπάθεια της χώρας μου να μειώσει τις εισαγωγές καυσίμων και να εξαρτάται λιγότερο από αυτά. *Μειώνω τη ρύπανση του περιβάλλοντος. *Προστατεύω τη δική μου υγεία και την υγεία των ανθρώπων που αγαπώ. *Πληρώνω λιγότερα χρήματα για την ενέργεια που χρησιμοποιώ και δεν κάνω άσκοπες σπατάλες. *Δίνω το καλό παράδειγμα και σε άλλους να κάνουν το ίδιο. Για να εξοικονομηθεί όμως ενέργεια θα πρέπει καταρχάς να γίνει κατανοητή η σημασία της εξοικονόμησης ενέργειας και να καλλιεργηθεί περιβαλλοντική συνείδηση στους χρήστες της. Για να γίνει αυτό κατορθωτό επιβάλλεται η ορθή και συστηματική πληροφόρηση των πολιτών κάθε ηλικίας, με σκοπό την ευαισθητοποίηση σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας και την αλλαγή του τρόπου συμπεριφοράς τους. Λαμπτήρες-Φωτιστικά σώματα Ένας σημαντικός παράγοντας για την ενεργειακή αποδοτικότητα της εγκατάστασης τεχνητού φωτισμού είναι η υψηλή φωτεινή απόδοση και η ποιότητα του συστήματος λαμπτήρες-φωτιστικά σώματα. Η επιλογή λαμπτήρων πρέπει να βασίζεται εκτός του κόστους και στο συνδυασμό άλλων κριτηρίων όπως ο υψηλός λόγος φωτεινής ροής .
- 38. Παθητικά συστήματα θέρμανσης Διατάξεις άμεσου κέρδους - ανοίγματα με τζάμι. Για τις διατάξεις άμεσου κέρδους χρειάζεται η ύπαρξη μεγάλης νότιας επιφάνειας με τζάμι. Η οροφή, το δάπεδο και οι τοίχοι συλλέγουν και αποθηκεύουν την ηλιακή θερμότητα. Χρειάζεται να είναι μονωμένοι κατάλληλα για να μην έχουν θερμικές απώλειες. Τοίχος Trombe. Ο τοίχος Trombe είναι ένας τοίχος προσανατολισμένος προς τον ήλιο που διαχωρίζεται από το εξωτερικό μέρος με τζάμι και κενό χώρο. Ο τοίχος απορροφά την ηλιακή ενέργεια την ημέρα και την απελευθερώνει σιγά σιγά προς το εσωτερικό μέρος του σπιτιού τη νύχτα. Υπάρχουν ανοίγματα στην κορυφή και στη βάση της μάζας του τοίχου τα οποία επιτρέπουν την κυκλοφορία του αέρα. Έτσι, ο ψυχρός αέρας του δωματίου καθώς εισέρχεται από την κάτω μεριά του τοίχου θερμαίνεται, ανεβαίνει προς τα πάνω και επιστρέφει ζεστός στο χώρο διαβίωσης. Ηλιακός χώρος – θερμοκήπιο Ο ηλιακός χώρος είναι ένας κλειστός χώρος με γυαλί στη νότια πλευρά του κτιρίου έτσι ώστε να λειτουργεί ως "θερμοκήπιο". Ανάμεσα στον ηλιακό χώρο και στην κατοικία υπάρχει ένας τοίχος θερμικής συσσώρευσης έτσι ώστε να κρατιέται σταθερή η θερμοκρασια στον ηλιακό χώρο και στο υπόλοιπο κτίριο. Ενεργητικά συστήματα θέρμανσης Ηλιακοί συλλέκτες. Ο ηλιακός συλλέκτης είναι μια συσκευή που συσσωρεύει την ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπει σε θερμότητα. Ηλιακά Συστήματα Ενεργητικά ηλιακά συστήματα Η "καρδιά" ενός ενεργητικού ηλιακού συστήματος είναι ο ηλιακός συλλέκτης. Ο συλλέκτης αυτός περιλαμβάνει μια μαύρη, συνήθως επίπεδη μεταλλική επιφάνεια, η οποία απορροφά την ακτινοβολία και θερμαίνεται. Πάνω από την απορροφητική επιφάνεια βρίσκεται ένα διαφανές κάλυμμα (συνήθως από γυαλί ή πλαστικό) που παγιδεύει τη θερμότητα (φαινόμενο θερμοκηπίου). Σε επαφή με την απορροφητική επιφάνεια
- 39. τοποθετούνται λεπτοί σωλήνες μέσα στους οποίους διοχετεύεται κάποιο υγρό, που απάγει την θερμότητα και τη μεταφέρει, με τη βοήθεια μικρών αντλιών (κυκλοφορητές), σε μια μεμονωμένη δεξαμενή αποθήκευσης. Το πιο απλό και διαδεδομένο σήμερα ενεργητικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης νερού είναι ο ηλιακός θερμοσίφωνας. Παθητικά ηλιακά συστήματα Τέτοια συστήματα είναι τα δομικά στοιχεία ενός κτιρίου που βοηθούν την καλύτερη, άμεση ή έμμεση, εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση ή το δροσισμό του κτιρίου. Προϋπόθεση για την εφαρμογή παθητικών ηλιακών συστημάτων σε ένα κτίριο είναι η θερμομόνωσή του έτσι ώστε να περιοριστούν οι θερμικές απώλειες. Η αρχή λειτουργίας των παθητικών συστημάτων θέρμανσης βασίζεται στο "φαινόμενο του θερμοκηπίου" ενώ τα παθητικά συστήματα δροσισμού βασίζονται στην προστασία του κτιρίου από τον ήλιο, δηλαδή στην παρεμπόδιση της εισόδου των ανεπιθύμητων, κατά τη θερινή περίοδο, ακτινών του ήλιου στο κτίριο. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μόνιμων ή κινητών σκιάστρων καθώς και με τη διευκόλυνση της φυσικής κυκλοφορίας του αέρα στο εσωτερικό των κτιρίων. Ένα κτίριο που περιλαμβάνει παθητικά συστήματα θέρμανσης, δροσισμού ή ακόμη και φυσικού φωτισμού, κατασκευασμένο εξαρχής ή τροποποιημένο, ονομάζεται "βιοκλιματικό κτήριο" και είναι δυνατό να καλύψει μεγάλο μέρος των ενεργειακών του αναγκών από την άμεση ή έμμεση αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Φωτοβολταϊκά ηλιακά συστήματα Η λειτουργία την φωτοβολταϊκών ηλιακών συστημάτων στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, δηλαδή την άμεση μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα. Μερικά υλικά, όπως το πυρίτιο με πρόσμιξη άλλων στοιχείων, γίνονται ημιαγωγοί (άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα προς μια μόνο διεύθυνση), έχουν δηλαδή τη δυνατότητα να δημιουργούν διαφορά δυναμικού όταν φωτίζονται και κατά συνέπεια να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Συνδέοντας μεταξύ τους πολλά μικρά κομμάτια τέτοιων υλικών (φωτοβολταϊκές κυψέλες ή στοιχεία), τοποθετώντας τα σε μία επίπεδη επιφάνεια (φωτοβολταϊκό σύστημα) και στρέφοντάς τα προς τον ήλιο, γίνετε δυνατή η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο μπορεί να καλύψει ανάγκες όπως: λειτουργία επιστημονικών συσκευών (δορυφόρων), κίνηση ελαφρών αυτοκινήτων (ηλιακά αυτοκίνητα), λειτουργία φάρων, ή την κάλυψη έστω και μέρους των ενεργειακών αναγκών μικρών κατοικιών όπως φωτισμός, τηλεπικοινωνίες, ψύξη κτλ. Η μέγιστη απόδοση των φωτοβολταϊκών στοιχείων (Φ/Β), ανάλογα με το υλικό κατασκευής τους κυμαίνεται από 7% (ηλιακά στοιχεία άμορφου πυριτίου) έως 12-15% (ηλιακά στοιχεία μονοκρυσταλλικού πυριτίου). Το σημαντικό είναι ότι η ενέργεια που παράγεται με αυτό τον τρόπο, μπορεί να αποθηκευτεί σε ηλεκτρικούς συσσωρευτές (μπαταρίες) με αποτέλεσμα να υπάρχει ανεξάντλητη, ανανεώσιμη, φθηνή και κυρίως "καθαρή" ενέργεια.
- 40. Πηγές ενέργειας Ο συχνά χρησιμοποιούμενος όρος "Πηγές Ενέργειας" δεν ευσταθεί από επιστημονικής σκοπιάς διότι σύμφωνα με το νόμο διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια ούτε δημιουργείται αλλά ούτε και καταστρέφεται. Απλά αλλάζει μορφές. Γενικά όμως ο όρος Πηγές Ενέργειας περιγράφει τη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας χρήσης. Οι πηγές ενέργειας ταξινομούνται γενικά σε τρεις κατηγορίες: -Μη ανανεώσιμες -Ανανεώσιμες Η σημερινή παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας ανέρχεται σε 10 δις τόνους ισοδύναμου πετρελαίου με κυρίαρχες πηγές τα ορυκτά καύσιμα τα οποία καλύπτουν περισσότερο από το 80% της παγκόσμιας ενεργειακής κατανάλωσης. Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χαρακτηρίζονται οι πηγές οι οποίες δεν αναπληρώνονται ή αναπληρώνονται εξαιρετικά αργά για τα ανθρώπινα μέτρα από φυσικές διαδικασίες. Στις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περιλαμβάνονται κυρίως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, γνωστά και ως ορυκτά καύσιμα. Βέβαια, η φύση δεν σταματά να δημιουργεί ούτε άνθρακα ούτε πετρέλαιο. Αν αναλογισθούμε όμως ότι η ανθρωπότητα καταναλώνει ημερησίως τόση ποσότητα ορυκτών καυσίμων όση μπορεί η φύση να δημιουργήσει σε χίλια περίπου χρόνια, αντιλαμβανόμαστε πλέον την έννοια της ανανεωσιμότητας. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Ως Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) έχουν οριστεί οι ενεργειακές πηγές, οι οποίες υπάρχουν εν αφθονία στο φυσικό περιβάλλον. Είναι η πρώτη μορφή ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος πριν στραφεί έντονα στη χρήση των ορυκτών καυσίμων. Οι ΑΠΕ πρακτικά είναι ανεξάντλητες, η χρήση τους δεν ρυπαίνει το περιβάλλον ενώ η αξιοποίησή τους περιορίζεται μόνον από την ανάπτυξη αξιόπιστων και οικονομικά αποδεκτών τεχνολογιών που θα έχουν σαν σκοπό την δέσμευση του δυναμικού τους. Το ενδιαφέρον