Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Σχεδιασμός και αξιολόγηση μιας σειράς διδασκαλιών στο πλαίσιο του γραμματισμού στις φυσικές επιστήμες. Εισαγωγή στις αρχές της Βιοκλιματικής και στη διαχείριση.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Σχεδιασμός και αξιολόγηση μιας σειράς διδασκαλιών στο πλαίσιο του γραμματισμού στις φυσικές επιστήμες. Εισαγωγή στις αρχές της Βιοκλιματικής και στη διαχείριση."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Σχεδιασμός και αξιολόγηση μιας σειράς διδασκαλιών στο πλαίσιο του γραμματισμού στις φυσικές επιστήμες. Εισαγωγή στις αρχές της Βιοκλιματικής και στη διαχείριση του ενεργειακού αποτυπώματος

2 ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝ ΤΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ

3 1) ΑΕΙΦΟΡΙΑ (αεί + φέρω) Στα πλαίσια της αειφορίας Στα πλαίσια της αειφορίας οι ανθρώπινες δραστηριότητες, οι ανθρώπινες δραστηριότητες, ατομικές και κοινωνικές ατομικές και κοινωνικές δεν καταστρέφουν, δεν παρεμποδίζουν τη φύση. δεν καταστρέφουν, δεν παρεμποδίζουν τη φύση.

4 Μέχρι το 2025 τα τρία τέταρτα του παγκόσμιου πληθυσμού θα ζουν σε πόλεις. η έλλειψη ολοκληρωμένου πολεοδομικού σχεδιασμού και οι χωρίς προγραμματισμό επεκτάσεις των πόλεων έχουν δημιουργήσει πάρα πολλά προβλήματα, τα οποία οδηγούν στην υποβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων και στην ολοκληρωτική καταστροφή του φυσικού περιβάλλοντος. η έλλειψη ολοκληρωμένου πολεοδομικού σχεδιασμού και οι χωρίς προγραμματισμό επεκτάσεις των πόλεων έχουν δημιουργήσει πάρα πολλά προβλήματα, τα οποία οδηγούν στην υποβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων και στην ολοκληρωτική καταστροφή του φυσικού περιβάλλοντος. Στις περισσότερες μεγαλουπόλεις, η αλόγιστη ανάπτυξη του δομημένου περιβάλλοντος, η άναρχη και αυθαίρετη δόμηση και ο περιορισμός ή η εξαφάνιση σχεδόν όλων των ελεύθερων αστικών δημόσιων χώρων και χώρων πρασίνου, έχουν προκαλέσει υποβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων, μη ανεκτές περιβαλλοντικές συνθήκες και αισθητική υποβάθμιση της εικόνας των πόλεων. Στις περισσότερες μεγαλουπόλεις, η αλόγιστη ανάπτυξη του δομημένου περιβάλλοντος, η άναρχη και αυθαίρετη δόμηση και ο περιορισμός ή η εξαφάνιση σχεδόν όλων των ελεύθερων αστικών δημόσιων χώρων και χώρων πρασίνου, έχουν προκαλέσει υποβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων, μη ανεκτές περιβαλλοντικές συνθήκες και αισθητική υποβάθμιση της εικόνας των πόλεων.

5 Οι σύγχρονες πόλεις καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας ενώ παράγουν σημαντικές ποσότητες απορριμμάτων και ρύπανσης, γεγονός που οδηγεί σε μια γενικότερη υποβάθμιση της ποιότητας του περιβάλλοντος και του επιπέδου ζωής O κίνδυνος της μη ανατρέψιμης διαταραχής των φυσικών οικοσυστημάτων είναι περισσότερο από ποτέ ορατός. Αυτό κάνει πιο επιτακτική την ανάγκη να τεθούν οι βάσεις για τη συνεχή βελτίωση των Αυτό κάνει πιο επιτακτική την ανάγκη να τεθούν οι βάσεις για τη συνεχή βελτίωση των  κοινωνικών,  οικονομικών και  περιβαλλοντικών συνθηκών τους.

6 1.1 η αειφορία των πόλεων Με στόχο την αειφορία των πόλεων πρέπει να αξιοποιηθούν: πρέπει να αξιοποιηθούν: Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, H εξοικονόμηση ενέργειας H εξοικονόμηση ενέργειας Ο σύγχρονος τρόπος οργάνωσης των δραστηριοτήτων μιας πόλης. Ο σύγχρονος τρόπος οργάνωσης των δραστηριοτήτων μιας πόλης. Η χρήση εναλλακτικών καυσίμων στις μεταφορές, Η χρήση εναλλακτικών καυσίμων στις μεταφορές, Ο αειφόρος σχεδιασμός Ο αειφόρος σχεδιασμός

7 Ο αειφόρος σχεδιασμός αντιμετωπίζει τον ελεύθερο χώρο, τα κτίρια τα οικιστικά σύνολα ως μια ενότητα αλληλοεξαρτώμενη που σχετίζεται άμεσα, επηρεάζει και επηρεάζεται από το κλίμα του τόπου. αντιμετωπίζει τον ελεύθερο χώρο, τα κτίρια τα οικιστικά σύνολα ως μια ενότητα αλληλοεξαρτώμενη που σχετίζεται άμεσα, επηρεάζει και επηρεάζεται από το κλίμα του τόπου. Στα πλαίσια αυτού σχεδιασμού πρέπει να εξασφαλιστεί: Στα πλαίσια αυτού σχεδιασμού πρέπει να εξασφαλιστεί: η προστασία και διατήρηση των τοπικών οικοσυστημάτων η προστασία και διατήρηση των τοπικών οικοσυστημάτων η συνετή διαχείριση των φυσικών πόρων (νερό – έδαφος). η συνετή διαχείριση των φυσικών πόρων (νερό – έδαφος).

8 Απαραίτητες ενέργειες Η ανακύκλωση υλικών και απορριμμάτων Η ανακύκλωση υλικών και απορριμμάτων ο βιολογικός καθαρισμός λυμάτων. ο βιολογικός καθαρισμός λυμάτων. η αξιοποίηση των Ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ηλιακής, αιολικής, βιομάζας κ.λ.π.) η αξιοποίηση των Ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ηλιακής, αιολικής, βιομάζας κ.λ.π.) η εξοικονόμηση ενέργειας και νερού. η εξοικονόμηση ενέργειας και νερού. η βιοκλιματική δόμηση η βιοκλιματική δόμηση

9 2)ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΔΟΜΗΣΗ

10 Ο κτηριακός τομέας καταλαμβάνει περίπου το 18% της οικονομικής δραστηριότητας παγκοσμίως, απασχολεί και κινεί ένα μεγάλο κομμάτι της βιομηχανίας και κατ’ επέκταση θεωρείται από τους περισσότερο ρυπογόνους σήμερα. Ο κτηριακός τομέας καταλαμβάνει περίπου το 18% της οικονομικής δραστηριότητας παγκοσμίως, απασχολεί και κινεί ένα μεγάλο κομμάτι της βιομηχανίας και κατ’ επέκταση θεωρείται από τους περισσότερο ρυπογόνους σήμερα. Τα κτήρια ευθύνονται: Τα κτήρια ευθύνονται:  για την κατανάλωση του 40% της ενέργειας - είτε σε μορφή θερμικής (κυρίως πετρέλαιο) είτε σε μορφή ηλεκτρικής ενέργειας  του 16% του φρέσκου, πόσιμου νερού, σε παγκόσμια κλίμακα  παράγουν το 50% του διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), που ευθύνεται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

11 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. αρχιτεκτονικήκλίμαμικροκλίμαθερμικήςηλιακή ενέργειαανανεώσιμες πηγέςαρχιτεκτονικήκλίμαμικροκλίμαθερμικήςηλιακή ενέργειαανανεώσιμες πηγές Η

12 Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες της οικολογικής δόμησης, η οποία ασχολείται με τον έλεγχο των περιβαλλοντικών παραμέτρων στο επίπεδο των κτιριακών μονάδων. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες της οικολογικής δόμησης, η οποία ασχολείται με τον έλεγχο των περιβαλλοντικών παραμέτρων στο επίπεδο των κτιριακών μονάδων.οικολογικήςπεριβαλλοντικώνοικολογικήςπεριβαλλοντικών 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 στην προστασία του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων. 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 στην προστασία του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων.αρχιτεκτονικήςοικολογίαςβιωσιμότηταςπροστασία του περιβάλλοντοςαρχιτεκτονικήςοικολογίαςβιωσιμότηταςπροστασία του περιβάλλοντος Το ζητούμενο είναι η ανέγερση κτιρίων, π.χ. βιομηχανικών μονάδων, κτιρίων γραφείων, κτιρίων κατοικίας, σχεδιασμένων έτσι ώστε αφενός να καλύπτονται πλήρως οι ενεργειακές τους ανάγκες και αφετέρου στο ετήσιο ισοζύγιο να είναι μηδενική η επιβάρυνση του περιβάλλοντος με εκπομπές βλαβερών για το περιβάλλον αερίων. Επίσης, η ανέγερση κτιρίων των οποίων οι ενεργειακές ανάγκες στον τομέα της θέρμανσης και της ψύξης να καλύπτονται πλήρως μέσω συστημάτων εκμετάλλευσης των γεωθερμικών ενεργειακών πόρων, όπου η αναγκαία για τις αντλίες θερμότητας ηλεκτρική ενέργεια να παράγεται μέσω φωτοβολταϊκών στοιχείων. Τέλος, η ανέγερση κτιρίων στο πλαίσιο του συνήθους κόστους των κατασκευών, αλλά με σεβασμό στους περιορισμένους πόρους του φυσικού περιβάλλοντος. Το ζητούμενο είναι η ανέγερση κτιρίων, π.χ. βιομηχανικών μονάδων, κτιρίων γραφείων, κτιρίων κατοικίας, σχεδιασμένων έτσι ώστε αφενός να καλύπτονται πλήρως οι ενεργειακές τους ανάγκες και αφετέρου στο ετήσιο ισοζύγιο να είναι μηδενική η επιβάρυνση του περιβάλλοντος με εκπομπές βλαβερών για το περιβάλλον αερίων. Επίσης, η ανέγερση κτιρίων των οποίων οι ενεργειακές ανάγκες στον τομέα της θέρμανσης και της ψύξης να καλύπτονται πλήρως μέσω συστημάτων εκμετάλλευσης των γεωθερμικών ενεργειακών πόρων, όπου η αναγκαία για τις αντλίες θερμότητας ηλεκτρική ενέργεια να παράγεται μέσω φωτοβολταϊκών στοιχείων. Τέλος, η ανέγερση κτιρίων στο πλαίσιο του συνήθους κόστους των κατασκευών, αλλά με σεβασμό στους περιορισμένους πόρους του φυσικού περιβάλλοντος.ηλεκτρική ενέργειαηλεκτρική ενέργεια

13 Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί μια σύγχρονη τάση στον τομέα της δόμησης. Στη διεθνή βιβλιογραφία επικρατεί ο όρος «έξυπνο κτήριο» (Smart Building). Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί μια σύγχρονη τάση στον τομέα της δόμησης. Στη διεθνή βιβλιογραφία επικρατεί ο όρος «έξυπνο κτήριο» (Smart Building). Τρεις από τους βασικότερους λόγους προώθησης της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής είναι: Τρεις από τους βασικότερους λόγους προώθησης της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής είναι: α) Η απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, με προσπάθεια εξοικονόμησης ενέργειας και με αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. β) Η εξοικονόμηση χρήματος, η οποία είναι μεγαλύτερη από 50% και οφείλεται στη μειωμένη κατανάλωση πετρελαίου και ηλεκτρικού ρεύματος. γ) Η προστασία του περιβάλλοντος, αφού ο βιοκλιματικός σχεδιασμός συμβάλλει στον περιορισμό των ρύπων, κυρίως με τον περιορισμό των συμβατικών καυσίμων.

14 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟ ΚΤΗΡΙΟ Όταν λέμε ότι ένα κτήριο είναι βιοκλιματικό εννοούμε ότι χρησιμοποιεί το μικροκλίμα της περιοχής του για να εξοικονομηθεί τμήμα της ενέργειας που χρειάζεται για τη λειτουργία του, χωρίς να επιβαρύνει το περιβάλλον. Βασικά στοιχεία του σχεδιασμού του είναι τα παθητικά συστήματα που ενσωματώνονται στο κτήριο με στόχο την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών πηγών. Όταν λέμε ότι ένα κτήριο είναι βιοκλιματικό εννοούμε ότι χρησιμοποιεί το μικροκλίμα της περιοχής του για να εξοικονομηθεί τμήμα της ενέργειας που χρειάζεται για τη λειτουργία του, χωρίς να επιβαρύνει το περιβάλλον. Βασικά στοιχεία του σχεδιασμού του είναι τα παθητικά συστήματα που ενσωματώνονται στο κτήριο με στόχο την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών πηγών.

15 Η Βιοκλιματική αρχιτεκτονική έχει την βάση της στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική το παραδοσιακό σπίτι ήταν βιοκλιματικό γιατί οι κάτοικοι επέλεγαν: το παραδοσιακό σπίτι ήταν βιοκλιματικό γιατί οι κάτοικοι επέλεγαν: τη θέση τη θέση την μορφή την μορφή και τον τύπο των σπιτιών τους με τρόπο ώστε αυτά να είναι εναρμονισμένα στο φυσικό περιβάλλον και τον τύπο των σπιτιών τους με τρόπο ώστε αυτά να είναι εναρμονισμένα στο φυσικό περιβάλλον

16 Σε σχέση με: την κατεύθυνση των ανέμων ( οικισμοί χτισμένοι σε υπήνεμες πλαγιές με ανοίγματα προς το νότο την κατεύθυνση των ανέμων ( οικισμοί χτισμένοι σε υπήνεμες πλαγιές με ανοίγματα προς το νότο και το βορινό τμήμα να βρίσκεται εν μέρει μέσα στο έδαφος). και το βορινό τμήμα να βρίσκεται εν μέρει μέσα στο έδαφος). Την κίνηση του ήλιου ανάλογα με τις εποχές Την κίνηση του ήλιου ανάλογα με τις εποχές Το ανάγλυφο και είδος του εδάφους Το ανάγλυφο και είδος του εδάφους Αυτό διευκόλυνε την υδροδότηση και την αποχέτευση των κτιρίων Αυτό διευκόλυνε την υδροδότηση και την αποχέτευση των κτιρίων

17

18

19 ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ  2.1 Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας  2.2 Θερμική προστασία κτηρίων  2.3 Προστασία μέσω σκίασης  2.4 Συστήματα και τεχνικές παθητικού δροσισμού  2.5 Φυσικός φωτισμός  2.6 Βελτίωση ή ακόμα και δημιουργία μικροκλίματος

20

21

22

23 ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τα ενεργητικά συστήματα δεν εντάσσονται στο δομικό σκελετό και χρησιμοποιούν μηχανικά μέσα για τη θέρμανση ή δροσισμό του εσωτερικού χώρου των κτηρίων. Τα ενεργητικά συστήματα δεν εντάσσονται στο δομικό σκελετό και χρησιμοποιούν μηχανικά μέσα για τη θέρμανση ή δροσισμό του εσωτερικού χώρου των κτηρίων. Τέτοια συστήματα είναι ιδίως ο ηλιακός συλλέκτης θερμού ύδατος, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία και τα υβριδικά συστήματα. Τέτοια συστήματα είναι ιδίως ο ηλιακός συλλέκτης θερμού ύδατος, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία και τα υβριδικά συστήματα. Αντίθετα τα παθητικά συστήματα αποτελούν δομικά στοιχεία ενός κτηρίου, λειτουργούν αυτόνομα, δηλαδή χωρίς μηχανολογικά εξαρτήματα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και με φυσικό τρόπο θερμαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτήρια. Αντίθετα τα παθητικά συστήματα αποτελούν δομικά στοιχεία ενός κτηρίου, λειτουργούν αυτόνομα, δηλαδή χωρίς μηχανολογικά εξαρτήματα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και με φυσικό τρόπο θερμαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτήρια.

24 2.1 ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αυτό επιτυγχάνεται με: Αυτό επιτυγχάνεται με: α) τον προσανατολισμό. Αξιοποιούνται κατάλληλα όλες οι πλευρές του κτηρίου, με έμφαση τον νότο στον οποίο πρέπει να είναι στραμμένο το κτήριο ώστε να εξασφαλίζει τη μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία. Ο βορράς δεν πρέπει να υποτιμάται, αφού είναι πολύτιμος για τους θερινούς μήνες. Στην ανατολή και τη δύση, χρειάζεται να μπουν πετάσματα ώστε ο ήλιος να φθάνει στο εσωτερικό του κτηρίου τον χειμώνα και να μένει εκτός το καλοκαίρι. β) την διαρρύθμιση των εσωτερικών χώρων ανάλογα με τις θερμικές τους ανάγκες (π.χ. Οι χώροι όπου βρισκόμαστε τις περισσότερες ώρες της ημέρας να βρίσκονται στην περιοχή ηλιασμού το χειμώνα και δροσισμού το καλοκαίρι. Οι βοηθητικοί χώροι να βρίσκονται στις πλευρές των δυσμενών προσανατολισμών, δηλ. στο Βορρά ή στη Δύση) και γ) τα παθητικά ηλιακά συστήματα που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία και αποτελούν «φυσικά» συστήματα θέρμανσης.

25 Ηλιακοί τοίχοι: Έχουν στην εξωτερική τους πλευρά, σε μικρή απόσταση από την τοιχοποιία, τζάμι και λειτουργούν ως ηλιακοί συλλέκτες, μεταφέροντας τη θερμότητα είτε μέσω του υλικού του τοίχου (τοίχος θερμικής αποθήκευσης), είτε μέσω θυρίδων (θερμοσιφωνικό πανέλο) στον εσωτερικό χώρο. Συνδυασμός των δύο λειτουργιών είναι ο τοίχος μάζας με θυρίδες (τοίχος Trombe-Michel). Ηλιακοί τοίχοι: Έχουν στην εξωτερική τους πλευρά, σε μικρή απόσταση από την τοιχοποιία, τζάμι και λειτουργούν ως ηλιακοί συλλέκτες, μεταφέροντας τη θερμότητα είτε μέσω του υλικού του τοίχου (τοίχος θερμικής αποθήκευσης), είτε μέσω θυρίδων (θερμοσιφωνικό πανέλο) στον εσωτερικό χώρο. Συνδυασμός των δύο λειτουργιών είναι ο τοίχος μάζας με θυρίδες (τοίχος Trombe-Michel). Θερμοκήπια (ηλιακοί χώροι): Είναι κλειστοί χώροι που ενσωματώνονται σε νότια τμήματα του κτηριακού κελύφους και περιβάλλονται από υαλοστάσια. Η ηλιακοί θερμότητα από το θερμοκήπιο μεταφέρεται στους κυρίως χώρους του κτηρίου μέσω ανοιγμάτων ή και διαπερνά τον τοίχο. Θερμοκήπια (ηλιακοί χώροι): Είναι κλειστοί χώροι που ενσωματώνονται σε νότια τμήματα του κτηριακού κελύφους και περιβάλλονται από υαλοστάσια. Η ηλιακοί θερμότητα από το θερμοκήπιο μεταφέρεται στους κυρίως χώρους του κτηρίου μέσω ανοιγμάτων ή και διαπερνά τον τοίχο. ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

26 Ηλιακά αίθρια: Είναι εσωτερικοί χώροι του κτηρίου, οι οποίοι έχουν στην οροφή τους τζάμι και λειτουργούν όπως τα θερμοκήπια. Ηλιακά αίθρια: Είναι εσωτερικοί χώροι του κτηρίου, οι οποίοι έχουν στην οροφή τους τζάμι και λειτουργούν όπως τα θερμοκήπια. Παράθυρα: Τοποθετώντας μεγάλα παράθυρα στη νότια πλευρά ενός κτηρίου, επιτρέπουμε, το χειμώνα, στην ηλιακή ακτινοβολία να περάσει στο χώρο και να τον θερμάνει. Παράθυρα: Τοποθετώντας μεγάλα παράθυρα στη νότια πλευρά ενός κτηρίου, επιτρέπουμε, το χειμώνα, στην ηλιακή ακτινοβολία να περάσει στο χώρο και να τον θερμάνει. Θερμομόνωση: Χρησιμοποιώντας, ταυτόχρονα, θερμομόνωση και φροντίζοντας να μην υπάρχουν χαραμάδες, εμποδίζουμε αυτή τη θερμότητα να διαφύγει. Θερμομόνωση: Χρησιμοποιώντας, ταυτόχρονα, θερμομόνωση και φροντίζοντας να μην υπάρχουν χαραμάδες, εμποδίζουμε αυτή τη θερμότητα να διαφύγει. Υλικά: Επιπλέον, χρησιμοποιώντας κατάλληλα υλικά για τους τοίχους και το δάπεδο (πέτρες, πλακάκια, τούβλα κ.λπ.), που να απορροφούν και να αποθηκεύουν τη θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της μέρας, μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτή τη θερμότητα το βράδυ, που τη χρειαζόμαστε περισσότερο. Υλικά: Επιπλέον, χρησιμοποιώντας κατάλληλα υλικά για τους τοίχους και το δάπεδο (πέτρες, πλακάκια, τούβλα κ.λπ.), που να απορροφούν και να αποθηκεύουν τη θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της μέρας, μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτή τη θερμότητα το βράδυ, που τη χρειαζόμαστε περισσότερο.

27

28 2.2 ΘΕΡΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ Όλα τα Παθητικά Ηλιακά Συστήματα πρέπει να συνδυάζονται με την απαιτούμενη θερμική προστασία. Με τη χρήση κατάλληλων τεχνικών που εφαρμόζονται στο εξωτερικό κέλυφος των κτηρίων, ιδιαίτερα με την κατάλληλη θερμομόνωση και αεροστεγάνωση του κτηρίου και των ανοιγμάτων του, αλλά και με τον σχεδιασμό και την τοποθέτηση των κατασκευών στο χώρο μπορούμε να προστατέψουμε τα κτήρια από τις θερμοκρασιακές και θερμικές μεταβολές τόσο τον χειμώνα όσο και το καλοκαίρι. Όλα τα Παθητικά Ηλιακά Συστήματα πρέπει να συνδυάζονται με την απαιτούμενη θερμική προστασία. Με τη χρήση κατάλληλων τεχνικών που εφαρμόζονται στο εξωτερικό κέλυφος των κτηρίων, ιδιαίτερα με την κατάλληλη θερμομόνωση και αεροστεγάνωση του κτηρίου και των ανοιγμάτων του, αλλά και με τον σχεδιασμό και την τοποθέτηση των κατασκευών στο χώρο μπορούμε να προστατέψουμε τα κτήρια από τις θερμοκρασιακές και θερμικές μεταβολές τόσο τον χειμώνα όσο και το καλοκαίρι.

29 2.3 ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΕΣΩ ΣΚΙΑΣΗΣ Η κατάλληλα σχεδιασμένη σκίαση μπορεί να μειώσει έως και 11 βαθμούς τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του κτηρίου. Η κατάλληλα σχεδιασμένη σκίαση μπορεί να μειώσει έως και 11 βαθμούς τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του κτηρίου. Προστατεύουμε τα κτήρια κυρίως από τον καλοκαιρινό ήλιο μέσω φυσικής και τεχνητής σκίασης Προστατεύουμε τα κτήρια κυρίως από τον καλοκαιρινό ήλιο μέσω φυσικής και τεχνητής σκίασης (νότια ανοίγματα: οριζόντια σκίαστρα, (νότια ανοίγματα: οριζόντια σκίαστρα, ανατολικά και δυτικά ανοίγματα: κατακόρυφα σκίαστρα) ανατολικά και δυτικά ανοίγματα: κατακόρυφα σκίαστρα) αλλά και μέσω του κατάλληλου σχεδιασμού και της κατασκευής του κελύφους. αλλά και μέσω του κατάλληλου σχεδιασμού και της κατασκευής του κελύφους. Μέθοδοι προστασίας είναι : η φυσική βλάστηση, γεωμετρικά στοιχεία (προεξοχές) του κτιρίου, σκίαστρα μόνιμα ή κινητά, εξωτερικά ή εσωτερικά των ανοιγμάτων, υαλοπίνακες με ειδικές επιστρώσεις ή ειδικής επεξεργασίας (ανακλαστικοί, επιλεκτικοί, ηλεκτροχρωμικοί, κ.λπ.) Μέθοδοι προστασίας είναι : η φυσική βλάστηση, γεωμετρικά στοιχεία (προεξοχές) του κτιρίου, σκίαστρα μόνιμα ή κινητά, εξωτερικά ή εσωτερικά των ανοιγμάτων, υαλοπίνακες με ειδικές επιστρώσεις ή ειδικής επεξεργασίας (ανακλαστικοί, επιλεκτικοί, ηλεκτροχρωμικοί, κ.λπ.)

30

31 Η φύτευση παίζει τεράστια σημασία. Πέρα από την ευεργετική έκλυση οξυγόνου και την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα που πραγματοποιείται με τη φωτοσύνθεση, τα δέντρα μπορεί να προσφέρουν σκίαση στις διάφανες επιφάνειες ή ακόμη και στις εξωτερικές μονάδες των κλιματιστικών βελτιώνοντας την απόδοσή τους (μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 10%). Η φύτευση παίζει τεράστια σημασία. Πέρα από την ευεργετική έκλυση οξυγόνου και την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα που πραγματοποιείται με τη φωτοσύνθεση, τα δέντρα μπορεί να προσφέρουν σκίαση στις διάφανες επιφάνειες ή ακόμη και στις εξωτερικές μονάδες των κλιματιστικών βελτιώνοντας την απόδοσή τους (μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 10%). Τα φυλλοβόλα δέντρα προσφέρουν σκίαση το καλοκαίρι, όχι όμως και το χειμώνα που είναι ευχάριστη. Τα φυλλοβόλα δέντρα προσφέρουν σκίαση το καλοκαίρι, όχι όμως και το χειμώνα που είναι ευχάριστη. Τα δέντρα θα πρέπει να σκιάζουν την ανατολική, δυτική και νότια πλευρά του κτηρίου, ώστε να εμποδίζουν τις ακτίνες του ήλιου αργά το πρωί, το μεσημέρι και το απόγευμα, αντίστοιχα. Τα δέντρα θα πρέπει να σκιάζουν την ανατολική, δυτική και νότια πλευρά του κτηρίου, ώστε να εμποδίζουν τις ακτίνες του ήλιου αργά το πρωί, το μεσημέρι και το απόγευμα, αντίστοιχα. Τους θερινούς μήνες, ένα δέντρο που σκιάζει το σπίτι εξασφαλίζει την ίδια δροσιά που εξασφαλίζουν 5 κλιματιστικά που λειτουργούν για 20 ώρες. Τους θερινούς μήνες, ένα δέντρο που σκιάζει το σπίτι εξασφαλίζει την ίδια δροσιά που εξασφαλίζουν 5 κλιματιστικά που λειτουργούν για 20 ώρες. Τρία δέντρα, κατάλληλα φυτεμένα, μπορούν να μειώσουν την ενέργεια για δροσισμό έως και 50%. Τρία δέντρα, κατάλληλα φυτεμένα, μπορούν να μειώσουν την ενέργεια για δροσισμό έως και 50%. Επίσης, η φύτευση περιορίζει το θόρυβο, τη σκόνη και τη ρύπανση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παραπέτασμα, περίφραγμα ή εμπόδιο, συγκρατεί εδάφη και προσφέρει φυσικό περιβάλλον σε μη κατοικίδια ζώα και πτηνά. Επίσης, η φύτευση περιορίζει το θόρυβο, τη σκόνη και τη ρύπανση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παραπέτασμα, περίφραγμα ή εμπόδιο, συγκρατεί εδάφη και προσφέρει φυσικό περιβάλλον σε μη κατοικίδια ζώα και πτηνά.

32 2.4 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΑΘΗΤΙΚΟΥ ΔΡΟΣΙΣΜΟΥ  Ανοιχτά χρώματα στους εξωτερικούς τοίχους: Υπολογίζεται ότι οι σκουρόχρωμοι τοίχοι απορροφούν το % της ηλιακής ακτινοβολίας με συνέπεια την αποθήκευση της θερμότητας στο εσωτερικό των κτηρίων.  Φυσικός εξαερισμός: Ο σωστός αερισμός (διαμπερής και κυρίως κατακόρυφος και νυχτερινός) επιτυγχάνεται με μικρά βορινά ανοίγματα κοντά στο έδαφος και με μεγάλα νότια ανοίγματα στις ψηλότερες περιοχές του κτηρίου. Με τον τρόπο αυτό γίνεται χρήση των δροσερών καλοκαιρινών ρευμάτων του κάθε τόπου (απόγειες και θαλάσσιες αύρες) και έχουμε πλήρη δροσισμό του κτηρίου, χωρίς να χρειάζεται μηχανικό και ενεργοβόρο κλιματισμό.

33 2.5 ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ Σημαντική παράμετρος για την άνεση και την λειτουργικότητα ενός χώρου είναι και ο φωτισμός, ο οποίος κατά κύριο λόγο πρέπει να προέρχεται από τον ηλιασμό και τον έλεγχο της ηλιακής ενέργειας καθώς και να εξασφαλίζεται μέσω των κατάλληλων συστημάτων και τεχνικών επαρκής ποσότητα (στάθμη φωτισμού) και ομαλή κατανομή του φωτός μέσα στους χώρους σε όλες τις εποχές του έτους, ώστε να αποφεύγονται έντονες διαφοροποιήσεις της στάθμης, οι οποίες προκαλούν φαινόμενο «θάμβωσης». Σημαντική παράμετρος για την άνεση και την λειτουργικότητα ενός χώρου είναι και ο φωτισμός, ο οποίος κατά κύριο λόγο πρέπει να προέρχεται από τον ηλιασμό και τον έλεγχο της ηλιακής ενέργειας καθώς και να εξασφαλίζεται μέσω των κατάλληλων συστημάτων και τεχνικών επαρκής ποσότητα (στάθμη φωτισμού) και ομαλή κατανομή του φωτός μέσα στους χώρους σε όλες τις εποχές του έτους, ώστε να αποφεύγονται έντονες διαφοροποιήσεις της στάθμης, οι οποίες προκαλούν φαινόμενο «θάμβωσης».

34 Τα συστήματα φυσικού φωτισμού διακρίνονται σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες: Τα συστήματα φυσικού φωτισμού διακρίνονται σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες: Ανοίγματα στην κατακόρυφη τοιχοποιία Ανοίγματα στην κατακόρυφη τοιχοποιία Ανοίγματα οροφής Ανοίγματα οροφής Αίθρια Αίθρια Φωταγωγοί Φωταγωγοί

35 2.6 ΒΕΛΤΙΩΣΗ Ή ΑΚΟΜΑ ΚΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ 2.6 ΒΕΛΤΙΩΣΗ Ή ΑΚΟΜΑ ΚΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ Η βλάστηση μπορεί να επηρεάσει το μικροκλίμα διότι: Η βλάστηση μπορεί να επηρεάσει το μικροκλίμα διότι:  Μειώνει τη θερμοκρασία του αέρα σε σύγκριση με τις ακάλυπτες επιφάνειες με δομικά υλικά.  Σκιάζει και δροσίζει το γύρω περιβάλλον.  Παρέχει ανεμοπροστασία μετριάζοντας την ταχύτητα του ανέμου.  Μετριάζει το φαινόμενο του θερμοκηπίου λειτουργώντας σαν φίλτρο ρύπων.  Παράλληλα, μειώνει τις συγκεντρώσεις όζοντος στην ατμόσφαιρα, είτε άμεσα με την απορρόφηση του, είτε έμμεσα με τη μείωση των θερμοκρασιών αέρα.  Μειώνει και φιλτράρει τον αστικό θόρυβο.

36

37 η αξία και ο ρόλος των φυσικών στοιχείων στον αστικό χώρο έχουν αναγνωριστεί εδώ και πολύ καιρό και αποτελούν αντικείμενο μελέτης πολλών ερευνητών, οι οποίοι ασχολούνται με τα στοιχεία του σχεδιασμού της πόλης. η αξία και ο ρόλος των φυσικών στοιχείων στον αστικό χώρο έχουν αναγνωριστεί εδώ και πολύ καιρό και αποτελούν αντικείμενο μελέτης πολλών ερευνητών, οι οποίοι ασχολούνται με τα στοιχεία του σχεδιασμού της πόλης. Αναμφίβολα, η «επαναφορά» της φύσης στα σημερινά αστικά κέντρα, αποτελεί ένα δύσκολο εγχείρημα, η άσχημη εικόνα των οποίων είναι δύσκολο, αλλά όχι ακατόρθωτο να αναστραφεί. Ένας από τους λιγοστούς πλέον τρόπους παρέμβασης, είναι η δημιουργία φυτεμένων δωμάτων Αναμφίβολα, η «επαναφορά» της φύσης στα σημερινά αστικά κέντρα, αποτελεί ένα δύσκολο εγχείρημα, η άσχημη εικόνα των οποίων είναι δύσκολο, αλλά όχι ακατόρθωτο να αναστραφεί. Ένας από τους λιγοστούς πλέον τρόπους παρέμβασης, είναι η δημιουργία φυτεμένων δωμάτων

38 φυτεμένα δώματα Είναι μια τεχνική για την ηλιοπροστασία της οροφής. Γίνεται με φυτά ανθεκτικά στην ξηρασία. Είναι μια τεχνική για την ηλιοπροστασία της οροφής. Γίνεται με φυτά ανθεκτικά στην ξηρασία.  Περιβαλλοντικά Οφέλη: Σε μεγάλη κλίμακα, οι πράσινες στέγες βελτιώνουν την ποιότητα της ατμόσφαιρας (παράγουν οξυγόνο, φιλτράρουν τη σκόνη), αντιμετωπίζουν το φαινόμενο της Επίδρασης της Αστικής Θερμικής Νησίδας (το φαινόμενο της αύξησης της θερμοκρασίας στο κέντρο της πόλης σε σχέση με τα προάστια), και συμβάλλουν στην ορθολογική διαχείριση του νερού και στην ισόρροπη αστική διαβίωση (βιότοπος για πουλιά, πεταλούδες, ενδημικά φυτά).  Οφέλη στην ενεργειακή απόδοση του κτηρίου: Οι πράσινες στέγες προσφέρουν εξαιρετική θέρμο- ύγρο- ήχο– μόνωση. Σε ένα καλά μονωμένο κτήριο η χρήση του air-condition και του καλοριφέρ μειώνεται. Μια Πράσινη Στέγη επίσης προστατεύει τη μεμβράνη της ταράτσας από εξωτερικούς παράγοντες και επιμηκύνει τη διάρκεια ζωής της.

39

40   Κοινωνικά Οφέλη: Οι πράσινες στέγες, αξιοποιώντας αχρησιμοποίητους χώρους (ταράτσες), παρέχουν μέρη για ψυχαγωγία, κοινωνικοποίηση και καινοτομία ωφελώντας με αυτόν τον τρόπο όλες τις αστικές κοινωνίες   Αισθητικά Οφέλη: Οι πράσινες στέγες ομορφαίνουν κτήρια και γειτονιές. Οι απρόσωπες ταράτσες γίνονται έργα τέχνης και οι τσιμεντένιες πόλεις μετατρέπονται σε ζωντανό περιβάλλον.   Επενδυτικά Οφέλη: Το χαμηλότερο ενεργειακό κόστος, το χαμηλότερο επίπεδο θορύβου, τα μειωμένα έξοδα συντήρησης και μεγάλη η αισθητική αναβάθμιση των (προηγουμένως) μη χρησιμοποιούμενων χώρων, αποτελούν απτά πλεονεκτήματα που ανεβάζουν την αξία κτηρίων ή και ολόκληρων συνοικιών.

41

42 3)ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πέντε είναι οι βασικότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Πέντε είναι οι βασικότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Ο ήλιος (ηλιακή ενέργεια) Ο ήλιος (ηλιακή ενέργεια) Ο αέρας (αιολική ενέργεια) Ο αέρας (αιολική ενέργεια) Το νερό (υδροηλεκτρική ενέργεια) Το νερό (υδροηλεκτρική ενέργεια) Η θερμότητα που ανεβαίνει στην επιφάνεια Η θερμότητα που ανεβαίνει στην επιφάνεια από τα έγκατα της γης (γεωθερμία) από τα έγκατα της γης (γεωθερμία) Το ξύλο, οι ενεργειακές καλλιέργειες και τα ανθρώπινα ή ζωικά απόβλητα (βιομάζα ) Το ξύλο, οι ενεργειακές καλλιέργειες και τα ανθρώπινα ή ζωικά απόβλητα (βιομάζα )

43 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1839 από τον Μπεκερέλ (Becquerel). Τα φωτοβολταϊκά (ή Φ/Β) συστήματα εκμεταλλευόμενα το φαινόμενο αυτό παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από την ηλιακή ενέργεια. Τα Φ/Β συστήματα αποτελούν μια από τις εφαρμογές των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, με τεράστιο ενδιαφέρον για την Ελλάδα. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1839 από τον Μπεκερέλ (Becquerel). Τα φωτοβολταϊκά (ή Φ/Β) συστήματα εκμεταλλευόμενα το φαινόμενο αυτό παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από την ηλιακή ενέργεια. Τα Φ/Β συστήματα αποτελούν μια από τις εφαρμογές των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, με τεράστιο ενδιαφέρον για την Ελλάδα. Τα Φ/Β παράγουν συνεχές ρεύμα που το μετατρέπουμε σε εναλλασσόμενο 220 V στη χώρα μας (ρεύμα ίδιο με της ΔΕΗ) με ηλεκτρονικές συσκευές (αντιστροφείς συνεχούς - εναλλασσόμενου). Μπορούμε να "πουλήσουμε" ρεύμα στη ΔΕΗ (Ν. 2244/94 για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας). Τα Φ/Β παράγουν συνεχές ρεύμα που το μετατρέπουμε σε εναλλασσόμενο 220 V στη χώρα μας (ρεύμα ίδιο με της ΔΕΗ) με ηλεκτρονικές συσκευές (αντιστροφείς συνεχούς - εναλλασσόμενου). Μπορούμε να "πουλήσουμε" ρεύμα στη ΔΕΗ (Ν. 2244/94 για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας).

44 Προϋποθέσεις κτηρίων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών Προϋποθέσεις κτηρίων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών  Να υπάρχει επαρκής ελεύθερος και ασκίαστος χώρος  Νότιος προσανατολισμός  Σωστή κλίση ( γεωγραφικό πλάτος του τόπου ± 10ο )  Κατάλληλος χώρος για ηλεκτρονικά συστήματα και μπαταρίες

45

46 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των φωτοβολταϊκών ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Μηδενική ρύπανση Υψηλό κόστος κατασκευής Αθόρυβη λειτουργία Έλλειψη επιδοτήσεων Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής (φθάνει τα 30 χρόνια) Προβλήματα στην αποθήκευση Απεξάρτηση από τροφοδοσία καυσίμων της ενέργειας (μπαταρίες) Δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με της ανάγκες Μηδενικό κόστος παραγωγής ενέργειας - ελάχιστη συντήρηση

47 ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Γεωθερμική Αντλία Θερμότητας Γεωθερμία ειναι η εκμετάλλευση της ενέργειας από το εσωτερικό της γης από όπου με τη χρήση μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας επιτρέπεται η μεταφορά θερμότητας από και προς το έδαφος για παραγωγή ψύξης, θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης για οικιακές αλλά και ευρύτερης κλίμακας εφαρμογές

48 ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ Η ενέργεια που υπάρχει στην κίνηση του ανέμου (αιολική ενέργεια) μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια από τις ανεμογεννήτριες. Ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια της ανεμογεννήτριας, τα οποία με τη σειρά τους περιστρέφουν ένα μοτέρ το οποίο παράγει ρεύμα. Το ρεύμα αυτό μπορεί να διοχετεύεται κατ΄ ευθείαν στο κεντρικό δίκτυο ρεύματος ή να αποθηκεύεται σε συσσωρευτές ή και να θερμαίνει νερό.

49 ΗΛΙΑΚΟ ΑΕΡΟΘΕΡΜΟ Γεωθερμία ειναι η εκμετάλλευση της ενέργειας από το εσωτερικό της γης από όπου με τη χρήση μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας επιτρέπεται η μεταφορά θερμότητας από και προς το έδαφος για παραγωγή ψύξης, θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης για οικιακές αλλά και ευρύτερης κλίμακας εφαρμογές


Κατέβασμα ppt "Σχεδιασμός και αξιολόγηση μιας σειράς διδασκαλιών στο πλαίσιο του γραμματισμού στις φυσικές επιστήμες. Εισαγωγή στις αρχές της Βιοκλιματικής και στη διαχείριση."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google