ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ονομάζουμε παθητικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης τα δομικά στοιχεία του κτιρίου, που, αξιοποιώντας τις αρχές της φυσικής (τους νόμους μεταφοράς θερμότητας) συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια, την αποθηκεύουν υπό μορφή θερμότητας και τη διανέμουν στο χώρο. Η συλλογή της ηλιακής ενέργειας βασίζεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και ειδικότερα, στην είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω του γυαλιού ή άλλου διαφανούς υλικού και τον εγκλωβισμό της προκύπτουσας θερμότητας στο εσωτερικό του χώρου που καλύπτεται από το γυαλί. Σε αυτά εντάσσεται και ο τοίχος trombe με τον οποίο και πρόκειται να ασχοληθούμε.

TOIXOΣ TROMBE

TI EINAI O TOIXOΣ TROMBE;

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΤΟΙΧΟΥ TROMBE O τοίχος trombe αποτελείται από τοιχοποιίες συνδυαζόμενες με υαλοστάσιο, τοποθετημένο εξωτερικά, σε απόσταση 5-15 cm. Ο τοίχος trombe συλλέγει την ηλιακή ενέργεια και τη μεταδίδει σε μορφή θερμότητας στους χώρους με τη φυσική κυκλοφορία του αέρα από τις θυρίδες στο επάνω μέρος του τοίχου στον εσωτερικό χώρο.

ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΙΧΟΥ TROMBE

ΤΙ ΓΙΝΕΤΑΙ ΤΗ ΝΥΧΤΑ ΚΑΙ ΟΤΑΝ ΠΑΡΑΤΗΡΕΙΤΑΙ ΑΣΘΕΝΗΣ ΗΛΙΟΦΑΝΕΙΑ; Στις περιοχές όπου παρατηρείται ασθενής ηλιοφάνεια κατά τη χειμερινή περίοδο συνιστώνται διπλοί υαλοπίνακες στο υαλοστάσιο καθώς και νυχτερινή προστασία με κινητά θερμομονωτικά εσωτερικά (στο διάκενο) ή εξωτερικά πετάσματα. Κατά τη διάρκεια της νύκτας και τις νεφοσκεπείς ημέρες οι θυρίδες στο επάνω μέρος του τοίχου μπορούν να παραμένουν κλειστές, ώστε να εμποδίζεται η αντίστροφη κίνηση του θερμού αέρα από το χώρο προς την εξωτερική ψυχρή επιφάνεια του υαλοπίνακα.

GREEN HOUSE

Τι είναι το Green House;

Ένα θερμοκήπιο, επίσης, μπορεί να είναι μια δομή αποτελούμενη από (συνήθως) διαφανή υλικά κάλυψης, όπως το γυαλί, τα οποία έχουν την ικανότητα να θερμαίνονται στην επάνω επιφάνεια τους λόγω της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας και να την απορροφούν οι διάφορες εγκαταστάσεις μέσα στο κτήριο, όπως το χώμα.

Χρήση του Green House Ο άνεμος και η ηλιακή ακτινοβολία είναι οι δύο σημαντικότεροι φυσικοί παράγοντες που αντιμετωπίζονται με τη διαμόρφωση του περιβάλλοντα χώρου, τα φυτά και τον αστικό εξοπλισμό. Η κατάλληλη γεωμετρική τοποθέτηση της βλάστησης και των δομικών στοιχείων στους ανοιχτούς χώρους δημιουργεί συνθήκες σκίασης τη θερινή περίοδο και ηλιασμού τη χειμερινή περίοδο, με παράλληλη διοχέτευση ή χειραγώγηση των ανέμων.

Ένα Green House χρησιμεύει ως: πηγή δροσισμού το καλοκαίρι, παρέχοντας δροσιά. Μέσο μείωσης του θορύβου από τον περιβάλλοντα χώρο στοιχείο σκιασμού από την ηλιακή ακτινοβολία Ανεμοφράκτης για το χειμώνα, προστατεύοντας τα κτήρια. στοιχείο ελέγχου της ανεμορροής, κατευθύνοντας το δροσερό άνεμο το καλοκαίρι βελτιώνει την ποιότητα του αέρα και μειώνει τη μόλυνση της ατμόσφαιρας

Η ανεμορροή Πρόκειται τον τρόπο χειραγώγησης του αέρα. Πιο συγκεκριμένα: Τροποποιεί την πορεία του ανέμου. Αλλάζει τη ροή του ανέμου. Ρυθμίζει την ταχύτητα και την ένταση του ανέμου.

Τα φυτά συνεισφέρουν στη μείωση των θερμικών απωλειών των κτηρίων, γιατί μπορούν να εκτρέψουν τον ψυχρό άνεμο ή να μειώσουν την ταχύτητά του.

Μια επιμήκης δασική βλάστηση δένδρων δημιουργεί μικρή προστατευόμενη περιοχή, Ενώ μια μικρή βλάστηση δένδρων προστατεύει μια μεγαλύτερη περιοχή

Προστασία από την ηλιακή ακτινοβόλία Κατά την θερινή περίοδο η βλάστηση είναι πυκνή, οπότε: -> εμποδίζεται η μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας στο κτήριο (15%-30%). -> αυξάνεται η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας από το δέντρο (70%-85%). Άρα, το κτήριο παραμένει δροσερό και το δέντρο λαμβάνει την θερμότητα του Ηλίου που χρειάζεται.

Κατά την χειμερινή περίοδο η βλάστηση είναι αραιή, οπότε: -> αυξάνεται η εκάστοτε μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας στο κτήριο (55%-65%). -> μειώνεται η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας από το δέντρο (35%-45%). Άρα, το κτήριο εκμεταλλεύεται την όποια θερμότητα επικρατεί τον χειμώνα και το (χωρίς βλάστηση) δέντρο δεν λαμβάνει την θερμότητα του Ηλίου που δεν χρειάζεται, καθώς δεν είναι αναγκαία.

Τέλος, η απόσταση της φύτευσης από το κτήριο είναι καθοριστικής σημασίας. Προτεινόμενα ύψη φύτευσης, αναλόγως με την απόσταση, για νότιο προσανατολισμό.

Τα αίθρια Τα αίθρια μπορεί να έχουν εξ΄ ολοκλήρου γυάλινη οροφή ή να φέρουν παράθυρα οροφής ή και να συνδυάζουν γυάλινη οροφή και κατακόρυφα παράθυρα.

Όταν τα εσωτερικά αίθρια είναι πολύ μικρά για να είναι χρήσιμοι εκμεταλλεύσιμοι χώροι, μετατρέπονται σε στενούς φωταγωγούς, που φέρνουν το φως βαθιά και πολλές φορές και την ηλιακή ακτινοβολία στον εσωτερικό χώρο. Με τις διαδοχικές ανακλάσεις ικανοποιητική ποσότητα φυσικού φωτός μπορεί να φτάσει στους χαμηλούς ορόφους.

Ανοίγματα οροφής Ανοίγματα στην οροφή είναι διατάξεις που επιτρέπουν το φωτισμό των χώρων από ψηλά. Κατά κανόνα, σε σχέση με τα πλευρικά ανοίγματα, επιτρέπουν την εισχώρηση μεγαλύτερης ποσότητας φυσικού φωτός Ο άνωθεν φωτισμός κατανέμεται ομοιόμορφα στο χώρο παρέχοντας καλύτερες οπτικές συνθήκες.

Διάφορες διατάξεις ανοιγμάτων οροφής

Εφαρμογή στο σχολείο μας Η τοποθέτηση ενός Green House στο σχολείο μας θα αφορούσε την τοποθέτηση γυάλινων δομών στην είσοδο, με σκοπό την διατήρηση της θερμότητας και όχι τη δεντροφύτευση (π.χ. περιστρεφόμενο γυάλινο hall στις τράπεζες)

Πρασινεσ στεγεσ 23

Ιστορικό Οι πράσινες στέγες είναι κυριολεκτικά παλιές. Ήδη από την αυγή της ανάπτυξης της αγροτικής κοινωνίας, στο πρώτο στάδιο του Πολιτισμού, γύρω στο 8.000 π.Χ. Ιδιαίτερα οι φυτικές ύλες, είτε στη ζωντανή είτε στην αποξηραμένη μορφή τους (φυτά και άχυρο π.χ.), αποτελούσαν κυρίαρχα υλικά δόμησης καθώς πρόσφεραν  πολλαπλά οφέλη : στη θερμομόνωση, τη στεγανοποίηση, τη σταθερότητα και την αισθητική αυτών των πρώτων κατοικιών. Οι οικισμοί αυτοί, που είχαν το μέγεθος και τη δομή των σύγχρονων χωριών, χτίζονταν από υλικά που βρίσκονταν σε αφθονία στο φυσικό περιβάλλον, όπως το χώμα, με τη μορφή πυλού και οι φυτικές ύλες 24

Οφέλη Επένδυση Οικονομία Πυροπροστασία Αισθητική αναβάθμιση Ηχομόνωση Προστασία από την Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία Λύση στο πρόβλημα των θερμικών νησίδων Βελτίωση στην ποιότητα του αέρα

Τι Προσφέρουν; Κάθε Οικοστέγη, φυτεμένο δώμα, πράσινη στέγη ή όπως αλλιώς προτιμάτε να ονομάζετε μια πράσινη ταράτσα, αναβαθμίζει το περιβάλλον της πόλης: Προσφέρει μείωση της θερμοκρασίας Ενισχύει το οξυγόνο Προστατεύει από τη μόλυνση

Τα είδη Οι πράσινες στέγες κατατάσσονται σε τρία διαφορετικά είδη, αναλόγως του είδους της βλάστησης που χρησιμοποιείται, του βάθους του απαραίτητου υποστρώματος και του βαθμού της φροντίδας που χρειάζονται για την συντήρηση τους. Επιπλέον, η επιλογή του είδους της φυτεμένης στέγης μπορεί να επηρεαστεί από τη χρήσηγια την οποία προορίζεται, καθώς και από το γεωγραφικό σημείο όπου βρίσκεται. Βέβαια, αυτές οι παράμετροι δεν αποτελούν δεσμευτικό κριτήριο στην κατάταξη, αφού ένα φυτεμένο δώμα με γκαζόν στο Βανκούβερ ανήκει στον εκτατικό τύπο φυτεμένου δώματος, ενώ ένα φυτεμένο δώμα με γκαζόν στην Αθήνα χαρακτηρίζεται εντατικό, λόγω των αυξημένων αναγκών του σε άρδευση και συντήρηση. Έτσι, ένα φυτεμένο δώμα μπορεί να ανήκει στον εκτατικό (extensinve), στον ημιεντατικό (semi extensive), ή στον εντατικό (intensive) τύπο, σύμφωνα με τα επιμέρους χαρακτηριστικά του: 27

Ηλιακες καμιναδες Πρόκειται για κατασκευή καμινάδας, η οποία φέρει στη νότια ή νοτιοδυτική επιφάνειά της υαλοπίνακα αντί τοιχοποιίας (εν γένει έναν μικρό ηλιακό τοίχο) και περσίδες στο άνω τμήμα αυτής της πλευράς.

Η λειτουργία της βασίζεται στο φαινόμενο Venturi και συμβάλλει αποτελεσματικά στον αερισμό και στην απομάκρυνση της υγρασίας από τους εσωτερικούς χώρους, καθώς μέσω της υψηλής θερμοκρασίας του αέρα που προκύπτει μέσα στην καμινάδα, ενισχύεται σημαντικά το φαινόμενο του φυσικού ελκυσμού και συνεπώς της ανανέωσης του αέρα μέσα στους χώρους. Το φαινόμενο Venturi.

Ιστορικη αναδρομη Το 1926 ένας Γάλλος μηχανικός πρότεινε την κατασκευή ενός σταθμού με καμινάδα ακουμπισμένη σε ένα ψηλό βουνό. Η ιδέα αυτή ξεχάστηκε ως αντιοικονομική. Το 1982 με την χρηματοδότηση της Γερμανικής κυβέρνησης ο Καθηγητής J. Schlaigh (Σλάϊχ) κατασκεύασε ένα μικρό σταθμό με καμινάδα 200 m και πρότεινε την κατασκευή τέτοιων μεγάλων ηλιακών σταθμών με καμινάδες από ενισχυμένο σκυρόδεμα.

Η «Ηλιακή Καμινάδα», εκμεταλλεύεται την ηλιακή ακτινοβολία για να θερμάνει στρώματα αέρα, που βρίσκονται κάτω από μια μεγάλη γυάλινη επιφάνεια, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα.

Τρόπος λειτουργιας Απομακρύνεται η θερμότητα από το κτίριο προς το εξωτερικό περιβάλλον, όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες το επιτρέπουν. Απομακρύνεται θερμότητα από το ανθρώπινο σώμα, με αποτέλεσμα την αύξηση του επιπέδου θερμικής άνεσης ενός χώρου, ακόμα και σε σχετικά ψηλές θερμοκρασίες Απομακρύνεται η αποθηκευμένη θερμότητα από τα δομικά στοιχεία του κτιρίου (όταν αυτά αποτελούνται από επαρκή θερμική μάζα).

Εφαρμογή σε σχολεία Από το 2007 όλα τα νέα σχολεία της ΟΣΚ ΑΕ είναι «βιοκλιματικά», εξασφαλίζοντας βέλτιστες συνθήκες εσωτερικής θερμικής άνεσης με τη μικρότερη κατανάλωση ενέργειας.

Για την προστασία κελύφους Στην πράξη, μέρος του βιοκλιματικού σχεδιασμού των σχολείων είναι τα ακόλουθα στοιχεία: Για την προστασία κελύφους Χωροθέτηση κτιρίου – ηλιασμός. Θερμομόνωση (αποφυγή θερμογέφυρων, διπλοί υαλοπίνακες, κουφώματα κ.τ.λ.). Μείωση των βόρειων και δυτικών ανοιγμάτων (ζώνες φύτευσης στον βορρά). Ηλιοπροστασία – σκιασμός ανοιγμάτων (μόνιμα εξωτερικά συστήματα-οριζόντια για νότιο προσανατολισμό και κατακόρυφα για τους ανατολικό και δυτικό, κινητά σκίαστρα, πέργκολες, κατάλληλη φύτευση) Φυτεμένα δώματα (όπου οι περιβαλλοντικές και κλιματολογικές συνθήκες επιτρέπουν την συντήρησή τους).

Εφαρμογή στο σχολείο μας