ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΝΑΡΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ-ΚΑΛΕΝΔΕΡΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: ΚΛΕΪΔΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΣΕΡΡΕΣ 2012.

Παρουσίαση με θέμα: "ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΝΑΡΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ-ΚΑΛΕΝΔΕΡΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: ΚΛΕΪΔΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΣΕΡΡΕΣ 2012."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΝΑΡΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ-ΚΑΛΕΝΔΕΡΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: ΚΛΕΪΔΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΣΕΡΡΕΣ 2012

2 Σκοπός : Ο σκοπός της παρούσης Πτυχιακής Εργασίας, είναι η καταγραφή και μελέτη των παθητικών συστημάτων βιοκλιματικού σχεδιασμού, καθώς επίσης και η εφαρμογή τους σε κτιριακές εγκαταστάσεις. Ο πρωταρχικός στόχος της μελέτης παθητικών συστημάτων και του βιοκλιματικού σχεδιασμού, είναι να προσφέρει στους χρήστες ένα άνετο θερμικά περιβάλλον (εσώκλιμα), ενώ συγχρόνως θα γίνεται αξιοποίηση των ευνοϊκών στοιχείων του κλίματος της εκάστοτε περιοχής με ρυθμίσεις στο κέλυφος της κατασκευής, ούτως ώστε να έχουμε την κατανάλωση της ελάχιστης, απαιτούμενης συμπληρωματικής ενεργείας.

3 Η κατανάλωση της ενέργειας στον κτιριακό τομέα: Μελέτες της Ευρωπαϊκής Ένωσης έδειξαν ότι: Στο σύνολο του ο κτιριακός τομέας απορροφά το 40% της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης:  Θέρμανση, 69%.  Παραγωγή ζεστού νερού, 15%.  Ηλεκτρικές συσκευές και φωτισμός, 11%.  Άλλες ανάγκες, 5% Αντιστοιχία στην Ελλάδα :  Στο σύνολο του ο κτιριακός τομέας καταναλώνει το 36%.  Θέρμανση, 70%.  Ηλεκτρικές συσκευές και φωτισμός, 18%.  Άλλες ανάγκες, 12% Σημαντική είναι και η επιβάρυνση σε CO 2.

4 Πόλη, φυσικό περιβάλλον, ενέργεια : Τρεις έννοιες άρρηκτα συνδεδεμένες μεταξύ τους. Μία σωστά σχεδιασμένη και οργανωμένη πόλη δημιουργεί συνθήκες ενός υγιούς περιβάλλοντος το οποίο αποφέρει εξοικονόμηση ενέργειας. Οι σύγχρονες κοινωνίες πρέπει να οργανωθούν και να τοποθετήσουν την ζωή τους μέσα σε ένα περιβάλλον που δεν είναι μόνο φυσικό, αλλά αποτελείται και από το τεχνικό κομμάτι, πάντα βέβαια με γνώμονα την προστασία του περιβάλλοντος. Εκτός από την οικολογία των φυσικών ισοροπιών υπάρχει και η οικολογία των τεχνικών ισορροπιών, η οποία είναι το ίδιο αυστηρή. Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας :

5 Ενεργητική Η προς αξιοποίηση ηλιακή ενεργεία δεν είναι μόνο η ακτινοβολία αλλά και η θερμότητα που βρίσκεται στον αέρα ή αποθηκεύεται στο νερό και στο έδαφος και οφείλεται άμεσα ή έμμεσα στην ηλιακή ακτινοβολία. Στα ενεργητικά συστήματα η ακτινοβολία συγκεντρώνεται με τη βοήθεια συλλεκτών ενώ η θερμότητα του αέρα, του νερού και του εδάφους με αντλίες (αντλίες θερμότητας στις οποίες γίνεται εκμετάλλευση της θερμικής ενεργείας που περιέχεται στο υπέδαφος, στο νερό και στον αέρα, έχοντας σαν αρχή λειτουργίας αυτή του κλιματιστικού μηχανισμού.).

6 Παθητική : Η αρχή των παθητικών συστημάτων αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, είναι η μετατροπή της ενέργειας που υπάρχει διάχυτη στο περιβάλλον, σε θερμότητα που αποθηκεύεται στο σώμα του κτιρίου, με ελάχιστη κατά το δυνατό χρήση τεχνολογικών μέσων αλλά και κυρίως, με συγκεκριμένη πρόβλεψη στο σχεδιασμό του.

7 Υβριδική : Συστήματα τα οποία συνδυάζουν παθητική και ενεργητική αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας ονομάζονται “υβριδικά”. Στα συστήματα αυτά, η παθητική συγκέντρωση της θερμότητας, συνδυάζεται με κάποια τεχνολογικά μέσα, δανεισμένα από τα ενεργητικά συστήματα. Ο βασικός μας στόχος είναι η παθητική θέρμανση του κτιρίου.

8 Βιοκλιματικός σχεδιασμός: Το κτίριο λειτουργεί ως : Φυσικός ηλιακός συλλέκτης: Το κτίριο να λειτουργεί σαν ηλιακός συλλέκτης, οποίος θα πρέπει να επιτρέπει στην ηλιακή ακτινοβολία να μπαίνει μέσα σε αυτό, όταν είναι αναγκαίο και να την εμποδίζει όταν δεν την χρειάζεται. Αυτό επιτυγχάνεται με την κατάλληλη χωροθέτηση του κτιρίου, τον προσανατολισμό του, το σχήμα του, το χρώμα του, τον προσανατολισμό και το μέγεθος των ανοιγμάτων του, των μέσων σκιάσεως και τη λειτουργική διάρθρωση των εσωτερικών του χώρων. Με το σχεδιασμό του κτιρίου έτσι ώστε να μεγιστοποιείται η ποσότητα ηλιακής ενέργειας που συλλέγεται το χειμώνα και να ελαχιστοποιείται το καλοκαίρι. Αποθήκη ενέργειας : Το κτίριο να αποθηκεύει τη θερμότητα την οποία συλλέγει, για τη χρησιμοποίηση κατά την διάρκεια της νύχτας και γενικά κατά τα διαστήματα που δεν υπάρχει ηλιοφάνεια. Αυτό επιτυγχάνεται με την κατάλληλη θερμομάζα του κτιρίου, δηλαδή την κατασκευή του από βαριά υλικά, μεγάλης θερμοχωρητικότητας όπως το μπετόν, το τούβλο ή την πέτρα.

9 Παγίδα θερμότητας : Το κτίριο να εκμεταλλεύεται σωστά τη θερμότητα από την ηλιακή ενέργεια. Για να συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να έχει την ικανότητα να εμποδίζει την θερμότητα να διαφύγει προς το περιβάλλον, κάτι που επιτυγχάνεται με την καλή μόνωση, τα στεγανά παράθυρα τα διπλά τζάμια και το κλείσιμο όλων των χαραμάδων γύρω από τα πλαίσια των κουφωμάτων.

10 Ιδιαίτερη σημασία έχει η σωστή χωροθέτηση του κτιρίου. Βασικά εργαλεία είναι οι ηλιακοί χάρτες. Αναλύοντας κανείς τον Ηλιακό Χάρτη αντιλαμβάνεται ότι η κάτω οριζόντια ευθεία (τεταγμένη) προσδιορίζει την οριζόντια γωνία (αζιμούθιο) του Ήλιου ως προς το νότο, που βρίσκεται στο κέντρο με γωνία 0 0. Αριστερά του νότου στη γωνία των 90 0, ορίζεται η δύση. Η κάθετη ευθεία (τετμημένη), προσδιορίζει τη γωνία ύψους του Ηλίου, για όλες τις ώρες της ημέρας αλλά και για όλους τους μήνες του χρόνου. Οι διακεκομμένες καμπύλες ορίζουν τις ώρες που διανύει η τροχιά του Ήλιου στον ουράνιο θόλο, από την ανατολή έως τη δύση του.

11 Βασικές έννοιες Σφαιρικής Αστρονομίας:  Το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο τέμνει την ουράνια σφαίρα (σφαίρα που έχει το κέντρο της τον εκάστοτε παρατηρητή και αυθαίρετα μεγάλη ακτίνα) κατά ένα μέγιστο κύκλο που λέγεται εκλειπτική.  Η περιστροφή της Γης μας δημιουργεί την εντύπωση ότι η ουράνια σφαίρα (με τους αστέρες) περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Όλα τα σταθερά σημεία της ουράνιας σφαίρας (και επομένως και οι αστέρες) διαγράφουν τροχιές παράλληλες προς τον ουράνιο ισημερινό (περιφέρειες μικρών κύκλων) που ονομάζονται κύκλοι απόκλισης  Ο άξονας περιστροφής της Γης δεν είναι παράλληλος προς τον άξονα της εκλειπτικής, αλλά σχηματίζει γωνιά 23.50 περίπου. Η γωνία αυτή ονομάζεται λόξωση της εκλειπτικής.

12 Συστήματα συντεταγμένων: Οριζόντιες συντεταγμένες Α: Αζιμούθιο υ: Ύψος

13 Συστήματα συντεταγμένων: Ισημερινές συντεταγμένες Η: Ωριαία γωνίαδ: Απόκλιση

14 Συστήματα συντεταγμένων: Ουρανογραφικές συντεταγμένες α: Ορθή αναφοράδ: Απόκλιση

15  Εξαιτίας της λόξωσης της εκλειπτικής, κατά τη διάρκεια ενός έτους ο Ήλιος φαίνεται να διαγράφει μια σπειροειδή τροχιά στον ουρανό. Η απόσταση της ημερήσιας τροχιάς του από τον ουράνιο ισημερινό μεταβάλλεται μεταξύ + 23.5 ο και - 23.5 ο, έτσι ώστε η τροχιά του άλλοτε συμπίπτει με κύκλους απόκλισης του βόρειου ημισφαίριου και άλλοτε με κύκλους του νότιου ημισφαίριου.

16  Η μεταβολή αυτή της ημερήσιας τροχιάς του Ηλίου εξασφαλίζει τη διάδοχη των εποχών στον πλανήτη μας κατά την διάρκεια του έτους. Όταν η ημερησία τροχιά του συμπίπτει με περιφέρεια κύκλου απόκλισης βορείου ημισφαιρίου της ουράνιας σφαίρας, τότε έχουμε Άνοιξη ή Καλοκαίρι για τους τόπους που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο.  Αντίθετα όταν η ημερήσια τροχιά του συμπίπτει με περιφέρεια κύκλου απόκλισης νοτίου ημισφαιρίου της ουράνιας σφαίρας, τότε έχουμε Φθινόπωρο ή Χειμώνα για τους τόπους που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο της Γης και Άνοιξη ή Καλοκαίρι γι’ αυτούς που βρίσκονται στο νότιο ημισφαίριο.

17  Στις 21 Μαρτίου και στις 22 Σεπτεμβρίου ο κύκλος απόκλισης του Ηλίου συμπίπτει με τον ουράνιο ισημερινό και επομένως κατά τη μεσημβρία διέρχεται από το ζενίθ των τόπων που βρίσκονται στον ισημερινό της Γης.

18 Προσανατολισμός του κτιρίου:  Όσον αφορά στις κλιματικές παραμέτρους για την εύκρατη ζώνη, ο καταλληλότερος προσανατολισμός είναι ο νότιος, γιατί η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία είναι σχεδόν τριπλάσια σε σχέση με την ανατολή και την δύση, για την περίοδο του χειμώνα. Από την άλλη μεριά, το καλοκαίρι η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία μειώνεται σχεδόν στο μισό για την νότια προσανατολισμένη επιφάνεια, απ’ ότι για την ανατολική και τη δυτική για το καλοκαίρι.  Για 40 0 Βόρειο Γεωγραφικό Πλάτος (δηλαδή περίπου το Γεωγραφικό Πλάτος της Θεσσαλονίκης) ο καλύτερος προσανατολισμός βρίσκεται 17.5 0 ανατολικότερα του νότου, εξασφαλίζοντας έτσι την διάρκεια ηλιασμού το χειμώνα και προστασία από τους ψυχρούς βόρειους ανέμους. Ταυτόχρονα επωφελείται το κτίριο από τις δροσερές αύρες στη διάρκεια του καλοκαιριού, μειώνοντας έτσι την πιθανότητα να δημιουργηθούν συνθήκες υπερθέρμανσης στο εσωτερικό του.  Σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, 40 0 και κάτω, οι νότιες επιφάνειες έχουν ακόμη μεγαλύτερο ηλιακό κέρδος το χειμώνα, ενώ οι ανατολικές και οι δυτικές είναι ιδιαίτερα επιβαρυμένες το καλοκαίρι, με προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία δύο και τρεις φορές περισσότερη σε σχέση με τη νότια επιφάνεια. Καλά θερμομονωμένα κτίρια καθώς και κτίρια με αποτελεσματική ηλιοπροστασία παρουσιάζουν ακόμη μεγαλύτερες διάφορες στις θερμικές επιβαρύνσεις.

19 Το σχήμα του κτιρίου :.  Σε γεωγραφικά πλάτη μεγαλύτερα των 40 0 Βόρειο Γεωγραφικό Πλάτος, οι μεσημβρινές όψεις των κτιρίων δέχονται διπλάσια ηλιακή ακτινοβολία τον χειμώνα από το καλοκαίρι..  Σε γεωγραφικά πλάτη μικρότερα των 35 0 Βόρειο Γεωγραφικό Πλάτος, τα κτίρια δέχονται (στη μεσημβρινή τους όψη), περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία τον χειμώνα παρά το καλοκαίρι. Η ανατολική και η δυτική πλευρά του κτιρίου δέχονται το καλοκαίρι δύο και τρεις φορές περισσότερη θερμότητα από τους μεσημβρινούς τοίχους.  Το κτίριο με τετράγωνη κάτοψη δεν είναι το καλύτερο για κάθε τοποθεσία.  Το καλύτερο σχήμα σε κάθε περίπτωση, είναι το στενόμακρο με διεύθυνση της μεγάλης του πλευράς ανατολικοδυτική ( WE ).

20

21 Συμπερασματικά :  Η βορεινή πλευρά του κτιρίου είναι αυτή η οποία είναι η ψυχρότερη, πιο σκοτεινή, αλλά επίσης και η λιγότερο ευνοϊκή από τη σκοπιά του ηλιασμού. Η ανατολική και η δυτική πλευρά δέχονται περίπου ίσα ποσά ηλιακής ακτινοβολία κάπως μεγαλύτερη το καλοκαίρι και μικρότερα το χειμώνα. Το καλοκαίρι, αυτή που δέχεται τη μεγαλύτερη επιβάρυνση είναι η δυτική, διότι στην ήδη υψηλή θερμοκρασία του περιβάλλοντος τις μεταμεσημβρινές ώρες, προστίθεται και η ηλιακή θερμότητα. Η νότια πλευρά είναι αυτή που δέχεται την περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία το χειμώνα και τη λιγότερη το καλοκαίρι. Είναι η περιοχή με το περισσότερο φως, οπότε προσφέρεται για τη στέγαση χώρων, οι οποίοι προβλέπεται ότι θα χρησιμοποιούνται περισσότερο κατά τη διάρκεια της ημέρας.

22

23 Η λειτουργική διάρθρωση των εσωτερικών χώρων:  Στη δυσμενέστερη πλευρά του κτιρίου, τοποθετούνται χώροι οι οποίοι προσφέρονται για πρόσκαιρες δραστηριότητες όπως αποθήκες, κλιμακοστάσιο, γκαράζ κ.τ.λ. και οι οποίοι αποτελούν χώρους ανάσχεσης των θερμικών απωλειών καθώς επίσης και προστασίας των κύριων χώρων ζωής της κατοικίας.

24 Ο προσανατολισμός και το μέγεθος των ανοιγμάτων:  Βασικός παράγοντας για τη λειτουργία ενός κτιρίου ως φυσικού ηλιακού συλλέκτη είναι ο προσανατολισμός και το μέγεθος των ανοιγμάτων του.  Η γυάλινη επιφάνεια δεν αποτελεί μόνο πηγή θερμικών απωλειών, αλλά και πηγή θερμικών κερδών, κυρίως ηλιακής ακτινοβολίας, αρκεί να διαθέτει τον κατάλληλο προσανατολισμό.  Η πιο πρόσφατη άποψη είναι πως η γυάλινη επιφάνεια είναι ο πιο οικονομικός και αποδοτικός ηλιακός συλλέκτης, αρκεί να προσανατολίζεται προς στο νότο, με ανοχή ±30 0 ανατολικότερα ή δυτικότερα.  Η ικανότητα που έχει το τζάμι να παγιδεύει την ηλιακή ακτινοβολία, στηρίζεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου ( green house effect ), δηλαδή στην ιδιότητα του να αφήνει την ορατή ηλιακή ακτινοβολία, να περνάει μέσα από αυτό και να εμποδίζει τη μεγάλου μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (υπέρυθρη ή μικροκυματική ακτινοβολία), η οποία παράγεται από τις ηλιακές ακτίνες όταν αυτές προσκρούουν σε εσωτερική επιφάνεια.

25 Αποδοτικότητα του γυαλιού :  Από την ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται το τζαμί ενός παραθύρου, ένα μέρος ανακλάται, ανάλογα με τη γωνία προσπτώσεως, το μεγαλύτερο μέρος διαθλάται (περνάει το τζάμι), ενώ, κατά τη δίοδό του, ένα μικρό μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται από το γυαλί και το θερμαίνει. θ r = θ α  Ως δείκτης διάθλασης ορίζεται ο λόγος της ταχύτητας του κύματος στο κενό ( c ) προς την ταχύτητά του (υ) στο υλικό μέσο. n = c /υ  Ο δείκτης διάθλασης είναι καθαρός αριθμός και για οποιοδήποτε υλικό μέσο είναι μεγαλύτερο της μονάδας.

26  Το χειμώνα η ηλιακή ακτινοβολία που περνάει μέσα από ένα παράθυρο με διπλό τζάμι είναι μεγαλύτερη από αυτή που περνάει το καλοκαίρι, αν το παράθυρο είναι σκιασμένο.  Το χειμώνα η ηλιακή ακτινοβολία προσβάλλει απευθείας το μεσημβρινό παράθυρο περισσότερες ώρες απ’ ότι το καλοκαίρι.  Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, που προσβάλει κάθετα μια επιφάνεια, είναι περίπου η ιδία χειμώνα – καλοκαίρι, ενώ η επιπλέον απόσταση που πρέπει να διανύσουν οι ηλιακές ακτίνες το χειμώνα μέσα από την ατμόσφαιρα, αντισταθμίζεται από το ότι, την εποχή αυτή, ο Ήλιος είναι πλησιέστερος προς τη Γη.  Επειδή η τροχιά του Ήλιου το χειμώνα, βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα, οι ηλιακές ακτίνες προσβάλουν τις μεσημβρινές επιφάνειες πιο κάθετα το χειμώνα παρά το καλοκαίρι που ο Ήλιος βρίσκεται ψηλά. Ως γνωστόν, όσο πιο κάθετα προσπίπτουν οι ακτίνες στο παράθυρο, τόσο περισσότερη ενέργεια περνά στο εσωτερικό του σπιτιού.

27 Παθητική ψύξη των κτιρίων :  Οι παράμετροι οι οποίοι καθορίζουν και τη λειτουργία του κτιριακού συνόλου ως φυσικού συλλέκτη δροσισμού και ψύξης, σχετίζονται με κατάλληλες ρυθμίσεις στο κέλυφος του κτιριακού συνόλου, καθώς επίσης και στον περιβάλλοντα χώρο του.  Δέντρα και θάμνοι προσφέρουν έναν εύκολο τρόπο σκιασμού κατά την περίοδο του καλοκαιριού, αλλά, επίσης, επιτρέπουν κατά τη διάρκεια του χειμώνα (όταν έχει πέσει το φύλλωμα) τον (όσο το δυνατό) καλύτερο ηλιασμό.  Τα ίδια στοιχεία έχουν την ικανότητα να εμποδίζουν ή να ενισχύουν τα διάφορα ρεύματα του αέρα και μ’ αυτόν τον τρόπο αποτελούν σημαντικό παράγοντα επηρεασμού της ενεργειακής ισορροπίας της κατοικίας.

28 Σκοπός των διατάξεων σκιάσεως είναι η ελαχιστοποίηση του ποσού της ηλιακής ακτινοβολίας που περνά το καλοκαίρι από τα ανοίγματα (παράθυρα). Ο σκιασμός του κτιρίου συνολικά επιτυγχάνεται με την τοποθέτηση βλάστησης, κάποιων φυλλοβόλων δέντρων στην κατάλληλη θέση, ώστε να διακόπτεται, με αποτελεσματικό τρόπο, ο άμεσος ηλιασμός του κτιρίου, αλλά και ταυτόχρονα να μειώνονται οι θερμοκρασίες κοντά στο έδαφος, λόγω της σκιάς που δημιουργείται.

29  Για να προσδιορίσουμε τη χρονική περίοδο κατά την οποία είναι απαραίτητη η ηλιοπροστασία, ακολουθείται η παρακάτω διαδικασία:  Χαράσσονται οι καμπύλες της διακύμανσης της εξωτερικής θερμοκρασίας για όλους τους μήνες του χρόνου, ανά δυο ώρες, σύμφωνα με τα κλιματολογικά δεδομένα της περιοχής.

30  Καθορίζεται σαν μέγιστη εξωτερική θερμοκρασία αέρα (χωρίς άμεση ηλιακή ακτινοβολία) οι 21 0 C, πάνω από την οποία απαιτείται σκιασμός, για περιοχές οι οποίες βρίσκονται κοντά σε 40 0 Βόρειο Γεωγραφικό Πλάτος. Το διάγραμμα των ισόθερμων καμπυλών που προκύπτει, καθορίζει την υπερθερμαινόμενη περίοδο για την συγκεκριμένη περιοχή, καθώς επίσης και τους μήνες και τις ώρες της ημέρας όπου η ηλιοπροστασία κρίνεται αναγκαία.

31  Για την ηλιοπροστασία των ανοιγμάτων (παραθύρων), αλλά και για την επιλογή του κατάλληλου συστήματος σε μορφή, μέγεθος και θέση, χρειάζεται να οριστεί το περίγραμμα της μάσκας ηλιασμού. Για αυτό το λόγο χρησιμοποιούνται τα ηλιακά διαγράμματα ως εργαλεία προσδιορισμού όπου μεταφέρονται οι ισόθερμες καμπύλες. Έτσι, κατ’ αυτόν τον τρόπο, αποσαφηνίζονται οι γωνίες ύψους και αζιμούθιου του ηλιοπροστατευτικού πετάσματος, πράγμα που σημαίνει ότι, κατά τον σχεδιασμό, πρέπει να γίνει: 1. Προσδιορισμός της μορφής του 2. Προσδιορισμός της θέσης του 3. Προσδιορισμός του μεγέθους του 4. Προσδιορισμός της χωροθέτησής του 5. Προσδιορισμός του μήκους της προεξοχής του 6. Προσδιορισμός της έκτασης του 7. Προσδιορισμός της κλίσης του 8. Προσδιορισμός της σχέσης που θα πρέπει να έχει με τον νότο.

32  Όσον αφορά στο σκιασμό του κτιρίου σε σχέση με τον προσανατολισμό του, μελέτες έδειξαν ότι:  Για τον ανατολικό και το δυτικό προσανατολισμό ο κατακόρυφος σκιασμός είναι αποτελεσματικότερος, λόγω του ύψους του Ηλίου ο οποίος βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα. Αποκόβει όμως κάθε δυνατότητα ηλιασμού και κατά τη διάρκεια του χειμώνα, που είναι απαραίτητος. Κατακόρυφα ηλιοπροστατευτικά στοιχεία για δυτική ή ανατολική όψη

33  Ικανοποιητικότερο, αλλά και συγχρόνως πιο αποτελεσματικό σκιασμό προσφέρουν διάφορα ηλιοπροστατευτικά, σε μορφή σχάρας, με κλίση 45 0 σε σχέση με το νότο και μάλιστα κινητά στοιχεία, έτσι ώστε κατά τη διάρκεια του χειμώνα να επιτρέπουν την είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας. Κατακόρυφα ηλιοπροστατευτικά στοιχεία σε μορφή σχάρας

34  Για νότιο, νοτιοανατολικό και νοτιοδυτικό προσανατολισμό, τα οριζόντια ηλιοπροστατευτικά στοιχεία είναι πιο αποτελεσματικά. Εδώ το κρίσιμο σημείο είναι το πλάτος της προεξοχής, έτσι ώστε το καλοκαίρι να διασφαλίζεται πλήρης σκιασμός των ανοιγμάτων, ενώ κατά την διάρκεια του χειμώνα η σκιά να μειώνεται στο ελάχιστο, αξιοποιώντας το ύψος του Ηλίου, το οποίο μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οριζόντια ηλιοπροστατευτικά στοιχεία για τον αποτελεσματικό σκιασμό της νότιας όψης

35  Ο Ήλιος την 21 η Ιουνίου βρίσκεται στο ψηλότερο σημείο του στο ουρανό και σύμφωνα με αυτή τη θέση του Ηλίου, βρισκόμαστε στην έναρξη της περιόδου του καλοκαιριού.  Όμως ξέρουμε, η μεγάλη ζέστη είναι από τα μέσα Ιουλίου έως σχεδόν το τέλος Αυγούστου. Εάν λοιπόν κατασκευάσουμε ένα στέγαστρο για να έχουμε καλύτερη σκίαση στα μέσα Αυγούστου, θα δημιουργήσουμε την ίδια σκίαση και το Μάιο και τον Απρίλιο.  Το ίδιο ακριβώς θα συμβεί αν το στέγαστρο σχεδιαστεί να επιτυγχάνει καλύτερη σκίαση κατά το τέλος του Σεπτεμβρίου, όπου ο καιρός είναι μάλλον ζεστός, οπότε θα προκαλέσει την ιδία σκίαση και προς τα τέλη του Μαρτίου, τότε δηλαδή που ο καιρός είναι ακόμα ψυχρός και η ηλιακή θερμότητα είναι επιθυμητή.  Η βλάστηση, η οποία συμβαδίζει με τις κλιματικές εποχές (όπως για παράδειγμα η φυλλοβόλος βλάστηση δέντρα, κληματαριές κ. α.), προσφέρει καλύτερα αποτελέσματα για σκίαση κατά την διάρκεια των καλοκαιρινών μηνών.

36  Η εν λόγω βλάστηση, εκτός των άλλων, έχει την ιδιότητα να τροποποιεί την διεύθυνση του ανέμου συμβάλλοντας έτσι στον ορθότερο αερισμό και δροσισμό του κτιρίου. Όσον αφορά το δροσισμό, υπάρχουν και άλλες μέθοδοι όπως, για παράδειγμα, η χρήση πισινών.

37 Με τον ίδιο τρόπο εργαζόμαστε όταν θέλουμε να προσδιορίσουμε τις γωνίες των εμπόδιων που βρίσκονται απέναντι από ένα οικόπεδο ή κτιριακό σύνολο. Έτσι, γνωρίζοντας την περιοχή σκιασμού που προέρχεται από τα απέναντι κτίρια, δέντρα, λόφους, προσδιορίζουμε και την περιοχή όπου ο ηλιασμός θα είναι ανεμπόδιστος και μπορούμε να χωροθετήσουμε το νέο κτίριο στη σωστή θέση. Προσδιορισμός της γραμμής σκιασμού που προέρχεται από πιθανά εμπόδια

38 Τέλος, θα ήταν χρήσιμο να καταστεί σαφές πως η εξοικείωση του ανθρώπου με μεθόδους όπως οι Φυσικές Αρχές Βιοκλιματικού Σχεδιασμού συμβάλλουν στο ακέραιο, τόσο στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των πολιτών μιας πόλης όσο και στην προστασία του φυσικού πλούτου. Σας ευχαριστούμε