Αξιοποίηση του φυσικού φωτισμού σε κτίρια βιβλιοθηκών. Μελέτη περίπτωσης: Η δημοτική βιβλιοθήκη του Δήμου Ηρακλείου Αττικής

  • Άποψη του αναγνωστηρίου, των βιβλιοστασίων και των γραφείων Η/Υ. Πηγή: προσωπικό αρχείο

  • Ηλιακό διάγραμμα Πηγή: http://gis.ktimanet.gr/wms/ktbasemap/default.aspx[12/10/2012], ιδία επεξεργασία

  • Καταγραφή των επιπέδων φωτισμού στο χώρο των βιβλιοστασίων στις 21 Ιουνίου και ώρα 12:00 σε συνθήκες καθαρού ουρανού, πριν και μετά την εφαρμογή ανοιγμάτων οροφής Πηγή: radiance, ιδία επεξεργασία

  • Καταγραφή των επιπέδων φωτισμού στο χώρο των βιβλιοστασίων στις 21 Ιουνίου και ώρα 12:00 σε συνθήκες καθαρού ουρανού, πριν και μετά την εφαρμογή ανοιγμάτων οροφής Πηγή: radiance, ιδία επεξεργασία

Ο σωστός σχεδιασμός του φυσικού φωτισμού στα κτίρια βιβλιοθηκών, όπως είναι γνωστό, παρέχει οπτική άνεση, κάνει τους χώρους ελκυστικούς και ενδιαφέροντες, προσφέροντας πολλαπλά ψυχολογικά οφέλη στους χρήστες. Πέρα από τη συμβολή του στη λειτουργική και αισθητική αναβάθμιση των χώρων, ο φυσικός φωτισμός αποτελεί ταυτόχρονα σημαντική παράμετρο εξοικονόμησης ενέργειας. Τα κτίρια βιβλιοθηκών είναι ως επί το πλείστον μεγάλα, με πολλές και συνεχώς αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις, γεγονός που συνεπάγεται μεγάλο κόστος για το φωτισμό των χώρων τους. Η αποτελεσματική αξιοποίηση του φυσικού φωτισμού έχει ως αποτέλεσμα τη μικρότερη εξάρτηση της χρήσης από την ηλεκτρική ενέργεια και την εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων με σημαντικά περιβαλλοντικά κέρδη.

Στόχοι συστημάτων σχεδιασμού φωτισμού

Oι βασικοί στόχοι που πρέπει να καλύπτονται από το σχεδιασμό του φυσικού φωτισμού ενός κτιρίου είναι οι εξής:

  • Η ομοιόμορφη κατανομή του φωτισμού στο χώρο, ώστε να μειώνονται οι αντιθέσεις σε φωτεινότητα και επομένως η πιθανότητα θάμβωσης. Η διαμόρφωση συνθηκών οπτικής άνεσης ευνοεί τη συγκέντρωση των χρηστών στην εκτέλεση οπτικών εργασιών, ενώ παράλληλα συντελεί στην εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς ένας χώρος φαίνεται στους χρήστες φωτεινότερος, όταν είναι ομοιόμορφα φωτισμένος, ακόμα κι όταν ποσοτικά το φως είναι λιγότερο.
  • Ο έλεγχος της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας μέσω της σκίασης των ανοιγμάτων, χωρίς να μειώνονται σε μεγάλο βαθμό τα επίπεδα φωτισμού, για την αποφυγή θάμβωσης στους χρήστες, καθώς και η επιδίωξη διοχέτευσης διάχυτου φωτισμού στους χώρους.
  • Η σύζευξη φυσικού-τεχνητού φωτισμού, μέσω συστήματος που αυξομειώνει την ένταση των λαμπτήρων σε σχέση με τα διαθέσιμα επίπεδα φυσικού φωτισμού στο χώρο. Η εφαρμογή κατάλληλων συστημάτων ελέγχου του φωτισμού μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση της ενέργειας που καταναλώνεται.

Προδιαγραφές φωτισμού βιβλιοθηκών

Οι κατευθύνσεις που δίνονται για το φυσικό φωτισμό από τους διεθνείς οργανισμούς είναι γενικές και κυρίως σε συνδυασμό με τον τεχνητό φωτισμό. Ο παράγοντας φυσικού φωτισμού(Π.Φ.Φ) που προτείνεται από τον βρετανικό οργανισμό CIBSE είναι 5% το ελάχιστο κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν δεν χρησιμοποιείται τεχνητός φωτισμός και 2% όταν αυτός χρησιμοποιείται. Ο αμερικάνικος οργανισμός IESNA προτείνει παράγοντα φυσικού φωτισμού 6%. Όσον αφορά τα επίπεδα φωτισμού, προτείνονται τα 300lux για το γενικό φωτισμό του χώρου και τα 500lux για τους χώρους ανάγνωσης.

Μελέτη περίπτωσης: Το κτίριο της βιβλιοθήκης του Δήμου Ηρακλείου Αττικής

Μέσω της μελέτης περίπτωσης της βιβλιοθήκης του Δήμου Ηρακλείου Αττικής αναπτύσσεται η μεθοδολογία αξιολόγησης της οπτικής άνεσης σε κτίρια βιβλιοθηκών. Η παρούσα μελέτη αποτέλεσε τμήμα διπλωματικής εργασίας μεταπτυχιακού προγράμματος με επιβλέπουσα καθηγήτρια την δρ Αικατερίνη Μερέση.

Στη συνέχεια, με βάση τα συμπεράσματα που προέκυψαν κατά την ανάλυση και με βάση τις κατευθύνσεις σχεδιασμού που δόθηκαν από τη βιβλιογραφική έρευνα, προτάθηκαν σχεδιαστικές επεμβάσεις με στόχο τη βελτίωση της οπτικής άνεσης των χρηστών της βιβλιοθήκης.

Οι χώροι της βιβλιοθήκης εκτείνονται στον όροφο του κτιρίου, ο οποίος περιλαμβάνει τρεις ενότητες:

  • Έναν ενιαίο χώρο στην βορειοανατολική πλευρά του κτιρίου όπου αναπτύσσο-
    νται τα τμήματα Πληροφόρησης/Δανεισμού, Αναγνωστηρίου, Ηλεκτρονικών
    Υπολογιστών και Παιδικής βιβλιοθήκης.
  • Δύο γραφεία γραμματείας-διοίκησης και βιβλιοθηκονόμων στη νοτιοανατολική
    πλευρά του κτιρίου.
  • Ζώνη με βοηθητικούς χώρους κατά μήκος της νοτιοδυτικής όψης.

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μελέτη ηλιασμού-σκιασμού του κτιρίου της βιβλιοθήκης με τη χρήση του λογισμικού Autodesk Ecotect Analysis με βάση τα κλιματικά δεδομένα της Αθήνας για τέσσερις χαρακτηριστικές ημερομηνίες: 21 Δεκεμβρίου (χειμερινό ηλιοστάσιο), 21 Μαρτίου/21 Σεπτεμβρίου (εαρινή/φθινοπωρινή ισημερία), 21 Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο), κατά τις ώρες 9:00, 12:00, 15:00 και 18:00. Ο προσανατολισμός του κτιρίου είναι ΒΑ, με απόκλιση 25* προς τα δυτικά.

Στη συνέχεια, με τη χρήση του λογισμικού Radiance υπολογίστηκαν τα επίπεδα του φυσικού φωτισμού (lux) και ο παράγοντας φυσικού φωτισμού (Π.Φ.Φ) στο επίπεδο εργασίας για τις ίδιες ώρες και μέρες που έγινε η μελέτη του ηλιασμού-σκιασμού και τα αποτελέσματα αποτυπώθηκαν σε κάνναβο. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε σε συνθήκες καθαρού ουρανού(CIE Sunny with Sun) για τα επίπεδα φυσικού φωτισμού και νεφοσκεπούς ουρανού(CIE Overcast Sky) για τον υπολογισμό του Π.Φ.Φ.

Η ανάλυση των αποτελεσμάτων του ηλιασμού-σκιασμού και των επιπέδων φωτισμού, καθώς και η καταγραφή των υποκειμενικών κριτηρίων που προέκυψαν μέσω των ερωτηματολογίων που δόθηκαν στους χρήστες της βιβλιοθήκης, ανέδειξαν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του κτιρίου, ως προς το φυσικό φωτισμό κατά κύριο λόγο, και κατά δεύτερο ως προς τα θέματα που σχετίζονται με αυτόν (συνθήκες θερμικής άνεσης, φυσικός αερισμός, τεχνητός φωτισμός).Αυτά, συνοψίζονται ως εξής:

Πλεονεκτήματα
  • Η χωροθέτηση του αναγνωστηρίου με προσανατολισμό όσο το δυνατόν πιο
    βόρεια παρέχει σταθερό διάχυτο φωτισμό που είναι ο πλέον κατάλληλος για
    την εκτέλεση οπτικών εργασιών.
  • Οι φεγγίτες της πρόσοψης σε μεγάλο ύψος, καθώς και το ικανοποιητικό ύψος
    του χώρου βοηθούν στην κατανομή του φυσικού φωτός σε μεγαλύτερο βάθος.
  • Οι υψηλές τιμές ανακλαστικότητας των ανοιχτόχρωμων επιφανειών συντελούν
    στην καλύτερη διάχυση του φωτός στο χώρο.
  • Εσωτερικά στόρια στους χώρους της νοτιανατολικής και νοτιοδυτικής όψης
    αποτρέπουν την άμεση ηλιακή ακτινοβολία και επομένως την πιθανότητα
    θάμβωσης.
Μειονεκτήματα:

•    Το μεγάλο βάθος του χώρου χωρίς αμφίπλευρο φωτισμό συντελεί σε χαμηλά
επίπεδα φωτισμού στο χώρο των βιβλιοστασίων και σε μεγάλη ανομοιομορφία
στην κατανομή του φωτισμού.

•    Η λαμπρότητα των μεγάλων ανοιγμάτων της βορειοανατολικής όψης και η
έλλειψη στοιχείων ηλιοπροστασίας στους βορειοδυτικούς φεγγίτες δημιουργούν
προβλήματα θάμβωσης στους χρήστες Η/Υ και στο χώρο εργασίας του προσωπικού.

•    Η εκτεταμένη χρήση του τεχνητού φωτισμού όλες τις ώρες λειτουργίας
της βιβλιοθήκης συντελεί σε αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Βιβλιογραφία – Αναφορές
1. Aizlewood, M.E., 1993, Innovative Daylighting Systems: An Experimental Evaluation, Lighting
Research and Technology, 25(1), pp. 141-152.
2. Baker, N., Fanchiotti, A., Steemers, K. (eds), 1993. Daylighting in Architecture – A European
Reference Book, Commission of the European Communities Directorate -General XII for Science
Research and Development, Brussels : James & James Ltd.
3. Baker, N., Steemers, K., 2002, Daylight Design of Buildings, London : James & James Ltd.
4. Boyce, P., Hunter, C., Howlett, O., 2003. The Benefits of Daylight through Windows. Sponsored
by “Capturing the Daylight Dividend” program, Lighting Research Center, Rensselaer Polytechnic
Institute, Troy, New York, http://www5.usp.br
5. Dean E.,2005, Daylighting Design in Libraries, Libris Design Project, California www.librisdesign.
org/docs/DaylightDesignLibs.pdf (10-9-2012)
6. Edwards B., 2002, Libraries and Learning Resource Centers, Elsevier Ltd.
7. Μερέση Αικ., 2010, Εξοικονόμηση ενέργειας στη σχολική αίθουσα μέσω του φυσικού φωτισμού,
Διδακτορική διατριβή, Τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη.
To άρθρο συνεχίζεται στην ηλεκτρονική έκδοση του περιοδικού με τις ενότητες:
• Προτεινόμενες επεμβάσεις βελτίωσης της οπτικής άνεσης της βιβλιοθήκης
• Μελέτη του δείκτη θάμβωσης από το φυσικό φως (Daylight glare index)

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *