P Heiselburg, O Kalyanova
Πανεπιστήμιο Aalborg
Το Rijkswaterstaat είναι ένα κτίριο οικολογικά βιώσιμο, και προπαντός απολύτως εναρμονισμένο με το φυσικό περιβάλλον και τις αρχές της αειφορίας. βρίσκεται σε μια μικρή νησίδα, πολύ κοντά στις ολλανδικές ακτές, και φιλοξενεί κάποιες δραστηριότητες του υπουργείου Μεταφορών της Ολλανδίας. Στην περιοχή δεν υπάρχουν άλλα κτίρια αλλά μόνο κάποια δέντρα που λειτουργούν ως φυσικό φράγμα στους ανέμους, προς τα δυτικά.
Περιγραφή κτιρίου
Το κτίριο, που βρίσκεται στην περιοχή Terneuzen της Ολλανδίας, ολοκληρώθηκε το 2000 και φιλοξενεί μέρος των γραφείων και του προσωπικού του υπουργείου Μεταφορών της Ολλανδίας. Πρόκειται για ένα κτίριο τριγωνικού σχήματος στο οποίο τα διαδοχικά επίπεδα των ορόφων περιελίσσονται εξωτερικά δίνοντας την αίσθηση ότι το όλο κτίριο είναι ένα γιγάντιο κέλυφος σαλιγκαριού. Στο κέντρο του κτιρίου βρίσκεται ένα αίθριο που είναι στεγασμένο με γυαλί. Το κτίριο στεγάζει εξήντα εργαζόμενους και έχει συνολική καθαρή επιφάνεια 1750 τετραγωνικών μέτρων.
Σχεδιαστικές λύσεις
Οι σχεδιαστικές παράμετροι του κτιρίου στόχο είχαν να δημιουργήσουν ένα κτίριο οικολογικά και περιβαλλοντικά βιώσιμο, και προπαντός απολύτως εναρμονισμένο με το φυσικό περιβάλλον και τις αρχές της αειφορίας.
Λήφθηκε σοβαρά υπόψη το περιβάλλον φυσικό τοπίο με τους λόφους και έγινε σημαντική προσπάθεια να παρασχεθεί στους εργαζόμενους ένα υψηλό επίπεδο διαβίωσης στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου. Χρησιμοποιήθηκαν κατά κόρον αειφόρα υλικά, κυρίως ξύλο, στην κατασκευή του κτιρίου και αυτό είχε ως αποτέλεσμα την επίτευξη ενός υψηλού βαθμού θερμομόνωσης. Καθώς δεν υπήρχε καμιά υποδομή παροχής, μέσω δικτύου, φυσικού αερίου για τις ενεργειακές ανάγκες του κτιρίου, αξιοποιήθηκε κατάλληλα το παρακείμενο κανάλι νερού ως πηγή της πρώτης ύλης για τη λειτουργία αντλίας θερμότητας, που τροφοδοτεί με ζεστό νερό το επιτείχιο και το ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης του κτιρίου.
Ο σχεδιασμός του κτιρίου έχει γίνει κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αξιοποιείται στο έπακρο ο φυσικός φωτισμός.
Επίσης, κατά τους χειμερινούς μήνες αξιοποιούνται τα ηλιακά κέρδη από τα συστήματα παθητικής θέρμανσης, ενώ κατά τους καλοκαιρινούς μήνες επέρχεται μείωση των ηλιακών κερδών από τη χρήση των συστημάτων εξωτερικής σκίασης, τα οποία επιπλέον μειώνουν τη θερμική μάζα του κτιρίου που εκτίθεται στις ακτίνες του ήλιου. Το κτίριο δροσίζεται με φυσικό τρόπο καθώς υπάρχει εγκατεστημένο σύστημα ηλεκτρονικά ελεγχόμενου ανοίγματος και κλεισίματος παραθύρων. Ζεστό νερό χρήσης παρέχεται μέσω ηλιακών θερμικών συστημάτων και φωτοβολταϊκών συστημάτων που καλύπτουν μια επιφάνεια 54 τετραγωνικών μέτρων και είναι διασυνδεδεμένα με το ηλεκτρικό δίκτυο.
Εικ. 1 Η οροφή του κτιρίου που δείχνει την “καμινάδα”, το αίθριο και τα φωτοβολταϊκά.
Η στρατηγική αερισμού
Ένα προηγμένο σύστημα φυσικού αερισμού παρέχει φρέσκο αέρα και συμβάλλει ενεργά στον έλεγχο της θερμικής άνεσης κατά τους ζεστούς καλοκαιρινούς μήνες. Οι εξωτερικοί τοίχοι φέρουν ενσωματωμένα παράθυρα που έχουν τη δυνατότητα ανοίγματος, καθώς και αεραγωγούς. Επίσης ανοίγματα υπάρχουν και στους εσωτερικούς τοίχους διευκολύνοντας έτσι τη ροή του αέρα προς το αίθριο του κτιρίου. Ο αέρας αυτός όταν ολοκληρώσει τον “κύκλο” του εξέρχεται από το αίθριο διαμέσου μιας “καμινάδας” ύψους 7 μέτρων με διάμετρο 1 μέτρου (βλέπε εικόνα 1). Στο ανώτερο σκέλος του το αίθριο είναι εξοπλισμένο με μια σειρά από ανοιγόμενα παράθυρα.
Με δεδομένο ότι το κτίριο βρίσκεται σε μια περιοχή με χαμηλό αιολικό φορτίο, η τοποθέτηση της καμινάδας, σε συνδυασμό με την καπνοδόχο της, έχει σχεδιαστεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε να διευκολύνει τη ροή του αέρα στο εσωτερικό του κτιρίου.
Κατά τους χειμερινούς μήνες, το σύστημα κτιριακής διαχείρισης BMS ελέγχει τους αεραγωγούς που βρίσκονται στους εξωτερικούς τοίχους, ανοίγοντάς τους προκειμένου να διασφαλίζεται η διαρκής ροή του αέρα κατά τη διάρκεια του εργάσιμου ωραρίου και κλείνοντάς τους όταν αποχωρούν οι εργαζόμενοι.
Οι χρήστες του κτιρίου έχουν τη δυνατότητα να ακυρώσουν τη λειτουργία του αυτόματου συστήματος εάν αυτό απαιτηθεί. Το καλοκαίρι, η ροή του αέρα μπορεί να αυξηθεί με χειροκίνητο άνοιγμα των παραθύρων.
Επίσης, το σύστημα BMS επιτρέπει οι αεραγωγοί να παραμένουν ανοιχτοί κατά τη διάρκεια της νύχτας ώστε να δροσίζεται το εσωτερικό του κτιρίου.
Ενεργειακή αποδοτικότητα
Η συνολική καταμετρημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του κτιρίου για ένα χρόνο ήταν 43.7 kWh/m2 ετησίως. Αυτή η κατανάλωση κατανέμεται σύμφωνα με:
• Αντλία θερμότητας για θέρμανση: 32.0 kWh/m² ανά έτος
• Φωτισμός: 11.4 kWh/m² ανά έτος
• Ζεστό νερό χρήσης: 0.3 kWh/m² ανά έτος.
Μία σύγκριση μπορεί να γίνει με το κτίριο αναφοράς όπως προβλέπεται στον Ολλανδικό Κώδικα Κτιρίων (1998). Ο Κώδικας περιγράφει την προβλεπόμενη ενεργειακή αποδοτικότητα ενός ισοδύναμου κτιρίου γραφείων αναφοράς που έχει κατασκευαστεί επακριβώς σύμφωνα με τους όρους του Κώδικα και αφορά στην ετήσια κατανάλωση ενέργειας. Τόσο τα μετρήσιμα αποτελέσματα όσο και εκείνα του κτιρίου αναφοράς παρουσιάζονται στη Γραφική παράσταση 2. Η αποδοτικότητα του κτιρίου Rijkswaterstaat, που καταναλώνει ετησίως πρωτογενή ενέργεια ίση με 730 GJ/έτος, είναι σημαντικά πιο βελτιωμένη σε σχέση με το κτίριο αναφοράς που προβλέπει κατανάλωση 1.270 GJ/ετησίως. Σήμερα, περισσότερο από δέκα χρόνια μετά το σχεδιασμό του, το κτίριο εξακολουθεί να κατέχει τα πρωτεία σε όλη την Ολλανδία, όσον αφορά τον δείκτη αειφορίας Greencalc.
Βιωσιμότητα εσωτερικού περιβάλλοντος
Θέρμανση
Ένα πρόγραμμα καταγραφής δεδομένων έλαβε χώρα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 2000 έως και το χειμώνα του 2001. Έγιναν μετρήσεις της θερμικής άνεσης σε επτά αντιπροσωπευτικά σημεία του κτιρίου. Το καλοκαίρι, δεν εντοπίστηκαν γενικά σημεία υπερθέρμανσης στο πλαίσιο φυσιολογικών καιρικών συνθηκών (π.χ. εξωτερική θερμοκρασία στην κλίμακα των 10°C έως 15° C, συννεφιασμένος ουρανός κ.α.). Κάποια σημεία υπερθέρμανσης εντοπίστηκαν μόνο σε θέσεις γραφείων με νότιο προσανατολισμό, κατά τη διάρκεια του απογεύματος, αλλά αυτό αφορούσε μόνο μια αυστηρά συγκεκριμένη περίοδο, όταν δεν είχαν ακόμα εγκατασταθεί οι διατάξεις σκίασης στο αίθριο, γεγονός που ενισχύει τον κομβικό ρόλο που επιτελούν τα συστήματα σκίασης γενικότερα. Σε χώρους χαμηλής εργασιακής δραστηριότητας και ελαφριάς καλοκαιρινής ένδυσης, οι δυνητικές συνθήκες δυσφορίας εντοπίστηκαν μόλις σε ένα δωμάτιο (PMV<-1.0). Σε χώρους υψηλότερης εργασιακής δραστηριότητας και πιο ζεστής ένδυσης, οι μετρήσεις προέβλεψαν ένα υψηλό επίπεδο ικανοποίησης (-0.5<PMV<+0.5). Το χειμώνα, για χώρους μεσαίας εργασιακής δραστηριότητας και ανάλογη χειμερινή ένδυση, οι μετρήσεις σε όλα τα δωμάτια – γραφεία εργασίας, πλην ενός, και στο αίθριο προέβλεψαν ένα υψηλό επίπεδο ικανοποίησης (-0,23<PMV<+0,02). Για χώρους χαμηλότερης εργασιακής δραστηριότητας προβλέφθηκε ένα υψηλότερο επίπεδο δυνητικής δυσφορίας (-1.72<PMV<-0.77). Μια πιθανή εξήγηση θεωρείται πως είναι το γεγονός ότι οι περισσότεροι εργαζόμενοι είναι εξωτερικοί και επομένως ξοδεύουν πολύ λίγο μέρος του εργάσιμου χρόνου τους μέσα στα γραφεία. Λόγω ακριβώς αυτών των εξωτερικών εργασιακών υποχρεώσεών τους, οι περισσότεροι εργαζόμενοι ντύνονται αρκετά βαριά και τείνουν να ρυθμίζουν τους θερμοστάτες σε χαμηλές τιμές.
Αερισμός
Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις για τα επίπεδα CO² σε έξι αντιπροσωπευτικές θέσεις του κτιρίου κατά τη διάρκεια τεσσάρων εβδομάδων στο χειμώνα του 2001. Κατά τη διάρκεια των εργάσιμων ωρών, οι συγκεντρώσεις αυξήθηκαν από ένα ελάχιστο επίπεδο των 360 ppm, σε 400 έως και 600 ppm, με περιστασιακά μέγιστα που ανέρχονταν έως και τα 700 με 850. Όλες αυτές οι τιμές, ωστόσο, κυμαίνονται πολύ χαμηλότερα σε σχέση με τα 1000 ppm που θεωρείται ότι οριοθετούν ένα ικανοποιητικό επίπεδο ποιότητας αέρα.
Αποτίμηση αποδοτικότητας από τους χρήστες του κτιρίου
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μια αντιπροσωπευτικής έρευνας (Πίνακας 1), η συντριπτική πλειοψηφία των χρηστών του κτιρίου φέρεται ικανοποιημένη με το επίπεδο του εσωτερικού περιβάλλοντος. Θεωρούν ότι το συγκεκριμένο κτίριο και το εσωτερικό κλίμα που προσφέρει είναι ιδιαίτερα ευχάριστο και διατυπώνουν σαφώς λιγότερα παράπονα σε σύγκριση με χρήστες άλλων κτιρίων που έχουν παρόμοια χρήση. Αν και το κτίριο έχει μια καλή ενεργειακή αποδοτικότητα, με μια ετήσια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας που ανέρχεται στο 57% της κατανάλωσης του κτιρίου αναφοράς, η ενεργειακή εξοικονόμηση είναι λιγότερη από το 46% που προέβλεπε η προσομοίωση κατά τη φάση του σχεδιασμού του κτιρίου. Αυτό μπορεί να είναι αποτέλεσμα των διαφορών μεταξύ του κτιρίου όπως έχει τελικά κατασκευαστεί, του αρχικού σχεδιασμού και του τελικού τρόπου χρήσης του από τους χρήστες. Εντούτοις, παρά το χρόνο που παρήλθε από τον αρχικό σχεδιασμό του, το κτίριο διατηρεί την υψηλότερη βαθμολογία στο δείκτη αειφορίας “Greencalc” που ισχύει στην Ολλανδία.
