Αίθρια και γυάλινες κατασκευές
Της Βασιλικής Καραχάλιου, Αρχιτέκτων – Μηχανικός, karachaliou@teemail.gr
Στον τόπο μας, οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να ζήσουν στο ύπαιθρο, αφού οι θερμοκρασιακές μεταβολές δεν είναι μεγάλες και το εύκρατο κλίμα επιτρέπει για μεγάλο χρονικό διάστημα του έτους πολλές από τις εργασίες να γίνονται έξω από το σπίτι. Ζούμε, δηλαδή, άνετα στον εξωτερικό χώρο λόγω κλιματολογικών συνθηκών. Το γεγονός αυτό αποτυπώνεται και είναι εμφανές στον τρόπο δόμησης των λαϊκών παραδοσιακών σπιτιών, από την αρχαιότητα σχεδόν μέχρι τις μέρες μας. Στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική ηλιοστάσιο ή ηλιακός ήταν ένας στεγασμένος χώρος μπροστά από την όψη του κτίσματος που βοηθούσε στη σκίαση και το δροσισμό του κτιρίου το καλοκαίρι, ενώ το χειμώνα προστάτευε από τους δυνατούς ανέμους.
Τα ηλιοστάσια γνώρισαν άνθιση τον 18ο και 19ο αιώνα στην Ευρώπη ως θερμοκήπια. Εξάλλου, στη βόρεια και κεντρική Ευρώπη η βιομηχανική επανάσταση επέτρεψε από νωρίς τη χρήση νέων τεχνολογιών παραγωγής μετάλλου και γυαλιού γι’ αυτές τις κατασκευές. Τα πλεονεκτήματα τέτοιου είδους κατασκευών είναι πιο ορατά στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη απ’ ότι στις νότιες περιοχές της Ευρώπης.
Σήμερα, οι συνθήκες έχουν αλλάξει – ο τρόπος ζωής στις πόλεις είναι διαφορετικός: η ατμοσφαιρική ρύπανση, η ηχητική όχληση, αλλά και τα υλικά δόμησης δεν μας επιτρέπουν να χαιρόμαστε άμεσα τον «υπαίθριο βίο». Η ανάγκη αυτή του σύγχρονου ανθρώπου ικανοποιείται έμμεσα με τη διαφάνεια μεταξύ κελύφους και περιβάλλοντος.
Συχνά παρατηρούμε να γίνονται προσθήκες σε κτίρια που ορίζονται περιμετρικά με ελαφριά κατασκευή από διάφανο υλικό. Αυτού του είδους οι διάφανες κατασκευές και διαφώτιστες καλύψεις, συναντώνται πλέον πολύ συχνά τόσο στη μικροκλίμακα της κατοικίας ως ενδιάμεσοι ή κύριοι χώροι διημέρευσης, όσο και σε καταστήματα, οπότε τα ανοίγματα είναι μεγαλύτερα και οι απαιτήσεις εξειδικευμένες.
Προσανατολισμός και ηλιακή ακτινοβολία
Οι γυάλινες και διαφώτιστες κατασκευές δίνουν την αίσθηση της επαφής με τη φύση, καθώς λόγω της διαφάνειας υπάρχει φυσικός φωτισμός και οπτική σχέση με το περιβάλλον. Για να είναι άνετη η διαμονή εντός του χώρου πρέπει να ληφθεί υπ’ όψιν ο προσανατολισμός του.
Η κατεύθυνση των ηλιακών ακτίνων διαφέρει κατά τη διάρκεια του χρόνου. Το χειμώνα η ηλιοφάνεια διαρκεί από τις 8.00 το πρωί ως τις 5.00 το απόγευμα και η τροχιά του ηλίου είναι χαμηλά. Το καλοκαίρι όμως, η διάρκεια της ηλιοφάνειας είναι από τις 6.00 το πρωί ως τις 8.00 το βράδυ, η τροχιά του ηλίου ψηλά και οι ακτίνες του κάθετες τις μεσημεριανές ώρες.
Επομένως, ο προσανατολισμός της γυάλινης βεράντας σχετίζεται άμεσα με τον φωτισμό, τις διακυμάνσεις θερμοκρασίας στο εσωτερικό, άρα και με τη χρήση (χώρος εργασίας, καθιστικό κτλ). Ο προσανατολισμός στο νότο ενδείκνυται γενικότερα, διότι έχει μεγάλη διάρκεια ηλιοφάνειας, ενώ ο δυτικός είναι ο πλέον ακατάλληλος. Ο προσανατολισμός προς βορρά παρέχει σταθερό φωτισμό.
Ιδιαίτερη έμφαση πρέπει να δοθεί στην προστασία από τον ήλιο και την επιλογή του κατάλληλου τρόπου σκίασης. Στο εμπόριο διατίθεται πληθώρα εναλλακτικών συστημάτων σκίασης: εξωτερικά ή εσωτερικά, σταθερά ή κινητά. Αναλυτικό άρθρο για τα συστήματα σκίασης θα ακολουθήσει σε επόμενο τεύχος.
Κατασκευή και αντιμετώπιση προβλημάτων
Οι περισσότερες γυάλινες κατασκευές είναι προσθήκες σε υπάρχοντα κτίρια, ισόγειες ή υπέργειες. Συχνά μετατρέπουν υπαίθριους χώρους σε κλειστούς, παρέχοντας ελεγχόμενες συνθήκες περιβάλλοντος. Σε κάθε περίπτωση πρέπει να υπάρχει στατική επάρκεια, είτε πρόκειται για αυτοφερόμενη κατασκευή είτε για εξαρτώμενη από τον υπάρχοντα φορέα (π.χ. κλείσιμο βεράντας, δώματος, δημιουργία προβόλου). Πρέπει να μπορούν να παραλάβουν φορτία σεισμού, ανέμου, χιονιού, φορτία επίπλωσης, εξοπλισμού και άλλα κινητά και να τα μεταφέρουν με ασφάλεια στο έδαφος μέσω της θεμελίωσης.
Η κατασκευή μιας γυάλινης βεράντας πρέπει να χαρακτηρίζεται από ικανοποιητική θερμομόνωση και απόλυτη στεγανότητα. Η αντοχή σε υγρασία επιτυγχάνεται με την επιλογή των κατάλληλων υλικών και τη σφράγιση των δημιουργούμενων κενών. Κρίσιμη είναι η επιλογή της στέγασης: είδος, κλίση κτλ. Η κλίση μπορεί να είναι μικρή, μόνο για τα νερά της βροχής ή έντονη για μορφολογικούς λόγους. Η απορροή των ομβρίων συνεπάγεται κανάλια συλλογής (ντερές) και κατακόρυφα στοιχεία υδρορροών για την αποχέτευσή τους.
Η ηλιακή ακτινοβολία μετατρέπεται σε θερμότητα στο εσωτερικό της κατασκευής, δημιουργώντας συχνά το «φαινόμενο του θερμοκηπίου». Για να εξασφαλιστεί η θερμική άνεση στο εσωτερικό, χρειάζεται να γίνει επιλογή προφίλ αλουμινίου και υαλοπινάκων υψηλών θερμομονωτικών προδιαγραφών, κατάλληλου συστήματος κλιματισμού / θέρμανσης, προσεκτικός σχεδιασμός μορφής και επιλογή είδους ανοιγμάτων. Οι μεταβολές της θερμοκρασίας στις διαφώτιστες κατασκευές είναι έντονες και γρήγορες, οπότε δεν συνιστάται π.χ. θέρμανση δαπέδου, αλλά καλοριφέρ με θερμοστάτη ή κλιματισμός.
Η θέση των ανοιγμάτων ρυθμίζει τη ροή του αέρα στο εσωτερικό. Η τοποθέτηση ανοιγμάτων στην οροφή ή σε ψηλό σημείο, οδηγεί τον θερμό αέρα έξω (θερμική άνωση). Εμπειρικά, το 20% της επιφάνειας πρέπει να είναι ανοίγματα. Αν δεν υπάρχουν ανοίγματα ο εξαερισμός γίνεται τεχνητά.
Όσον αφορά τους υαλοπίνακες, υπάρχει μεγάλη ποικιλία τζαμιών: απλά, διπλά, ενεργειακά. Χαρακτηριστικό μέγεθος είναι ο συντελεστής θερμικής διαπερατότητας k. Πρόκειται για την ποσότητα της θερμότητας που διαπερνά συγκεκριμένη επιφάνεια υλικού. Όσο μικρότερη είναι η τιμή του συντελεστή k, τόσο καλύτερη είναι η θερμομονωτική συμπεριφορά του υλικού. Η επιλογή του τζαμιού συνδυάζεται με το προφίλ αλουμινίου, ώστε να έχουν ανάλογη αντίσταση σε θερμότητα και να παρέχουν προστασία στο κέλυφος που δημιουργούν.
Συχνά τοποθετείται σειρά πτυσσόμενων κουφωμάτων σε τουλάχιστον μια πλευρά της διαφώτιστης κατασκευής, οπότε ο χώρος ενοποιείται με τον εξωτερικό όταν οι καιρικές συνθήκες το επιτρέπουν. Ο χώρος κλείνει για να παρέχει στον χρήστη άνεση με ελεγχόμενο φωτισμό, αερισμό και θερμοκρασία. Βέβαια, σε τέτοιες περιπτώσεις οι απώλειες στη μόνωση είναι μεγάλες και πρέπει να υπολογίζονται με προσοχή για αποφυγή σπατάλης ενέργειας.
Εκτός από τις ολοκληρωμένες σειρές κουφωμάτων, στην ελληνική αγορά κυκλοφορούν λύσεις με πτυσσόμενα κρύσταλλα που κινούνται σε οδηγό οροφής σχήματος «Π» από προφίλ αλουμινίου, με άνω και κάτω ταμπλάδες αλουμινίου και ειδικό προφίλ στεγάνωσης. Αυτού του είδους η περιμετρική κάλυψη προτιμάται διότι δεν έχει οδηγό στο δάπεδο και όταν κλείνει δίνει οπτικά την αίσθηση της ενιαίας διάφανης επιφάνειας αφού δεν έχει τραβέρσες ούτε κατακόρυφα προφίλ.
Χρήση στην κατοικία
Συχνά παρατηρούμε να μετατρέπεται μια υπάρχουσα βεράντα σε ηλιακή για να καλύψει τις αυξημένες ανάγκες χώρου μιας οικογένειας, ακόμα και μεγάλο τμήμα ταράτσας να μετατρέπεται σε επιπλέον διαμέρισμα. Αυτές οι κατασκευές συχνά υλοποιούνται χωρίς οικοδομική άδεια (αυθαίρετες) γι’ αυτό χρειάζεται ειδική μέριμνα όσον αφορά στα προστιθέμενα φορτία στον υπάρχοντα στατικό φορέα του κτιρίου.
Η προσθήκη ενός τέτοιου όγκου στην κατοικία δίνει επιπλέον εσωτερικό χώρο, πρόσφορο για υλοποίηση νέων διακοσμητικών ιδεών. Ωστόσο, επηρεάζει και την μορφολογία του κτιρίου εξωτερικά. Μεταβάλει τις αναλογίες στην όψη και αλλάζει την εμφάνιση με την επιλογή υλικών, διατομών, χρώματος, διαφάνειας. Προτείνεται μια τέτοια αλλαγή στην κατοικία να μελετάται κατάλληλα, ώστε να πληρεί τις απαιτούμενες προδιαγραφές από τη μελέτη ως και την υλοποίηση.
Χρήση σε δημόσια κτίρια
Η μορφή του αιθρίου και οι διαφώτιστες κατασκευές από γυαλί και αλουμίνιο, αποτελούν ελκυστική εμπορική ιδέα για κτίρια γραφείων και μεγάλα εμπορικά καταστήματα. Με αυτό τον τρόπο ορίζεται ένας ενδιάμεσος χώρος για κλιματικά ανεκτές δραστηριότητες, όπως κυκλοφορία, αγορά, εκθέσεις. Δίνεται η δυνατότητα εκμετάλλευσης επιπλέον χώρου για στάση και αναψυχή. Τμήματα εμπορικών δρόμων στεγάζονται, προσόψεις κτιρίων επεκτείνονται με μόνιμες κατασκευές που δίνουν την αίσθηση του εφήμερου λόγω διαφάνειας. Εστιατόρια, καφετέριες, ξενοδοχεία, πολλαπλασιάζουν τον ωφέλιμο χώρο τραπεζο-καθισμάτων με στόχο το κέρδος.
Κι ενώ το θέμα της υπερεκμετάλλευσης του δημόσιου χώρου είναι σοβαρό ζήτημα, η στέγαση μεγάλων ανοιγμάτων είναι ενδιαφέρουσα από τεχνική άποψη. Διότι η φιλοξενία πολλών ατόμων συνεπάγεται ενιαίους χώρους χωρίς κολώνες, μεγάλο ύψος, καθώς και περίπλοκες μηχανολογικές εγκαταστάσεις που τους συνοδεύουν. Η απαίτηση να λειτουργεί ο χώρος και ανοικτός περιμετρικά ή στην οροφή για να εξασφαλίζει προστασία σε όλες τις καιρικές συνθήκες, προσθέτει ένα βαθμό δυσκολίας στην κατασκευή. Σε αυτές τις περιπτώσεις, συχνά βλέπουμε να υλοποιούνται καινοτόμες ιδέες και δαπανηρές κατασκευές που δεν αναφέρονται στον ιδιώτη, οπότε το κόστος είναι πολλαπλάσιο και ανάλογο του είδους της εμπορικής χρήσης.
Πλεονεκτήματα αυτών των κατασκευών είναι η δημιουργία χώρου που εμποδίζει το ψύχος, τον άνεμο, τη βροχή, τη μόλυνση και το θόρυβο. Τροποποιεί τη θερμοκρασία και προστατεύει από ακραίες συνθήκες περιβάλλοντος. Γίνεται χρήση του φυσικού φωτισμού και μείωση δαπάνης ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, προσοχή πρέπει να δοθεί στον αερισμό, την προστασία από κινδύνους πυρκαγιάς, την αποφυγή υπερθέρμανσης και τη σχέση κόστους κατασκευής υαλοστασίων και δαπανών για τη λειτουργία τους.
Το κριτήριο της διαφάνειας παίζει σημαντικό ρόλο, καθώς η αναψυχή συνδυάζεται με τη θέα και την επαφή με τη φύση. Η θερμομόνωση, ο εξαερισμός, ο κλιματισμός και η θέρμανση του κελύφους επιλέγονται με οικονομικά κριτήρια και βάσει ταχύτητας απόδοσης. Η εξοικονόμηση ενέργειας δεν παίζει πρωτεύοντα ρόλο, αφού οι κλειστές αυτές γυάλινες κατασκευές έχουν έντονη συγκέντρωση πλήθους για περιορισμένο χρονικό διάστημα.
