HOCKERTON HOUSING PROJECT [ΗΝΩΜΕΝΟ ΒΑΣΙΛΕΙΟ]

Η μικρή κοινότητα των 5 κατοικιών στο Hockerton χωροθετείται σε μία έκταση 10 εκταρίων, πρώην αγροτικών χρήσεων. Βρίσκεται κοντά στην πόλη Nottingham του Ηνωμένου Βασιλείου και είναι σχεδιασμένη από του αρχιτέκτονες Brenda και Robert Vale. Η κατασκευή της ολοκληρώθηκε το 1998, ύστερα από 3 χρόνια σχεδιασμού και 1,5 χρόνου κατασκευής. Βασικός στόχος του σχεδιασμού ήταν η δημιουργία της πρώτης κοινότητας μηδενικού ενεργειακού ισοζυγίου στη Μεγάλη Βρετανία, η οποία θα ελαχιστοποιεί την ενεργειακή κατανάλωση και θα χρησιμοποιήσει ανακυκλωμένα υλικά κατά τη διάρκεια της κατασκευής της. Μέρος των κατοικιών καλύπτεται από το έδαφος [εικόνα 1], ενώ ο παθητικός ηλιακός σχεδιασμός επαρκεί για τη θέρμανση των εσωτερικών χώρων κατά τη διάρκεια του χειμώνα, χωρίς κάποιο επιπρόσθετο σύστημα θέρμανσης.

[Εικόνα 1] Άποψη της οροφής του κτιρίου, η οποία καλύπτεται από το έδαφος. Επιπλέον, διακρίνονται, στο βάθος, οι 2 ανεμογεννήτριες, οι λωρίδα με τους φωτοβολταϊκούς συλλέκτες, καθώς και τμήμα του ηλιακού θερμοκηπίου

Μία ανεμογεννήτρια ισχύος 6 kW και μία ισχύος 5 kW σε συνδυασμό με μία σειρά από φωτοβολταϊκούς ηλιακούς συλλέκτες συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 7,65 kW, παράγουν την απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται για τη λειτουργία των κατοικιών. Επιπλέον, τα δίκτυα κοινής ωφέλειας όπως της ύδρευσης και της αποχέτευσης είναι αυτόνομα, συνεπώς μιλάμε για ένα κτίριο εκτός δικτύου [off-grid]. Αποτελεί, το πρώτο οικολογικό και αυτόνομο κτίριο του Ηνωμένου Βασιλείου. Οι χρήστες των συγκεκριμένων κατοικιών έχουν έναν ολιστικό τρόπο ζωής σε αρμονία με το περιβάλλον, όπου όλες οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις έχουν ληφθεί υπόψη και έχουν αντιμετωπιστεί. Αποτελεί ένα από τα πιο ενεργειακά αποδοτικά παραδείγματα κτιρίων κατοικιών που υπάρχουν στην Ευρώπη, ακόμα και αυτή τη στιγμή.

Η δομή του έργου αποτελείται από ένα σύνολο πέντε κατοικιών που εκτείνονται αποκλειστικά και μόνο στο επίπεδο του ισογείου, οι οποίες έχουν τη βασική όψη τους στο νότο, όπου γίνεται και εκτεταμένη χρήση γυάλινων επιφανειών [εικόνα 2]. Αντίθετα, η βορινή πλευρά εμφανίζει μικρή κλίση, καταλήγοντας μέσα στο έδαφος. Κάθε κατοικία έχει διαστάσεις 19*6 μέτρα με τη μικρή της διάσταση να βρίσκεται στον άξονα βορρά-νότου. Η έκταση που περιβάλλει το κτίριο, μπορεί να εξυπηρετήσει τις ανάγκες των κατοίκων για ένα βιώσιμο και αυτάρκης τρόπο διαβίωσης. Παρέχεται η δυνατότητα καλλιέργειας τροφίμων καθώς και εκτροφής μικρών ζώων. Τέλος, ένα σύστημα καλαμώνων που είναι εγκατεστημένο καθαρίζει και φιλτράρει τα υγρά απόβλητα. Αντίθετα, τα στερεά απόβλητα συλλέγονται σε μία δεξαμενή, η οποία αδειάζει κάθε 3 μήνες και πραγματοποιείται επί τόπου κομποστοποίηση τους.

[Εικόνα 2] Νότια όψη των κατοικιών με την εκτεταμένη χρήση γυάλινων επιφανειών και του ηλιακού θερμοκηπίου

Υπήρξαν αρκετοί στόχοι [εικόνα 3] για υλοποίηση τόσο κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού όσο και της κατασκευής που αφορούσαν την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου και την αειφορία. Ορισμένοι από τους οποίου είναι οι ακόλουθοι:
- Ελαχιστοποίηση της ανάγκης για θέρμανση σε βαθμό που να μη χρειάζεται μηχανική υποστήριξη και κατανάλωση ενέργειας για το συγκεκριμένο λόγο.
- Αυτονομία στα δίκτυα κοινής ωφέλειας.
- Εκμετάλλευση ανανεώσιμων μορφών ενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών απαιτήσεων.
- Χρήση απλών τεχνικών κατασκευής και οικολογικών υλικών.
- Δημιουργία κατοικιών με ανταγωνιστικό κόστος και με μεσοπρόθεσμο και μακροπρόθεσμο οικονομικό όφελος για τους χρήστες.
- Παροχή της δυνατότητας στο χρήστη να ελέγχει τις υποδομές και τα συστήματα και να απαιτείται η ελάχιστη δυνατή συντήρηση τους.
- Αύξηση της  βιοποικιλότητας.
- Ελαχιστοποίηση της εμπεριεχόμενης ενέργειας και του εμπεριεχόμενου διοξειδίου του άνθρακα της διαδικασίας της κατασκευής.
- Επίτευξη των παραπάνω στόχων χωρίς τη μείωση του επιπέδου και των ανέσεων διαβίωσης.

[Εικόνα 3] Ορισμένες από τις ιδέες που εφαρμόστηκαν κατά τη διαδικασία του σχεδιασμού και της κατασκευής

Κατά τη διάρκεια της κατασκευής ως βασική προτεραιότητα τέθηκε η επίτευξη της μέγιστης δυνατής θερμικής μάζας. Για να επιτευχθεί κάτι τέτοιο χρησιμοποιείται 20 εκατοστά σκυροδέματος στους εσωτερικούς τοίχους, 30 εκατοστά στην πλάκα οροφής και 50 εκατοστά στους εξωτερικούς τοίχους, χωρισμένο σε 2 κομμάτια. Οι εξωτερικοί τοίχοι καθώς και οι πλάκες οροφής και πατώματος περιλαμβάνουν και 30 εκατοστά διογκωμένης πολυστερίνης, η οποία συμβάλλει στη θερμομόνωση του κτιρίου [εικόνα 4]. Στις πλάκες και τους τοίχους αποφεύγονται οι τρύπες για σωλήνες, ώστε η μόνωση και οι μεμβράνες να είναι αδιάτρητες. Παράλληλα, η οροφή που βρίσκεται στο βορρά καλύπτεται και από επιπλέον 40 εκατοστά εδάφους, μειώνοντας ακόμα περισσότερο τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού περιβάλλοντος. Μια γεωμεμβράνη πολυαιθυλενίου παρέχει την απαραίτητη υδατοστεγάνωση των πλακών. Οι εξωτερικοί τοίχοι, η οροφή και το δάπεδο έχουν u-value=0.11 W/m²K. Στη μέγιστη θερμομόνωση του κελύφους του κτιρίου συμβάλλουν και τα ανοίγματα, οι γυάλινες επιφάνειες των οποίων αποτελούνται από διπλούς ή τριπλούς υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής, ενώ περιλαμβάνουν και αέριο argon στο διάκενο, πετυχαίνοντας u-value=1.1 W/m²K. Τέλος, η ηλιακή θέρμανση του χώρου είναι εντελώς παθητική, καθώς η θερμότητα μεταφέρεται από το ηλιακό θερμοκήπιο στους υπόλοιπους χώρους της κατοικίας από το ανοίγματα που υπάρχουν μεταξύ των χώρων.

[Εικόνα 4] Τομή του κτιρίου, όπου φαίνεται η διάταξη των εσωτερικών χώρων, οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες και η μόνωση που καλύπτει το κέλυφος της κατασκευής

Όσον αφορά τον τεχνικό εξοπλισμό και τα συστήματα που χρησιμοποιούνται, ο φυσικός αερισμός και δροσισμός επιτυγχάνεται με τη βοήθεια των ανοιγμάτων που βρίσκονται στο κέλυφος του κτιρίου, καθώς και αυτών που βρίσκονται μεταξύ του ηλιακού θερμοκηπίου και του κύριου χώρου των κατοικιών. Εκτός όμως από το φυσικό αερισμό, οι κατοικίες είναι εξοπλισμένες και με μηχανικό σύστημα αερισμού ο οποίος τροφοδοτεί με φρέσκο αέρα τα υπνοδωμάτια και το καθιστικό, ενώ εξάγει παράλληλα τον αέρα από τις κουζίνες και τα μπάνια. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός χρησιμοποιεί και σύστημα ανάκτησης θερμότητας, με σκοπό να εκμεταλλεύεται τη θερμότητα που εξέρχεται από το κτίριο.

Ζεστό νερό χρήσης παρέχεται με τη χρήση μίας αντλίας θερμότητας αέρα-νερού και αποθηκεύεται σε μία πολύ καλά θερμομονωμένη δεξαμενή χωρητικότητας 1.500 λίτρων. Η απόδοση του συστήματος μεγιστοποιείται με την εκμετάλλευση του ζεστού αέρα που βρίσκεται στο ανώτερο σημείο του ηλιακού θερμοκηπίου [εικόνα 5]. Με αυτόν τον τρόπο η ενέργεια που εξοικονομείται από τη συγκεκριμένη διαδικασία είναι περίπου 70%. Άλλοι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης είναι η εγκατάσταση λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας, φορητών ηλεκτρονικών υπολογιστών αντί για επιτραπέζιων, καθώς και ηλεκτρικών και λευκών συσκευών υψηλής ενεργειακής απόδοσης. Λαμβάνεται υπόψην ώστε όλες οι συσκευές να απενεργοποιούνται πλήρως όταν δεν χρησιμοποιούνται και όχι να παραμένουν σε κατάσταση αναμονής, ενώ δεν χρησιμοποιούνται συσκευές όπως στεγνωτήρια ρούχων, καθώς το στέγνωμά τους μπορεί να πραγματοποιηθεί εντός του ηλιακού θερμοκηπίου.

[Εικόνα 5] Νότια όψη των κατοικιών με το ηλιακό θερμοκήπιο να καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της

Η θέρμανση των εσωτερικών χώρων καλύπτεται πλήρως από την εκμετάλλευση των παθητικών ηλιακών κερδών και τη θερμότητα που εκπέμπουν οι χρήστες και ο εξοπλισμός. Η θερμότητα αποθηκεύεται στη θερμική μάζα της κατασκευής και απελευθερώνεται όταν η θερμοκρασία των εσωτερικών χώρων είναι χαμηλότερη από αυτή της κατασκευής. Ο παθητικός ηλιακός σχεδιασμός των εσωτερικών χώρων διευκολύνει τη διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας στο εσωτερικό του κτιρίου κατά τη διάρκεια του χειμώνα, παρέχοντας τον απαιτούμενο φυσικό φωτισμό καθώς και τη συσσώρευση θερμότητας στο ηλιακό θερμοκήπιο [εικόνα 6]. Στη συνέχεια, η θερμότητα που έχει συσσωρευτεί στο ηλιακό θερμοκήπιο διοχετεύεται στους υπόλοιπους εσωτερικούς χώρους. Τα δέντρα που είναι φυτεμένα στο νότο είναι φυλλοβόλα, έτσι, κατά τη διάρκεια του χειμώνα δεν εμποδίζουν την ηλιακή ακτινοβολία να εισέλθει στο εσωτερικό του κτιρίου. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού η πυκνή βλάστηση και ο κατάλληλος σχεδιασμός του κτιρίου συντελούν στον απαιτούμενο σκιασμό, εμποδίζοντας την ηλιακή ακτινοβολία να εισέλθει στο εσωτερικό του κτιρίου και να το επιβαρύνει θερμικά.

[Εικόνα 6] Λεπτομέρεια της οροφής με τους φεγγίτες που χρησιμεύουν για το φυσικό δροσισμό και αερισμό του ηλιακού θερμοκηπίου

Όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση των κατοικιών, η ενεργειακή κατανάλωση κατά τον πρώτο χρόνο λειτουργίας των κατοικιών περιορίστηκε στις 20.500 kWh για το σύνολο των 5 κατοικιών. Αυτό σημαίνει ότι κάθε κατοικία κατανάλωσε κατά τη διάρκεια ενός έτους 4.100 kWh ενέργειας, που αντιστοιχεί σε περίπου 11,2 kWh ενέργειας ημερησίως. Η ποσότητα αυτή ισοδυναμεί με το 25% της ενεργειακής κατανάλωσης των νέων συμβατικών κατοικιών στη Μεγάλη Βρετανία και μόλις με το 10% των υπαρχόντων κατοικιών. Μετρήθηκαν οι μέγιστες και οι ελάχιστες θερμοκρασίες στοιχείων των κατοικιών όπως του ηλιακού θερμοκηπίου, των εξωτερικών τοίχων και των πλακών οροφής και εδάφους σε σχέση με τις εξωτερικές θερμοκρασίες, με σκοπό να αποτυπωθεί μία ρεαλιστική εικόνα της διακύμανσης των θερμοκρασιών στο εσωτερικό των κατοικιών.

Επιπλέον, έχουν εγκατασταθεί και 2 συστήματα συλλογής και διαχείρισης του νερού. Το μη πόσιμο νερό της βροχής αφού συλλέγεται μέσο ενός δικτύου φρεατίων και υδρορροών αποθηκεύεται σε μία δεξαμενή που βρίσκεται στη βόρεια πλευρά του κτιρίου. Αυτή η δεξαμενή έχει τη δυνατότητα να τροφοδοτήσει το κτίριο για 250 μέρες περίπου. Προτού εισέλθει στις κατοικίες, περνάει από άμμο με σκοπό να φιλτραριστεί, ενώ εμποτίζεται και με χλώριο. Αντίθετα, το νερό της βροχής που προβλέπεται να χρησιμοποιηθεί για πόση συλλέγεται από του μεταλλικούς σωλήνες που βρίσκονται στην οροφή του κτιρίου. Αποθηκεύεται σε διαφορετική δεξαμενή και είναι αρκετό για περίπου 100 ημέρες χρήσεις. Αφού περάσει από 3 συστήματα φιλτραρίσματος εισέρχεται στις κατοικίες και είναι έτοιμο για χρήση. Επιπλέον μείωση στην κατανάλωση νερού επιτυγχάνεται με τη χρήση καζανακίων στις τουαλέτες διπλής ροής και βρυσών χαμηλής ροής.

[Εικόνα 7] Χώροι της κοινότητας που χρησιμοποιούνται  από τους κατοίκους για εκπαιδευτικές δραστηριότητες και για την ενημέρωση των επισκεπτών

Κάθε κατοικία είναι υποχρεωμένη να δαπανά 300 ώρες κάθε χρόνο, χωρίς πληρωμή, για τη διαχείριση και τη συντήρηση του χώρου της κοινότητας, από τα συστήματα ενέργειας μέχρι την κτηνοτροφία και την καλλιέργεια τροφίμων. Εκτός όμως από αυτό κάθε κατοικία είναι υποχρεωμένη να αφιερώνει και άλλες 300 ώρες ετησίως, αμειβόμενες αυτή τη φορά, για την υποστήριξη της κοινής επιχείρησης, η οποία οργανώνει περιηγήσεις, εκπαιδευτικές εκδηλώσεις και δραστηριότητες που αφορούν την ενημέρωση του κοινού σχετικά με το σχεδιασμό και την τεχνολογία που χρησιμοποιούν τα κτίρια για να επιτύχουν τη μέγιστη ενεργειακή αποδοτικότητα [εικόνα 7]. Από το 1998, όποτε και ολοκληρώθηκε η κατασκευή των κατοικιών [εικόνα 8], μόνο μία κατοικία έχει αλλάξει ιδιοκτήτη, το 2002, η οποία στη συνέχεια πουλήθηκε μέσα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Το τελευταίο διάστημα, τέλος, σχεδιάζεται μία επέκταση της κοινότητας με τη δημιουργία ενός παρόμοιου κτιρίου σε γειτονική περιοχή.

[Εικόνα 8] Μέρος των κατοικιών περιτριγυρισμένες από πυκνή βλάστηση

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου