Εξισορρόπηση της ενεργειακής απόδοσης, της θερμομόνωσης, της ακουστικής άνεσης, της ποιότητας του αέρα και της πυροπροστασίας στα κτίρια

Η ομιλία του Χρήστου Φλώρου στο συνέδριο Ecopolis.

Διαβάστε την εισήγηση στα Ελληνικά.

1. Εισαγωγή
Η παρουσίαση επικεντρώνεται στην ενεργειακή απόδοση, στη θερμομόνωση, στη ακουστική άνεση, στην ποιότητα του αέρα και στην πυροπροστασία, θεωρώντας τα ως κρίσιμες συνιστώσες στο σχεδιασμό και κατασκευή, τόσο των νέων κτιρίων, όσο και στις επεμβάσεις στα υφιστάμενα κτίρια.

Με στόχο τη δημιουργία αληθινής αρχιτεκτονικής, δηλαδή μιας αρχιτεκτονικής που συμβάλλει στο ευχάριστο, άνετο και υγιεινό ζην, δίνουμε έμφαση στην αρμονική συνέργεια αυτών των συνιστωσών, έτσι ώστε να μην λειτουργεί κάποια σε βάρος των άλλων.

Εκκινώντας από τους κανονισμούς φθάνουμε σε πρακτικές εφαρμογές.

2. Ελληνικοί Κανονισμοί
Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός (ΓΟΚ & ΝΟΚ 2012).

- Ασχολείται κυρίως με το μέγεθος, τη μορφή και την θέση των κτιρίων σε σχέση με το οικόπεδό τους, τα γειτονικά οικόπεδα και το δημόσιο χώρο.
Κανονισμός Θερμομόνωσης, 1979, που αντικαταστάθηκε από τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων-ΚΕΝΑΚ, 2010.
- Ο κανονισμός θερμομόνωσης συνέβαλε ουσιαστικά, επί τριάντα έτη, στην εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια.
- Ο ΚΕΝΑΚ έχει μια σύγχρονη συστημική, βιοκλιματική προσέγγιση ενεργειακής απόδοσης με έμφαση στην ελαχιστοποίηση έκλυσης αερίων του θερμοκηπίου και της κατανάλωσης ενέργειας που προέρχεται από μη ανανεώσιμες πηγές.
Κτιριοδομικός Κανονισμός, 1989.

Οι κύριοι στόχοι του είναι:

- Η προστασία της ανθρώπινης ζωής και υγείας από κινδύνους που μπορεί να παρουσιασθούν μέσα στα κτίρια και στο άμεσο περιβάλλον τους.
- Η εξασφάλιση συνθηκών υγιεινής και φυσικής άνεσης για όλα τα άτομα που χρησιμοποιούν με οποιονδήποτε τρόπο τα κτίρια και για τους περιοίκους.
- Η επίτευξη λειτουργικών λύσεων.
- Η παροχή δυνατοτήτων για να μπορούν άτομα με ειδικές ανάγκες να χρησιμοποιούν τα κτίρια και το άμεσο περιβάλλον τους.
- Η φυσική και αισθητική προστασία του περιβάλλοντος.
- Η εξοικονόμηση ενέργειας.
- Η εξασφάλιση ικανοποιητικής αντοχής στο χρόνο όλων των τεχνικών έργων και εγκαταστάσεων, από τα οποία αποτελούνται τα κτίρια.

Τα ακόλουθα άρθρα σχετίζονται άμεσα με το θέμα μας:

- Πυροπροστασία (άρθρο 7)
Θέτει το πλαίσιο για την ανάπτυξη κανονισμού πυροπροστασίας κτιρίων.
- Φυσικός αερισμός (άρθρο 11)
Θέτει τις απαιτήσεις για την επίτευξη φυσικού αερισμού σε συνδυασμό με φυσικό φωτισμό.
Τίθενται οι απαιτήσεις για τη δημιουργία ανοιγμάτων φυσικού αερισμού, για όλες τις κατηγορίες των χώρων, με έμφαση στο μέγεθος και τη θέση τους.
- Ηχομόνωση - ηχοπροστασία (άρθρο 12)
Τίθενται οι παράμετροι ακουστικής άνεσης και τα κριτήρια ηχομόνωσης - ηχοπροστασίας για όλα τα είδη κτιρίων.
- Εγκατάσταση κλιματισμού - αερισμού (άρθρο 28)
Τίθενται οι απαιτήσεις για αυτές τις εγκαταστάσεις όπου περιλαμβάνονται και προδιαγραφές περιορισμού του θορύβου τους.

Κανονισμός Πυροπροστασίας, 1988.

Τίθενται αναλυτικές απαιτήσεις για την επίτευξη παθητικής και ενεργητικής πυροπροστασίας για όλους τους τύπους των κτιρίων.

3. Αποφυγή αντιθέσεων
Αντίθεση μεταξύ ακουστικής άνεσης και πυροπροστασίας

- Ηχομονωτικές ή πυροπροστατευτικές θύρες?
Όταν μια θύρα πρέπει να είναι συγχρόνως ηχομονωτική και πυροπροστατευτική, και αυτό δεν έιναι εφικτό, είναι απαραίτητη η δημιουργία προθαλάμου με μια θύρα κάθε τύπου στα δύο άκρα του.
Οι πυροπροστατευτικές θύρες παρέχουν κάποια ηχομόνωση.
Δεν επιτρέπεται οδεύσεις διαφυγής να διέρχονται από θύρες με προεξέχον κατώφλι (που θα ήταν επιθυμητές για ηχομόνωση).
- Ηχοαπορροφητικά εσωτερικά τελειώματα ή τελειώματα αργής επιφανειακής εξάπλωσης της φλόγας?\
Τα περισσότερα ηχοαπορροφητικά τελειώματα έχουν μεγάλο δείκτη επιφανειακής εξάπλωσης της φλόγας. Όπου απαιτείται μικρός τέτοιος δείκτης, πρέπει να χρησιμοποιούνται αδρανή ηχοαπορροφητικά υλικά όπως ορυκτοβάμβακας ή υαλοβάμβακας.
- Αποφυγή στερεών αφρών από πολυμερή για ηχοαπορρόφηση.
Τα υλικά αυτά δεν επιτρέπονται στο εσωτερικό των κτιρίων αν δεν επικαλύπτονται από μια παχιά πυροπροστατευτική στρώση. Με τέτοια όμως επικάλυψη δεν παρέχεται επαρκής ηχοαπορρόφηση.
Αντίθεση μεταξύ ακουστικής άνεσης και ποιότητας αέρα
- Φυσικός αερισμός που θίγει την ηχομόνωση
Μειώνεται η μόνωση από εξωτερικούς θορύβους όποτε υπάρχουν ανοίγματα για φυσικό αερισμό. Είναι θέμα ιεράρχησης και επιλογής.
- Θόρυβος από κλιματισμό
Απαιτείται η χρήση κατάλληλου κλιματιστικού συστήματος όπου ελαχιστοποιείται ο θόρυβος που παράγει.
Αντίθεση μεταξύ ακουστικής άνεσης και ενεργειακής απόδοσης
- Τα θερμοκήπια των κτιρίων και άλλα τμήματα του περιβλήματός τους με εκτενή υαλοστάσια που ενδείκνυνται για θέρμανση από ηλιακή ακτινοβολία, μειώνουν την ηχομόνωση.
Αντίθεση μεταξύ ενεργειακής απόδοσης και ποιότητας αέρα
- Στα αεροστεγή κτίρια είναι δυσχερής (τουλάχιστον δαπανηρή) η εξασφάλιση αέρα υψηλής ποιότητας. Οι κανονισμοί στις χώρες της βόρειας Αμερικής και στις περισσότερες της βόρειας Ευρώπης επιβάλλουν την κατασκευή αεροστεγών κτιρίων. Δεν πρέπει να επιβάλουμε τέτοιους κανονισμούς στις Μεσογειακές χώρες.
Στα θερμά κλίματα οι κάτοικοι επιδιώκουν να έχουν μια συνεχή ζωτική σχέση με τον υπαίθριο χώρο. Στη νότια Ελλάδα αφήνουμε τα παράθυρα ανοιχτά για 7 ως 8 μήνες τον χρόνο.
Αντίθεση μεταξύ ενεργειακής απόδοσης και πυροπροστασίας
- Πρέπει να αποφεύγεται η θερμομόνωση με στερεούς αφρούς από πολυμερή, για λόγους πυροπροστασίας, σε πολλές περιοχές του κτιριακού περιβλήματος αν δεν καλύπτονται από μια πυροπροστατευτική στρώση επαρκούς πάχους.
Ο ορυκτοβάμβακας, ο υαλοβάμβακας και ο περλίτης είναι άκαυστα υλικά, αλλά προσβάλονται από την υγρασία.
- Τμήματα του κτιριακού περιβλήματος με εκτενείς υαλοπίνακες για να θερμαίνονται από τον ήλιο, μπορεί να απαγορεύονται για αποφυγή εξάπλωσης πυρκαγιάς από και προς γειτονικά κτίρια.
Αντίθεση μεταξύ ποιότητας αέρα και πυροπροστασίας
- Υπάρχουν αυστηροί γεωμετρικοί περιορισμοί στη διάταξη εξωτερικών κουφωμάτων και υαλοστασίων έτσι ώστε να μην θίγεται η απαιτούμενη πυροδιαμερισματοποίηση. Τα ανοίγματα φυσικού αερισμού υπόκεινται σε αυτούς τους περιορισμούς.

4. Σχέση αειφόρου δόμησης - ακουστικής άνεσης, σύμφωνα με τους Γαλλικούς Κανονισμούς
Το Γαλλικό σύστημα "HQE" προτείνει μια μεθοδολογία για το σχεδιασμό, κατασκευή και αναβάθμιση κτιρίων ώστε να είναι "πράσινα". Για να πιστοποιηθεί με το "HQE" πρέπει να εκπληρώνει 14 στόχους, εκ των οποίων ο ένας είναι αποκλειστικά η ακουστική, και η ακουστική πρέπει να εκπληρώνει διάφορους άλλους στόχους. Περισσότεροι από 3 στόχους πρέπει να πραγματοποιούνται σε πολύ καλό επίπεδο (η ενέργεια είναι ένας από αυτούς), περισσότεροι από 4 στόχους πρέπει να πραγματοποιούνται σε καλό επίπεδο, και άλλοι πρέπει να περνούν τη βάση.

Για κάθε στόχο (ενέργεια, απόβλητα, νερό, ακουστική κλπ) είναι φυσικό να επιδιώκεται η διατύπωση της απόδοσης ή της ποιότητας, μέσω μοναδικών, εύληπτων δεικτών. Για αυτό το "GIAc" λειτουργεί για τον καθορισμό ενός μοναδικού δείκτη ακουστικής άνεσης σε μια περιοχή. Ο στόχος είναι να καταστεί δυνατό η ανάρτηση μιας πινακίδας στην είσοδο ενός κτιρίου με πράσινη σήμανση (είναι πολύ καλό), κίτρινο (είναι οριακά καλό), πορτοκαλί (είναι κατώτερο), κόκκινο (είναι κακό) ή μωβ (το κτίριο είναι ακατάλληλο για τον προορισμό του, είναι ανθυγιεινό). Εφαρμόζονται χαρακτηρισμοί ανάλογοι με αυτούς στα ψυγεία ή στην ενεργειακή επάρκεια των κτιρίων. Αυτός ο ακουστικός δείκτης πρέπει να λαμβάνει υπ'όψη διάφορες παραμέτρους της ακουστικής άνεσης (αντήχηση, θορύβους του εξοπλισμού, επιπτώσεις θορύβου, ηχομόνωση) συσχετίζοντας και ισορροπώντας τις παραμέτρους μεταξύ τους.

Στη διαδικασία SDMed για κτίρια υπάρχουν αμφότερα τα κριτήρια "ακουστικής άνεσης" και "ευκαιρίας προσαρμογής" που υποστηρίζουν τη σημασία της συμμετοχής των παραμέτρων ήχου και θορύβου στον αειφόρο σχεδιασμό. Σε κάθε περίπτωση, αυτά τα εργαλεία μπορεί να είναι χρήσιμα για όσους λαμβάνουν αποφάσεις, για τους εργοδότες, για τους αρχιτέκτονες και για τους άλλους μηχανικούς.

Ο τρόπος χρήσης αυτών των εργαλείων θα συνεχίσει  να σχετίζεται με την ικανότητα των ανθρώπων να δημιουργούν δομημένο περιβάλλον με ευαισθησία, σεβασμό στην πολιτισμική διαφορετικότητα, και τεχνική επάρκεια με αίσθηση της σημασίας του διαλόγου και της εμπειρίας.

5. Ενεργειακή απόδοση, θερμομόνωση, ακουστική άνεση, ποιότητα του αέρα και πυροπροστασία ως συνιστώσες του τελικού στόχου της αρχιτεκτονικής σύνθεσης.
Για τη δημιουργία αρχιτεκτονικών έργων που συμβάλλουν στο ευχάριστο, άνετο και υγιεινό ζην, πρέπει καμία συνιστώσα να μην υπερτονίζεται σε βάρος των άλλων.

Θυμάμαι στην πρώτη αρχιτεκτονική μελέτη μου, το 1973, έναν ειδικό στη θερμομόνωση που ήθελε να περιορισθεί το παράθυρο στο δυτικό τοίχο μιας εξοχικής κατοικίας. Αλλά ο ιδιοκτήτης ήθελε να κτίσει αυτό το σπίτι για να απολαμβάνει τα ηλιοβασιλέματα και τη θέα της θάλασσας που βρισκόνταν δυτικά του σπιτιού. Αλλιώς δεν θα έκτιζε εξοχική κατοικία και θα έμενε στην ευρύχωρη κατοικία του στο κέντρο της Αθήνας.

Είναι αναμενόμενο κάθε ειδικός μελετητής να υπερεκτιμά τη συμβολή του ειδικού γνωσιολογικού του τομέα, στο κτίριο.

Όμως τα κτίρια που αριστοποιούν μια συνιστώσα σε βάρος των λοιπών, δεν είναι επιτυχή. Είναι σαν μια ορχήστρα όπου ένα μουσικό όργανο υπερβαίνει το ρόλο του.

Ο αρχιτέκτονας πρέπει να λειτουργεί ως μαέστρος που εναρμονίζει τους μουσικούς για να πετύχει την καλύτερη δυνατή συναυλία.

6. Ακουστική άνεση σε παλαιά κτίρια

- Ακουστική άνεση σε παλαιά κτίρια που διατηρούν την αρχική χρήση τους
Η ηχομόνωση δεν απασχολούσε τις Μεσογειακές κοινωνίες.
Στην Ελληνική γλώσσα, μια από τις πλουσιότερες γλώσσες στην υφήλιο, δεν υπάρχει λέξη για "privacy", επειδή δεν υπήρχε η έννοια του "privacy". Πρόσφατα μόνο δημιουργήσαμε τεχνητά τον όρο "ιδιωτικότητα" για να μεταφράσουμε το "privacy".
Στους παλιούς οικισμούς που δεν είχαν πρόβλεψη για ηχομόνωση, απαιτείται οικοδομική αναβάθμιση για επίτευξη της ηχομόνωσης που απαιτούν οι σύγχρονοι χρήστες.
- Ακουστική άνεση σε παλαιά κτίρια που αποκτούν νέα χρήση
Είναι προφανές ότι σε κάθε προσαρμογή παλαιού κτιρίου για να υποδεχθεί νέα χρήση, απαιτείται και ακουστική προσαρμογή στη νέα χρήση. Αυτό αποκτά ιδιαίτερη σημασία όταν υφιστάμενα κτίρια μετατρέπονται σε θέατρα ή σε αίθουσες συναυλιών.

7. Παράδειγμα Εφαρμογής Α
Διαμόρφωση του Ισογείου του Διοικητικού Μεγάρου ΟΤΕ στο Μαρούσι

Το κτίριο σχεδιάσθηκε το 1971. Όμως, μέχρι το 2000, το κτίριο λειτουργούσε χωρίς να έχει διαμορφωθεί ο ισόγειος όροφός του, εκτός από την κεντρική του είσοδο στον πυρήνα, και οι τρεις πτέρυγές του παρέμεναν γιαπί, μορφής pilotis.

Οι Χρήστος Φλώρος και Στάθης Μπουμπιώτης σχεδίασαν τη διαμόρφωση του ισογείου του, μετά από βράβευση σε διαγωνισμό. Το ισόγειο, εμβαδού 5.850 τ.μ. περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, μια Αίθουσα Διασκέψεων Δ.Σ. και εκδηλώσεων και δύο Αίθουσες Σεμιναρίων.

Η αίθουσα συνεδριάσεων του Δ.Σ. και εκδηλώσεων σχεδιάσθηκε με μια πολυεδρική θολωτή ψευδοροφή με κριτήρια αισθητικής, ακουστικής και ένταξης Η/Μ δικτύων και εξοπλισμού, αξιοποιώντας στο μέγιστο το μεγάλο ύψος του ορόφου. Επιτεύχθηκε ελεύθερο ύψος 5,70 μ. στο ψηλότερο σημείο της.

Η αίθουσα αυτή ενοποιείται οπτικά με τον περιβάλλοντα υπαίθριο χώρο με τρεις υαλοπίνακες, έκαστο πλάτους 3,55 μ. και ύψους 3,20 μ. Όταν απαιτείται συσκότιση για προβολές, κατεβαίνουν μέσα από την ψευδοροφή πετάσματα-οθόνες που καλύπτουν τους υαλοπίνακες.

Για τη δημιουργία μιας επιβλητικής αίσθησης που συνδυάζεται όμως με τη "ζεστασιά", όλες οι επιφάνειες των εσωτερικών τελειωμάτων (δαπέδων, τοίχων και ψευδοροφής) είναι δρύινες. Για λόγους παθητικής πυροπροστασίας στους τοίχους και στην ψευδοροφή εφαρμόσθηκε καπλαμάς δρυός επικολημένος σε πυροπροστατευτικές πλάκες promatect και η πρωτότυπη αυτή κατασκευή επέτυχε με την εφαρμογή ειδικών στηρίξεων και με κατάλληλη διαμόρφωση των αρμών συναρμογής.

Αντίστοιχη, αλλά σε μικρότερη κλίμακα, είναι η διαμόρφωση των δύο Αιθουσών Σεμιναρίων που έκαστη μπορεί να υποδιαιρείται σε δύο αίθουσες συσκέψεων, με χρήση κινητών τοίχων. Η μορφή μελετήθηκε ώστε να είναι άρτια αισθητικά και ικανοποιητική ακουστικά και η ενιαία αίθουσα, αλλά και κάθε τμήμα της όταν λειτουργεί αυτοτελώς.

8. Παράδειγμα Εφαρμογής Β
Αποκατάσταση του Ενετικού Κτιρίου της Ιονίου Ακαδημίας και Διαρρύθμιση του σε Κτίριο Πρυτανείας του Ιονίου Πανεπιστημίου και Αίθουσα  Συναυλιών

Βρίσκεται στο νοτιοδυτικό άκρο της Σπιανάδας της Κέρκυρας και είναι ένα από τα λίγα Βενετσιάνικα στρατιωτικά κτίρια που έχουν σωθεί στον Ελληνικό χώρο. Ήταν ο στρατώνας Grimani και κτίσθηκε σε 4 φάσεις από το 1600 ως το 1747. Επί Αγγλοκρατίας, το 1839-40, το κτίριο αναδιαρρυθμίστηκε και στέγασε μέχρι το 1864 την Ιόνιο Ακαδημία, το πρώτο ακαδημαϊκό ίδρυμα της Νεότερης Ελλάδας.

Το εμπρόσθιο (ανατολικό) τμήμα του ήταν τετραώροφο με υπόγειο, και το λοιπό τριώροφο.

Το κτίριο καταστράφηκε από εμπρηστικές βόμβες των Γερμανών στο τέλος του Β΄ παγκοσμίου πολέμου.

Οι Χρήστος Φλώρος και Στάθης Μπουμπιώτης εκπόνησαν την πλήρη μελέτη το 1992-93, αφού έλαβαν το πρώτο βραβείο σε διαγωνισμό του Ν.716/77.

Σύμφωνα με τη  μελέτη αποκαταστάθηκε όλο το εμπρόσθιο τμήμα και οι όροφοι α΄και β΄του μεσαίου τμήματος, με νεα εσωτερική διαρρύθμιση, ώστε να στεγασθεί η Πρυτανεία του Ιονίου Πανεπιστημίου και μία αίθουσα τελετών και συναυλιών 330 θέσεων.

Περιγράφουμε τα κύρια χαρακτηριστικά της μελέτης που αφορούν το παρόν θέμα:

Αίθουσα Τελετών-Συναυλιών
Στην αίθουσα αυτή εναλλάσσονται οι χρήσεις συναυλιών και τελετών.

Όταν χρησιμοποιείται για συναυλίες έχει 330 καθίσματα, εκ των οποίων τα πίσω βρίσκονται σε τηλεσκοπικά συρταρωτούς αναβαθμούς.

Όταν χρησιμοποιείται για τελετές χωρίς καθίσματα, απομακρύνονται τα εμπρόσθια κινητά καθίσματα, ενώ οι συρταρωτοί αναβαθμοί, μαζί με τα καθίσματα που φέρουν, "εξαφανίζονται" σε εσοχή στο πίσω μέρος της και παραμένει ένας "καθαρός" επίβλητικός παραλληλεπίπεδος χώρος κάτω από την ξύλινη στέγη, με ξύλινο δάπεδο και επίπεδους τοίχους.

Ειδικές Απαιτήσεις
Οι ειδικές απαιτήσεις αντισεισμικής προστασίας, πυροπροστασίας, κλιματισμού και ακουστικής αντιμετωπίζονται με υπερσύγχρονη τεχνολογία έτσι ώστε να μην αλλοιώνεται ο επιδιωκόμενος μορφολογικός χαρακτήρας. Παραδείγματα είναι οι εξωτερικοί τοίχοι πάχους 0,85 μ. που είναι συγχρόνως φέροντες αλλά και αγωγοί διέλευσης των Η/Μ εγκαταστάσεων, τα συρόμενα ακουστικά πετάσματα μέσα από τα παράθυρα και τα κρυφά πυράντοχα ρολά πυροδιαμερισματοποίησης.