ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ
Συμμετοχες 2013
Φοιτητές: Ασημάκης Νικόλαος, Ιγγλεζάκης Ιωάννης Γεώργιος
Συνεργάτης φοιτητής: Ανδρεσάκης Γεώργιος
Επιβλέποντες καθηγητές: Ουγγρίνης Κωνσταντίνος-Αλκέτας, Ρήγος Ιάκωβος
Σύμβουλοι καθηγητές: Προβιδάκης Κωνσταντίνος, Στειακάκης Εμμανουήλ
Πολυτεχνείου Κρήτης, Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών
Ημερομηνία παρουσίασης: 23 Οκτωβρίου 2013
* Η ονομασία "Plethro" προέρχεται από την μετατροπή της λέξης «Πλίθρα» η οποία σημαίνει ωμόπλινθος- πλίνθος με φυσική διαδικασία ξήρανσης.
Πρόβλημα - Οικοδομικά απόβλητα
Οι κατασκευές των κτηρίων απορροφούν το 40% της παραγόμενης ενέργειας και το 16% του υδάτινου αποθέματος που παράγεται ετησίως στον πλανήτη (Σαργέντης, 2005). Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, για παράδειγμα, ο κατασκευαστικός τομέας στο σύνολό του ευθύνεται για το 40% των συνολικά παραγόμενων αποβλήτων (Γιαννακοπούλου n.d.). Στην Ελλάδα εκτιμάται ότι κάθε χρόνο παράγονται στα εργοτάξια περισσότεροι από 200 εκατ. τόνοι οικοδομικών αποβλήτων και μόνο περίπου το 25 % αυτών είναι ανακυκλώσιμα (Αδαμοπούλου, 2013).
Όραμα - Δόμηση από ωμή γη
Το όραμα πάνω στο οποίο βασίζεται η παρούσα εργασία είναι η επίτευξη μίας ιδανικής και ισορροπημένης σχέσης του ανθρώπινου είδους με τον πλανήτη που τον φιλοξενεί. Η σωστή χρήση των φυσικών πόρων που μας παρέχονται είναι μείζονος σημασίας για την εξέλιξη των ανθρώπινων κοινωνιών και της βιωσιμότητάς τους. Αδιαμφισβήτητα, μια καλύτερη σχέση συμβίωσης του ανθρώπου με το υπόλοιπο οικοσύστημα του πλανήτη μας είναι όχι μόνο αναγκαία αλλά και εφικτή.
Το χώμα είναι, ακόμα και σήμερα, το δεύτερο πιο διαδεδομένο οικοδομικό υλικό στον κόσμο μετά το Μπαμπού. Περισσότερο από το 30% του παγκόσμιου πληθυσμού ζεί σε σπίτια από χώμα (Berge, 2009).
Η χρήση φυσικών υλικών, όπως το χώμα, είναι εφικτή σε μεγάλο βαθμό, δεδομένου ότι πάνω από το 50% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε αγροτικές περιοχές και σε χαμηλού ύψους κτήρια. Οι ανάγκες τέτοιων κτηρίων μπορούν να καλυφτούν εξ' ολοκλήρου με την χρήση τέτοιων υλικών. Η χρήση χαμηλής τεχνολογίας αλλά υψηλής μηχανικής υλικών στην δόμηση θα βελτιώσει την ποιότητα ζωής του ανθρώπου, και θα θέσει τις βάσεις για μία πιο ποιοτική σχέση με το περιβάλλον.
Σκοπός - Ένα βιώσιμο δομικό σύστημα
Σκοπός της εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός νέου βιώσιμου δομικού συστήματος, Plethro, που βασίζεται στην χρήση ωμού χώματος ως πρώτη ύλη και, ταυτόχρονα, μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις ενός σύγχρονου κτηρίου. Το δομικό αυτό σύστημα έχει ως στόχο να μειώσει τον χρόνο και το κόστος μιας κατασκευής από ωμό χώμα και να εξαλείψει τα μη ανακυκλώσιμα οικοδομικά απορρίμματα μιας κατασκευής.
Επίλυση - Το δομικό σύστημα «Plethro»
Το δομικό σύστημα Plethro αποτελείται από τέσσερεις δομικές μονάδες. Το υλικό κατασκευής τους είναι το ωμό χώμα και το βάρος τους δεν ξεπερνά τα 9,5 κιλά. Ο συνδυασμός των μονάδων μπορεί να δημιουργήσει ευθύγραμμα τμήματα τοίχου και γωνίες 90ο και 45ο, όπως επίσης πολυγωνικές κολόνες και ακόμα πατώματα σε συνεργασία με ξύλινα δοκάρια. Το πάχος τοίχου είναι 30 εκατοστά και μπορεί να αυξηθεί σε 60 εκατοστά με την χρήση δεύτερου τοίχου. Μετά από προσομοιωτικό έλεγχο* σε πάχος τοίχου 30 εκατοστών αποδείχθηκε πως επιτρέπεται η κατασκευή διώροφου κτίριο.
Η σύνδεση των μονάδων γίνεται χωρίς κονίαμα και η σταθεροποίηση του τοίχου γίνεται με την χρήση ξύλινων ή μεταλλικών οριζόντιων διαζωμάτων ανά 80 εκατοστά που συνδέονται-εντείνονται μεταξύ τους με μεταλλικές ντίζες. Η θεμελίωση στην οποία εντείνονται οι ντίζες του πρώτου διαζώματος, μπορεί να είναι είτε από οπλισμένο σκυρόδεμα είτε από οπλισμένη λιθοδομή. Το τελικό αποτέλεσμα, ο τοίχος, σχηματίζει κάθετους αγωγούς που επιτρέπουν των εσωτερικό αερισμό του τοίχου, λειτουργώντας σαν διπλό κέλυφος, και επιτρέπουν την διείσδυση ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων.
* Ο προσομοιωτικός έλεγχος πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μηχανικής του Πολυτεχνείο της Κρήτης από τον Βαγγέλη Λιαράκο, σε δομικό υλικό με αντοχή 3 (MPa) και ειδικό βάρος 19.6 (kN/m3).
Αποτελέσματα - Περιβαλλοντικά οφέλη
Τέλος, στην εργασία αυτή έγινε προσπάθεια να συγκριθεί το δομικό σύστημα Plethro με το συμβατικό σύστημα δόμησης, οικονομικά και περιβαλλοντικά έτσι ώστε να επιβεβαιωθεί ο οικολογικός του χαρακτήρας αλλά και να διαπιστωθεί η βιομηχανική του βιωσιμότητα. Η σύγκριση, έγινε σε σχέση με την εμπεριεχόμενη ενέργεια των κύριων δομικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε μία κατοικία. Αν και είναι ένα μικρό μέρος της ανάλυσης του κύκλου ζωής του κτηρίου, τα αποτελέσματα θεωρήθηκαν πολύ ελπιδοφόρα. Για την κατασκευή μίας κατοικίας με το δομικό σύστημα Plethro, εκτιμήθηκε πως η κατανάλωση ενέργειας σε Mj είναι κατά 84% μικρότερη και οι εκπομπές του CO2 σε Kg κατά 69% μικρότερες από το συμβατικό δομικό σύστημα. Ενώ για κάθε m2 κτηρίου εξοικονομούνται 5,3 tn νερού*.
* Τα παραπάνω αποτελέσματα προήλθαν από συνδυασμό δεδομένων από την βιβλιογραφική έρευνα, όπως (Berge 2009), (Morel, et al. 2000), (Woolley και Kimmins 2000), (Σαργέντης 2005) και (Τομπά 2005).
"Φυτώριο Ιδεών" - Επίτευξη του πρωτότυπου "Plethro"
Το πρωτότυπο Plethro αναπτύχτηκε στη σχολή Αρχιτεκτόνων μηχανικών του Πολυτεχνείου της Κρήτης στα πλαίσια του προγράμματος "Φυτώριο Ιδεών". Το πρόγραμμα αυτό, του Τομέα Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας του Πολυτεχνείου της Κρήτης, συγχρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείου Παιδείας και Θρησκευμάτων και την Ευρωπαϊκή Ένωση μέσω των ΕΣΠΑ 2007-2013.
Οι φοιτητές που ανέπτυξαν και ολοκλήρωσαν το νέο δομικό σύστημα είναι οι ακόλουθοι: Ανδρεσάκης Γεώργιος, φοιτητής της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Ασημάκης Νικόλαος, απόφοιτος της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Ιγγλεζάκης Ιωάννης Γεώργιος, απόφοιτος της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών
Οι καθηγητές του Πολυτεχνείου της Κρήτης που επέβλεψαν και συμβούλευσαν την συγκεκριμένη έρευνα είναι οι ακόλουθοι:, Ουγγρίνης Κωστής-Αλκέτας, επίκουρος καθ. της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Προβιδάκης Κωνσταντίνος, καθ. της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Ρήγος Ιάκωβος, επίκουρος καθ. της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Στειακάκης Εμμανουήλ, επίκουρος καθ. της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων
Βιβλιογραφία
Berge, Bjorn. The ecology of building materials. Translated by Chris Butters and Filip Henley, Architectural press, Italy, 2009.
Morel, J., A. Mesbah, M. Oggero, and P. Walker. Building houses with local materials:means to drastically reduce the environmental impact of construction. Pergamon, 2000.
Woolley, T, και S Kimmins. Green building handbook: a guide to building products and their impact on the environment, E& FN Spon, London, 2000.
Αδαμοπούλου, Ελένη. Επίδραση του συνδυασμού τιμών των κυριότερων παραμέτρων του κτιριακού κελύφους στις συνθήκες θερμικής άνεσης κατά τους χειμερινούς μήνες. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2013.
Γιαννακοπούλου, Τρισεύγενη. Εισαγωγή στις βιώσιμες κατασκευές. Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, n.d.
Σαργέντης, Φοίβος Γ. Δομικά υλικά και οικολογία. Αθήνα: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2005.
Τομπά, Χρ. Δομικά Υλικά Φιλικά προς το Περιβάλλον. Διπλωματική Εργασία, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα, 2005.
Διπλωματικές & Ερευνητικές Εργασίες - Το greekarchitects.gr, προτείνει μια θεματική ενότητα, στην οποία παρουσιάζονται πτυχιακές ή ερευνητικές εργασίες φοιτητών από σχολές πολυτεχνείων της Ελλάδας και του εξωτερικού. Οι ενδιαφερόμενοι /νες μπορούν να μας στείλουν την διπλωματική τους εργασία.
