161.15 Eφαρμογή βιομιμητικών αρχών σε αειφόρα οικιστικά σύνολα

Φοιτήτρια: Χίου Αργυρώ
Επιβλέποντες καθηγητές: Μανδαλάκη Μαρία, Βαζάκας Αλέξανδρος
Πολυτεχνείο Κρήτης, Τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών
Ημερομηνία παράδοσης: Οκτώβριος 2015

Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η προσπάθεια ενσωμάτωσης βιομιμητικών εφαρμογών και αρχών σε έναν οικισμό και η διερεύνηση της συμβολής τους στην επίτευξη ενός αειφόρου συνόλου.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΒΙΟΜΙΜΗΣΗ
Η βιομίμηση είναι μία μέθοδος αναγνώρισης των φυσικών μηχανισμών που μπορούν να έχουν ευεργετικά αποτελέσματα για τον άνθρωπο, μελέτης της λειτουργικής τους βάσης και δημιουργίας της ανάλογης τεχνολογικής εφαρμογής. Η πληροφορία αντλείται από τρία επίπεδα: τη λειτουργική δομή ενός οργανισμού, τις συμπεριφορές του και τα οικοσυστήματα ως σύνολο. Απέχει από τον βιομορφισμό και την βιοχρήση αν και πολλές φορές συνυπάρχει με αυτά καθώς δρουν επικουρικά στη συγκρότηση ενός πιο ολοκληρωμένου αποτελέσματος.

ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΠΕΜΒΑΣΗΣ
Ο οικισμός που μελετήθηκε βρίσκεται στο βόρειο τμήμα του νομού Ηρακλείου. Η επιλογή έγινε βάσει χαρακτηριστικών όπως η εγγύτητα στη θάλασσα και το ανάγλυφο καθώς είναι παράγοντες που ευνοούν τη χρήση συγκεκριμένων βιομιμητικών τεχνολογιών. Επιπλέον αποτελεί έναν οικοδομικό συνεταιρισμό γεγονός που προϋποθέτει την ύπαρξη καταστατικού και γενικών κανόνων λειτουργίας συνοδευόμενων από ένα αίσθημα κοινότητας και συλλογικότητας. Τα στοιχεία αυτά είναι ιδιαίτερης σημασίας για την εύρυθμη λειτουργία ενός τέτοιου εγχειρήματος.

ΒΙΟΜΙΜΗΤΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ
Στόχος της μελέτης είναι να επιτευχθεί ένα κατά το δυνατόν αυτάρκες οικιστικό σύνολο σε επίπεδο παραγωγής τροφής, ενέργειας και επεξεργασίας των λυμάτων του. Για το λόγο αυτό η γενικότερη οργάνωση γίνεται σύμφωνα με τις αρχές της περμακουλτούρας (permaculture), ένα σύστημα γεωργίας που δεν καταπονεί το έδαφος ενώ διαχωρίζει το χώρο σε ζώνες ανάλογα με τις ανάγκες επισκεψιμότητας της κάθε καλλιέργειας. Συγχρόνως, βασικό στοιχείο του οικισμού αποτελεί η ενσωμάτωση σε διάφορα μεγέθη μιας μορφής του seawater greenhouse , ένα θερμοκήπιο με σύστημα αφαλάτωσης εμπνευσμένο από το ναμιμπιανό σκαθάρι (στην παρούσα εργασία σε συνδυασμό με υδροπονικά συστήματα). Στο κομμάτι της διαχείρισης λυμάτων χρησιμοποιείται η τεχνολογία των living ή eco - machines, ένα σύστημα που χρησιμοποιεί ποικιλία φυτών και μικροοργανισμών για τον καθαρισμό των υγρών αποβλήτων με τρόπο παρόμοιο με αυτόν που συμβαίνει στη φύση. Τέλος οι ενεργειακές ανάγκες καλύπτονται με τη χρήση ΑΠΕ και κυρίως φωτοβολταϊκών πανέλων για την αυτονόμηση των κατοικιών. Το σημαντικότερο κομμάτι αποτελεί η συγκέντρωση και οργάνωση των παραπάνω εφαρμογών με τρόπο που να δημιουργείται ένας κλειστός συνεργατικός κύκλος όπου τίποτα δεν είναι περιττό - μια λογική κατεξοχήν οικοσυστημική.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΧΩΡΟΥ
Το ανάγλυφο της περιοχής υπαγορεύει τη δημιουργία ενός πολεοδομικού κέντρου και κεντρικού πρασίνου στο μέσο της έκτασης, ενώ γύρω από αυτό το φυσικό «αυλάκι» διαμορφώνονται οι γειτονιές του οικισμού. Το κεντρικό κτίσμα του θερμοκηπίου είναι κυκλικό, σχηματισμός που ευνοεί τη λειτουργία του, υποδηλώνει ένα συμβολικό πόλο ενώ συνάδει με την γενικότερη οργανική διάρθρωση. Σε αυτό, εκτός της κεντρικής θερμοκηπιακής μονάδας, βρίσκονται οι απαραίτητες χρήσεις του πολεοδομικού κέντρου όπως η διοίκηση, ένας εκπαιδευτικός χώρος νηπιαγωγείου, ψυχαγωγικές λειτουργίες (αίθουσα πολ/πλων χρήσεων, χώροι εστίασης) και αγορά τροφίμων. Το οδικό δίκτυο χρησιμοποιεί κυκλικές πορείες για ηπιότερη κυκλοφορία και διαμορφώνει  7 γειτονιές καθεμία από τις οποίες διαθέτει μικρή θερμοκηπιακή μονάδα και ακάλυπτο χώρο πρασίνου. Το εκτεταμένο δίκτυο πεζοδρόμων ενώνει τα τμήματα αυτά με το κεντρικό πράσινο και τις λειτουργίες που αυτό ενσωματώνει (πολυχώρος, γήπεδα, καλλιέργειες). Ο πληθυσμός εκτιμάται στους 800 κατοίκους. Η μελέτη αυτονομίας που ακολουθεί είναι αυτή που καθορίζει τα μεγέθη των εγκαταστάσεων.

(Κάντε κλικ για μεγέθυνση)

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Οι θερμοκηπιακές μονάδες λειτουργικά βασίζονται στην λογική του seawater greenhouse όπως αυτό εφευρέθηκε από τον Charlie Paton προσαρμοσμένο προσεγγιστικά στο συγκεκριμένο κτιριακό σχηματισμό. Η τεχνολογία αυτή μιμείται τον τρόπο με τον οποίο το ναμιμπιανό σκαθάρι με τη βοήθεια της εξάτμισης και της συμπύκνωσης συλλέγει πάνω στην ειδικά διαμορφωμένη ράχη του, το νερό της ατμόσφαιρας.  Το θαλασσινό νερό και η ηλιακή ενέργεια είναι βασικοί παράγοντες αυτής της διαδικασίας. Στο δομικό κομμάτι, έχουμε μία κατασκευή αποτελούμενη από ένα μεταλλικό χωροδικτύωμα εξαγώνων επενδεδυμένο από «μαξιλάρια» αέρα ETFE - ένα πολυμερές εξαιρετικά ελαφρύ, ιδιαίτερα ανθεκτικό και πλήρως ανακυκλώσιμο.

ΚΑΤΟΙΚΙΑ
Για την αποτελεσματική εφαρμογή των παραπάνω τεχνολογιών δημιουργήθηκε μία προκατασκευασμένη μονάδα ως βάση ανάπτυξης της κάθε κατοικίας, η οποία συγκεντρώνει όλα τα απαραίτητα για τη λειτουργία του οικισμού στοιχεία. Βασικό κομμάτι της είναι η εξοικονόμηση ενέργειας μέσω παθητικών συστημάτων ηλιασμού και αερισμού.

ΣΕΝΑΡΙΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΙΚΙΣΜΟΥ
Συνέλευση και Διοικητικό Συμβούλιο του οικοδομικού συνεταιρισμού είναι αυτά που λαμβάνουν τις αποφάσεις για την συντήρηση και ανάπτυξη των οικιστικών εγκαταστάσεων. Ανα 6μηνο (ή 3μηνο) 1 με 2 μέλη γειτονιάς αναλαμβάνουν κάθε ελεύθερο χώρο (καλλιέργεια, θερμοκήπιο) της περιοχής τους υπό την ευθύνη τους. Στο τέλος του 6μήνου η συνέλευση της γειτονιάς αξιολογεί το αποτέλεσμα πριν την παράδοση στους επόμενους υπεύθυνους. Όσα μέλη δεν ασχολούνται την τρέχουσα περίοδο με τις ανάγκες της γειτονιάς τους είναι επιφορτισμένα με το δημόσιο πράσινο και τις καλλιέργειες. Στην αρχή του 6μηνου δίνεται μία μελετημένη επιχορήγηση, η οποία προκύπτει από τις εισφορές του συνεταιρισμού, και στο τέλος ζητείται αναλυτική κατάσταση των εξόδων έτσι ώστε να δικαιολογηθούν τυχόν παραπάνω έξοδα, ή να επιστραφεί τυχόν πλεόνασμα. Η σοδιά χωρίζεται και διανέμεται στον χώρο της αγοράς δωρεάν σύμφωνα με ένα μέγιστο που έχει τεθεί σε σχέση με τις ανάγκες ενός νοικοκυριού. Οποιοδήποτε πλεόνασμα πωλείται στον ίδιο χώρο και τα έσοδα ενισχύουν τον συνεταιρισμό. Όπου χρειάζεται προσωπικό με κάποιου είδους κατάρτιση, γίνεται πρόσληψη μετά από συνέλευση. Εάν κάποιο μέλος δεν μπορεί δικαιολογημένα να συμμετέχει σε κάποιου είδους εργασία αυτή είτε αντικαθίσταται με κάποια άλλη κοντά στις δυνατότητες του μέλους, είτε το ίδιο φροντίζει με την πρόσληψη προσωπικού ή οικονομική ενίσχυση να καλύψει το κενό που αφήνει.(χρήσιμες πρακτικές: εθελοντισμός - πόντοι εργασίας)

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ
Αν και η συγκεκριμένη διπλωματική επικεντρώθηκε στις τεχνικές ανάγκες του οικισμού, ωστόσο σημαντικό κομμάτι της λειτουργίας του αποτελεί το κοινωνικό/ανθρώπινο στοιχείο. Είναι ένας οικισμός κατα ένα μεγάλο ποσοστό αυτοδιαχειριζόμενος, με έντονο το αίσθημα της συλλογικής εργασίας, που διαμορφώνεται από τους κατοίκους του. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ίσως το σημαντικότερο για την επιβίωση και την ανάπτυξη τέτοιων εγχειρημάτων καθώς επιτρέπει την οικειοποίηση του χώρου και την διαρκή προσαρμογή του στις μεταβαλλόμενες ανάγκες.