ktirio.gr

Βιοκλιματικός σχεδιασμός κελύφους σε πανεπιστήμιο στη Σκωτία

Η πανεπιστημιούπολη στην πόλη Ayr της Σκωτίας στεγάζεται σε ένα από τα πιο σύγχρονα και βιώσιμα εκπαιδευτικά κτίρια της Μεγάλης Βρετανίας και διακρίνεται για την εφαρμογή πρακτικών σχεδιασμού, κατασκευής και διαχείρισης, φιλικών προς το περιβάλλον. Το κτίριο έχει αξιολογηθεί με "Άριστα", στην κλίμακα αειφορίας κατά BREEAM, για την ενεργειακή και περιβαλλοντική του στρατηγική στη φάση του σχεδιασμού και της επιλογής των υλικών.

Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός του κτιρίου από τους RMJM εμπνεύστηκε από το δασώδη χαρακτήρα της τοποθεσίας και ακολούθησε δύο βασικές παραμέτρους, την προστασία του περιβάλλοντος και τη μέγιστη δυνατή ενοποίηση των εσωτερικών χώρων με το τοπίο. Οι εκπαιδευτικές εγκαταστάσεις και οι συναφείς χρήσεις, που φιλοξενούν περισσότερους από 3.000 φοιτητές και προσωπικό, οργανώνονται σε ενιαίο κτιριακό όγκο, ώστε να περιοριστεί η επίδραση στο προϋπάρχον δάσος και να εξασφαλιστεί η μέγιστη δυνατή απόδοση στη διαχείριση και λειτουργία του πανεπιστημίου. Το κτίριο οργανώνεται σε τέσσερα επίπεδα: το υπόγειο περιλαμβάνει αίθουσες παραστάσεων, διαλέξεων, μουσικής και το γυμναστήριο, στο ισόγειο κυριαρχούν οι χώροι συνάθροισης και αναψυχής των φοιτητών και στους δύο ορόφους συγκεντρώνονται τα γραφεία και οι αίθουσες διδασκαλίας.

Βιοκλιματικά χαρακτηριστικά του κελύφους
Ο σχεδιασμός του κελύφους του τριώροφου κτιριακού όγκου του πανεπιστημίου, καθώς και η επιλογή των υλικών κατασκευής και επένδυσης των όψεων εξυπηρετούν στρατηγικές ενεργειακού σχεδιασμού, όπως η παθητική ηλιακή θέρμανση και ο παθητικός δροσισμός, καθώς και ο φυσικός φωτισμός και αερισμός.

Το κτίριο είναι ορθογώνιο και χωροθετείται κατά τον άξονα ανατολή - δύση. Οι εγκαταστάσεις του οργανώνονται γύρω από δύο εσωτερικές αυλές και ένα κεντρικό στεγασμένο αίθριο, διάταξη που ευνοεί την αλληλεπίδραση εσωτερικών χώρων και περιβάλλοντος. Το ισόγειο του κτιρίου βρίσκεται σε ελαφριά υποχώρηση σε σχέση με τους υπερκείμενους ορόφους, γεγονός που παρέχει προστασία από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία στους ενιαίους χώρους κοινωνικών δραστηριοτήτων.

Οι όψεις του ισογείου διαμορφώνονται με εναλλαγή διάφανων και συμπαγών στοιχείων, παρέχοντας όπου χρειάζεται προστασία της ιδιωτικότητας, εξασφαλίζοντας όμως ικανοποιητικά επίπεδα φυσικού φωτισμού. Οι επιμήκεις όψεις στο βορρά και στο νότο χαρακτηρίζονται από μεγάλο βαθμό διαφάνειας στους ορόφους, παρέχοντας ανεμπόδιστη θέα προς τον περιβάλλοντα χώρο και τη μέγιστη δυνατή εκμετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας για τη θέρμανση των εσωτερικών χώρων κατά τους χειμερινούς μήνες. Αντίθετα η ανατολική και η δυτική όψη διαθέτουν περιορισμένα ανοίγματα, προστατεύοντας το κέλυφος από τα υψηλά ηλιακά κέρδη κατά τους θερινούς μήνες. Για την προστασία από τα ανεπιθύμητα ηλιακά κέρδη και τον περιορισμό των ψυκτικών φορτίων για τον κλιματισμό των εσωτερικών χώρων κατά τους θερινούς μήνες η νότια όψη φέρει εξωτερικό σύστημα ηλιοπροστασίας. Αποτελείται από δευτερεύον χαλύβδινο πλαίσιο, σε μικρή απόσταση από την όψη, επάνω στο οποίο στερεώνονται σταθερές ξύλινες περσίδες υπό κατάλληλη κλίση.

Οι όψεις του κελύφους προς τις αυλές και το αίθριο διαμορφώνονται κατά αναλογία με τις εξωτερικές όψεις και τον προσανατολισμό. Το κεντρικό αίθριο διατρέχει όλους τους ορόφους και λειτουργεί ως ηλιακή καμινάδα, όπου συγκεντρώνεται ο θερμός αέρας των παρακείμενων εσωτερικών χώρων και εκτονώνεται μέσω της οροφής. Το γεγονός αυτό συντελεί στο φυσικό αερισμό του κτιρίου, στη βελτίωση της ποιότητας του εσωτερικού αέρα και στον περιορισμό των απαιτήσεων σε μηχανικό αερισμό και κλιματισμό.

Οι διάφανες επιφάνειες του κελύφους κατασκευάστηκαν από υαλοπετάσματα με πλαίσια αλουμινίου και μη ανοιγόμενους διπλούς ενεργειακούς υαλοπίνακες χαμηλής εκπεμψιμότητας (low-e). Στις υπόλοιπες εφαρμόστηκε σύστημα αεριζόμενης πρόσοψης, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τη θερμομονωτική ικανότητα του κελύφους, μειώνοντας τις θερμικές απώλειες κατά τους χειμερινούς μήνες και το ψυκτικό φορτίο κατά τους θερινούς. Η εξωτερική επένδυση των όψεων ποικίλλει, υπογραμμίζοντας τις διαφορετικές λειτουργικές ενότητες των εσωτερικών χώρων. Οι όροφοι φέρουν επένδυση από μαύρα πετάσματα αλουμινίου διαστάσεων 1200 x 600 (mm), ενώ το ισόγειο διαφοροποιείται λόγω επένδυσης εμφανούς πλινθοδομής. Στα αίθρια ξεχωρίζει η εξωτερική επένδυση από ξύλινα πετάσματα στην ενότητα της βιβλιοθήκης και η επένδυση από χαλκό στην κεντρική αίθουσα διαλέξεων.

Φυσικός φωτισμός και αερισμός
Ο σχεδιασμός του κελύφους σε συνδυασμό με την ύπαρξη των αυλών και του αιθρίου με τη γυάλινη οροφή εξασφαλίζουν το φυσικό φωτισμό και αερισμό όλων των εσωτερικών χώρων. Σ’ αυτό συντελεί και η διαμόρφωση των εσωτερικών χώρων με τρόπο που το βάθος και η αναλογία των διαστάσεων κάθε αίθουσας να εξασφαλίζει φυσικό φωτισμό σε ολόκληρη την επιφάνειά τους, μειώνοντας σημαντικά τις ανάγκες σε τεχνητό φωτισμό. Επιπρόσθετα, οι περσίδες της νότιας όψης προστατεύουν από φαινόμενα θάμβωσης, διασφαλίζοντας την οπτική άνεση των χρηστών.

Βιώσιμη λειτουργία και διαχείριση
Το κτίριο διαθέτει υπερυψωμένο δάπεδο, το οποίο διατρέχουν τα συστήματα θέρμανσης, κλιματισμού και αερισμού. Ο αερισμός των εσωτερικών χώρων γίνεται με συνδυασμό φυσικού και μηχανικού αερισμού, ανάλογα με τις λειτουργικές απαιτήσεις κάθε χώρου και με γνώμονα τον περιορισμό του ψυκτικού φορτίου.

Ο βιώσιμος χαρακτήρας της κατασκευής εκτός από τα βιοκλιματικά χαρακτηριστικά του κελύφους ενισχύεται από κατάλληλες τακτικές διαχείρισης και λειτουργίας, που στόχο έχουν να μειώσουν το ενεργειακό αποτύπωμα του πανεπιστημίου. Ήδη από τη φάση της κατασκευής η αποδοτική διαχείριση του εργοταξίου οδήγησε στην ανακύκλωση και επανάχρηση του 90% των οικοδομικών απορριμμάτων. Επιπλέον για την παραγωγή ζεστού νερού προτιμήθηκε η χρήση βιοκαυσίμου, συγκεκριμένα κραμβέλαιου, ενός ελαίου που είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον από τα ευρέως χρησιμοποιούμενα καύσιμα και δεν εκλύει διοξείδιο του άνθρακα κατά την καύση του. Στο πλαίσιο της προσπάθειας μείωσης των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα που σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με τη λειτουργία του κτιρίου, ενθαρρύνεται η χρήση ποδηλάτου μέσω κατάλληλων υποδομών και η τακτική εξυπηρέτηση του πανεπιστημίου από τη δημόσια συγκοινωνία για τις μετακινήσεις από και προς το κτίριο. 

Στοιχεία έργου:

Αρχιτεκτονική μελέτη: RMJM
Στατική μελέτη: Woolgar Hunter & WH Fairhurst
Η/Μ μελέτη: ACTS Partnership
Αρχιτεκτονική τοπίου: Strata
Διαχείριση έργου: Gardiner & Theobald
Εργολάβος: Bovis Lend Lease
Τοποθεσία: Ayr, Σκωτία, Ηνωμένο Βασίλειο
Εργοδότης: University of the West Scotland
Δομημένη επιφάνεια: 17.835 m2
Χρόνος κατασκευής: 2009 - 2011
Κόστος κατασκευής: 81 εκατομμύρια λίρες
Παρουσίαση: RMJM ARCHITECTS & MASTERPLANNERS
Επιμέλεια: Αγγελική Παϊπάη, διπλ. αρχιτέκτων μηχ Α.Π.Θ., MSc