ktirio.gr

Κατοικία ΜΕ "Leed Platinum" στις Η.Π.Α., Robert M. Cain

Η κατοικία βρίσκεται στην πόλη Decatur της πολιτείας Georgia των Η.Π.Α., σε μια ήσυχη γειτονιά με μονοκατοικίες, σε σχετικά κοντινή απόσταση από το κέντρο και ανήκει σε ένα ζευγάρι συνταξιούχων με έντονη οικολογική συνείδηση. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός οδήγησε σε μια αμιγώς βιοκλιματική κατοικία, από τις πρώτες που αναδείχθηκαν στην ανώτερη κλίμακα "LEED Platinum" της διεθνώς αναγνωρισμένης μεθόδου περιβαλλοντικής αξιοποίησης κτιρίων LEED. Η αποτελεσματικότητα των ενεργειακών στρατηγικών που εφαρμόστηκαν στο κτίριο επιβεβαιώθηκε από τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του, κατά τη διάρκεια του οποίου σημειώθηκε εξοικονόμηση ενέργειας 85% σε σύγκριση με τις αντίστοιχες προδιαγραφές των κανονισμών ενεργειακής απόδοσης.
Το κτίριο βρίσκεται σε ένα οικόπεδο 1.350 m². Λόγω ειδικών πολεοδομικών περιορισμών, όπως της πρόβλεψης μεγάλων ελεύθερων ζωνών για προστασία από πλημμύρες και υπερχείλιση του παρακείμενου ρέματος και της διέλευσης υπόγειου αγωγού αποχέτευσης, η δόμηση περιορίζεται στο βόρειο και υψηλότερο τμήμα, σε μια επιφάνεια μόλις 350 m². Η κατοικία έχει διάταξη σχήματος Γ, με το δυτικό σκέλος να αναπτύσσεται σε δύο ορόφους και το ανατολικό να είναι ισόγειο. Στο διώροφο σκέλος, το ισόγειο διαμορφώνεται ως ενιαίος χώρος με κουζίνα, τραπεζαρία και καθιστικό και στον όροφο τοποθετούνται δύο ξενώνες και ένα γραφείο. Ο μονώροφος ανατολικός όγκος φιλοξενεί το υπνοδωμάτιο των ιδιοκτητών και τους βοηθητικούς χώρους. Οι δύο όγκοι συνδέονται εσωτερικά με διάδρομο και εξωτερικά μέσω κοινής βεράντας νότιου προσανατολισμού. Στη νοτιοδυτική γωνία του καθιστικού χωροθετείται κλειστός εξώστης.
Οι δύο κυρίαρχες συνιστώσες του βιοκλιματικού σχεδιασμού της κατοικίας RainShine, όπως αποδεικνύει και το όνομά της, είναι η διαχείριση του νερού της βροχής (Rain) και η εκμετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας (Shine). Το πιο χαρακτηριστικό στοιχείο του κελύφους είναι η στέγη σχήματος V του διώροφου όγκου, μια δίριχτη στέγη με αντεστραμμένη κλίση, με τη χαμηλότερη στάθμη να βρίσκεται στην ακμή της ένωσης των δύο στεγών (butterfly roof). Αυτός ο σχεδιασμός εξυπηρετεί την ταχύτερη συλλογή των βρόχινων υδάτων, με το μικρότερο δυνατό δίκτυο υδρορροών και κατά συνέπεια περιορισμένες ανάγκες συντήρησης. Το νερό διοχετεύεται στο υπόγειο της κατοικίας, όπου αποθηκεύεται σε πέντε δεξαμενές συνολικής χωρητικότητας 10,5 τόνων και επαναχρησιμοποιείται στα δοχεία έκπλυσης των λουτρών και στην άρδευση των φυτών.
Η ανατολική, δυτική και νότια όψη χαρακτηρίζονται από μεγάλα ανοίγματα και εκτεταμένα υαλοστάσια, ενώ η βορεινή είναι πιο συμπαγής, με μικρά ανοίγματα, ώστε να επιτυγχάνεται ο διαμπερής αερισμός. Οι προεξοχές της στέγης και του κελύφους εμποδίζουν την άμεση ηλιακή ακτινοβολία κατά τους θερινούς μήνες, όμως επιτρέπουν τα ηλιακά κέρδη τον υπόλοιπο χρόνο. Αντίστοιχη λειτουργία επιτελούν τα εσωτερικά ρολά σκίασης σε όλα τα ανοίγματα και οι περσίδες, που είναι αναρτημένες επάνω από τη νότια βεράντα.
Ο αποδοτικός αερισμός του κτιρίου εξασφαλίζεται λόγω των ακόλουθων σχεδιαστικών αποφάσεων: ανοίγματα σε όλες τις όψεις για διαμπερή αερισμό, ενιαίος χώρος ισογείου, καθιστικό που καταλαμβάνει ύψος δύο ορόφων, εσωτερικές διαμορφώσεις που ενισχύουν την κυκλοφορία αέρα, προστατευμένος εξώστης για δροσισμό του εισερχόμενου αέρα και ανοιγόμενοι υαλοπίνακες χαμηλά και κάτω από την οροφή για την εκτόνωση του θερμού αέρα. Η διαφάνεια του κελύφους επιτρέπει το φυσικό φωτισμό των εσωτερικών χώρων, ο οποίος ενισχύεται από τα ηλιακά ράφια που είναι τοποθετημένα στη βάση της στέγης.
Ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε στην επιλογή των υλικών, ώστε να είναι φιλικά προς το περιβάλλον ως προς τον τρόπο παρασκευής τους και τη σύστασή τους και να είναι ανθεκτικά χωρίς μεγάλες απαιτήσεις συντήρησης. Συγκεκριμένα, για το φέροντα οργανισμό χρησιμοποιήθηκε τοπικό σκυρόδεμα με περιεκτικότητα 30% σε ιπτάμενη τέφρα, η οροφή στηρίζεται κατά το 93% σε σκελετό από ανακυκλωμένα χάλυβα και χρησιμοποιήθηκαν ανακυκλωμένα υλικά σε εφαρμογές όπως γυψοσανίδες, ξύλινα δάπεδα, πλακίδια, υλικά επίπλωσης, διαμορφώσεις περιβάλλοντος χώρου. Όλα τα υλικά, βαφές και επιστρώσεις έχουν μηδενική ή χαμηλή περιεκτικότητα σε πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) και άλλες χημικές ενώσεις  που επιβαρύνουν το περιβάλλον και την ποιότητα του εσωτερικού αέρα.
Παράλληλα με τον παθητικό σχεδιασμό του κελύφους και των εσωτερικών χώρων, η κατοικία RainShine είναι εξοπλισμένη με ενεργητικά συστήματα που συντελούν στην περαιτέρω βελτίωση της ενεργειακής της απόδοσης και των συνθηκών θερμικής άνεσης. Η μορφολογία της στέγης αυξάνει την επιφάνεια με νότιο προσανατολισμό, ευνοώντας την τοποθέτηση φωτοβολταϊκών πετασμάτων συνολικής ισχύος 3,1 kW. Το κτίριο διαθέτει σύστημα γεωθερμίας για την ενίσχυση της θέρμανσης κατά τους χειμερινούς μήνες και του δροσισμού κατά τους θερινούς. Η γεωθερμική αντλία έχει ενσωματωμένη μονάδα θερμαντήρα για ζεστό νερό υψηλότερης θερμοκρασίας. Επιπλέον, για την αύξηση της κυκλοφορίας του αέρα και την ενίσχυση του φυσικού διαμπερούς αερισμού έχουν τοποθετηθεί ανεμιστήρες οροφής σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους. Τέλος, όλα τα φωτιστικά σώματα χρησιμοποιούν φωτοδιόδους (LED) ή εξοπλισμό χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης, επιτυγχάνοντας μείωση έως 80% της προβλεπόμενης ενέργειας για τεχνητό φωτισμό.
Τα δέντρα και τα φυτά που προϋπήρχαν διασώθηκαν και συμπληρώθηκαν από νέα φύτευση με τοπικά είδη, ανθεκτικά σε συνθήκες ξηρασίας. Αποφεύχθηκε η χρήση χλοοτάπητα και προστέθηκαν φυλλοβόλα δέντρα σε κατάλληλα σημεία, ώστε να προσφέρουν σκιά το καλοκαίρι, χωρίς να εμποδίζουν την ηλιακή ακτινοβολία το χειμώνα. Τέλος, διαμορφώθηκαν κήποι βροχής για τη συλλογή του πλεονάζοντος νερού και τη σταδιακή απορρόφησή του από το έδαφος.

 ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ & ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ
• Προσανατολισμός μεγάλων ανοιγμάτων προς νότο, ανατολή και δύση.
• Η μορφολογία της στέγης αυξάνει τις επιφάνειες με νότιο προσανατολισμό.
• Σκίαση κελύφους με προεξοχές, περσίδες και ημιδιάφανα εσωτερικά ρολά.
• Ανοιγόμενοι φεγγίτες στην οροφή για φυσικό αερισμό.
• Ηλιακά ράφια για διάχυτο φυσικό φωτισμό.
• Υλικά τοπικά, ανακυκλωμένα, με χαμηλή περιεκτικότητα σε επιβλαβείς χημικές ενώσεις.
• Διαμόρφωση περιβάλλοντος χώρου με τοπικά φυτά ανθεκτικά στην ξηρασία και φυλλοβόλα δέντρα για ηλιοπροστασία.
• Κήποι βροχής για την αποθήκευση του πλεονάζοντος νερού.
• Συλλογή βρόχινων υδάτων μέσω της οροφής, συγκέντρωση σε υπόγειες δεξαμενές και επανάχρηση σε μπάνια και άρδευση. 

ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
• Φωτοβολταϊκά οροφής συνολικής ισχύος 3,1 kW.
• Γεωθερμική αντλία για θέρμανση και ψύξη.
• Θερμαντήρας γεωθερμίας για ζεστό νερό χρήσης.
• Ανεμιστήρες οροφής.
• Φωτιστικά σώματα φωτοδιόδων (LED).

Στοιχεία του έργου:
Αρχιτεκτονική μελέτη: Robert M. Cain
Στατική μελέτη: Alexander Engineering, Jack L. Bell
Σύμβουλοι ενεργειακού σχεδιασμού: Southface Institute
ΜελέτηΗ/Μ εγκαταστάσεων: Don Easson
Αρχιτεκτονική τοπίου: L. F. Saussy Landscape Architects
Κατασκευή: Pinnacle Custom Builders, Inc.
Τοποθεσία: Decatur, Georgia, Η.Π.Α.
Εμβαδό οικοπέδου: 1.350 m²
Εμβαδο κτιρίου: 260 m²
Χρόνος κατασκευής: 2010
Φωτογραφίες: Courtesy of Robert M. Cain