Κωνσταντίνος Γεωργουλίδης, Βασίλης Γεωργουλίδης
Μαθητές 1ου Γυμνασίου του Κολλεγίου Ανατόλια
20167084@student.anatolia.edu.gr, 20187052@student.anatolia.edu.gr
Περίληψη
Στην εποχή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και της έλλειψης φυσικών πόρων, κρίνεται απαραίτητη η εφαρμογή νέων τεχνολογιών στην αρχιτεκτονική των κτιρίων. Εφαρμόζοντας την ήδη υπάρχουσα γνώση και έχοντας ως στόχο βιώσιμης ανάπτυξης τη φτηνή και καθαρή ενέργεια, δημιουργήσαμε ένα υπόσκαφο βιοκλιματικό σπίτι, το οποίο λειτουργεί μαζί με το φυσικό περιβάλλον κι όχι ενάντια σε αυτό. Τόσο το περιβαλλοντικό, όσο και το οικονομικό όφελος είναι απροσδόκητα μεγάλο με τη χρήση τοπικών και ανανεώσιμων υλικών, την εκμετάλλευση της γεωθερμίας, της ηλιακής ενέργειας και του φυσικού αερισμού. Επίσης, αξιοποιούμε το βρόχινο νερό, την κομποστοποίηση, τη συγκαλλιέργεια και τα οικόσιτα ζώα για την παραγωγή βιολογικών προϊόντων. Η ποιότητα ζωής σε ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι ανώτερη σε σχέση με ένα συμβατικό. Ευελπιστούμε ότι θα υιοθετηθεί από μια μεγάλη μερίδα περιβαλλοντικά ευαισθητοποιημένων ανθρώπων.
Λέξεις-Κλειδιά: Περιβάλλον, Βιώσιμη Ανάπτυξη, Βιοκλιματικό Σπίτι
Περιγραφή ομάδας, τρόπος συνεργασίας, ανάθεση ρόλων
Η ομάδα απαρτίζεται από τον Κωνσταντίνο Γεωργουλίδη και τον Βασίλη Γεωργουλίδη, οι οποίοι είναι μαθητές της Γ’ και Α’ Τάξης Γυμνασίου αντίστοιχα του Κολλεγίου Ανατόλια.
Το ενδιαφέρον μας για τις επιστήμες, αλλά και την τέχνη, είναι αμείωτο και διαφαίνεται μέσα από τη συμμετοχή μας σε προγράμματα CTY, σεμινάρια και διαγωνισμούς από πολύ μικρή ηλικία.
Το γεγονός ότι είμαστε αδέρφια ευνοεί τη συνεργασία, καθώς η μεταξύ μας επικοινωνία για την ανταλλαγή ιδεών και τη διευθέτηση πρακτικών ζητημάτων είναι άμεση και αδιάλειπτη.
Ο ρόλος και των δυο μας είναι πολυδιάστατος και ευέλικτος, ανάλογα με τις ανάγκες που προκύπτουν. Κινούμαστε ταυτόχρονα και παράλληλα στα παρακάτω επίπεδα: α) αναζήτηση πληροφοριών, β) συγκέντρωση υλικών, γ) κατασκευή μακέτας, δ) τρισδιάστατη αναπαράσταση της κατασκευής στον υπολογιστή και ε) προετοιμασία παρουσίασης στο μαθητικό συνέδριο ACSTAC.
Τα βήματα που ακολουθούμε είναι τα εξής:
1) πλοήγηση στο διαδίκτυο και άντληση πληροφοριών για τον βιοκλιματικό σχεδιασμό και τη βιοκλιματική αρχιτεκτονική (Κωνσταντίνος, Βασίλης)
2) σχεδίαση σκίτσου, προοπτικά σχέδια (Κωνσταντίνος)
3) αναζήτηση και συγκέντρωση υλικών: βάση/μακέτα, εργαλεία, υλικά κατασκευής (Κωνσταντίνος, Βασίλης)
4) τρισδιάστατη σχεδίαση του κτιρίου και του περιβάλλοντος χώρου για προβολή στον υπολογιστή (Βασίλης)
5) κατασκευή κτιρίου και περιβάλλοντος χώρου σε μακέτα (Κωνσταντίνος, Βασίλης)
6) οργάνωση και στήσιμο κατασκευής, υπολογιστή, πραγματικών αντικειμένων στον χώρο του συνεδρίου (Κωνσταντίνος, Βασίλης)
Εικόνα 1: Προσχέδιο βιοκλιματικού σπιτιού
Εικόνα 2: Τρισδιάστατη απεικόνιση
Πρόβλημα
Στη σύγχρονη εποχή το περιβάλλον υποβαθμίζεται και η εξάντληση των φυσικών πόρων παγκοσμίως είναι ραγδαία. Η ζήτηση για νερό, τρόφιμα, έδαφος και ενέργεια θα συνεχίσει να αυξάνεται με αμείωτους ρυθμούς. Σταδιακά, η κατάσταση θα επιδεινωθεί και, σε συνδυασμό με την κλιματική αλλαγή, θα καταστήσει τους φυσικούς πόρους δυσεύρετους και ακριβούς.
Οι αριθμοί μιλούν από μόνοι τους:
✓ 3 δισεκατομμύρια άνθρωποι στηρίζονται στα ορυκτά καύσιμα για τη θέρμανση και το μαγείρεμα
✓ 60% των εκπομπών του αερίου του θερμοκηπίου αντιπροσωπεύει η ενέργεια που συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή
Καθώς οι παγκόσμιες οικονομίες αναπτύσσονται ταχύτατα, η υπερεκμετάλλευση των φυσικών πόρων αναμένεται να κορυφωθεί, έχοντας ως «φυσικό» επακόλουθο την αύξηση της πίεσης στο περιβάλλον, αλλά και την πρόκληση τοπικών συγκρούσεων.
Είναι, λοιπόν, επιτακτική η ανάγκη υποστήριξης και εφαρμογής νέων τεχνολογιών, με κύρια επιδίωξη την εύρεση οικονομικά βιώσιμων λύσεων που έχουν ως βάση τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Όσον αφορά την κατασκευή των κτιρίων, έχουν γίνει βήματα ως προς τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ωστόσο για βέλτιστα αποτελέσματα είναι απαραίτητη η πλήρης εκμετάλλευσή τους. Απαιτούνται, με λίγα λόγια, αποδοτικότερες πρακτικές στον κατασκευαστικό τομέα για τη δημιουργία κτιρίων που εναρμονίζονται με το φυσικό περιβάλλον και βασίζονται στις αρχές της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής.
Περιγραφή ιδέας / λύσης
Στόχος μας είναι η κατασκευή μιας μακέτας/μικρογραφίας ενός βιοκλιματικού σπιτιού και του περιβάλλοντος χώρου με απλά υλικά. Το ζητούμενο είναι να αναδείξουμε πως η κατασκευή μας συμβάλλει στον 7ο Παγκόσμιο Στόχο Βιώσιμης Ανάπτυξης «Φτηνή και Καθαρή Ενέργεια».
Το σπίτι που κατασκευάζουμε είναι υπόσκαφο. Διατηρούμε τη φυσικότητα του τοπίου και μειώνουμε σχεδιαστικά τις ενεργειακές ανάγκες, καταναλώνοντας ενέργεια που δεν ξεπερνά τις 120 kwh/m² τον χρόνο. Στο βιοκλιματικό μας σπίτι χρησιμοποιούνται παθητικά συστήματα που αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια και τον φυσικό αερισμό: μεγάλα ανοίγματα και διάδρομοι, υπαίθρια και καλυμμένα με φεγγίτες αίθρια, καθώς και μεγάλα παράθυρα στον Νότο, παρέχουν φως, θέρμανση και αερισμό στο εσωτερικό του σπιτιού.
Ο προσανατολισμός του σπιτιού είναι σημαντικός. Στη νότια πλευρά, που δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, βρίσκονται τα δωμάτια που χρειάζονται φως, ενώ στη βόρεια είναι οι χώροι όπου το φως δεν είναι απαραίτητο, για παράδειγμα υπνοδωμάτια και αποθήκες.
Η σκίαση και η μόνωση του σπιτιού επιτυγχάνεται από τη φύτευση φυλλοβόλων δέντρων στον Νότο και αειθαλών στον Βορρά, αλλά και από την κάλυψη της οροφής με βλάστηση, όπως φυτά, χόρτα και μικρά δέντρα.
Οι γραμμές του υπόσκαφου είναι λιτές και «καθαρές», καθώς θέλουμε να περάσουμε το μήνυμα της οικολογικής συνείδησης και της φυσικής ομορφιάς.
Τα υλικά που θα χρησιμοποιήσουμε για την κατασκευή είναι «φυσικά» οικονομικά:
✓ ξύλο μπάλσα, οδοντογλυφίδες, ξύλα για σουβλάκια, φελλός (για αποτύπωση υφών φυσικού ξύλου)
✓ χαρτί (οντουλέ, γκοφρέ, κανσόν, αφρώδες, τσόχα), κουτιά
✓ ζελατίνες, πλαστικά κουτιά
✓ σπάγκος
✓ φελιζόλ, αφρολέξ
✓ αλουμίνιο, σύρμα, μαγνήτες
✓ πέτρες, χαλίκια, θάμνοι, δέντρα, καλάμια
✓ κόλλα (λευκή, υγρή, stick, άμεσης κόλλησης), τέμπερες
✓εργαλεία: ψαλίδι, κοπίδι, τσιμπίδα, πένσα
Εικόνα 3: Πρόσοψη βιοκλιματικού σπιτιού
Αντίκτυπος στην κοινότητα / σύνδεση επιστήμης με κοινωνική προσφορά
Η βασική ιδέα είναι να κατασκευάσουμε μία υπόσκαφη κατοικία σε επιλεγμένο οικόπεδο στη Θέρμη εκμεταλλευόμενοι τη γεωθερμία, την ηλιοφάνεια και το ήπιο κλίμα. Θεωρούμε ότι μια υπόσκαφη κατασκευή ανταποκρίνεται στις ανάγκες μιας κοινότητας που στηρίζεται στις αρχές της βιώσιμης ανάπτυξης και καινοτομίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι υπόσκαφα οικήματα δε συναντώνται στην ευρύτερη περιοχή.
Η κατασκευή ενός υπόσκαφου μπορεί να είναι λίγο πιο ακριβή από αυτήν ενός συμβατικού σπιτιού λόγω της αναγκαιότητας στεγάνωσης (προστασία από εισροή υδάτων, σταθεροποίηση εδάφους, διάβρωση). Ωστόσο, η εξοικονόμηση ενέργειας σε βάθος χρόνου και οι καλύτερες συνθήκες διαβίωσης αντισταθμίζουν το αρχικό κόστος, κάτι το οποίο πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη.
Τα πλεονεκτήματα είναι:
1) ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας από την εκμετάλλευση των σταθερών θερμοκρασιών εδάφους (12ο-14ο C) και αέρα (20ο C)
2) ανακύκλωση αέρα και απαλλαγή από υγρασία με τη δημιουργία περιμετρικών διαδρόμων και ανοιγμάτων
3) προστασία από θόρυβο, σκόνη, φωτιά, ακραία καιρικά φαινόμενα
4) μηδαμινή συντήρηση με την κατάλληλη επιλογή υλικών κατασκευής και μονώσεων
5) ευνοϊκές ρυθμίσεις και διπλασιασμός επιτρεπόμενης δόμησης
Η κατασκευή υπόσκαφων σπιτιών στην εποχή της ανεξέλεγκτης και άναρχης δόμησης μπορεί να προσφέρει λύσεις σε προβλήματα που αφορούν τον πραγματικό κόσμο και να γίνει ο συνδετικός κρίκος ανάμεσα στην επιστημονική γνώση, την πράσινη προσέγγιση και την κοινωνική υπευθυνότητα.
Εξέλιξη ιδέας
Η υπόσκαφη κατοικία είναι συνυφασμένη με την αρχή του ανθρώπινου πολιτισμού. Μπορεί να ενσωματωθεί στο τοπίο και να μειώσει το οπτικό και περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Η ποιότητα ζωής σε ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι ανώτερη σε σχέση με ένα συμβατικό που είναι εφοδιασμένο με συσκευές αερισμού, ψύξης και θέρμανσης. Η δική μας κατασκευή θα καταναλώνει ελάχιστη ενέργεια και θα βασίζεται στις αρχές της οικονομίας και της οικολογίας. Θα έχει ηλιακούς συλλέκτες, αίθρια, οροφή με φυτά, δέντρα και παγκάκια (στοιχεία ρεαλισμού).
Το βρόχινο νερό θα θερμαίνεται από τα φωτοβολταϊκά και με σωλήνες (καλαμάκια) θα διοχετεύεται σε μια δεξαμενή, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως πισίνα -θα προσθέσουμε πλακάκια (ψηφίδες) και νερό. Το νερό της δεξαμενής μπορεί να αξιοποιηθεί στο ντουζ, στο πλύσιμο των πιάτων και στο πότισμα των φυτών.
Σε κάδους κομποστοποίησης, τα οργανικά υπολείμματα της κουζίνας και τα φυτικά του κήπου θα μετατρέπονται σε λίπασμα που θα χρησιμοποιείται στον κήπο, αποφεύγοντας, έτσι, τη χρήση χημικών λιπασμάτων.
Η συγκαλλιέργεια ελαιόδεντρων με ποώδη φυτά, αρωματικά και βρώσιμα, για παράδειγμα ρεβίθια που παρέχουν στο έδαφος άζωτο, θα μειώσει το κόστος και τις ανάγκες σε λιπάσματα, θα προστατεύσει το έδαφος και το νερό από τη ρύπανση και θα παράγει υψηλής αξίας προϊόντα με σεβασμό στο περιβάλλον.
Η ιδέα ενός υπόσκαφου σπιτιού στην εποχή μας είναι νεωτεριστική και συγχρόνως υλοποιήσιμη. Μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη, τόσο σε τοπικό, όσο και παγκόσμιο επίπεδο.
Ευελπιστούμε ότι θα υιοθετηθεί από μια μεγάλη μερίδα περιβαλλοντικά ευαισθητοποιημένων πολιτών, οι οποίοι θα επιδείξουν κοινωνική υπευθυνότητα απέναντι στις σύγχρονες και μελλοντικές γενιές.
Εικόνα 4: Κομποστοποίηση, συγκαλλιέργεια
Εικόνα 5: Φυσικά υλικά
Ευχαριστίες
Ευχαριστούμε το Κολλέγιο Ανατόλια που μας έδωσε τη δυνατότητα να παρουσιάσουμε την εργασία-κατασκευή μας στο 11ο Μαθητικό Συνέδριο Επιστήμης & Τεχνολογίας ACSTAC. Η κατασκευή απέσπασε το βραβείο Βιώσιμης Αρχιτεκτονικής (Τίτλος: “Naturally Home”, Βραβείο: “Sustainable Architecture”).
Ιδιαίτερες ευχαριστίες στην καθηγήτρια Τεχνολογίας και μέντορά μας Λία Χατζηνάσιου για την αδιάλειπτη καθοδήγησή της καθ’ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της μελέτης και κατασκευής.
Αναφορές
“Βιοκλιματική Αρχιτεκτονική.” Ανακαίνιση Σπιτιού, Sotiris Efthymiou, 16 Oct. 2023. https://anakainisisspitiou.gr/architektoniki/vioklimatiki-architektoniki/
“Υπόσκαφα – ESHA.” ESHA, 21 May 2025. https://esha.gr/yposkafa/
Creative, and Ειδήσεις για την Οικονομία | newmoney. “H ιστορία πίσω από την εντυπωσιακή υπόσκαφη κατοικία της Αντιπάρου | Ειδήσεις για την Οικονομία | Newmoney.” Ειδήσεις για την Οικονομία | Newmoney, 4 Dec. 2022. https://shorturl.at/L7iDF
In Action for a better world. “ΦΘΗΝΗ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ – 17 ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΙ ΣΤΟΧΟΙ – in Action.” In Action, 22 July 2019. https://shorturl.at/TG5Rg
Monosystems. “Χαλαζιακό Δάπεδο | Υλικά και Εφαρμογή – MonoSystems.” MonoSystems, 28 June 2021. https://www.monosystems.gr/xalaziako-dapedo/
Olivenews, and olivenews. “Η συγκαλλιέργεια ελιάς με άγριο σπαράγγι: μια καλή γεωργική πρακτική για περισσότερο εισόδημα.” Olivenews.gr, 8 Aug. 2022. https://shorturl.at/MOett
ypaithros.gr. “Καλλιέργεια ελιάς: Μόνη ή με συγκαλλιέργεια”; Ypaithros.gr, 22 May 2018. https://www.ypaithros.gr/kalliergeia-elias-moni-h-sigkaliergia/
Παράρτημα
