Τι είναι η αρχιτεκτονική Net-Zero; Όροι και στρατηγικές σχεδιασμού

Share on:

Όσο επαναστατικός κι αν φαίνεται σήμερα ο κατασκευαστικός τομέας, σήμερα ευθύνεται για σχεδόν το 40% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, το 11% των οποίων είναι αποτέλεσμα της κατασκευής δομικών υλικών όπως ο χάλυβας, το τσιμέντο και το γυαλί. Μερικά χρόνια αργότερα, μετά από μια παγκόσμια πανδημία που άλλαξε τη ζωή και αδιαμφισβήτητες αποδείξεις της κλιματικής αλλαγής, οι εκπομπές CO2 εξακολουθούν να αυξάνονται, φθάνοντας σε ιστορικό μέγιστο το 2020, σύμφωνα με την Παγκόσμια Έκθεση για την Κατάσταση των Κτιρίων και των Κατασκευών για το 2020. Παρόλο που έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος μέσω τεχνολογικών εξελίξεων, στρατηγικών και εννοιών σχεδιασμού και διαδικασιών κατασκευής, υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για να μειωθούν οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στο ελάχιστο ή σχεδόν στο μηδέν κατά την ανάπτυξη των δομημένων περιβαλλόντων.

Ανταποκρινόμενες στα ανησυχητικά στατιστικά στοιχεία, οι κυβερνήσεις έχουν θέσει σε εφαρμογή διάφορα σχέδια δράσης για τον περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και τη διασφάλιση ενός βιώσιμου περιβάλλοντος. Τον Ιούλιο του 2021, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ενέκρινε δέσμη προτάσεων για τη μείωση των καθαρών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου κατά τουλάχιστον 55% έως το 2030. Νωρίτερα φέτος, η Επιτροπή εγκαινίασε τη δεύτερη έκδοση του προγράμματος New European Bauhaus, μιας πρωτοβουλίας που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέψει το δομημένο περιβάλλον σε ένα πιο βιώσιμο και κοινωνικά πολύτιμο περιβάλλον.

Καθώς ο κόσμος ξεκινάει μια αποστολή προς ένα net-zero περιβάλλον, παραθέτουμε ορισμένους όρους που περιλαμβάνουν την αρχιτεκτονική net-zero.

Αρχιτεκτονική Net-Zero

Εξ ορισμού, το “net-zero”, γνωστό και ως ουδετερότητα του άνθρακα, είναι η πράξη της άρνησης ή της ακύρωσης της ποσότητας των αερίων του θερμοκηπίου που παράγονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, με τη μείωση των υφιστάμενων εκπομπών και την εφαρμογή μεθόδων απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Παρόλο που τα κτίρια net-zero αντιπροσωπεύουν ένα κομμάτι των νέων κατασκευαστικών έργων, η τεχνολογία, τα εργαλεία και οι γνώσεις που έχουν αποκτήσει οι αρχιτέκτονες τα τελευταία χρόνια έχουν καταστήσει το σχεδιασμό ενός κτιρίου net-zero το νέο κανόνα. Για να σχεδιάσετε κτίρια net-zero, παραθέσαμε 7 πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη για να συμβάλλετε σε αυτόν τον παγκόσμιο στόχο. Ο κατάλογος περιλαμβάνει τη χρήση της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής και των παθητικών εννοιών, την παροχή ανανεώσιμης ενέργειας στο χώρο, όποτε είναι δυνατόν, τη χρήση της ενεργειακής απόδοσης των συσκευών και του φωτισμού και τη συνεκτίμηση του ενσωματωμένου άνθρακα. Πέρα από την αρχιτεκτονική, οι πολεοδόμοι προσπαθούν επίσης να βρουν στρατηγικές για τη δημιουργία κοινοτήτων φιλικών προς το περιβάλλον. Το 2018, το Architecture for Humans πρότεινε τη γειτονιά μηδενικών εκπομπών, μια ιδέα οικολογικού χωριού στην πόλη Πρίστινα, Κόσοβο η οποία εξασφαλίζει τη βέλτιστη βιωσιμότητα για ολόκληρη την κοινότητα μέσω κτιρίων “μηδενικών εκπομπών”, παθητικών στρατηγικών σχεδιασμού, ενεργών ηλιακών συστημάτων και ενεργειακά αποδοτικών συσκευών.

Ενέργεια Net-Zero

Ενέργεια Net-Zero είναι όταν το κτίριο είναι σε θέση να αντισταθμίσει ή να εξισορροπήσει την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την κατασκευή και τη λειτουργία του καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του σε όλες τις πτυχές του χώρου, της πηγής, του κόστους και των εκπομπών. Με άλλα λόγια, το κτίριο είναι σε θέση να παράγει αρκετή ενέργεια για να ακυρώσει ή να “μηδενίσει” την ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται για την καθημερινή λειτουργία του. Τα κτίρια Net-Zero συχνά σχεδιάζονται με αυτά τα τρία κριτήρια: “παραγωγή ενέργειας επιτόπου μέσω εξοπλισμού όπως ηλιακά πάνελ ή ανεμογεννήτριες, καταλογισμός της χρήσης ενέργειας μέσω παραγωγής καθαρής ενέργειας εκτός του χώρου και μείωση της απαιτούμενης ποσότητας ενέργειας μέσω βελτιστοποίησης του σχεδιασμού”. Η επίτευξή του δεν εξαρτάται αποκλειστικά από την αποδοτικότητα του κτιρίου, αλλά από τη μείωση του ενεργειακού φορτίου και, στη συνέχεια, από τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την αντιστάθμιση της εναπομένουσας ενέργειας. Ένα παράδειγμα κτιρίων με καθαρή μηδενική ενέργεια είναι το Net Zero Energy House της Lifethings, όπου ο πελάτης ήθελε ένα σπίτι βασισμένο στην κοινή λογική όσον αφορά το σχεδιασμό, την κατασκευή και τον προϋπολογισμό του. Το σπίτι των 230 τ.μ. περιλαμβάνει φωτοβολταϊκά πάνελ, σωλήνες συλλογής ηλιακής θερμότητας, λέβητα καύσης ξύλου, τέσσερις κουζίνες και τέσσερα μπάνια, όλα κατασκευασμένα με έναν μέτριο προϋπολογισμό.

Άνθρακας Net-Zero

Η μηδενική εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα επιτυγχάνεται μέσω της μείωσης των τεχνικών κατασκευής και των δομικών υλικών που οδηγούν σε υψηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Με απλά λόγια, Καθαρός μηδενικός άνθρακας = Συνολικός εκπεμπόμενος άνθρακας – Συνολικός αποφευχθείς άνθρακας. Η μείωση του ενσωματωμένου άνθρακα μέσω μιας συνοπτικής επιλογής υλικών και κατασκευαστικών τεχνικών έχει συχνά ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιβλαβών χημικών εκλυόμενων αερίων, που επηρεάζουν την παραγωγικότητα και την ευεξία των ενοίκων. Το Courtyard House του Manoj Patel Design Studio προωθεί θετικές για τον άνθρακα και καθαρές μηδενικές λειτουργίες μέσω έξυπνου σχεδιασμού του χώρου και επιλογής υλικών, ενώ παράλληλα διασφαλίζει τη συναισθηματική και σωματική ευημερία των ενοίκων του. Τα πήλινα πλακάκια στην πρόσοψη κόβονται και συμπλέκονται με τρόπο που εξερευνά τις κρεμάστρες τοίχου από τον ουρανό και συμπληρώνει τον λευκό όγκο. Η δομή ανταποκρίνεται σε όλες τις κλιματικές και αισθητικές ανάγκες του χώρου, ιδιαίτερα μέσω των τετράγωνων μοτίβων που παραλληλίζουν τις προβολές του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας και δημιουργούν χώρο για να εισέρχεται μόνο ο δροσερός αέρας μέσα από τους πόρους.

Εκπομπές άνθρακα & ορυκτά καύσιμα

Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ή εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, είναι εκπομπές που προκύπτουν από την παραγωγή τσιμέντου και την καύση ορυκτών καυσίμων και θεωρούνται ο κύριος λόγος της κλιματικής αλλαγής. Τα ορυκτά καύσιμα είναι ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας με βάση τον άνθρακα, όπως ο άνθρακας, το φυσικό και παράγωγο αέριο, το αργό πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου. Αν και προέρχονται από φυτά και ζώα, τα ορυκτά καύσιμα μπορούν επίσης να παραχθούν από βιομηχανικά μίγματα άλλων ορυκτών καυσίμων, όπως η μετατροπή του αργού πετρελαίου σε βενζίνη για αυτοκίνητα. Υπολογίζεται ότι σχεδόν το 80% όλων των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου προέρχεται από την καύση ορυκτών καυσίμων, με την κατασκευαστική βιομηχανία να είναι ένας από τους μεγαλύτερους συντελεστές της.

Βιωσιμότητα

Εξ ορισμού, η βιωσιμότητα είναι όταν ένα θέμα μπορεί να διατηρηθεί, δηλαδή να διατηρηθεί επί μακρόν χωρίς να διακοπεί, να αποσυντεθεί ή να αποδυναμωθεί μακροπρόθεσμα. Στην αρχιτεκτονική, ωστόσο, ο όρος “βιωσιμότητα” έχει χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πλαίσια. Κάποιοι από αυτούς είναι να υποδηλώνουν την οικολογική συνείδηση, τον περιβαλλοντισμό ή την “κάλυψη των δικών μας αναγκών χωρίς να διακυβεύεται η ικανότητα των μελλοντικών γενεών να καλύψουν τις δικές τους ανάγκες” χρησιμοποιώντας φυσικούς, κοινωνικούς και οικονομικούς πόρους. Εξετάζοντας όλα τα “βιώσιμα” έργα που έχουν αναπτυχθεί και προτείνονται, στοχεύει σε μια ολιστική προσέγγιση που λαμβάνει υπόψη τρεις πυλώνες: το περιβάλλον, την κοινωνία και την οικονομία, οι οποίοι μεσολαβούν από κοινού για να εξασφαλίσουν ζωτικότητα και διάρκεια. Η βιωσιμότητα δεν εφαρμόζεται μόνο σε αρχιτεκτονικό επίπεδο μέσω ανακυκλωμένων υλικών και τεχνικών κατασκευής, αλλά και σε αστική κλίμακα. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, για παράδειγμα, υιοθέτησε διάφορες προτάσεις σε εθνικό επίπεδο που ώθησαν την ήπειρο ένα βήμα πιο πέρα προς την εφαρμογή της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας, ενός σχεδίου δράσης που μετατρέπει την ΕΕ σε μια σύγχρονη, αποδοτική ως προς τους πόρους και ανταγωνιστική οικονομία.

Παθητικός σχεδιασμός

Σύμφωνα με τον ορισμό, “παθητική ηλιακή ενέργεια είναι η συλλογή και η διανομή της ενέργειας που λαμβάνεται από τον ήλιο με φυσικά, μη μηχανικά μέσα”, η οποία στην αρχιτεκτονική, έχει παράσχει στα κτίρια θερμότητα, φωτισμό, μηχανική ισχύ και ηλεκτρική ενέργεια όσο το δυνατόν πιο φυσικά. Η διαμόρφωση πίσω από τα παθητικά συστήματα αποτελείται από τρεις τύπους: άμεσο κέρδος, έμμεσο κέρδος και απομονωμένο κέρδος, και λαμβάνει υπόψη στρατηγικές σχεδιασμού όπως: η θέση σε σχέση με τον ήλιο, το συνολικό σχήμα και ο προσανατολισμός ενός έργου, η κατανομή των εσωτερικών χώρων σε σχέση με τον ήλιο και τον άνεμο, η τοποθέτηση παραθύρων, η προστατευμένη είσοδος, η επιλογή υλικών που απορροφούν τη θερμότητα, οι γυάλινες προσόψεις / ηλιακά παράθυρα όπου είναι απαραίτητο, η εφαρμογή τοίχων trombe, φεγγίτες, υδάτινα στοιχεία και στοιχεία σκίασης, για να αναφέρουμε μερικά.

Προσαρμοστική επαναχρησιμοποίηση

Οι αρχιτέκτονες και οι πολεοδόμοι έχουν την ευθύνη να διασφαλίζουν ότι οι χώροι στους οποίους ζουν οι άνθρωποι εξυπηρετούν τους ίδιους, το περιβάλλον, την κοινωνία στο σύνολό της και διατηρούν την πολιτιστική και ιστορική τους αξία. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια αναδείχθηκαν πολυάριθμες κοινωνικοπολιτιστικές δυσχέρειες που σχετίζονται με το δομημένο περιβάλλον, όπως οι στεγαστικές κρίσεις, η κατεδάφιση ιστορικών μνημείων, η έλλειψη χώρων πρασίνου κ.λπ. Ένας τρόπος αντιμετώπισης αυτών των κρίσεων ήταν η επαναχρησιμοποίηση παλαιών κατασκευών και η συμπλήρωσή τους με νέα στοιχεία ή λειτουργίες αντί της επιλογής της πλήρους κατεδάφισης και ανακατασκευής, η οποία αναπόφευκτα θα δημιουργούσε πολύ μεγαλύτερο αποτύπωμα άνθρακα. Η προσαρμοστική επαναχρησιμοποίηση μπορεί να εκτελεστεί με τη μορφή επαναχρησιμοποίησης υλικών, επεμβάσεων σε προϋπάρχουσες αρχιτεκτονικές, ανάκτησης εγκαταλελειμμένης αρχιτεκτονικής ή αλλαγής της αρχικής λειτουργίας του χώρου.