ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΗΛΙΟ

Στο βόρειο ημισφαίριο, η μεγαλύτερη πλευρά των κτηρίων πρέπει να είναι στραμμένη προς το Νότο.

Η ποσότητα και η ένταση της ηλιακής ακτινοβολιας που προσπίπτει σε μια επιφάνεια, αλλάζει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της θέσης της, τον προσανατολισμό της, την κλίση της ως προς το οριζόντιο επίπεδο, την εποχή και την καθαρότητα της ατμόσφαιρας.

Η Ελλάδα έχει βόρειο γεωγραφικό πλάτος από 32^ο (νοτιότερο σημείο) μέχρι 41^ο (βορειότερο σημείο). Στο βόρειο ημισφαίριο, η φαινόμενη τροχιά του ήλιου στο στερέωμα, κλίνει πάντα προς το Νότο. Οι επιφάνειες των κτηρίων, που θερμαίνονται το χειμώνα περισσότερο, είναι αυτές που έχουν νότιο προσανατολισμό και που δέχονται σχεδόν κάθετα τις ακτίνες του ήλιου.

Η φαινόμενη τροχιά του ήλιου και η θέση του στο στερέωμα κάθε στιγμή, σε οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη, περιγράφεται από ηλιακούς χάρτες ή ηλιακά διαγράμματα ή πίνακες. Από αυτά μπορούν να υπολογιστούν  οι γωνιές του ήλιου: η κατακόρυφη γωνία σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο (ύψος) και η οριζόντια γωνία σε σχέση με τον απόλυτο Νότο (αζιμούθιο). Υπάρχουν υπολογιστικά προγράμματα, που δίνουν ηλιακούς χάρτες και διαγράμματα σε δυσδιάστατη και τρισδιάστατη προβολή για κάθε μέρος του κόσμου και για κάθε χρονική στιγμή.

Νότια όψη

Το χειμώνα, ο ήλιος κινείται χαμηλά στον ορίζοντα με αποτέλεσμα οι ακτίνες του να χτυπούν τη νότια όψη των κτηρίων σχεδόν κάθετα. Τη θερμαίνουν και ταυτόχρονα διεισδύουν από τα νότια ανοίγματα βαθιά στους εσωτερικούς χώρους, αρκεί να μην υπάρχουν σε μικρή απόσταση εμπόδια ηλιασμού, όπως γειτονικά κτήρια ή αειθαλής βλάστηση.

Οι ελάχιστες, ελεύθερες από εμπόδια ηλιασμού, αποστάσεις που εξασφαλίζουν πλήρη νότιο ηλιασμό, καθορίζονται από το γεωγραφικό πλάτος του κάθε τόπου. Στη Β. Ελλάδα (π.χ. Θεσσαλονίκη) είναι, το μεσημέρι της 21^ης Δεκεμβρίου (χειμερινό ηλιοστάσιο), περίπου διπλάσιες από το ύψος του εμποδίου. Στη Ν. Ελλάδα (Κρήτη) είναι περίπου 1,7 φορές μεγαλύτερες από το ύψος του εμποδίου.

Ελάχιστες αποστάσεις εξασφάλισης ανεμπόδιστου ηλιασμού

Το καλοκαίρι, ο ήλιος κινείται ψηλά στο στερέωμα, πάνω από τα κτήρια, με μικρή κλίση προς το Νότο. Το μεσημέρι, η ηλιακή ακτινοβολία είναι σχεδόν κατακόρυφη, δηλαδή σχεδόν παράλληλη προς τη νότια όψη τους. Έτσι, η νότια όψη μπορεί να σκιαστεί εύκολα με μικρές οριζόντιες προεξοχές του κτηρίου ή με οριζόντια σκίαστρα.

Όταν η νότια όψη αποκλίνει προς την Ανατολή ή τη Δύση περισσότερο από 6^ο,αρχίζουν σταδιακά να μειώνονται τα ηλιακά οφέλη το χειμώνα και να δυσχεραίνεται η δυνατότητα σκιασμού το καλοκαίρι.

Η νότια όψη είναι η ευνοϊκότερη όψη για όλο το χρόνο. Θερμαίνεται άμεσα το χειμώνα και σκιάζεται εύκολα το καλοκαίρι.

Ανατολική και δυτική όψη

Η ανατολική όψη δέχεται  κάθε εποχή την ίδια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας με τη δυτική όψη.

Το χειμώνα, ο ήλιος ανατέλλει και δύει προς την πλευρά του Νότου, βλέπει αυτές τις όψεις πλάγια και δεν προλαβαίνει να τις θερμάνει.

Ηλιασμός ανατολικής και δυτικής όψης

Το καλοκαίρι, ο ήλιος ανατέλλει και δύει προς την πλευρά του Βορρά. Βλέπει, κατά τις πρώτες πρωινές και τελευταίες απογευματινές ώρες, αυτές τις όψεις κάθετα και τις θερμαίνει υπερβολικά.

Η ανατολική και δυτική όψη θερμαίνονται το χειμώνα ανεπαρκώς, ενώ το καλοκαίρι υπερθερμαίνονται.

Βόρεια όψη

Η βόρεια όψη δε δέχεται άμεσα τον ήλιο το χειμώνα, ούτε το καλοκαίρι, εκτός από τις πρώτες πρωινές και τις τελευταίες απογευματινές ώρες. Είναι η ψυχρή πλευρά το χειμώνα και η δροσερή, ευχάριστη πλευρά το καλοκαίρι.

ΘΕΣΗ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΑΝΕΜΟ

Αποφασιστικός παράγοντας για τον προσανατολισμό και τη θέση του κτηρίου είναι ο ήλιος. Δεύτερος κλιματικός παράγοντας που επηρεάζει σημαντικά τη θερμική λειτουργία του κτηρίου είναι ο κυρίαρχος άνεμος της περιοχής, στην κάθε εποχή. Η κάθε πλευρά του κτηρίου επηρεάζεται από τον άνεμο διαφορετικά, ανάλογα με τη θέση της ως προς την κύρια κατεύθυνσή του.

Άνεμος και κτήριο

Η πίεση του ανέμου, στις προσήνεμες πλευρές του κτηρίου, είναι αυξημένη και ανάλογη της ταχύτητας του. Η αύξηση της αιολικής πίεσης αυξάνει τη μετάδοση θερμότητας εξαιτίας της συναγωγής μεταξύ κελύφους και μάζας του αέρα και επιτρέπει τη διείσδυση του ανέμου στο κτήριο δια μέσου των αρμών του κελύφους.

Στην περίπτωση ψυχρών ανέμων έχουμε αυξημένες απώλειες θερμότητας από το κτήριο, ενώ στην περίπτωση θερμών ανέμων έχουμε αύξηση των εσωτερικών θερμικών φορτίων. Ο λόγος αυτός καθιστά επιθυμητή τη στροφή της ακμής ή την έκθεση της μικρότερης πλευράς του κτηρίου, προς την κατεύθυνση του ανέμου.

Ευνοϊκές θέσεις κτηρίου

Στις υπήνεμες πλευρές του κτηρίου προκαλείται υποπίεση, η ταχύτητα του ανέμου μειώνεται και συνεπώς η μετάδοση θερμότητας περιορίζεται. Στις πλευρές αυτές ο εσωτερικός αέρας διαφεύγει προς τα έξω διαμέσου των αρμών του κελύφους.

Όταν το κτήριο στρέφει τη μεγαλύτερη πλευρά του προς την κατεύθυνση του ανέμου, η δημιουργία ανεμοφρακτών μπορεί να το προστατέψει, εκτρέποντας τον άνεμο ή μειώνοντας, ως φίλτρο, την ταχύτητά του.

Ανεμοπροστασία

Σχήμα κελύφους

Το σχήμα και οι αναλογίες του κελύφους ενός κτηρίου επηρεάζουν τη θερμική του λειτουργία.

• Το κέλυφος πρέπει να εκθέτει τη μεγάλη πλευρά του στο Νότο για τη χειμερινή θέρμανση, να εξασφαλίζει επαρκή έκθεση στο Βορρά για τον καλοκαιρινό δροσισμό και να ελαχιστοποιεί την έκθεση στην Ανατολή και τη Δύση, για την αποφυγή θερινής υπερθέρμανσης.
• Το συμπαγές σχήμα του κελύφους είναι προτιμότερο, γιατί μειώνει την επιφάνεια του κτηριακού περιβλήματος και συνεπώς τις απώλειες θερμότητας το χειμώνα και την υπερθέρμανση το καλοκαίρι.
• Το σχήμα του κελύφους δεν πρέπει να επισκιάζει τη νότια όψη ή τμήματά της κατά τη χειμερινή περίοδο.

Στη διεθνή βιβλιογραφία δίνονται γενικές κατευθύνσεις για τις βέλτιστες αναλογίες κάτοψης των κτηρίων για το κάθε κλίμα. Είναι αναγκαία η πρόσθετη έρευνα και εξειδίκευση των αναλογιών αυτών για το ελληνικό κλίμα και ειδικότερα για κάθε κλιματική ζώνη της χώρας.

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ – ΔΙΑΤΑΞΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝ

Οι χώροι του κτηρίου είναι καλό να διατάσσονται σε θερμικές ζώνες ανάλογα με τη χρήση και την επιθυμητή τους θερμοκρασία. Οι θερμότεροι χώροι διατάσσονται στη νότια και οι ψυχρότεροι χώροι στη βόρεια ζώνη. Οι μη θερμαινόμενοι χώροι λειτουργούν ως χώροι ανάσχεσης, γιατί μεσολαβούν μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και των χώρων ζωής του κτηρίου και αναστέλλουν έτσι τη μεταξύ τους μετάδοση θερμότητας.

Στην κατοικία, οι κύριοι χώροι ζωής (π.χ. καθηστικό, παιδικά δωμάτια) είναι προτιμότερο να βρίσκονται στη νότια περιοχή. Οι χώροι που παράγουν θερμότητα (π.χ. κουζίνα, λεβητοστάσιο) μπορούν να τοποθετούνται στη βόρεια ζώνη. Οι χώροι ανάσχεσης (π.χ. ανεμοφράκτης, αποθήκες, χώρος στάθμευσης) χωροθετούνται στο Βορρά, ή στην Ανατολή και στη Δύση. Οι θερινοί εξωτερικοί καθηστικοί χώροι είναι προτιμότερο να βρίσκονται προς το Βορρά, γιατί εκεί σκιάζονται περισσότερο και είναι πιο δροσεροί.