ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ

Η πλήρης ηλιοπροστασία του κελύφους των κτηρίων είναι, στο ελληνικό κλίμα, απαραίτητη προϋπόθεση για το φυσικό δροσισμό τους.

Η ηλιοπροστασία επιτυγχάνεται με διαμορφώσεις, διατάξεις, κατασκευές και στοιχεία, γύρω από το κτήριο, που εμποδίζουν τη θερινή ηλιακή ακτινοβολία να φτάσει στο κέλυφος του. Με άλλα λόγια, πρέπει να προβλέπεται, γύρω από το κέλυφος του κτηρίου, ένα δεύτερο, νοητό ηλιοπροστατευτικό κέλυφος.

Κατά τη διάρκεια μιας καλοκαιρινής μέρας, όλες οι πλευρές  του κτηρίου δέχονται την ηλιακή ακτινοβολία, υπό διαφορετική όμως γωνιά η κάθε μία. Το πρωί, οι ακτίνες του ήλιου προσπίπτουν κάθετα στην ανατολική όψη. Το μεσημέρι έρχονται από ψηλά, παράλληλα προς τη νότια όψη και κατακόρυφα προς τις στέγες και τα δώματα, ενώ το απόγευμα βλέπουν κάθετα τη δυτική όψη. Η βόρεια όψη σκιάζεται σχεδόν όλη την ημέρα. Δέχεται τον ήλιο οριζόντια και υπό γωνία, μόνο νωρίς το πρωί, αμέσως μετά την ανατολή και αργά το απόγευμα, λίγο πριν τη δύση.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 

Διάταξη

Τα ηλιοπροστατευτικά εμπόδια, για να σκιάσουν, πρέπει να είναι κάθετα στην ηλιακή ακτινοβολία.

Κλίση ηλιοπροστατευτικών εμποδίων ως προς την ηλιακή ακτινοβολία

Model
Model

Τα ηλιοπροστατευτικά εμπόδια πρέπει να έχουν διαφορετική διεύθυνση σε κάθε πλευρά του κτηρίου, οριζόντια στο Νότο και κατακόρυφη στην Ανατολή και στη Δύση.

52a
Νότια ηλιοπροστασία 
53a
Ανατολική – δυτική ηλιοπροστασία

Η ηλιοπροστασία όλων των πλευρών επιτυγχάνεται με απλό, οικονομικό και αποτελεσματικό τρόπο, όταν ο προσανατολισμός του κτηρίου είναι καθαρός, δηλαδή απευθείας στους άξονες Βορρά – Νότου και Ανατολής – Δύσης. Όσο ο προσανατολισμός του κτηρίου αποκλίνει προς την Ανατολή ή τη Δύση, τόσο οι διατάξεις σκιασμού γίνονται περίπλοκες και ανεπαρκείς. Απαιτούνται σύνθετες κελυφωτές κατασκευές, που συνδυάζουν οριζόντιες και κάθετες διατάξεις, έχουν υψηλό κόστος και περιορίζουν αναγκαστικά το χειμερινό ηλιασμό.

Θέση

Τα ηλιοπροστατευτικά εμπόδια πρέπει να είναι εξωτερικά. Όταν είναι εσωτερικά, παρόλο που οπτικά «κρύβουν» τον ήλιο, επιτρέπουν στο σύνολο της ηλιακής ακτινοβολίας να διαπεράσει τα υαλοστάσια, να εισέρθει στον εσωτερικό χώρο και να τον υπερθερμάνει. Όταν είναι εξωτερικά αποκόπτουν την επαφή της ηλιακής ακτινοβολίας με τα υαλοστάσια. Όταν τοποθετούνται σε απόσταση από τα ανοίγματα δημιουργούν ένα σκιασμένο αεριζόμενο διάδρομο ανάμεσα σε αυτά και τα ανοίγματα βελτιώνοντας την προστασία του χώρου. Η ηλιοπροστασία στο ελληνικό κλίμα πρέπει να είναι πλήρης για όλα τα ανοίγματα.

Θέση ηλιοπροστατευτικού εμποδίου

54a
Εσωτερικό ηλιοπροστατευτικό εμπόδιο
55a
Εξωτερικό ηλιοπροστατευτικό εμπόδιο

Υλικά

Τα υλικά των ηλιοπροστατευτικών στοιχείων πρέπει να είναι θερμομονωτικά (π.χ. ξύλο, πανί). Όταν είναι θερμοχωρητικά (π.χ. μεταλλικές περσίδες, πλαστικά ρολά), «πυρώνουν» και εκπέμπουν θερμική ακτινοβολία προς τα υαλοστάσια η οποία μεταδίδεται στους εσωτερικούς χώρους. Τα συμπαγή σκίαστρα (δομικά στοιχεία, υφάσματα πυκνής ύφανσης) είναι πιο αποτελεσματικά από τα διάτρητα (ανοιχτές περσίδες, καφασωτά). Επίσης είναι σημαντικό να αποφεύγονται υλικά που προσβάλλονται εύκολα από την ηλιακή ακτινοβολία, καθώς αποδομούνται και εκπέμπουν τοξικές ουσίες (συνθετικά πολυμερή).

Βλάστηση

Η βλάστηση αποτελεί ένα από τα πιο αποτελεσματικά στοιχεία ηλιοπροστασίας, διότι απορροφά και καταναλώνει την ηλιακή ακτινοβολία για τη φωτοσύνθεση. Δεν την ανακλά, ούτε τη μεταδίδει.

Τα σκίαστρα πρέπει να είναι κάθετα στην ηλιακή ακτινοβολία, εξωτερικά, θερμομονωτικά και συμπαγή

ΣΚΙΑΣΜΟΣ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ

Νότια όψη

Το μεσημέρι, τις ώρες που ο ήλιος μεσουρανεί, η ηλιακή ακτινοβολία είναι σχεδόν κατακόρυφη, παράλληλη προς τη νότια όψη των κτηρίων. Γιαυτό η νότια όψη μπορεί να προστατευθεί μόνο από οριζόντια σκίαστρα. Οριζόντια σκίαστρα μπορούν να είναι προεξοχές της στέγης, εξώστες υπερκειμένων ορόφων, κινητές τέντες αυξομειούμενου μήκους ή πέργολες καλυμμένες με φυλλοβόλα αναρριχώμενα φυτά.

Οι διαστάσεις των σταθερών οριζόντιων δομικών προεξοχών πρέπει να είναι τέτοιες, ώστε να σκιάζουν πλήρως τα νότια ανοίγματα το καλοκαίρι, χωρίς να εμποδίζουν  την είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας το χειμώνα.

Σκιασμός νότιας όψης

56βa
Πλήρης θερινός σκιασμός

56αa
πλήρης χειμερινός ηλιασμός

Το μήκος των σταθερών σκιάστρων καθορίζεται από το ύψος του ανοίγματος και από τις γωνίες πρόσπτωσης του ήλιου, κατά τους μήνες του σκιασμού.

57αa
Γ.Π. 40°, 21 Ιουνίου, μεσημέρι: πλήρης σκιασμός
57βa
Γ.Π.  40°, 21 Σεπτεμβρίου, μεσημέρι: μερικός σκιασμός

Το πλάτος των σταθερών σκιάστρων πρέπει να υπερβαίνει το πλάτος του ανοίγματος και καθορίζεται επίσης από τις γωνίες πρόσπτωσης του ήλιου κατά τους μήνες του σκιασμού.

Οι γωνίες πρόσπτωσης του ήλιου δίνονται από ηλιακά διαγράμματα ή σχετικούς πίνακες. Η διαστασιολόγηση των σκιάστρων μπορεί να προκύψει επίσης από εξειδικευμένα σχεδιαστικά προγράμματα σκιασμού.

Σημαντικό ρόλο, για την αποτελεσματική ηλιοπροστασία της νότιας όψης, παίζει και ο σκιασμός του εδάφους. Όταν το νότιο έδαφος είναι εκτεθειμένο το μεσημέρι στην κατακόρυφη ακτινοβολία, υπερθερμαίνεται και ανακλά σημαντικά θερμικά φορτία προς τη νότια όψη. Η φύτευση φυλλοβόλων δέντρων ενδείκνυται, γιατί σκιάζει  πολύ αποτελεσματικά το νότιο έδαφος, παρόλο που δε σκιάζει τη νότια όψη. Ακόμα πιο αποτελεσματικός είναι ο σκιασμός του νότιου εδάφους με οριζόντιες πέργολες και φυτοκάλυψη.

Σκιασμός νότιου εδάφους

59a
Σκιασμός νότιου εδάφους με δέντρα 
60a
Σκιασμός νότιου εδάφους με πέργολα

Ανατολική και δυτική όψη

Η ανατολική και δυτική όψη μπορούν να σκιαστούν πλήρως μόνο με εξωτερικά κατακόρυφα ηλιοπροστατευτικά σκίαστρα, παράλληλα προς αυτές, γιατί ο ήλιος τις βλέπει για πολλές ώρες σχεδόν κάθετα ή κάθετα.

Πλήρης σκιασμός δυτικής όψης

61a
62a

Τα σκίαστρα μπορεί να είναι σε επαφή με τα ανοίγματα, σε μικρή ή σε μεγαλύτερη απόσταση από αυτά. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση τόσο διευκολύνεται ο φυσικός αερισμός μεταξύ σκιάστρου και κελύφους, γεγονός που βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της ηλιοπροστασίας.

Η δυτική όψη απαιτεί αυξημένη προστασία σε σχέση με την ανατολική. Ενώ η ισχύς της ηλιακής ακτινοβολίας στις δύο αυτές όψεις είναι ίδια, η θερμοκρασία του αέρα είναι, κατά τις απογευματινές ώρες, πολύ υψηλότερη από ότι το πρωί. Κάθε πρόσθετο θερμικό φορτίο από τη Δύση λειτούργει ιδιαίτερα επιβαρυντικά.

Τα κατακόρυφα σκίαστρα στις όψεις αυτές μπορούν να είναι εξωτερικές κλειστές περσίδες, τέντες, κουρτίνες, αναρριχώμενα φυτά, δέντρα.

Στέγη και δώμα

Η στέγη και το δώμα δέχονται τη μεγαλύτερη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας από ότι όλες οι άλλες πλευρές του κτηρίου. Έχουν τη μεγαλύτερη ανάγκη ηλιοπροστασίας, που μπορεί να επιτευχθεί με δύο τρόπους:

  • με πρόσθετη θερμομόνωση
  • με φυτοκάλυψη

Φυτοκάλυψη στεγών και δωμάτων

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Φυτεμένη στέγη
IMG_0803
Φυτεμένο δώμα
Stuttgart
Φυτεμένο δώμα(2)

Ο πρόσθετος σκιασμός του δώματος με πέργκολα, καλυμμένη με φυλλοβόλα αναρριχώμενα, είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός, διότι, εκτός του σκιασμού που εξασφαλίζει, επιτρέπει και τον αερισμό μεταξύ σκιάστρου και δώματος.

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΗ ΣΤΗΝ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ

Ο χρήστης είναι ανάγκη να ρυθμίζει  την θέση των κινητών σκιάστρων στο Νότο, ιδιαίτερα όμως στην Ανατολή και τη Δύση. Η κατανόηση της πορείας του ήλιου είναι απαραίτητη, ώστε τα σκίαστρα να ανοίγουν τις ώρες που απαιτείται ηλιοπροστασία και να κλείνουν τις υπόλοιπες ώρες, για να μην εμποδίζουν το φυσικό φωτισμό και τη θέα του κτηρίου.

Σχετικά άρθρα
ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΑ ΑΒΔΗΡΑ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη Δελιούση Κυριακή, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Καρβέλης Γιάννης, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική Read more

ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ & ΘΕΡΜΙΚΗ ΜΑΖΑ

Στο κλίμα της Ελλάδας τα κτήρια πρέπει να διαθέτουν εξίσου δύο στοιχεία: αναγκαία και επαρκή θερμομόνωση και αναγκαία και επαρκή Read more

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΗΡΙΩΝ – ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΟ ΕΛΑΙΟΡΕΜΑ, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
ΚΥΡΙΑ ΟΨΗ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη, κατασκευή Ζήσης Ξενοφών, Μηχανολόγος – Ηλεκτρολόγος Μηχανικός: Θερμικές προσομοιώσεις Παπαδόπουλος Πανίκος, Read more

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΗΛΙΟ Στο βόρειο ημισφαίριο, η μεγαλύτερη πλευρά των κτηρίων πρέπει να είναι στραμμένη προς Read more

ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΟ ΝΑΥΠΛΙΟ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη Πρωτόγερος Νίκος, Πολιτικός μηχανικός: Αρχιτεκτονική μελέτη Τσίτση Μαρία, Πολιτικός μηχανικός: στατική Read more

ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΗΝ ΚΑΛΑΜΑΤΑ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργακοπούλου Όλγα, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Στεφανίδης Αλέξης, Μηχανικός Ανακαίνισης και Read more