Preview

Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα προσεγγίζει το θέμα της αειφορίας μέσα από τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό ως αναπόσπαστη παράμετρό του, ως στόχο και ως κριτήριο αξιολόγησης. Η επιδίωξη της βιωσιμότητας και της διατήρησης της ποιότητας διαβίωσης των ανθρώπων, στις σύγχρονες και μελλοντικές γενιές, αλληλένδετη με το περιβάλλον, γίνεται επιτακτική εξαιτίας των νέων συνθηκών που επιφέρει η εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής και επαναπροσδιορίζεται μέσα από τις δυνατότητες που προσφέρει η ανάπτυξη της έρευνας και της τεχνολογίας οι οποίες εμπλουτίζουν τις παραδοσιακές τεχνικές και διευρύνουν το πεδίο εφαρμογής σε πολλαπλές κλίμακες του σχεδιασμού, από το κτίριο στην πόλη, σε ευρύτερες περιφέρειες και σε στρατηγικές για την παγκόσμια κοινότητα.

Τα θέματα του μαθήματος αναπτύσσονται σε δύο ενότητες οι οποίες είναι αλληλένδετες και αλληλοσυμπληρώνονται, και διακρίνονται με βάση την κλίμακα και τον τρόπο προσέγγισης. Η μία ενότητα, αποτελεί μια περισσότερο πρακτική προσέγγιση που τεκμηριώνεται μέσα από τα γνωστικά πεδία της κλιματολογίας και της φυσικής των κτιρίων, εισάγει βασικές έννοιες, μεθόδους και εργαλεία εστιάζοντας στην κλίμακα του κτιρίου και βασικές στρατηγικές βιοκλιματικού σχεδιασμού. Η δεύτερη, μια περισσότερο θεωρητική διερεύνηση εμβαθύνει σε ζητήματα που αφορούν στον αστικό σχεδιασμό, στην τεχνολογία και σε σύγχρονες μεθόδους αξιολόγησης της βιωσιμότητας του δομημένου περιβάλλοντος που επαναπροσδιορίζουν τις πολιτικές και τις στρατηγικές σχεδιασμού σε τοπική, περιφερειακή και παγκόσμια κλίμακα. Οι δύο ενότητες παρουσιάζονται στα διαδοχικά μαθήματα Αειφορία και περιβάλλον 1 και 2 (ARC303 και ARC304).

Στο μάθημα Αειφορία και περιβάλλον 2, αναπτύσσεται η δεύτερη ενότητα, η οποία

• Εισάγει έννοιες κλειδιά στη διαμόρφωση πολιτικής βιώσιμης ανάπτυξης και στρατηγικής σχεδιασμού (λυσεις που βασιζονται στη φυση, πρασινες και μπλε υποδομές, ουδετερότητα άνθρακα κ.α.)
• Παρουσιάζει συγχρονες μεθοδολογίες και εργαλεία αξιολόγησης του βιώσιμου σχεδιασμού, με βάση διεθνή πρότυπα (ανάλυση κύκλου ζωής, περιβαλλοντικό αποτύπωμα, συστήματα πιστοποίησης).
• Εμβαθύνει στην κλίμακα της πόλης, στην αστική ανθεκτικότητα, σε αστικά συστήματα και υποδομές στη  βιώσιμη κινητικότητα αλλά και σε νέες τεχνολογίες και στρατηγικές διαχείρισης υλικών και μεθόδων κατασκευής.

Το μάθημα συνδυάζει διαλέξεις, συζητήσεις, επίδειξη υπολογιστικών εργαλείων και μια ομαδική εργασία η οποία εκπονείται σε τρία διαδοχικά στάδια και παρουσιάζεται από τους φοιτητές στο μάθημα. Η εργασία περιλαμβάνει αναζήτηση μιας μελέτης περίπτωσης κτιρίου το οποίο χρησιμοποιείται για την εκπόνηση επιμέρους ασκήσεων.

Εβδομαδιαία θέματα (υπόκεινται σε αλλαγές)

1. Στρατηγικές και αξιολόγηση αειφορικού σχεδιασμού. Παραδείγματα αστικών χώρων και κτιρίων.
2. Λύσεις βασισμένες στη φύση, πράσινες και μπλε υποδομές.
3. Αστική ανθεκτικότητα, βιώσιμη κινητικότητα, ευφυείς πόλεις.
4. Παρουσιάσεις 1ης άσκησης και συζήτηση.
5. Πολιτικές μείωσης εκπομπών άνθρακα, Κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, Κτίρια μηδενικού άνθρακα.
6. Ανάλυση κύκλου ζωής, Περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Ενσωματωμένη ενέργεια, Ενσωματωμένος άνθρακας,
7. Υλικά και μέθοδοι δόμησης: φυσικά υλικά, περιβαλλοντικά φιλικά υλικά και αναδυόμενες τεχνολογίες.
8. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, διαχείριση ενέργειας, φυσικών πόρων, νερού, απορριμμάτων.
9. Παρουσιάσεις 2ης άσκησης και συζήτηση
10. Συστήματα πιστοποίησης βιώσιμου περιβαλλοντικού σχεδιασμού.
11. Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίω.ν
12. Εργαλεία αξιολόγησης περιβαλλοντικής συμπεριφοράς κτιρίων και υπαίθριων χώρων.
13. Παρουσιάσεις 3ης άσκησης και συζήτηση

Βιβλιογραφία

Brown G. Z., DeKay M. (2000). Sun, Wind and Light: Architectural Design Strategies, John Wiley and sons. /  Dekay, M., G. Z. Brown, S. Bennett (ed 2014). Sun, Wind & Light: architectural design strategies, Wiley,3rd edition.

Baker, N., & Steemers, K. (1999). Energy and environment in architecture: A technical design guide. New York, NY: E. & FN. Spon.

Baker, N. and K. Steemers (2002). Daylight design of buildings. London: James & James

Betsky A. (2002). Landscrapers: Building with the Land. Thames & Hudson ISBN 978-0500341889

Boardman, B. (2012). Achieving Zero Delivering Future-friendly Buildings. Oxford

Camuffo, D. (2019). Microclimate for Cultural Heritage: Measurement, Risk Assessment, Conservation, Restoration, and Maintenance of Indoor and Outdoor Monuments (3rd Edition).  Elsevier Science. ISBN 978-0444641069

Erell, E., D. Pearlmutter, and T. Williamson (2011). Urban Microclimate – Designing the Spaces between Buildings. Earthscan. ISBN 978-1-84407-467-9

Ford, B., R. Schiano-Phan, J.A. Vallejo (2019). The Architecture of Natural Cooling. 2nd Edition. Routledge. ISBN 9781138629073

Givoni, B. (1998). Climate considerations in building and urban design. New York: Van Nostrand Reinhold.

Goulding, J., J. O. Lewis, T. C. Steemers (1992) Energy in architecture the european passive solar handbook. London: B. T. Batsford 1992

Hawkes, D., McDonald, J., & Steemers, K. (2002). The selective environment. London ; New York: Spon Press. ISBN 9780419235309

Hawkes, D. and W. Forster (2002). Architecture, engineering and environment. London: Laurence King Publishing, Arup.

Herzog, T. (1996) Solar Energy in Architecture and Urban Planning. Prestel Verlag, Munich, Germany.

IPCC, 2023: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2023: Synthesis Report.A Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, (in press).

Kallipoliti L. (2024). Histories of ecological design. An unfinished cyclopedia. Actar Publishers, New York, Barcelona. ISBN 978-1-63840-073-8

Lenzholzer S. (2015). Weather in the city: how design shapes the urban climate.  Rotterdam, the Netherlands : nai010 publishers.

Lewis, J. O., Steemers, T., & Goulding, J. R. (1992). Energy conscious design: A primer for architects. London: B.T. Batsford, for the Commission of the European Communities

Littlefair, P.J. (2011) Site Layout Planning for Daylight and Sunlight. A Guide to Good Practice. IHS BRE Press; 2nd edition. ISBN 978-1848061781

Addington M. D. and D. L. Schodek (2005). Smart materials and technologies for the architecture and design professions. Amsterdam Elsevier Architectural Press

Mostafavi, Mohsen, Gareth Doherty and Harvard University Graduate School of Design (eds. 2016). Ecological Urbanism. Revised edition. Zürich: Lars Muller

Ng. E. (Ed. 2015). Designing High-Density Cities For Social and Environmental Sustainability. Routledge. ISBN 9781138967441

Olgyay, V. (1963) Design with climate: bioclimatic approach to architectural regionalism. Princeton University Press.

Robinson, D. (2011). Computer Modelling for Sustainable Urban Design. Physical Principles, Methods and Applications. Earthscan. ISBN 9781844076796

Szokolay, S.V. (2008) Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design. Architectural Press, Elsevier Ltd. Oxford, UK.

Schittich, C. (2003). In detail: Solar architecture: strategies, visions, concepts. Munchen: Basel; Boston: Edition Detail.

Watson, J. (2020). Lo—TEK. Design by Radical Indigenism. Taschen. ISBN 978-3836578189

Weber, W. and S. Yannas (eds. 2013). Lessons from vernacular architecture. Earthscan from Routledge.

Yannas, S., E. Errel and J.L. Molina (2006). Roof cooling Techniques: A design Handbook. Earthscan. ISBN: 1844073130

Yannas, S. (1994).  Solar energy and housing design. Examples (Vol. II). AA editions.

Παπαδόπουλος, Μ. Α., & Αξαρλή, Κ. (2015). Δομική φυσική ΙΙ: ενεργειακός σχεδιασμός-παθητικά ηλιακά συστήματα. Θεσσαλονίκη: Αφοι Κυριακίδη.

Ανδρεαδάκη-Χρονάκη, Ε. (2017). Βιοκλιματικός σχεδιασμός: κλιματική αλλαγή, περιβάλλον, βιωσιμότητα (2η έκδ.). Θεσσαλονίκη: University Studio Press.

Τομπάζης, Α. (2010). Οικολογική σκέψη και Αρχιτεκτονική. Εκδ. Μέλισσα, Αθήνα. ISBN: 9789602043080

Roaf, S., Fuentes, M., Thomas, S., & Χαραλαμπόπουλος, Γ. (2009). Ecoδομείν: βιοκλιματικός σχεδιασμός κτιρίων & εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αθήνα: Ψύχαλος.

Αθανασίου, Ε. (2015). Πόλη και φύση [Προπτυχιακό εγχειρίδιο]. Κάλλιπος, Ανοικτές Ακαδημαϊκές Εκδόσεις. https://hdl.handle.net/11419/563  

Καυκαλάς, Γ., Βιτοπούλου, Α., Γεμενετζή, Γ., Γιαννακού, Α., & Τασοπούλου, Α. (2015). Βιώσιμες Πόλεις [Προπτυχιακό εγχειρίδιο]. Κάλλιπος, Ανοικτές Ακαδημαϊκές Εκδόσεις. https://dx.doi.org/10.57713/kallipos-791   

Χριστοδούλου, Χ., Βαρθολομαίος, Ά., & Οικονόμου, Μ. (2024). Βιώσιμος (;) Αστικός Σχεδιασμός [Εργαστηριακός Οδηγός]. Κάλλιπος, Ανοικτές Ακαδημαϊκές Εκδόσεις. https://dx.doi.org/10.57713/kallipos-418   

Boemi, S. N., O. Irulegi, M, Santamouris (Eds 2016). Energy Performance of Buildings: Energy Efficiency and Built Environment in Temperate Climates. Publisher Springer Cham eBook ISBN: 978-3-319-20831-2. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20831-2

Υπολογιστικά εργαλεία ανάλυσης κλίματος, περιβαλλοντικών παραμέτρων και ενεργειακής συμπεριφοράς κτιρίων

• https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=en
• http://andrewmarsh.com/software/
• https://energy-design-tools.sbse.org/
• https://comfort.cbe.berkeley.edu/
• http://centerforthebuiltenvironment.github.io/mrt/
• https://www.solemma.com/climatestudio
• https://web.tee.gr/kenak/logismiko-tee-kenak/
• https://www.urbanclimate.net/rayman/index.htm

Εργασία

Η εργασία αφορά στη διερεύνηση των αρχών του αειφορικού περιβαλλοντικού σχεδιασμού σε σύγχρονα υλοποιημένα έργα κτιριακών κατασκευών ή και αστικού σχεδιασμού και στην καταγραφή και ανάλυση των στρατηγικών επιλογών και πρακτικών εφαρμογών. Για τους σκοπούς της εργασίας να αναζητήσετε ένα παράδειγμα σύγχρονου κατασκευασμένου κτιρίου ή έργου αστικής ανάπλασης που διέπεται από τις αρχές του αειφορικού σχεδιασμού. Να εντοπίσετε τα επιμέρους στοιχεία του σχεδιασμού και της κατασκευής του που συντελούν στην εξασφάλιση των συνθηκών άνεσης των χρηστών, στην εξοικονόμηση ενέργειας και φυσικών πόρων, και στη μείωση εκπομπών ρύπων (αξιοποίηση στοιχείων κλίματος, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, παθητικά συστήματα θέρμανσης ή/και δροσισμού, επιλογή υλικών, διαχείριση νερού, διαχείριση απορριμμάτων κτλ.) καθώς και τυχόν διαθέσιμα ποσοτικά στοιχεία για την αποτελεσματικότητά τους. Να απεικονίσετε τις στρατηγικές αειφορικού περιβαλλοντικού σχεδιασμού και τα παθητικά και ενεργητικά συστήματα που περιλαμβάνονται στο υπό μελέτη έργο σε ένα ενδεικτικό συνοπτικό σχέδιο τομής / διάγραμμα. Να επιλέξετε μία από τις στρατηγικές σχεδιασμού ή ένα από τα παθητικά ή/και ενεργητικά συστήματα που περιλαμβάνονται στο υπό μελέτη έργο, για να συλλέξετε πληροφορίες, να αναλύσετε τα χαρακτηριστικά του και να ερμηνεύσετε τη λειτουργία του.

Άσκηση 1.
Το πρώτο μέρος της εργασίας είναι η συγκέντρωση στοιχείων και πληροφοριών όπως χάρτες, κλιματικά δεδομένα, σχέδια, φωτογραφίες, σκίτσα, διαγράμματα, τυχόν δημοσιεύσεις κ.α. Μην παραλείψετε να σημειώσετε τη γεωγραφική θέση της περιοχής του έργου (γεωγραφικό μήκος και πλάτος) και να αναφέρετε τις πηγές των πληροφοριών. Να συγκεντρώσετε και να παρουσιάσετε στοιχεία και εικόνες για
• την περιγραφή του τόπου, του κλίματος και του περιβάλλοντος χώρου,
• την περιγραφή της χρήσης και της λειτουργίας του υπό μελέτη έργου και
• την συνοπτική περιγραφή των παθητικών και ενεργητικών συστημάτων και των στρατηγικών αειφορικού περιβαλλοντικού σχεδιασμού

Άσκηση 2.
Η δεύτερη επιμέρους άσκηση είναι η διαμόρφωση και συμπλήρωση ενός χαρακτηριστικού σχεδίου του υπό μελέτη έργου («βιοκλιματική τομή» ή «διάγραμμα περιβαλλοντικής στρατηγικής») με ενδείξεις όλων των στρατηγικών επιλογών αειφορικού σχεδιασμού και των παθητικών ή ενεργητικών συστημάτων που περιλαμβάνονται στο έργο.

Άσκηση 3.
Για την τρίτη επιμέρους άσκηση να επιλέξετε μια από τις στρατηγικές αειφορικού σχεδιασμού ή ένα από τα παθητικά ή ενεργητικά συστήματα που περιλαμβάνονται στο έργο και να παρουσιάσετε μια αναλυτική διερεύνηση των χαρακτηριστικών και της λειτουργίας του. Να περιγράψετε ζητήματα εφαρμογής ή κατασκευής με σχέδια και λεπτομέρειες, τα χαρακτηριστικά των υλικών με βάση τις φυσικές τους ιδιότητες, τη λειτουργία του συστήματος κ.α. και να ερμηνεύσετε την περιβαλλοντική / ενεργειακή / θερμική συμπεριφορά του και τη συνεισφορά του ως στρατηγική επιλογή. Πιθανές περιπτώσεις εξειδικευμένων τεχνικών και συστημάτων που μπορεί να εντοπιστούν για αναλυτικότερη διερεύνηση είναι: ηλιακοί χώροι, τοίχοι trombe, καμινάδες αερισμού, υλικά αλλαγής φάσης, ενεργειακοί υαλοπίνακες, ηλιακοί συλλέκτες, φωτοβολταϊκά συστήματα, συστήματα γεωθερμίας, οικιακές ανεμογεννήτριες, φυτεμένα δώματα/φυτεμένες στέγες, κήποι βροχής, συστήματα συλλογής νερού βροχής κ.α.

Παρουσίαση και παράδοση
Για κάθε επιμέρους άσκηση θα παρουσιάσετε τις πληροφορίες σε αρχεία ppt ή σε πινακίδες Α3 που θα περιλαμβάνουν εικόνες, κείμενο, σκαριφήματα, τοπογραφικό, κατόψεις, τομές και διαγράμματα κατά περίπτωση. Μην παραλείψετε να σημειώσετε την τοποθεσία, τον χρόνο μελέτης ή/και υλοποίησης, τους μελετητές και τις πηγές των πληροφοριών. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στην αναφορά στις πηγές πληροφοριών (κατάλογος βιβλιογραφίας και παραπομπές) και στην αποφυγή της λογοκλοπής (αντιγραφή κειμένου από τις πηγές). Οι εργασίες θα παρουσιαστούν από κάθε ομάδα στην αίθουσα και θα παραδοθούν και ηλεκτρονικά στο eclass.