Βιοκλιματικές δασικές κατασκευές

Το ενεργειακό ζήτημα σχετίζεται άμεσα με την κλιματική αλλαγή και τη ρύπανση του περιβάλλοντος, πέραν των αναμφισβήτητων οικονομικών τους προεκτάσεων. Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται το ενεργειακό ζήτημα από τη σκοπιά των δασικών κτιριακών κατασκευών σε δασικό περιβάλλον. Το δασικό περιβάλλον αποτελεί σημαντικό σύμμαχο στην προσπάθεια ανάσχεσης του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής, αλλά και του ευνοϊκού μικροκλίματος λόγω του δυναμικού αποθήκευσης άνθρακα, που διαθέτει. Επιπρόσθετα, το δάσος αποτελεί την κυριότερη πηγή βιομάζας, η οποία αποτέλεσε και την πρώτη πηγή ενέργειας στον άνθρωπο. Η διαχείριση του Πανεπιστημιακού δάσους Α.Π.Θ. Ταξιάρχη-Βραστάμων πραγματοποιείται με βάση τις αρχές της αειφορίας, πιστοποιώντας, σε ορισμένο ποσοστό και για ενεργειακούς σκοπούς, τη χρήση βιομάζας (ξυλείας) ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Σε αυτό το περιβάλλον οι όποιες κτιριακές εγκαταστάσεις οφείλουν να μην είναι ενεργοβόρες, αλλά ενεργειακά προσαρμοσμένες.Σκοπός της διατριβής είναι να εξετασθούν πρωτίστως η ενεργειακή συμπεριφορά επιλεγμένων ξύλινων κτιρίων εντός του Πανεπιστημιακού δάσους Ταξιάρχη-Βραστάμων του Α.Π.Θ. και οι προοπτικές εκμετάλλευσης της βιομάζας για ενεργειακούς σκοπούς, σε σχέση πάντα με τα κτίρια. Με τον τρόπο αυτό αναδεικνύονται οι δυνατότητες, που προσφέρει το δασικό περιβάλλον στην ενεργειακή κατανάλωση των παραδασόβιων περιοχών, σε σχέση με την ανάσχεση του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής, αλλά και τα οφέλη της ξυλείας ως αειφορικού οικοδομικού υλικού. Επιπροσθέτως, παρουσιάζονται τα οφέλη στην τοπική κοινωνία από οικονομικής πλευράς, καθώς και ενεργειακής αυτονομίας.Η έρευνα επικεντρώνεται στο υφιστάμενο, μικρής κλίμακας, σύνολο έξι ξύλινων κτιρίων των Πανεπιστημιακών εγκαταστάσεων, εν είδει δασικού χωριού. Εξετάζεται η ενεργειακή κατανάλωση για θέρμανση και παραγωγή ζεστού νερού χρήσης των κτιρίων, οι συνθήκες θερμικής άνεσης, που διαμορφώνονται και η οικονομική σύγκριση επιλεγμένων σεναρίων καυσίμων και συστημάτων θέρμανσης, ώστε να προκύψουν συμπεράσματα για τις δυνατότητες βελτιστοποίησης της ενεργειακής τους συμπεριφοράς. Η μεθοδολογία αποτελείται από τέσσερα διακριτά μέρη. Το πρώτο αφορά στον υπολογισμό ενεργειακής κατανάλωσης, μέσω της μεθόδου βαθμοημερών, ενώ το δεύτερο αναφέρεται στην ενεργειακή προσομοίωση μέσω του λογισμικού Ecotect, με χρήση εναλλακτικών σεναρίων των χαρακτηριστικών των κτιρίων και της λειτουργίας των ενεργειακών τους συστημάτων. Το τρίτο μέρος αφορά στον υπολογισμό των συνθηκών θερμικής άνεσης, ανά εποχή του έτους 2014 και, στο τελευταίο, εφαρμόζεται η οικονομική ανάλυση έξι εναλλακτικών σεναρίων καυσίμων και συστημάτων θέρμανσης και Ζεστού Νερού Χρήσης, μέσω της μεθόδου του κόστους κύκλου ζωής.Τα δεδομένα, που χρησιμοποιήθηκαν, προέρχονται από την καταγραφή κλιματικών παραμέτρων με χρήση μετεωρολογικών οργάνων, τα οποία τοποθετήθηκαν εντός και πλησίον των υπό έρευνα κτιρίων. Τα συμπεράσματα, που εξήχθησαν, ανέδειξαν την ανάγκη μείωσης της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων, τόσο για την θεωρητική μόνιμη χρήση τους, όσο και για την ρεαλιστικότερη εποχιακή χρήση. Η θερμική άνεση, κρίνεται ικανοποιητική με βαρύνουσα σημασία τη συμπεριφορά των χρηστών, λόγω της ικανότητας προσαρμογής στις κλιματικές συνθήκες. Τα αποτελέσματα της οικονομικής ανάλυσης, εκπορευόμενα από τη σύγκριση διαφορετικών σεναρίων χρήσης καυσίμων και ενεργειακών συστημάτων, ανέδειξαν την βιομάζα ως την ορθότερη επιλογή, με επιπλέον περιβαλλοντικά και κοινωνικά οφέλη. Οι προτάσεις βελτιστοποίησης εστιάζονται σε επεμβάσεις στην υφιστάμενη κατάσταση, αλλά και στο στάδιο σχεδιασμού. Αυτές αφορούν εφαρμογές παθητικού βιοκλιματικού σχεδιασμού, καθώς και προτάσεις αναβάθμισης των συστημάτων θέρμανσης και Ζ.Ν.Χ. Συγκεκριμένα, εμπεριέχουν την βέλτιστη επιλογή καυσίμου, απόδοσης των συστημάτων αλλά και της ορθολογικής τους χρήσης, αφού κρίνονται ως αλληλοεξαρτώμενες παράμετροι.