"Anna Papageorgiou STEM center", βιοκλιματικό κτίριο εκπαίδευσης

Το νέο κτίριο εργαστηρίων του STEM του Κολλεγίου Ανατόλια απευθύνεται σε μαθητές εντός και εκτός του Κολλεγίου και στοχεύει, πέρα από την κάλυψη λειτουργικών αναγκών, στην επισήμανση της συμβολής των επιστημών και στον προσδιορισμό του ως κοιτίδα καινοτόμων εκπαιδευτικών πρακτικών. Το Anna Papageorgiou STEM Center υλοποιήθηκε χάρη στη γενναιόδωρη συμβολή του κυβερνητικού οργανισμού των Η.Π.Α. USAID/ASHA (United States Agency for International Development/ American Schools and Hospitals Abroad) του Ιδρύματος Παπαγεωργίου, Εφόρων του Κολλεγίου Ανατόλια, αποφοίτων και γονέων, ιδιωτών και οργανισμών. Ξεκίνησε τη λειτουργία του τον Σεπτέμβριο του 2020 και στεγάζει τα εργαστηριακά μαθήματα χημείας, φυσικής και βιολογίας για τους μαθητές του Κολλεγίου, καθώς και τα προγράμματα του Κέντρου STEM, του μη κερδοσκοπικού εκπαιδευτικού οργανισμού. Οι νέες υποδομές θα χρησιμοποιηθούν, επίσης, για προγράμματα του "Κέντρου για χαρισματικά - ταλαντούχα παιδιά" του Κολλεγίου Ανατόλια.

Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός
Στόχος του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού είναι να προτείνει μια κατασκευή που, εκτός από το να ικανοποιεί τους εκπαιδευτικούς στόχους, θα λειτουργεί με σεβασμό ως προς το περιβάλλον και τη φιλοσοφία του σχολείου, προβάλλοντας ταυτόχρονα τις σύγχρονες ενεργειακές τεχνολογίες, οι οποίες για εκπαιδευτικούς λόγους ενσωματώνονται ως εμφανείς στις οικοδομικές επιλύσεις του κτιρίου και στις διαμορφώσεις του περιβάλλοντα χώρου.
Το κτίριο αρθρώνεται από δύο καθαρά γεωμετρικά πρίσματα, ένα παραλληλεπίπεδο και έναν κύβο, που αλληλοτέμνονται, διατηρώντας μια εντατική σχέση μεταξύ τους. Ανάμεσα στα δύο κυρίαρχα στερεά, δύο διαφανή τριγωνικά πρίσματα ολοκληρώνουν τη σύνθεση. Ο κύβος, αποκλίνοντας από την κατακόρυφο, στρέφεται νότια και δημιουργεί ένα επικλινές δώμα με το βέλτιστο προσανατολισμό για την εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Στο εσωτερικό του, ένας διαφώτιστος χώρος διπλού ύψους με εσωτερικό εξώστη διαμορφώνεται ως η λειτουργική συνέχεια του ισογείου.
Το κτίριο χαρακτηρίζεται από σαφήνεια και καθαρότητα. Όλοι οι εργαστηριακοί χώροι βρίσκονται στο επίπεδο του ισογείου. Τα εργαστήρια φυσικής, χημείας και βιολογίας φιλοξενούνται στο παραλληλεπίπεδο πρίσμα, σε τρεις ισομεγέθεις χώρους, που προσανατολίζονται προς το νότο και το πράσινο της γύρω περιοχής. Έχοντας άμεση πρόσβαση στον περιβάλλοντα υπαίθριο χώρο, έχουν τη δυνατότητα να λειτουργήσουν με διαφορετικούς τρόπους -με ενοποίηση ή διαίρεση του χώρου-, καλύπτοντας διαφορετικά σενάρια λειτουργίας. Ο κεκλιμένος κύβος φιλοξενεί τις υπόλοιπες δραστηριότητες του STEM σε έναν ανοικτό ευέλικτο χώρο δημιουργικής εργασίας, που διακόπτεται από μια γραμμική σκάλα, η οποία οδηγεί στον εσωτερικό εξώστη, όπου χωροθετούνται τα γραφεία του STEM.

Στοιχεία βιοκλιματικού σχεδιασμού
Στοχεύοντας σε ένα κτίριο, το οποίο θα λειτουργεί ως πρότυπο για την οικειοποίηση και την προώθηση των βιώσιμων τεχνολογιών, σχεδιάστηκε μια δομή με τη βέλτιστη ενεργειακή συμπεριφορά, η οποία παράλληλα θα λειτουργεί και ως μέσο εκπαίδευσης των νέων επισκεπτών της σε θέματα βιωσιμότητας και προστασίας του περιβάλλοντος.
Οι περιβαλλοντικοί στόχοι και η ενεργειακή αποδοτικότητα του κτιρίου επιτυγχάνονται μέσω:
• του βιοκλιματικού σχεδιασμού και του ενεργειακά αποδοτικού περιβλήματος του κτιρίου,
• των προηγμένων ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων θέρμανσης, ψύξης, αερισμού και φωτισμού,
• της ενσωμάτωσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας,
• της χρήσης φιλικών προς το περιβάλλον υλικών με χαμηλή ενσωματωμένη ενέργεια και μηδενικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου ζωής τους,
• της ενσωμάτωσης φιλικών ως προς το περιβάλλον τεχνολογιών, όπως η συλλογή των ομβρίων υδάτων, οι πράσινες στέγες κ.λ.π.

Κατασκευαστική δομή
Ο κύβος είναι δομημένος ως ένα σύνθετο σύστημα από σκελετό οπλισμένου σκυροδέματος και μεταλλικό σκελετό για τη στήριξη των πετασμάτων ινοπλισμένου σκυροδέματος, τα οποία επενδύουν τη βορινή και τη νότια όψη. Η ανατολική και η δυτική όψη του κύβου αποτελούν διπλά αεριζόμενα κελύφη, με κουφώματα αλουμινίου στην εσωτερική πλευρά και ημιδιαφανή γυάλινα πετάσματα στην εξωτερική επιφάνεια. Το υαλοστάσιο του εσωτερικού κελύφους αποτελείται από διπλό γυαλί χαμηλής εκπομπής και θερμικής διαπερατότητας. Το διάκενο αέρα μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού κελύφους είναι κλιμακούμενου πλάτους και έχει ως ρόλο να μετριάσει τις διαφορές μεταξύ του κλιματισμένου εσωτερικού χώρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος, συμβάλλοντας στη θερμική αντίσταση των στοιχείων πρόσοψης. Η βόρεια και η νότια όψη του κύβου είναι αδιαφανείς, επενδεδυμένες με πλάκες ινοπλισμένου σκυροδέματος σε απόσταση, με στόχο τη δημιουργία αεριζόμενου κελύφους. Η κλίση της βόρειας πρόσοψης διευκολύνει την ανεμπόδιστη ροή του ανέμου κατά τη χειμερινή περίοδο.
Η κεκλιμένη οροφή είναι μερικώς καλυμμένη με ημιδιαφανή φωτοβολταϊκά πετάσματα (BIPV), ορατά και από το εσωτερικό του κτιρίου, που συμβάλλουν στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στην παροχή φυσικού φωτός στο εσωτερικό. Προκειμένου να αποφευχθεί η αύξηση της θερμοκρασίας, ειδικά κατά τη θερινή περίοδο, προτείνεται μια ειδική μονάδα υαλοπινάκων BIPV, η εσωτερική υάλωση της οποίας είναι εφοδιασμένη με ανακλαστική αλλά πρακτικά αόρατη μεμβράνη, η οποία αντανακλά τη θερμότητα, που απελευθερώνεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα προς το εξωτερικό. Επιπλέον, οι περσίδες κάτω από την οροφή της δομής ενεργούν ως ένα εσωτερικό σύστημα σκίασης, το οποίο διαχέει το ηλιακό φως μέσα στο χώρο και οργανώνει τη διάταξη των γραμμικών φωτιστικών. Στο δώμα του εσωτερικού εξώστη τοποθετούνται ηλιακοί συλλέκτες κενού αέρος για την παραγωγή ζεστού νερού.
Το παραλληλεπίπεδο πρίσμα κατασκευάζεται από σκελετό οπλισμένου σκυροδέματος και πλήρωση από οπτοπλινθοδομή στο εξωτερικό κέλυφος με σύστημα θερμοπρόσοψης στην εξωτερική πλευρά. Η νότια όψη του πρίσματος αποτελείται από υαλοστάσια, που σκιάζονται από ημιυπαίθριο χώρο, ο οποίος βρίσκεται σε επαφή με τις αίθουσες των εργαστηρίων.
Ο φυσικός δροσισμός και αερισμός των χώρων, μέσω ανοιγόμενων κουφωμάτων σε επιλεγμένα σημεία του περιβλήματος, συμβάλλει στη βελτίωση της θερμικής άνεσης. Ο κινητός ηχομονωτικός τοίχος, μεταξύ των εργαστηρίων φυσικής και χημείας, επιτρέπει την κατά περίπτωση ενοποίηση των δύο χώρων. Το φυτεμένο δώμα εκτατικού τύπου συμβάλλει στη βελτίωση της θερμικής συμπεριφοράς των υποκείμενων χώρων. Στο σημείο επαφής των δύο όγκων, το τριγωνικό πρίσμα προβάλλει του δώματος, ενισχύοντας το φυσικό φωτισμό του υποκείμενου χώρου. Βινυλικό δάπεδο με εναλλαγή χρωμάτων επιστρώνεται σε όλα τα δάπεδα του ισογείου και του εξώστη, προβάλλοντας τη γεωμετρία των κτιριακών όγκων σε οριζόντιο επίπεδο.

Ο "κήπος του STEM"
Ακολουθώντας τις ίδιες κατευθυντήριες γραμμές, ο σχεδιασμός του "κήπου του STEM" εναρμονίζει το νέο κτίριο με τα υφιστάμενα στοιχεία του περιβάλλοντα χώρου, λαμβάνοντας υπόψη τη σημασία των ιστορικών φυτεύσεων του Κολλεγίου και την αξία του χώρου ως οικολογικό ενδιαίτημα. Ο σχεδιασμός προσπαθεί να εξισορροπήσει την εξυπηρέτηση των αναγκών του σχολείου με την εύρυθμη περιβαλλοντική λειτουργία του τοπίου. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού διέπουν και τα στοιχεία οικολογικής διαχείρισης όμβριων υδάτων, που εμφανίζονται κυρίως με τη μορφή "κήπων βροχής" και διαδραματίζουν λειτουργικό και διδακτικό ρόλο. Ο υπαίθριος χώρος αποτελεί προέκταση του εσωτερικού χώρου του νέου κτιρίου και προσφέρεται ως χώρος για διαλείμματα αλλά και επαφή με τη φύση, δίνοντας ερεθίσματα για παρατήρηση και γνώση.