Ενεργειακά αυτόνομη κατοικία στη Νότια Ιταλία

Στην ύπαιθρο της πόλης Ostuni στη νότια Ιταλία, επέλεξε να εγκατασταθεί ένα ζευγάρι Γερμανών, επιθυμώντας μια κατοικία, η οποία θα αποτελεί ταυτόχρονα και χώρο εργασίας και έμπνευσης. Το γήπεδο, στο οποίο κατασκευάστηκε η κατοικία, βρίσκεται σε ύψωμα, περιβάλλεται από ελαιόδεντρα και διαθέτει θέα προς το κατάφυτο τοπίο που το περιβάλλει.
Στόχος των ιδιοκτητών και των αρχιτεκτόνων ήταν μια κατοικία, η οποία να εντάσσεται αρμονικά στο φυσικό της περιβάλλον, να συνδυάζει τη σύγχρονη αισθητική με τις παραδοσιακές φόρμες και τα υλικά της περιοχής και να διαθέτει τις πλέον σύγχρονες τεχνολογίες αυτοματισμού για πλήρη έλεγχο των επί μέρους λειτουργιών της κατοικίας και τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης, με απώτερο στόχο την ενεργειακή αυτονομία.
Με τον κατάλληλο συνδυασμό παθητικών και ενεργητικών ενεργειακών συστημάτων εκτιμάται ότι η ετήσια κατανάλωση ενέργειας της κατοικίας από το δίκτυο είναι μικρότερη από 30 kWh/m² και με την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκού συστήματος μπορεί να εκμηδενιστεί, καθιστώντας τη μια κατοικία ενεργειακά αυτόνομη.

Αρχιτεκτονική ιδέα και παθητικός σχεδιασμός
Καθώς το κλίμα της περιοχής είναι θερμό, δόθηκε ιδιαίτερη βαρύτητα στον παθητικό σχεδιασμό του κελύφους και στην προστασία των χώρων από την έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Με έμπνευση την παραδοσιακή αρχιτεκτονική της νότιας Μεσογείου, η κατοικία διαρθρώθηκε σε έναν κτιριακό όγκο σχήματος Π, που αναπτύχθηκε γύρω από μια κεντρική αυλή με βόρειο προσανατολισμό και ανοικτή προς τη θέα. Το καθιστικό και ο χώρος εργασίας του ιδιοκτήτη χωροθετούνται στην ανατολική πτέρυγα, το κυρίως υπνοδωμάτιο, το στούντιο της συζύγου και ένας ξενώνας με αυτόνομη είσοδο στη δυτική πλευρά και κεντρικά διαμορφώνεται η κουζίνα με την τραπεζαρία. Στη βορινή πλευρά και σε κάποια απόσταση από την κατοικία διαμορφώθηκε η πισίνα με τον περιβάλλοντα χώρο, που περιλαμβάνει ένα στεγασμένο καθιστικό, σάουνα και βοηθητικές λειτουργίες.
Οι εξωτερικές όψεις του κελύφους προς το νότο, την ανατολή και τη δύση είναι τυφλές ή διαθέτουν ελάχιστα και μικρού μεγέθους ανοίγματα για τη λιγότερη δυνατή έκθεση στο δυνατό ήλιο της Απουλίας, ενώ οι όψεις προς το βορρά και την εσωτερική αυλή διαμορφώνονται με μεγάλα ανοίγματα, τα οποία σκιάζονται από τον ίδιο τον κτιριακό όγκο κατά τη μεγαλύτερη διάρκεια της ημέρας. Επιπλέον, τα ανοίγματα είναι εξοπλισμένα με ένα σύστημα περσίδων, το οποίο χειρίζονται οι χρήστες χειροκίνητα ή λειτουργεί αυτοματοποιημένα, σύμφωνα με την ώρα της ημέρας ή τις καιρικές συνθήκες που επεξεργάζεται ένα μικρός μετεωρολογικός σταθμός, ενσωματωμένος στο σύστημα.
Σημαντική παράμετρος του παθητικού σχεδιασμού της κατοικίας είναι και ο τρόπος κατασκευής του κελύφους. Η εξωτερική τοιχοποιία έχει συνολικό πάχος 70 cm και αποτελείται από μια εξωτερική λιθοδομή από τοπική πέτρα πάχους 20 cm, μόνωση πάχους 10 cm, πλινθοδομή 30 cm από ενεργειακά κεραμικά τούβλα και μια εσωτερική επένδυση από γυψοσανίδα με 10 cm μόνωση ορυκτοβάμβακα. Λόγω της κατασκευής του το κέλυφος έχει υψηλή θερμομονωτική ικανότητα (συντελεστής θερμοπερατότητας U=0,26 W/(m2·K)) και μεγάλη θερμική μάζα, δύο στοιχεία καθοριστικά για την προστασία της κατοικίας από την ηλιακή ακτινοβολία.
Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στην κατοικία είναι παραδοσιακά της περιοχής, τα οποία αξιοποιήθηκαν με μια σύγχρονη αισθητική ματιά. Εκτός από την τοπική πέτρα της τοιχοποιίας, οι τοίχοι επιχρίστηκαν με ρωμαϊκό κονίαμα (κουρασάνι), τα κουφώματα κατασκευάστηκαν από ξύλο δρυός, οι χώροι διημέρευσης διαστρώθηκαν με πατητό τσιμεντοκονίαμα, τα υπνοδωμάτια με ξύλινο δάπεδο και οι εξωτερικοί διάδρομοι με πλάκες από μάρμαρο Apricena. Ακόμη και για την επίπλωση επιλέχθηκαν μόνο ιταλικές μάρκες.

Ενεργητικά ενεργειακά συστήματα
Το πιο ενεργοβόρο σύστημα της κατοικίας είναι το σύστημα θέρμανσης - ψύξης, κυρίως λόγω των υψηλών αναγκών σε κλιματισμό κατά τη διάρκεια του θερμού καλοκαιριού. Η ηλεκτρική ενέργεια, που απαιτείται για την τροφοδοσία του συστήματος, παράγεται από μια συστοιχία 55 φωτοβολταϊκών πετασμάτων εγκατεστημένων στην οροφή, συνολικής ισχύος 17,5 kW. Το σύστημα αποτελείται από μια αντλία θερμότητας με ένα δοχείο αδράνειας χωρητικότητας 300 λίτρων, το οποίο συνδέεται με σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης για τη θέρμανση της κατοικίας κατά τους χειμερινούς μήνες και με τρεις κρυφές κλιματιστικές μονάδες οροφής για την ψύξη των χώρων κατά τους θερινούς μήνες. Στο δοχείο αδράνειας αποθηκεύεται με τη μορφή θερμικής ενέργειας η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πετάσματα, ώστε να χρησιμοποιηθεί για την ικανοποίηση των αναγκών κλιματισμού. Εκτός από το φωτοβολταϊκό σύστημα, στην οροφή υπάρχει εγκατεστημένο ηλιακό σύστημα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης ισχύος 6 kW με δοχείο αποθήκευσης νερού χωρητικότητας 500 λίτρων.
Στο πλαίσιο της εξασφάλισης της ενεργειακής αυτονομίας της κατοικίας ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε και στη μελέτη του συστήματος φωτισμού. Επιλέχθηκαν λαμπτήρες LED για όλα τα φωτιστικά σώματα των εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, μειώνοντας της ενεργειακή κατανάλωση κατά 50% σε σχέση με τους συμβατικούς. Επιπλέον, το σύστημα φωτισμού ελέγχεται μέσω της τεχνολογίας DALI, η οποία σε συνδυασμό με τους αισθητήρες, που έχουν εγκατασταθεί σε κατάλληλα σημεία της κατοικίας, μπορεί να αναγνωρίσει τις συνθήκες φυσικού φωτισμού και ανάλογα να προσαρμόσει την ένταση του τεχνητού φωτισμού, μειώνοντας περαιτέρω την ενεργειακή κατανάλωση σε ποσοστό 15% - 20%.
Το σύστημα αυτοματισμού της κατοικίας επιτρέπει στους ιδιοκτήτες την απομακρυσμένη διαχείριση των λειτουργιών της κατοικίας μέσω έξυπνων συσκευών, συνδεδεμένων στο Διαδίκτυο. Κατά την απουσία τους από το σπίτι μπορούν να ελέγχουν τις εισόδους και το θυροτηλέφωνο, μπορούν να χειρίζονται τα συστήματα ασφαλείας, το σύστημα κλιματισμού και το φωτισμό.
Μια ακόμη σημαντική παράμετρος του σχεδιασμού της κατοικίας είναι η βελτιστοποίηση της κατανάλωσης του νερού. Η κατοικία διαθέτει υπόγεια δεξαμενή, χωρητικότητας 75 m3, για τη συλλογή του βρόχινου νερού, το οποίο φιλτράρεται, καθαρίζεται και διοχετεύεται στο δίκτυο των σωληνώσεων. Η αξιοποίηση του βρόχινου νερού σε συνδυασμό με το γεγονός ότι όλες οι βρύσες και οι λεκάνες τουαλέτας της κατοικίας διαθέτουν μηχανισμούς εξοικονόμησης νερού καθιστούν την κατοικία αυτόνομη και ως προς την κατανάλωση νερού.