Οι προϋποθέσεις για να χαρακτηριστεί το κτίριο υπόσκαφο και τα ενεργειακή οφέλη που προσφέρει

Τα κτίρια που καλύπτονται από το έδαφος διακρίνονται σε διάφορους τύπους ανάλογα με τη θέση τους σε σχέση με τη στάθμη του εδάφους και την κάλυψη των δομικών στοιχείων και μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε:

1. Υπόσκαφα Κτίρια

Χαρακτηριστικά:

• Βρίσκονται εξ’ ολοκλήρου κάτω από τη στάθμη του φυσικού εδάφους.

• Καλύπτονται από το φυσικό έδαφος στην αρχική του μορφή.

• Η πρόσβαση, ο φυσικός φωτισμός και ο αερισμός επιτυγχάνονται μέσω υποβαθμισμένων αίθριων ή υπαίθριων περασμάτων.

2. Κτίρια με Τεχνητό Λόφο (Terraillage)

Χαρακτηριστικά:

• Βρίσκονται είτε εξ’ ολοκλήρου είτε μερικώς πάνω από τη στάθμη του φυσικού εδάφους.

• Καλύπτονται πλήρως με χώμα, δημιουργώντας έναν τεχνητό λόφο γύρω από τους τοίχους και την οροφή.

• Αφήνουν μία ή περισσότερες όψεις ελεύθερες για τη διάνοιξη ανοιγμάτων ή φεγγιτών.

Σύμφωνα με τον Νέο Οικοδομικό Κανονισμό (ν. 4067/12, Φ.Ε.Κ. 79/Α/9-4-12, άρθρο 2, παρ. 88): «Υπόσκαφο είναι το κτίριο ή το τμήμα κτιρίου που κατασκευάζεται υπό τη στάθμη του φυσικού εδάφους και παρουσιάζει μόνο μια ορατή όψη. Η κατασκευή του γίνεται κάτω από τη στάθμη του φυσικού εδάφους, με επέμβαση σ’ αυτό και πλήρη επαναφορά στην αρχική του μορφή».

Τα υπόσκαφα κτίρια επιτρέπεται να στεγάζουν κύριες χρήσεις ή βοηθητικές και απολαμβάνουν προνομιακές διατάξεις λόγω του μικρού οπτικού και περιβαλλοντικού αποτυπώματος που προκύπτει από την επαφή τους με το έδαφος.

Οι προϋποθέσεις για να χαρακτηριστεί το κτίριο υπόσκαφο και να εφαρμοστούν οι προνομιακές διατάξεις είναι:

• να διαθέτει μόνο μια όψη σε μια ενιαία επιφάνεια (επίπεδη ή αποτελούμενη από επί μέρους συνεχόμενες επίπεδες επιφάνειες ή καμπύλες, ύψους ενός ορόφου),

• με την ολοκλήρωση της κατασκευής να μην υπάρχει οποιοδήποτε εμφανές ίχνος κατασκευής στο έδαφος επάνω από το κτίριο εκτός από προβλεπόμενα ανοίγματα για αερισμό και φωτισμό, και κανένα υπέργειο κτίσμα εντός του περιγράμματος του κτιρίου,

• η στέγη να είναι προσβάσιμη, να καλύπτεται με το υλικό του φυσικού εδάφους και να μην διαφοροποιείται από το προϋπάρχον φυσικό έδαφος.

Τα οφέλη που προσφέρει ένα υπόσκαφο κτίριο ως προς την ενεργειακή του αποδοτικότητα και την προσαρμογή του στο περιβάλλον αναγνωρίζονται στις διατάξεις του οικοδομικού κανονισμού και δίνεται στις υπόσκαφες κατασκευές η δυνατότητα αυξημένη δόμηση. Tα υπόσκαφα εξαιρούνται από ορισμένους περιορισμούς, όπως εκσκαφής, μορφολογικούς κανόνες που μπορεί να υπάρχουν σε κάποια περιοχή, προκειμένου να εξασφαλιστεί επαρκής αερισμός & φωτισμός του κτιρίου (μετά από έγκριση από το αρμόδιο Συμβούλιο Αρχιτεκτονικής) και από περιορισμούς δόμησης που προκύπτουν από ειδικές διατάξεις για τα νησιά σε γήπεδο με κλίση μεγαλύτερη από 40%.

Θερμική προστασία δομικών στοιχείων σε επαφή με το έδαφος

Το έδαφος που περιβάλλει τα υπόσκαφα κτίρια προσφέρει σημαντική προστασία από θερμικές απώλειες, ωστόσο και σ’ αυτές τις περιπτώσεις η συμβολή της θερμομόνωσης είναι ουσιαστική για τη διαμόρφωση των εσωτερικών συνθηκών. Για τον καθορισμό της θερμικής προστασίας, που προσφέρει μια υπόσκαφη κατασκευή σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ, υπολογίζεται ένας “…ισοδύναμος συντελεστής θερμοπερατότητας…”, για τα δομικά στοιχεία που βρίσκονται σε επαφή με το έδαφος (T.O.T.E.E. 20701-2/2017).

Αξιοποίηση θερμοχωρητικότητας τους εδάφους

Η επαφή του μεγαλύτερου τμήματος του περιβλήματος ενός υπόσκαφου κτιρίου με το έδαφος επιτρέπει την αξιοποίηση της θερμοχωρητικότητας του εδάφους για τη μείωση των απαιτήσεων του κτιρίου σε θέρμανση και δροσισμό. Το φυσικό έδαφος, λόγω της περιεκτικότητας του σε υγρασία έχει υψηλή θερμική αδράνεια και διατηρεί σχετικά σταθερή θερμοκρασία καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου. Η διακύμανση της θερμοκρασίας του εδάφους μειώνεται με την αύξηση του βάθους και σταθεροποιείται σε μεγάλο βαθμό στα περίπου 6 μέτρα κάτω από την στάθμη του φυσικού εδάφους καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου. Επιπλέον, η επαφή του κτιρίου με το έδαφος προσφέρει προστασία από τους ψυχρούς ανέμους, τις κατακρημνίσεις, την ηλιακή ακτινοβολία και τις διακυμάνσεις της εξωτερικής θερμοκρασίας με αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση των θερμικών κερδών και απωλειών μέσω του κτιριακού κελύφους.

Σχεδιασμός κτιρίου και ανοιγμάτων για αερισμό και φωτισμό

Οι δίοδοι φωτισμού και αερισμού έχουν περιορισμένο πλάτος (2 μέτρα), όμως η κατάλληλη θέση, το μήκος και ο αριθμός τέτοιων διόδων, ανάλογα με το μέγεθος του κτιρίου, είναι δυνατόν να εξασφαλίσουν την κάλυψη των απαιτήσεων σε όλους τους εσωτερικούς χώρους. Σ’ αυτές τις διόδους, οι οποίες παίρνουν τον ρόλο αίθριου ή εσωτερικής αυλής, μπορούν να διαμορφωθούν κατακόρυφα ανοίγματα και φεγγίτες ικανού μεγέθους για τον επαρκή φωτισμό και αερισμό στον εσωτερικό χώρο. Το άθροισμα του μήκους όλων των διόδων μπορεί να είναι μικρότερο ή ίσο με το μήκος τους περιγράμματος του κτιρίου, ενώ δεν επιτρέπεται να κατασκευαστεί περιμετρική δίοδος. Η διαμόρφωση οριζόντιων ανοιγμάτων οροφής είναι πιθανόν να δημιουργεί ζητήματα στεγανότητας και υπερθέρμανσης του εσωτερικού χώρου κατά τη θερμή περίοδο λόγω δυσκολίας σκίασής τους.

Απαιτήσεις στεγανοποίησης

Ο επαρκής αερισμός είναι απαραίτητος και για την απομάκρυνση της υγρασίας, που αναπτύσσεται στο εσωτερικό από την επαφή με το έδαφος. Στη βάση της κατασκευής τοποθετείται αγωγός αποστράγγισης για την αποφυγή συγκέντρωσης υδάτων στη θεμελίωση. Σε περιπτώσεις μεγάλου βάθους, όταν η κατασκευή βρίσκεται κάτω από τη στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα, απαιτείται η διαμόρφωση στεγανής λεκάνης που πλαισιώνει τον φέροντα οργανισμό και το σύνολο της κατασκευής, καθώς και πρόβλεψη φρεατίων και αντλιών για ενδεχόμενη συγκέντρωση υδάτων.

Φύτευση δώματος

Η οροφή των υπόσκαφων κτιρίων καλύπτεται από έδαφος και αποτελεί τυπική κατασκευή φυτεμένου δώματος, που αποτελείται από το δομικό τμήμα και το κηπευτικό τμήμα. Ανάλογα με το είδος και το πάχος του κηπευτικού τμήματος διακρίνεται ο τύπος του φυτεμένου δώματος (εκτατικός, ημιεντατικός ή εντατικός) με τα πλεονεκτήματα που προσφέρει ως προς την ηλιοπροστασία και το μικροκλίμα.

Ενεργειακή αποδοτικότητα και περιβαλλοντικό αποτύπωμα

Οι χαμηλές απαιτήσεις σε ενέργεια για θέρμανση και ψύξη. Η υψηλή ενεργειακή αποδοτικότητα σε συνδυασμό με την ελάχιστη οπτική επιβάρυνση στον περιβάλλοντα χώρο καθιστούν τα υπόσκαφα κτίρια κατασκευές με χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα και ισχυρά πλεονεκτήματα.

Άρθρο του Χρήστου Τανάκη | Διπλ. Αρχιτέκτονα Μηχανικού MSc | Εταιρεία Delta Engineering – Σύμβουλοι Μηχανικοί | Τομέας Μελετών Εφαρμογής Τεχνικών Έργων

Κεντρική φωτογραφία: Η εξοχική κατοικία nCAVED house στη Σέριφο από τους Mold Architects | Photo © Yiorgis Yerolymbos