20 case studies Energy efficient buildings

Τα ενεργειακά κτίρια προέρχονται από όλη την υφήλιο και είναι σύγχρονα, με νέες τεχνολογίες στα υλικά και στην κατασκευή τους. Η παρουσίασή τους γίνεται με έγχρωμες φωτογραφίες, σχέδια αλλά και ενεργειακά διαγράμματα, που διευκολύνουν την κατανόηση της λειτουργίας τους για εξοικονόμηση ενέργειας. Τhe energy efficient buildings come from all over the world and are modern, with new technologies in terms of materials and construction. They are presented with color photos, drawings and energy diagrams that provide a better understanding of how they function to save energy.

Αρχιτεκτονική μελέτη / Architectural design: Olson Kundig Architects

Επικεφαλής αρχιτέκτονας / Design principal: Tom Kundig

Διαχείριση έργου / Project manager: Elizabeth Bianchi Conklin

Κατασκευή / Contractor: Bruce Shafer

Τοποθεσία / Location: Tehachapi, California, USA

Εμβαδό / Built area: 387 m²

Σχέδια - διαγράμματα / Plans - diagrams: Olson Kundig

Φωτογραφίες / Photo credits: Gabe Border, Kevin Scott / Olson Kundig

Πλήρως ενσωματωμένη στο άγριο ερημικό τοπίο της Καλιφόρνιας, η κατοικία είναι ένα αυτόνομο κτίριο μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας. Ακολουθώντας την επιθυμία των ιδιοκτητών, οι αρχιτέκτονες σχεδίασαν μια μονοκατοικία, που εκμεταλλεύεται τις προκλήσεις και τις ευκαιρίες της απομακρυσμένης τοπο θεσίας, δίνοντας έμφαση στον βιώσιμο σχεδιασμό και αποδεικνύοντας πως η υψηλή απόδοση μπορεί να συνδυαστεί άριστα με τον υψηλό αρχιτεκτονικό σχεδιασμό.

Οι χώροι διαβίωσης οργανώνονται σε τρεις πτέρυγες, που χωροθετούνται γύρω από την κεντρική εστία του καθιστικού. Σ’ αυτό το σημείο, μια μεγάλη γυάλινη τζαμαρία διαστάσεων 3,5 x 8,0 (m), ανασύρεται με το γύρισμα ενός τροχού, μεγιστοποιώντας τη σύνδεση με τη φύση. Τοποθεσία και παθητικός σχεδιασμός

Η κατοικία είναι κτισμένη σε υψόμετρο 1.524 m στην οροσειρά Tehachapi, που ενώνει τις ακτές της Καλιφόρνιας με τη Σιέρα Νεβάδα. Η περιοχή φιλοξενεί πληθώρα ειδών χλωρίδας και παράλληλα παρέχει καταφύγιο σε πτηνά της περιοχής και άλλα ζωικά είδη.

- ΑΠΟΔΟΣΗ

• Κτίριο μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας. Εκτός δικτύου παροχής ηλεκτρικού ρεύματος. ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

• Η κατοικία είναι προσανατολισμένη έτσι ώστε να επωφελείται από τους επικρατούντες ανέμους. Τα μεγάλα ανοίγματα επιτρέπουν την παθητική ψύξη και τον φυσικό αερισμό.

• Η προέκταση της οροφής προστατεύει τους εσωτερικούς χώρους από τον θερινό ήλιο, ενώ χάρη στα υλικά της ανακλά την ηλιακή ακτινοβολία.

• Το κέλυφος είναι αποτελεσματικά μονωμένο για να μειώνονται οι θερμικές απώλειες τον χειμώνα.

• Λόγω υψηλής θερμοχωρητικότητας, το σκυρόδεμα του τζακιού αποθηκεύει θερμότητα για πολλές ώρες.

ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

• Ένα σύστημα φωτοβολταϊκών 11 kW και μια μπαταρία 8 kW επιτρέπουν τη λειτουργία της κατοικίας εκτός δικτύου ηλεκτροδότησης.

• Θέρμανση και ψύξη μέσω ακτινοβολούμενων πλακών, που τροφοδοτούνται από αντλία θερμότητας νερού-νερού.

• Το σύστημα γεωθερμίας αντλεί θερμότητα από το υπέδαφος.

• Το ενεργειακό τζάκι διαθέτει ένα μοναδικό σύστημα εξαερισμού, που μεγιστο - ποιεί την εξαγωγή θερμότητας και θερμαίνει το υπόγειο.

ΑΕΙΦΟΡΙΑ - ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

• Με τη νοοτροπία της επανάχρησης και ανακύκλωσης, επιτεύχθηκε η χρήση των λιγότερων δυνατό υλικών (δομικού χάλυβα, ξύλου κ.ά.).

• Η επιλογή τσιμεντόλιθων, έναντι χυτού σκυροδέματος, οδήγησε στην εξοικονόμηση ενσωματωμένης ενέργειας.

• Το πόσιμο νερό αντλείται από ένα πηγάδι πλησίον της κατοικίας με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας και αποθηκεύεται σε υπερυψωμένη δεξαμενή, που παρέχει σταθερή πίεση.

• Επιλέχθηκαν συσκευές χαμηλής ροής και ενέργειας και φυτεύσεις με μειωμέ- νες ανάγκες άρδευσης για εξοικονόμηση νερού.

• Το βρόχινο νερό συλλέγεται σε ένα σύστημα αποστράγγισης όμβριων και διοχετεύεται στο έδαφος. Το 100% του γκρι νερού φιλτράρεται μέσω φυσικών διαδικασιών, πριν απελευθερωθεί και πάλι στο έδαφος.

Η προέκταση της οροφής προστατεύει τους εσωτερικούς χώρους από τον θερινό ήλιο. Η συστοιχία φωτοβολταϊκών 11 kW με εφεδρική μπαταρία επιτρέπει στο σπίτι να είναι εκτός δικτύου παροχής ηλεκτρικού ρεύματος.

Expansive roof protects interiors from summer sun. An 11 kW array with battery backup enables the house to be truly off grid.

Sustainability Features

CERTIFICATIONS - PERFORMANCE

• NZB, off grid home.

PASSIVE DESIGN

• The house takes advantage of the canyon wind patterns. Large openings allow for passive cooling and natural ventilation.

• Large overhangs reduce solar gain in the summer. Also, thanks to its materials the roof reflects solar radiation.

• The building envelope is heavily insulated to reduce heat loss in the wintertime.

• Concrete mass of the fireplace stores heat for many hours.

Active Measures

• An 11 kW photovoltaic array with an 8 kW battery backup enable the house to function off the energy grid.

• Α high-performance ground-source heat pump supplies water (warm or chilled) to a radiant floor.

• Ground coupled heat loop allows the building to pull heat from the ground.

• The centrally-located fireplace has three air passes that maximize heat extraction and provide heat to the basement.

SUSTAINABILITY - ENVIRONMENT

• With a scavenger mentality, including using salvaged and recycled materials, the use of the least possible materials (structural steel, wood, etc.) was achieved.

• The choice of cement blocks, over poured concrete, led to embodied energy savings.

• All potable water is sourced from an on-site well, pumped using solar energy and stored in an elevated tank, which provides consistent water pressure.

• Ultra-low-flow fixtures and energy/water-efficient washers contribute to water conservation, along with the choice of plantings without need for irrigation.

• Rainwater is collected in a common storm drain. 100% of gray water is filtered through natural processes of the soil and wastewater from the home is filtered through the septic tank before being released into the leach field.

Το τζάκι λειτουργεί ως δομικό φέρον στοιχείο και ως χώρος συγκέντρωσης της οικογένειας. Τρια ανοίγματα αέρα μεγιστοποιούν την εξαγωγή θερμότητας και την παροχή θερμότητας στο υπόγειο. Το σκυρόδεμα αποθηκεύει θερμότητα για πολλές ώρες. Fireplace works as lateral bracing for structure as well as gathering place for the family. Three air passes maximize heat extraction and provide heat to the basement. Concrete mass stores heat for many hours.

Η κατοικία είναι προσανατολισμένη έτσι, ώστε να επωφελείται από τους ανέμους στο φαράγγι και τις ημερήσιες εναλλαγές θερμοκρασίας. Τα μεγάλα ανοίγματα επιτρέπουν την παθητική ψύξη. The house is oriented to take advantage of canyon wind patterns and diurnal temperature changes. Large openings allow for passive cooling.

Α

Α. Οι ακτινοβολούμενες πλάκες παρέχουν άνετη και αποτελεσματική θέρμανση. Β. Η αντλία θερμότητας νερού - νερού αποτελεί αποτελεσματική πηγή θερμότητας. Γ. Η γεωθερμία επιτρέπει στο κτίριο να τραβάει θερμότητα από το έδαφος.

A. Radiant slabs provide comfortable and efficient heating.

B. Water - water heat pump provides efficient heat source.

C. Ground coupled heat loop allows the building to pull heat from the ground.

Εγκατάσταση συσκευών εξοικονόμησης νερού σε όλη την κατοικία (205.692,1 l). Low - flow fixtures are incorporated throughout the home (54,129,5 gallons).

Διανομή του νερού με τη χρήση της βαρύτητας στην επιθυμητή ποσότητα και πίεση ανάλογα με τη χρήση. Water is distributed at applicable pressures and rates per fixture (gravity fed).

Άντληση του πόσιμου νερού από το έδαφος με τη χρήση ηλιακής ενέργειας και αποθήκευση σε μια υπερυψωμένη δεξαμενή. Potable water is pumped from the ground using solar energy and stored in an elevated tank.

1. H επέκταση της οροφής προστατεύει από την ηλιακή ακτινοβολία το καλοκαίρι.

2. H οροφή χάρη στα υλικά της ανακλά την ηλιακή ακτινοβολία.

3. Ο προσανατολισμός επιλέχθηκε έτσι, ώστε να αξιοποιούνται τα τοπικά ρεύματα αέρα.

4. To κεντρικό τζάκι ενισχύει τη στήριξη της κατασκευής και λειτουργεί ως τόπος συνάθροισης της οικογένειας.

5. Η καμινάδα είναι εξοπλισμένη με τρεις διόδους αέρα, ώστε να ενισχύεται η απόδοση και να θερμαίνεται το υπόγειο. Χάρη στη θερμική μάζα της κατασκευής, η θερμότητα αποθηκεύεται για πολλές ώρες.

6. To τζάκι συλλέγει τον αέρα που εισέρχεται από το εξωτερικό, ελαχιστοποιώντας την απορρόφησή του από τα δομικά στοιχεία.

7. H ενδοδαπέδια θέρμανση παρέχει άνετη και αποδοτική θέρμανση.

8. Η αντλία θερμότητας νερούνερού αποτελεί μια αξιόπιστη πηγή θέρμανσης.

9. Το κλειστό κύκλωμα αγωγών που βρίσκεται στο υπέδαφος επιτρέπει την εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας.

10. Τα φωτοβολταϊκά πετάσματα με μπαταρία επιτρέπουν στο σπίτι να λειτουργεί πλήρως εκτός δικτύου ηλεκτροδότησης.

1. The roof extension protects from solar radiation in the summer.

2. Thanks to its materials, the roof reflects solar radiation.

3. The orientation was chosen to take advantage of local air currents.

4. The central fireplace strengthens the support of the structure and functions as a gathering place for the family.

5. Chimney stack is equipped with three air passages to enhance the efficiency and heat the basement. Thanks to the thermal mass of the construction, the heat is stored for many hours.

6. The fireplace collects the air that enters from the outside, minimizing its absorption by the structural elements.

7. Underfloor heating provides comfortable and efficient heating.

8. Water-water heat pump provides efficient heat source.

9. Ground coupled heat loop allows the building to pull heat from the ground.

10. PV array with battery backup enables the house to be truly off grid.

Συγκέντρωση του γκρι νερού σε σηπτική δεξαμενή. Wastewater distributed to septic tank.

Απόθεση των αποβλήτων σε δεξαμενή διήθησης Dispersion tank discharges effluent from septic into leach fields.

Απορρόφηση της οργανικής ύλης και διαχωρισμός στερεών και υγρών αποβλήτων στη σηπτική δεξαμενή. Septic tank digests organic matter and separates solids from wastewater.

Διήθηση νερού και επιστροφή στον υδροφόρο ορίζοντα. Water is filtered through leach field and eventually returns to water table.

Αρχιτεκτονική μελέτη και μελέτη εσωτερικού χώρου / Architectural & interior design: Gonzalez - Malama Architects

Ομάδα σχεδιασμού / Design team: M. Gonzalez, C. Malama, Α. Bairaktari, Α. Tsoka

Στατική μελέτη / Structural design: Liakos Consulting & Construction

H/M μελέτη / MEP design: Four Seasons Klima-engineering

Σύμβουλος δαπανών και διαχείριση έργου / Construction management: Gonzalez - Malama Architects

Σύμβουλοι "παθητικού κτιρίου"/ Passive house consultants: Liakos Consulting & Construction, Gonzalez - Malama Architects

Πιστοποίηση "παθητικού κτιρίου" / Passive house certification: Hellenic Passive House Institut

Μελέτη φωτισμού / Lighting design: Barislight, Gonzalez-Malama Architects

Μελέτη τοπίου / Landscape design: Donatos Nikou, Gonzalez-Malama Architects

Εμβαδό κτιρίου / Built area: 410 m²

Έτος ολοκλήρωσης / Completion year: 2021

Φωτογραφίες / Photo credits: Panagiotis Voumvakis

Το έργο "The Nidus" γεννήθηκε από τη συνάντηση της αρχιτεκτονικής δημιουργίας με τον ενεργειακό σχεδιασμό και το πρότυπο των παθητικών κτιρίων στην Ελλάδα. Το έργο βρίσκεται στο βόρειο άκρο του αστικού ιστού της Καλαμάτας, στους πρόποδες του Ταϋγέτου, σε έναν διευρυμένο ελαιώνα, ο οποίος αποτελεί μία νησίδα φύσης εντός ενός αναπτυσσόμενου τμήματος πόλης. Το οικόπεδο είναι ορθογώνιο και επεκτείνεται στον άξονα βορράνότου, με το βόρειο όριο να ταυτίζεται με την όψη στον δρόμο, ενώ νότια συνορεύει με ελεύθερο χώρο, που στην υφιστάμενη κατάσταση είναι ελαιώνας, ενώ στον πολεοδομικό σχεδιασμό προβλέπεται η δημιουργία πλατείας. Τα πλάγια όρια είναι ελεύθερα προς τον ελαιώνα, ενώ προβλέπεται η δόμησή τους στο μέλλον. Το κλίμα της πόλης είναι εύκρατο μεσογειακό με ήπιους, υγρούς χειμώνες και ξηρά θερμά καλοκαίρια. Το μικρόκλιμα επηρεάζεται ιδιαίτερα από την κοιλάδα του ποταμού Νέδοντα, που προκαλεί την απόγεια αύρα, ήπιο βορειοανατολικό ξηρό άνεμο, ευεργετικό για τα θερμά καλοκαιρινά βράδια. Η ταύτιση του βόρειου ορίου και του προσώπου του οικοπέδου προς την πόλη, συνέβαλε στην οργάνωση των χώρων της κατοικίας με τους κύριους χώρους διημέρευσης να απολαμβάνουν τον νότιο προσανατολισμό και τη θέα του ελαιώνα, ενώ ο βόρειος υποδέχθηκε τις υποστηρικτικές χρήσεις της κατοικίας. Έτσι δημιουργήθηκε ένα σκληρό όριο προς τον δρόμο, προς το οποίο η όψη δρα σαν φίλτρο μείωσης της ορατότητας προς το εσωτερικό και συμβάλλει στη δημιουργία της αίσθησης της ετεροτοπίας στον επισκέπτη, ο οποίος

ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΕΙΣ

• Η κατοικία έλαβε τo "Passivehouse certification" από το Hellenic Passive House Institute.

ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

• Ευνοϊκός προσανατολισμός κτιρίου. Οι κύριοι χώροι διημέρευσης απολαμ - βάνουν τον νότιο προσανατολισμό και τη θέα του ελαιώνα.

• Το κτίριο αναπτύσσεται στον άξονα ανατολής - δύσης, έτσι ώστε να επιτρέπεται η οδήγηση της απόγειας αύρας στο εσωτερικό της κατοικίας καθώς και ο πρωινός ηλιασμός της κατοικίας του χειμερινούς μήνες.

• Διαμπερής φυσικός αερισμός της κατοικίας στον άξονα βορρά - νότου.

• Πολύ καλή μόνωση του κελύφους και μείωση των θερμογεφυρών.

• Μεγάλης διάστασης ανοίγματα με πολύ υψηλή θερμομονωτική ικανότητα (U w< 1 W/(m²·K)) και χαμηλή ανακλαστικότητα.

ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

• Φωτοβολταϊκό σύστημα 7kW.

• Αντλία θερμότητας 7 kW(< 24 kBTU/h).

• Ηλιακός επιλεκτικός συλλέκτης 4 m².

• Σύστημα ελέγχου φωτισμού.

• Η κατοικία είναι αεροστεγής και ο εσωτερικός αέρας ανανεώνεται με τη λειτουργία δύο μικρών ανεμιστήρων DC inverter.

Sustainability Features

CERTIFICATIONS

• The "Nidus" received the "Passivehouse certification" from the Hellenic Passive House Institute.

PASSIVE DESIGN

• Favorable building orientation. The main accommodation areas enjoy the south orientation and the view of the olive grove.

• The building is developed on the east - west axis, so as to allow the driving of the peak breeze inside the residence as well as the morning sunshine of the residence during the winter months.

• Natural cross ventilation of the residence on the north - south axis.

• Very good insulation of the shell and reduction of thermal bridges.

• Large openings with very high thermal insulation capacity (Uw <1 W/(m² K)) and low reflectivity.

ENERGY SYSTEMS

• Photovoltaic system 7 kW.

• Heat pump 7 kW (< 24 kBTU/h).

• Solar selective collector 4 m².

• Lighting control system.

• The house is airtight and the indoor air is renewed by the operation of two small DC inverter fans.

Ηλιασμός 21η Δεκεμβρίου Solstice December 21st

Ηλιασμός 21η Ιουνίου Solstice June 21st

Φωτοβολταϊκό πέτασμα Photovoltaic panel

Επιλεκτικός ηλιακός συλλέκτης Selective solar collector

Αντλία θερμότητας αέρα - νερού Air - water heat pump

ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ENERGY PLANNING STRATEGY

Το ανατολικό άνοιγμα βοηθάει στον διαμπερή φυσικό αερισμό της κατοικίας και στον πρωινό ηλιασμό της τους χειμερινούς μήνες. The eastern opening helps the natural ventilation of the residence and the morning heat gain during winter.

Ισχυρή μόνωση Strong insulation

Αξιοποίηση μικροκλίματος Utilization of microclimate

Αντιμετώπιση θερμογεφυρών Solving thermal bridges

Ιδανικά κουφώματα Ideal window frames

Μηχανικός αερισμός με ανάκτηση θερμότητας Mechanical ventilation with heat recovery

Αεροστεγανότητα Air tightness

Αρχιτεκτονική μελέτη / Architectural design: en-route-architecture

Η/Μ μελέτη / MEP engineering: Π. Αργυρός, Melcon Engineering E.E

Στατική μελέτη / Structural design: Ανδρέας Μητσόπουλος

Κατασκευή / Construction: Berios

Έτος ολοκλήρωσης / Construction year: 2022

Φωτογραφίες / Photo credits: Mariana Bisti

Το "diagonal - house" είναι μια εξοχική κατοικία χτισμένη σε μια απομονωμένη φυσική περιοχή του ελληνικού κυκλαδίτικου νησιού Κέα. Οι έντονες τοπογραφικές αλλαγές του περιβάλλοντος αποτελούν αφετηρία της σύνθεσης και ταυτόχρονα τον οδηγό της αρχιτεκτονικής ιδέας.

Η κατοικία –τοποθετημένη διαγώνια προς την κλίση της τοπογραφίας– είναι οργανωμένη ως ένα τετράγωνο υποδιαιρεμένο σε τέσσερα μέρη, με εναλλασσόμενους κλειστούς και ανοιχτούς χώρους. Παράθυρα και δομικά στοιχεία πλαισιώνουν κινηματογραφικά το περιβάλλον τοπίο, αυτό του Αιγαίου και των γειτονικών νησιών, δημιουργώντας κάδρα και οπτικές φυγές. Λόγω της έντονης κλίσης του εδάφους, η πίσω πλευρά της κατοικίας είναι συνεπίπεδη με το τοπίο, ενώ η πρόσοψη είναι ανεμπόδιστη προς την κύρια θέα. Η κατοικία προστατεύεται, έτσι, από τις δύσκολες κλιματικές συνθήκες, όπως οι υψηλές θερμοκρασίες και οι ισχυροί άνεμοι. Η διάρθρωση των χώρων σε επίπεδο κάτοψης εξυπηρετεί τη λειτουργικότητα της κατοικίας, με την κουζίνα και τα μπάνια να συναντώνται στην πίσω πλευρά, επιτρέποντας την ανεμπόδιστη κίνηση και οπτική εντός του σπιτιού και προς το τοπίο. Η χρήση

ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

• Λόγω της έντονης κλίσης του εδάφους, η πίσω πλευρά της κατοικίας είναι συνεπίπεδη με το τοπίο, προστατεύοντάς την έτσι από τις υψηλές θερμο - κρασίες και τους ισχυρούς ανέμους.

• Μικρά παράθυρα πλάι σε μεγάλα ανοίγματα με λειτουργικά παραθυρό - φυλλα κατά μήκος των εναλλασσόμενων αυλών και δωματίων επιτρέπουν τον εγκάρσιο αερισμό, διατηρώντας το σπίτι δροσερό όλο τον χρόνο και ζεστό τις πιο κρύες περιόδους.

ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

• Η κεντρική θέρμανση του κτιρίου γίνεται με ενδοδαπέδια θέρμανση. Το σύστημα υποστηρίζεται από αντλία θερμότητας και υποβοηθείται από ηλιοθερμικά πλαίσια.

• Με την ενδοδαπέδια θέρμανση παρέχεται και η δυνατότητα για δροσισμό το καλοκαίρι.

• Η εγκατάσταση διαθέτει τερματικές μονάδες νερού (FCU) για γρήγορη θέρμανση και ψύξη, οι οποίες σε περιόδους υψηλής υγρασίας λειτουργούν ως αφυγραντήρες.

• Το ζεστό νερό χρήσης παράγεται από ηλιοθερμικά πλαίσια σε συνεργασία με την αντλία θερμότητας.

• Ηλιακοί συλλέκτες προβλέπεται να κρύβονται στο τοπίο και να παράγουν αρκετή ενέργεια ώστε το σπίτι να λειτουργεί εκτός δικτύου.

ΑΕΙΦΟΡΙΑ - ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

• Στην οροφή συλλέγεται το νερό της βροχής μέσα σε βυθισμένες δεξαμενές, το οποίο φιλτράρεται. Συγκεντρώνεται σε υπόγεια δεξαμενή και επαναχρησιμοποιείται για επιφανειακή άρδευση.

• Η αποχέτευση των λυμάτων γίνεται με το σύστημα της υπεδάφιας διάθεσης λυμάτων, υποβοηθώντας την υπόγεια άρδευση της χλωρίδας της περιοχής.

Sustainability Features

PASSIVE DESIGN

• Due to the steep topography, the backside of the house is on the same level with the landscape, thus protected from high temperatures and strong winds.

• Small windows oppose large openings with operable shutters located in the alternating courtyards and rooms, allowing for cross ventilation, thereby, keeping the house cool throughout the year and warm during the colder periods.

Active Measures

• The central heating of the building is achieved through underfloor heating. The system is supported by a heat pump, also assisted by solar panels.

• The underfloor heating provides also the possibility for cooling in the summer.

• The facility has FCUs for rapid heating and cooling of the building, while in periods of high humidity the FCUs act as room dehumidifiers.

• Domestic hot water is produced by the solar panels in collaboration with the heat pump.

• Solar panels intended to be hidden in the landscape can produce sufficient energy in order to keep the house running off the grid.

SUSTAINABILITY - ENVIRONMENT

• Rainwater collects on the rooftop in submerged tanks and then it is reused as filtered water for surface irrigation.

• The drainage of waste water is carried out through an underground sewage disposal system, thereby assisting the underground irrigation of the flora.

Αντλία θερμότητας Heat pump

Τερματικές μονάδες νερού (FCU) FCU terminal units

Ενδοδαπέδια θέρμανση Underfloor heating

Ηλιακά πετάσματα Solar panels

Επιφάνεια: 16 m²

Surface: 16 m²

Υπόγεια αποχέτευση Underground sewage disposal

Σηπτική δεξαμενή: 2,5 m³

2 απορροφητικές τάφροι μήκους 10 m η καθεμία για υπόγεια άρδευση

Κάρτερ: D=2 m & H=3 m

Septic tank: 2,5 m³

2 absorbing ditches 10 m long each for underground irrigation

Sump: D=2 m & H=3 m

Πόσιμο νερό Drinking water

Νερό άρδευσης Irrigation water

Βρόχινο νερό / Rainwater

Αντιπαράθεση μεγάλων και μικρών ανοιγμάτων με λειτουργικά παραθυρόφυλλα / εγκάρσιος αερισμός Juxtaposition of large & small operable shutters openings / cross ventilation channeling

Συλλογή νερού / Water catchment

Βροχόπτωση στην Τζιά: 370 mm/έτος

Βροχερές ημέρες: 82/έτος

Επιφάνεια δεξαμενής: 16,88 m²

Έξοδος δεξαμενής: 6.245,6 l/έτος

11.364 l/έτος (πόσιμο, μπάνιο, μαγείρεμα, πλύσιμο)

Precipitation in Tzia: 370 mm/year

Rainy days: 82/year

Tank surface: 16,88 m²

Tank output: 6.245, 6 l/year

11.364 l/year (drinking, bathing, cooking, washing)

Πρόσβαση στη δεξαμενή νερού μέσω θυρίδας / Water tank access through lid

Φιλτράρισμα και επαναχρησιμοποίηση / Filter & re-use

Αποθήκευση νερού / Water storage

Επιφανειακή άρδευση Surface irrigation

Υπόγεια άρδευση Underground irrigation

Λειτουργικά παραθυρόφυλλα. Operable shutters.

Μικρόκλιμα Τζιας:

Ηλιακό φως: 3.000 ώρες / έτος

Μέση ετήσια θερμοκρασία: 14°C - 19°C

Υγρασία: 65% - 72,5%

Ζεστοί μήνες: Απρίλιος - Οκτώβριος (≈18°C)

Άνεμος: Β, ΒΑ, Δ | f=50,75% | ταχύτητα: 5b

Tzia microclimate:

Sunlight: 3.000 hours/year

Mean annual temp: 14 - 19°C

Humidity: 65 - 72,5%

Warm months: April - Oct (≈18°C)

Wind: N, NE, W | f=50,75% | speed: 5b

Αρχιτεκτονική μελέτη / Architectural design: Faulkner Architects

Ομάδα μελέτης / Design team: Greg Faulkner, Christian Carpenter, Jenna Shropshire, Owen Wright, Darrell Linscott, Richard Szitar, Pete Austin, Ben Lueck, Glenn Lutz

Σχεδιασμός εσωτερικών χώρων / Interior design: Faulkner Architects & DZINE Concept

Πολιτικός μηχανικός / Civil engineering: Lea & Braze Engineering

Στατική μελέτη / Structural engineering: CFBR Structural Group

H/M μελέτη / MEP design: Davis Energy Group

Τεχνική εταιρεία κατασκευής / Contractor: Ethan Allen Construction

Αρχιτεκτονική τοπίου / Landscape design: Thuilot Associates

Ακουστική μελέτη / Acoustics: Bob Hodas Acoustic Analysis

Εμβαδό / Built area: 346 m²

Τοποθεσία / Location: California USA

Έτος ολοκλήρωσης / Completion year: 2017

Φωτογραφίες / Photo credits: Joe Fletcher Photography; Drone Promotions (aerial)

A NET ZERO ENERGY HOUSE IN CALIFORNIA

Οι ιδιοκτήτες είναι ένα ζευγάρι περιβαλλοντολόγων, που μαζί με τους δύο γιους τους μετακόμισαν στην Orinda, μια περιοχή με θερμό κλίμα στην Καλιφόρνια. Η δέσμευσή τους για βιωσιμότητα, καθώς και η απαίτησή τους για μηδενική ενεργειακή κατανάλωση ετησίως, καθόρισε όλη τη διαδικασία σχεδιασμού. Το έργο –μια κατοικία τριών υπνοδωματίων– ξεκίνησε ως ανακαίνιση ενός ράντσου του 1954 στους πρόποδες ενός λόφου, δίπλα σε ένα εποχιακό ρυάκι. Αφού διαπιστώθηκε ότι η υπάρχουσα κατασκευή και το έδαφος του οικοπέδου ήταν ακατάλληλα, ο σχεδιασμός στράφηκε στην επαναχρησιμοποίηση του υπάρχοντος αποτυπώματος του κτίσματος, κάτω από τη σκιά μιας βελανιδιάς, που είχε μεγαλώσει κοντά στην αρχική κατοικία. Το μόνο τμήμα του αρχικού σπιτιού που διατηρήθηκε ήταν το τζάκι, το οποίο περιβλήθηκε με σκυρόδεμα και χρησιμοποιήθηκε ως δομική στήριξη. Αυτό κατέστησε περιττή την επιπρόσθετη διαμόρφωση εδάφους σε νέο σημείο του οικοπέδου και επέτρεψε στη νέα κατασκευή να διατηρήσει την ίδια στενή σχέση με την παλαιά βελανιδιά.

Σχέση αρμονίας εσωτερικού χώρου και περιβάλλοντος

Η πρόσβαση στην κατοικία πραγματοποιείται από τη βόρεια πλευρά, από την οποία ένας διάδρομος στεγασμένος με μια χαλύβδινη πλάκα οδηγεί στην κεντρική είσοδο. Στο εσωτερικό, συναντά κανείς έναν χώρο γεμάτο φως, ύψους 6 μέτρων. Εκεί μεγάλα υαλοστάσια, από το δάπεδο μέχρι την οροφή,

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΑ

ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΕΙΣ - ΑΠΟΔΟΣΗ

• Κτίριο μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας.

ΠΑΘΗΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

• Νοτιοανατολικός προσανατολισμός για μέγιστη εκμετάλλευση του ηλιασμού.

• Υψηλά επίπεδα μόνωσης: Θερμομόνωση οροφής με συντελεστή R-80 και υαλοπίνακες υψηλής θερμικής απόδοσης.

• Παθητικός δροσισμός με την εκμετάλλευση των φυσικών ρευμάτων αέρα.

ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

• Το φωτοβολταϊκό σύστημα 8,1 kW παρέχει επαρκή ενέργεια για τις ανάγκες της κατοικίας.

• Ηλεκτρονικοί κινητήρων και αντλίες θερμότητας μεταβλητής ταχύτητας περιορίζουν τη χρήση ενέργειας και ελέγχουν τη θέρμανση και την ψύξη.

• Ένας εναλλάκτης θερμότητας ολικής ανάκτησης φορτίου (ERV) παρέχει φρέσκο αέρα.

ΑΕΙΦΟΡΙΑ - ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

• Το βρόχινο νερό συλλέγεται και χρησιμοποιείται για οικιακές λειτουργίες.

• Τα λύματα συλλέγονται και χρησιμοποιούνται για αρδευτικούς λόγους.

• Η προστατευτική επιφάνεια από χάλυβα corten δεν απαιτεί συντήρηση και επιπλέον καθιστά το κτίριο ανθεκτικό στη φωτιά.

• Χρήση μικρής ποικιλίας υλικών, φιλικών προς το περιβάλλον και προς τους χρήστες.

• Η επαναχρησιμοποίηση της ξυλείας μείωσε το ποσοστό αποβλήτων.

Sustainability Features

CERTIFICATIONS - PERFORMANCE

• Net Zero Energy building.

PASSIVE DESIGN

• The building’s orientation (southeast) allows maximum exploitation of the sun.

• High levels of insulation: R-80 roof thermal insulation and high thermal efficiency glazing

• Passive cooling by exploiting natural air currents.

Active Measures

• The 8.1 kW photovoltaic system provides sufficient energy to cover the residence’s needs.

• Electronically commutated motors and variable speed heat pumps are used to further limit energy use and control heating and cooling.

• An energy recovery ventilator is used to provide fresh air.

Sustainability

- ENVIRONMENT

• Rainwater is collected and used for household activities.

• Graywater is collected and used for irrigation purposes.

• The rainscreen made of Corten steel requires no maintenance and additionally makes the building fire resistant.

• The sum total of the limited and landscape-driven materials presents a relaxed and quiet built environment that allows the senses to focus on the natural environment.

• The reuse of wooden framework reduced waste.

ΤΟΜΗ SECTION

Measures

Προσανατολισμός κτιρίου: Nοτιοανατολικός. Building οrientation: East of due south.

Ηλιακά πετάσματα: Σύστημα φωτοβολταϊκών 8,1 kW.

Solar panels 8.1 kW photovoltaic system.

Θερμομόνωση: Μόνωση οροφής R-80 και σύστημα υαλοπινάκων υψηλής ενεργειακής απόδοσης.

Thermal system: R-80 roof cavity insulation and low infiltration glazing system.

Παθητικός δροσισμός: Αξιοποίηση φυσικών ρευμάτων ανέμου για δροσισμό.

Passive cooling: Natural wind harvesting for cooling.

Ελαχιστοποιημένα απόβλητα: Εκτοξευόμενο σκυρόδεμα με ξυλότυπο, που επαναχρησιμοποιείται ως δομικό στοιχείο. Minimised waste: Shotcrete concrete utilized with formwork repurposed as structural framing.

Φυσικός φωτισμός: Τα συνεχή νότια και δυτικά υαλοστάσια παρέχουν ζεστασιά και φυσικό φως, μειώνοντας τα φορτία φωτισμού και θέρμανσης.

Daylight harvesting: Continuous south and west glazing, provide warmth and natural daylight reducing lighting and heating loads.

Πρόσβαση σε εξωτερικούς χώρους: Πολλές βεράντες και λειτουργικά παράθυρα φέρνουν το τοπίο στον εσωτερικό χώρο. Οι ήχοι και οι μυρωδιές του δάσους και του ρυακιού επιτρέπουν απτή σύνδεση με το φυσικό περιβάλλον.

Access to outdoors: Multiple terraces and operable windows bring the landscape in. Sounds and smells of the forest and creek allow haptic association with the natural environment.

3XN www.3xn.com

3XN was founded in 1986 by Kim Herforth Nielsen and has more than 35 years of experience in creating cultural, office and residential environments, which positively affect behaviour, productivity and social interaction. The studio is driven by the belief that "architecture shapes behaviour" –that buildings should add new and positive qualities to their environments and improve the quality of people’s lives. In each new project, 3XN carefully investigates site, climatic conditions, user needs, client brief, programming and functionality, seeing complexity as a positive creative force. A commitment to the highest standards of sustainability and design excellence unites the studio’s portfolio, combining the playful and poetic with the renewable and resilient. In 2007, 3XN extended with a research and innovation department "GXN Innovation", whose research and prime services in behavioural, circular and parametric design channels directly into 3XN's designs and strategies to meet the challenges of the 21st century. 3XN/GXN design buildings that place users at the heart, with the intention of fostering well-being and social dynamics across age, culture and background.

3XN employs more than 200 architects and researchers of 30 different nationalities and has offices in Copenhagen (HQ), Sydney, New York, London and Stockholm.

BECKER + BECKER

www.beckerandbecker.com

Becker + Becker seeks projects that are social and environmental game-changers: restoring underutilized historic buildings and transforming urban sites to enrich and revitalize communities. We pride ourselves on finding creative interdisciplinary solutions to complex urban challenges through a fully integrated design and development process. We believe inspired design and sustainable development must result from a comprehensive understanding of how buildings should function, serve their users and impact the environment.

The firm was founded in 1950 and has been directed by Bruce Redman Becker, FAIA LEED AP, since 1988.

BIG - BJARKE INGELS GROUP

www.big.dk

BIG-Bjarke Ingels Group is a Copenhagen, New York, London, Barcelona, and Shenzhen-based group of architects, designers, urbanists, landscape professionals, interior and product designers, researchers and inventors. Led by Bjarke Ingels, the studio is currently involved in projects throughout Europe, the Americas, Asia, and the Middle East. BIG’s architecture emerges out of a careful analysis of how contemporary life constantly evolves and changes. BIG believes that by hitting the fertile overlap between pragmatic and utopia, architects can find the freedom to change the surface of our planet, to better fit contemporary life form.

C.F. MØLLER ARCHITECTS

www.cfmoller.com

C.F. Møller Architects is one of Scandinavia’s leading architectural firms, with 90 years of award-winning work in the Nordic region and worldwide.

They create architectural quality based on innovation, experience and Nordic values. This assures sustainable and aesthetic solutions with lasting value for clients, occupants and society.

Their design solutions are methodically and holistically created following a rigorous analysis of the local context.

They regard environmental concerns, resource-consciousness, healthy project finances, social responsibility and good craftsmanship as essential elements of their work. This ethos is fundamental to all their projects, a thread which runs from masterplanning to detail design. Since their founding in Denmark in 1924, they have contributed significantly to the development of welfare societies in Scandinavia and the rest of the world. They are continuously recognised and awarded internationally for setting new architectural standards, due to their strong focus on the functional, artistic and social value of architecture.

Today C.F. Møller has app. 300 employees, with offices in Aarhus, Copenhagen, Aalborg, Oslo, Stockholm, Malmö, London and Berlin.

Nadine Engelbrecht

www.engelbrechtnadine.wixsite.com

Nadine Engelbrecht is a South African architect based in Pretoria. She completed her Master’s in Architecture at the University of Pretoria in 2008. She established the architectural firm Nadine Engelbrecht Architect in 2013. Nadine is recognized in a series of award-winning projects including "House E" (2015), "Everyday 1949" (2019), "GA 26" (2017), "Riviera House" (2019) and "Stijl Men Hair Lounge" (2021). Nadine’s projects have been widely published locally and internationally.

Nadine is passionate about residential design and renovations. She creates understated, spatially well controlled and haptic spaces and applies sustainable principles to her work. Her designs respond to the user specific requirements and demands of each site. Nadine’s renovations are characterized by seamless design which regenerates whilst remaining respectful to the history of the original building.

EN-ROUTE-ARCHITECTURE

www.e-r-a.net en-route-architecture-(e-r-a-) is an office for architectural design, based in Athens, Greece. They are an international group of architects who believe that architectural design is a dynamic process, unique for each project, that is bound to analysis and research.

Katerina Kourkoula (London, 1982) has worked for various architectural offices in London, New York and Athens. Katerina has taught design studio at the Cooper Union, Pratt and ETH Zurich. She studied architecture at the Bartlett School of Architecture (U.C.L.) in London and The Cooper Union in New York. Katerina is the co-editor of the publication entitled Reactivate Athens (Ruby Press, 2017). Hannes Livers Gutberlet (Heidelberg, 1980) has worked for Architectuurstudio Herman Hertzberger, the Office for Metropolitan Architecture (OMA/Rem Koolhaas) and Urban Think Tank. He has been a lecturer and researcher at the Department of Architecture at ETH Zurich. He is a member of the Swiss Society of Architects and Engineers (SIA). Hannes studied economics at EBS University and architecture at TU Delft, M.I.T. and ETH Zurich.

Faulkner Architects

www.faulknerarchitects.com

Faulkner Architects was formed by Gregory Faulkner, AIA, in 1998, to pursue the development of highly crafted, site-sensitive spaces. Emphasis is placed on an interactive process between architect, client and builder through the duration of the project, that allows the inhabitants to be intimately involved with design.

For Faulkner, the evolution of design into and through construction is an integral part of the process. The designs are affected by vernacular traditions drawn from the culture of the place in which the project is to be built. These traditions impart wisdom to materiality, formal massing and most importantly, provide an overriding common sense view of building in an appropriate way.

The book, Minor Road House, was published by Oscar Riera Ojeda Publishers as part of the Masterpiece Series. Faulkner was born in Gary, Indiana. He received a Bachelor of Arts in Architecture from the University of New Mexico, and a Master of Architecture from the Massachusetts Institute of Technology.

Gonzalez Malama Architects

www.gm-a.gr

Gonzalez Malama architects was founded in 2007 from Mario Gonzalez and Christina Malama, when Kalamata city (Peloponnese) was chosen as their business location. A key point of the office's approach is the creation of a respectful architecture. The integration into the landscape, the recognition of the environmental characteristics of the area, the careful selection of materials and systems, the locality, the indisputable functionality, are some of the characteristics that they consider important for a building project to maintain its quality over the years.

Each project is treated as a unique system of parameters aiming to a balance between quality, functionality and aesthetic experience. The office is a member of the Hellenic Passive House Institute and implements buildings according to the Passive House standard (nZEB) since 2017.

HEATHERWICK STUDIO www.heatherwick.com

Thomas Heatherwick is one of the UK’s most prolific designers, whose varied work over two decades is characterised by its originality, inventiveness and humanity.

Defying conventional classifications, Thomas founded his studio in 1994 to bring together architecture, urban planning, product design and interiors into a single creative workspace. Working across multiple scales, locations and typologies, Heatherwick Studio has developed into a team of over 200 makers and inventors with no signature style. Led by human experience rather than any fixed dogma, the studio creates emotionally compelling places and objects with the smallest possible climate shadow.

From their base in London, the studio team is currently working on over 30 projects in ten countries, including Toranomon-Azabudai, a six-hectare mixed-use development in the centre of Tokyo, the new headquarters for Google in London (in collaboration with Bjarke Ingels Group) and Airo, an electric car that cleans the air as it drives. Thomas’ forthcoming book, "Humanise", will be published by Penguin in 2023.